抽水蓄能电站电气特点

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抽水蓄能电站发电电动机的特点

抽水蓄能电站发电电动机的特点

抽水蓄能电站发电电动机的特点

摘要:随着我国社会经济的迅速发展,科学技术水平日益提高,生活中的电力

需求和工厂的电力需求也越来越大,发电站发电机的稳定运行将直接影响社会的

经济效应。本文分析了抽水蓄能电站发电电动机。

关键词:抽水;蓄能电站;发电;电动机

引言

抽水蓄能电站是水利水电行业发展的大势所趋,有其存在的必要性,而且也

确实发挥了越来越重要的作用。而根据发电电动机的特点进行主力机型分析对于

确保其正常、高效的运行也起到了极为关键的作用。

1、抽水蓄能电站发电电动机的主要特点

根据抽水蓄能电站机组运行的工况要求,相较于常规水电发电机,其在设计

和制造等方面提出了更高的要求,其主要表现出如下特点:(1)根据抽水蓄能电站的特点,其运行机制每天启停和工况转换频次多达 3 次以上,这就要求发电电动机

必须适应这样的工作机制,才能在电力系统中承担起调峰、调频、调相等任务。(2)在电网低谷时,机组进入抽水工况吸收电网多余的有功,将电能转化为势能存

储起来;在电网高峰期,机组转为发电工况将存储的势能转化为电能,这两种工

况的旋转方向完全相反。发电电动机需要符合以上双向运转来设计,其轴承结构

和通风冷却系统设计也需要考虑双向旋转。(3)其相较于传统的水轮发电机组具有

尺寸小、磁极对数少、通风冷却难度高等特定。(4)为了确保发电电动机在抽水工

况下启动电流平稳,必须要制定专门的启动措施。常见的启动方式有异步启动、

同步启动和静止变频等方式,一般根据总装机容量来确定。根据国际上目前使用

情况来看,静止变频起动方式能较好的配合抽水蓄能电站的运行模式而成为主流

抽水蓄能电站及地下厂房概述

抽水蓄能电站及地下厂房概述

抽水蓄能电站及地下厂房概述

抽水蓄能电站是一种利用地势高差差异储存和释放能量的电力储能系统。其基本原理是将能源转化为电能,通过抽水将低处的水储存起来,待需要释放能量时,将储存的水释放下来,通过水力发电机转化为电能。地下厂房则是指将抽水蓄能电站的发电设备和相关设备安置在地下,使其更加隐蔽安全。

抽水蓄能电站通常由上水池、下水池和发电机组三部分组成。上水池位于较高的地方,下水池位于较低的地方。当电网需求电能较低时,电站利用多余的电能将下水池里的水提升到上水池中,储存起来;当电网需要电能较高时,电站则将上水池中的水放下来,通过水流驱动水轮发电机发电。

与传统的抽水蓄能电站相比,地下厂房有诸多优势。首先,它们通过将设备安置在地下,使之相对于地面厂房更加安全。地下厂房可以有效地防范自然灾害,如地震、洪水等,降低设备损坏的风险。其次,地下厂房对环境的影响较小。地下厂房无须占用地面空间,减少了对生态环境的破坏。此外,地下厂房的工作温度更加稳定,有利于设备的运行和维护。最后,地下厂房具备隐蔽性,做到对外界的观察和威胁最小化,增加了电站的安全性。

然而,地下厂房也面临一些挑战。首先,地下厂房的建设成本较高。由于地下厂房需要采用特殊的工程技术和材料,使得建设成本较传统的地面厂房要高。其次,地下厂房的建设周期较长。由于地下厂房需要进行较为复杂的施工工艺,建设周期相对较长,增加了工程的难度和时间成本。此外,地下厂房的日

常运维也相对较为困难,需要增加设备运行的定期检修和维护的难度。

在应对这些挑战的同时,地下厂房仍具有广阔的发展前景。随着能源需求的增加和环境保护的要求不断提高,抽水蓄能电站作为一种环保、可再生的能源储存和利用方式,其发展前景广阔。地下厂房作为抽水蓄能电站的一种新型形式,可以进一步提高电站的安全性和环境友好性,有望成为未来能源储备和发电的重要选择。

抽水蓄能电站工程特点

抽水蓄能电站工程特点

抽水蓄能电站工程特点

抽水蓄能电站是一种采用水源潮流循环的蓄能形式的发电机组,可以实现多次高低循环运行,向电网供电,一般用于回升电价发电或短时间内突发负荷抑制等,大大提高了电厂的运行稳定性和可靠性,把电厂所发电能改造成一定质量和价格的电能产品,既有利于实现节能、节约用水,又有利于电网的安全稳定运行。

一、工程特点:

1、抽水蓄能电站在节电、缓抑突发负荷方面具有特殊优势,相对传统电站具有更高的动态性能,可以满足不断变化的电力需求。

2、建立种类多样的水库配套系统,可以适应不同类型的水池,不仅完善抽水蓄能电站的输配电系统,而且也可以解决新建水库的开发利用问题。

3、抽水蓄能电站发电机组具有高效率、低损耗、环境友好、安全可控等特点,可以提高电厂整体的发电效率。

4、结合水池上游的泄流量调度,可以实现发电机组的灵活调度,提高发电量,节约能源、节能减排。

5、水库抽水蓄能电站可以在新建水库的基础上建设,利用上游水池的节水资源,提高新建水库的灌溉效果,可以节省大量的发电成本和建设费用。

抽水蓄能电站技术概况简介

抽水蓄能电站技术概况简介

抽水蓄能电站技术概况简介

抽水蓄能电站是一种建于河流洪水波动范围内的大型水电站,是一种

综合利用水力资源的工程,将小型水电站、大型水电站、水库蓄水等工程

联合起来,综合利用洪水潮汐,利用抽水发电技术,在规定的水头汇聚条

件下,通过机组发电,满足用水、发电要求,实现节约资源、经济效益的

可能。

抽水蓄能电站制度由主体水库、稳定坝、抽水机组和输电线路等组成。主体水库是指蓄水用的坝池及其近岸河道,稳定坝是指在河道蓄洪水要求下,用以防洪控制溃坝和损坏洪水的坝,抽水机组是指将水从水库中抽出

发电的机组,输电线路是指将发电机组发出的电能输送到终端用户的配电

线路。

大型抽水蓄能电站由多个大型水电站和小型水电站组合而成,蓄水量

一般在1000万m3以上,单机发电容量一般在100MW以上。小型抽水蓄能

电站的蓄水量一般在10万~1000万m3之间,单机发电容量在30MW~100MW

之间。超大型抽水蓄能电站是由多单元大型抽水蓄能电站构成的超大型水

电站,蓄水量在1000万m3以上,单机发电容量在100MW以上。

抽水蓄能电站介绍

抽水蓄能电站介绍

抽水蓄能电站介绍

抽水蓄能电站(Pumped Storage Hydroelectricity,简称PSH)是

一种利用水循环原理来储存和产生电能的设施。它通过水泵将水从低水位

水体抽运至高水位水体,并在需求峰值时通过涡轮机将储存的水放回低水

位水体,从而发电。这种形式的储能电站已被广泛应用于各个国家和地区,对于电力系统的稳定运行和应对峰谷负荷均有重要意义。

1.上游水库和下游水库:抽水蓄能电站的核心是由两个水库组成,一

个位于高海拔地区,作为“上游水库”,用于储存抽运的水;另一个位于

低海拔地区,作为“下游水库”,用于接收抽运回来的水。

2.上游水泵站:上游水泵站通常位于上游水库附近,可以通过水泵将

水从下游水库抽运到上游水库,起到储存电能的作用。在电力需求低谷时,上游水泵站可以利用廉价的电力将水抽回上游水库,以便在需求峰值时再

次发电。

3.下游发电站:下游发电站通常位于下游水库附近,通过涡轮机和发

电机将下游水库中的水流转化为电能。当电力需求高峰时,下游发电站会

从上游水库中放回原先抽运的水,以产生电能。

4.转换器和变压器:抽水蓄能电站中的转换器和变压器用于将发电产

生的电能转化为适用于输电和供电的电能。这些设备确保了电力系统的正

常运行和高效利用。

1.能量储存:抽水蓄能电站具有较高的能量储存效率。由于季节性和

日常负荷等不同因素的影响,电力系统需要具备大规模的能量储存和调度

能力。抽水蓄能电站能够根据电力需求的峰谷波动,将电能转化为水能储存,并在需要时通过涡轮机转化为电能。

2.调峰能力:抽水蓄能电站具有较强的调峰能力,能够满足电力系统

抽水蓄能电站发电电动机的特点及选型设计分析

抽水蓄能电站发电电动机的特点及选型设计分析

抽水蓄能电站发电电动机的特点及选型设计分析

摘要:本文已抽水蓄能电站发电电动机相关内容概述,抽水蓄能电站发电电动

机的主要特点,推力轴承解析以及抽水蓄能电站发电电动机选型设计参数分析。

关键词:抽水蓄能;电站发电电动机;特点;选型设计

引言

随着近年来我国经济的快速发展,各行各业对于电力的需求也日益增加。基

于我国水力资源的分布以及相应气候、地理条件的特点,抽水蓄能电站因其运行

方式灵活多样、工况环境转换多、响应速度快等特定而得到较快的发展,其对于

确保我国工业和居民的用电需求起到了重要的保障作用。而发电电动机的正确选

型设计对于确保抽水蓄能电站的正常运行也起到了十分关键的作用。

1抽水蓄能电站发电电动机相关内容概述

(1)抽水蓄能电站的工作原理是指其利用电力负荷低谷时的电能将水抽至上水库,而在电力负荷高峰期再放水至下水库发电的方式。其提高了电网的综合利

用效率,同时对于电网系统的稳压和周波起到了重要的作用,是一种新型的电站

运行模式。抽水蓄能电站是目前电力系统中经济效益最高、使用寿命周期最长、

装机容量大、运行稳定可靠的储能装置。它对于我国智能电网的发展水平也起到

了关键的支撑作用。(2)抽水蓄能电站类型多样,目前已由以往侧重于用电负

荷中心的初级阶段发展到综合能源基地、送出和落地端多方协同发展的新局面。

常见的抽水蓄能电站按照有无天然径流可分为纯抽水蓄能电站和混合式抽水蓄能

电站;按照水库调节性能可分为季、周、日调节抽水蓄能电站。(3)作为抽水

蓄能电站中的核心设备之一,发电电动机起到了关键性的作用,其既可当作发电

抽水蓄能电站电气特点

抽水蓄能电站电气特点

2019/12/13
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水电站的电气设备(电气二次)
8.4 拖动开关和被拖动开关及相关问题
被拖动开关在机组作为水泵或水泵方向调相 启动(包括SFC启动和背靠背启动)时,应 当合上,以便从启动母线引入电流。机组 并网、拖动电源断开后,被拖动开关断开。
拖动开关在机组作为背靠背启动的拖动机时 合上,将电流经由启动母线送到被拖动机 组。机组并网、拖动机GCB断开后,拖动 开关断开。
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水电站的电气设备(电气二次)
8.8 蓄能电站计算机监控系统 的特点
(1)工况转换的复杂性
抽水蓄能机组通常有如下五种可能的工况: 发电、发电转向的调相、抽水、抽水转向 的调相、静止。各种工况之间可能发生的 转换有十余种,各种转换过程所经历的操 作步骤均不相同。从静止到抽水的转换, 又可分为变频启动装置启动方式和“背靠 背”启动方式。
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水电站的电气设备(电气二次)
8.5 启动母线及相关问题
启动母线是被启动机组从启动电源(SFC或拖 动机)获得电能量的中介。多台机组的情 况下,启动母线多分为两段,以备在特殊 情况下,在两段独立母线上分别实现两对 机组同时背靠背拖动(例如1号机启动2号 机、3号机启动4号机)或者一对机组背靠 背拖动、一台机组由SFC启动。
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抽水蓄能电站的工作原理

抽水蓄能电站的工作原理

抽水蓄能电站的工作原理

抽水蓄能电站(Pumped Storage Hydropower Plant,简称PSH)是一种主要用于调峰调频的电力供应系统。它通过利用低电价时段的电能,将水从下池抽升到上池,待电力需求高峰时,再将水从上池释放下来,驱动涡轮发电机组发电,从而实现能量的高效转换和保存。本文将从

工作原理、系统组成和优势三个方面进行论述。

一、工作原理

抽水蓄能电站的工作原理可以概括为以下四个步骤:

1. 电能转化为储能:在低电价时段,电网向电站供应电能,电能通

过水泵抽水机组将水从下池抽升到上池,此时电能被转化为水位能和

压力能。

2. 水位能和压力能的保存:上池和下池之间通过通道连接,上池和

下池的水面高度差称为“有效水头”,上池的水位比下池高。上池作为

储能池,保存着水位能和压力能。

3. 高峰时段释放水能:当电力需求高峰时,控制系统打开上池闸门,释放上池的水流经下泄水道加速下泄,进入涡轮发电机组。

4. 发电转化为电能:水流通过涡轮发电机组驱动涡轮旋转,涡轮将

水的动能转化为机械能,再被发电机转化为电能,最终输出到电网供

应给用户。

二、系统组成

抽水蓄能电站由以下主要组成部分构成:

1. 上池和下池:上池通常位于高地,下池通常位于地势较低的地方,两者之间有足够高度差,以便保存水能。

2. 整流水泵抽水机组:位于下池,负责将电能转化为水位能和压力能,将水从下池抽升至上池。

3. 涡轮发电机组:位于上池,负责将水能转化为电能。涡轮通过水

流转动,驱动发电机发电。

4. 调度控制系统:负责监控和控制整个电站的运行,根据电力需求

抽水蓄能电站原理

抽水蓄能电站原理

抽水蓄能电站原理

抽水蓄能电站是一种利用水能进行储能的设施,其原理是利用水的重力势能进行能量的转换和储存。在电力系统中,抽水蓄能电站可以作为一个重要的储能装置,用于平衡电网负荷和应对突发的能源波动。下面我们将详细介绍抽水蓄能电站的原理。

首先,抽水蓄能电站通常由上游水库、下游水库、水轮机和发电机等组成。当电网需求低峰时,抽水蓄能电站利用电力将上游水库中的水抽到高处的下游水库中,将水储存起来。这个过程中,电能被转化为水的重力势能。而在电网需求高峰时,抽水蓄能电站则利用储存在下游水库中的水通过水轮机发电,将水的重力势能转化为电能,向电网供应电力。

其次,抽水蓄能电站的原理基于能量的转化和储存。在储能过程中,电能被转化为水的重力势能,而在释能过程中,储存在下游水库中的水的重力势能则被转化为电能。这种能量的转化和储存过程可以实现电力系统的峰谷填平,提高电网的稳定性和可靠性。

另外,抽水蓄能电站的原理还包括了能量的平衡和调度。通过合理的调度和控制,抽水蓄能电站可以在电网需求高峰时释放储存

的水能,向电网提供稳定的电力输出;而在电网需求低谷时,则可以利用廉价的电能将水抽到下游水库中进行储存,为电网的用电高峰做好准备。

总的来说,抽水蓄能电站的原理是基于水的重力势能和电能之间的相互转化和储存。通过这种方式,抽水蓄能电站可以实现电能的储存和调度,为电力系统提供稳定、可靠的电力输出。同时,抽水蓄能电站还可以提高电网的灵活性和适应性,为可再生能源的大规模接入提供了重要的支撑。在未来的能源转型中,抽水蓄能电站将发挥越来越重要的作用,成为电力系统中不可或缺的重要设施。

我对抽水蓄能电站的认识

我对抽水蓄能电站的认识

我对抽水蓄能电站的认识

抽水蓄能电站是一种利用水资源实现储能和发电的技术。接下来,我将从抽水蓄能的结构组成、投资、建设和运行方式等方面,以及其对环境、双碳目标实现、电网需求论证、电网调节方式和区域气候调节方式的作用进行简要介绍。

抽水蓄能电站主要由上池、下池、水轮机、发电机和转换器组成。在能源供过于求时,水将从上池中下泵到下池中,储存起来;而在能源需求高峰时,下池中的水将通过水轮机驱动发电机产生电力。这种储能技术的投资规模较大,包括水源勘察、水坝建设、水轮机和发电机的安装等,但其投资回报周期较长。

抽水蓄能电站在运营过程中具有灵活性,可以根据电网需求灵活调节发电功率,能够快速响应电力市场的变化。在电网需求较低时,抽水蓄能电站通过消耗过剩电力将水从下池上升至上池,储存为潜在能量;而在电网需求增加时,它可以迅速转变为发电状态,释放储存的水能,产生电力。

抽水蓄能电站对环境的影响主要体现在两个方面。一方面,在建设过程中,可能需要水库建设和土地占用,导致植被破坏和生态系统改变。另一方面,电站运行时可能会对水生生

物和水质产生一定的影响。然而,相比于传统燃煤发电厂,抽水蓄能电站的环境影响更小,因为它不会产生大量二氧化碳等污染物。

抽水蓄能电站在实现双碳目标方面发挥重要作用。它可以通过储存多余的可再生能源电力,使其在需求高峰时期得以释放,提高可再生能源的利用率。同时,抽水蓄能电站还可以灵活调节电网负荷,提供稳定且可靠的电力供应,减少对传统高碳能源的需求。

对于电网需求论证方面,抽水蓄能电站可以提供调峰、调频和备用功能,对电网的平稳运行起到重要作用。它可以在电力供需不平衡时提供额外的容量,满足电网的瞬时需求变化,减少传统燃煤发电等调度方式的使用频率,从而降低碳排放量并提高电网的可靠性。

抽水蓄能电站的运行方式与及常规水电机组的区别

抽水蓄能电站的运行方式与及常规水电机组的区别

抽水蓄能电站的运行方式与及常规水电机组的区别

抽水蓄能电站的运行方式与常规水电机组的区别主要在于其具有"蓄能"和"抽水"两个特点。

1. 发电功能:

抽水蓄能电站通过抽水将水从下游的水库里泵到上游的蓄水池中,待需要发电时再将水从上游的蓄水池中释放,利用释放的水流旋转涡轮发电机来发电,发电的过程与常规水电机组相同。

2. 调峰功能:

由于抽水蓄能电站具有蓄能的特点,可以在高峰期将储存在蓄水池中的水释放调峰供电,从而为电力系统提供稳定的电力输出。

3. 调频功能:

抽水蓄能电站可以通过调节涡轮发电机的转速,改变输出电力的频率,从而对电力系统的频率进行调节。

4. 调相功能:

抽水蓄能电站还可以通过改变发电机的功率因数,实现对电力负荷的调整,从而保证电力系统的稳定性。

5. 黑启动功能:

抽水蓄能电站可以在电力系统突然发生断电的情况下,利用其自身蓄能的优势,快速启动发电机,为电力系统提供紧急备用电力。

6. 事故备用功能:

抽水蓄能电站可以作为电力系统的备用电源,在电力系统发生故障或断电等情况下,为电力系统提供紧急备用电力。

7. 运行发电效益分析:

相比常规水电机组,抽水蓄能电站可以灵活利用低谷电来实现储能发电,因此具有更高的发电效率和经济性。当电力市场价格高时,抽水蓄能电站也能获得更高的经济收益。

8. 项目建设位置的分析:

抽水蓄能电站适合建设在两个高差较大、且中间可以搭建引水隧道、管道或输水管等输水系统的地方。同时需要考虑水资源充足、土地条件符合、地形条件适宜等因素。

9. 投资收益分析:

虽然抽水蓄能电站的建设、运营成本相对较高,但其具有越

抽水蓄能电站介绍

抽水蓄能电站介绍

抽水蓄能电站介绍

一、抽水蓄能电站简介我们知道,电力具有发、供、用同时完成的特性。在负荷低谷时,发电厂的发电量可能超过了用户需要,电力系统有剩余的电能。而在负荷高峰时,又可能出现满足不了用户需要的情况。建设抽水蓄能电站能够较好地解决这个问题。

抽水蓄能电站有一个建在高处的上水库和一个建在电站下游的下水库。抽水蓄能的机组能起到作为一般水轮机的发电作用和作为水泵将下库的水抽到上库的作用。在电力系统低谷负荷时,抽水蓄能电站的机组作为水泵运行,往上库蓄水。在高峰负荷时,作为发电机组运行,利用上库的蓄水发电,送到电网。

世界抽水蓄能电站的运行实践证明,它的能量转换比率达75%,即深夜低谷抽水耗电4kW・h,可在高峰期间发出电力3 kW- h0

一些发达国家的实践表明,电网发展到了一定的阶段,必须建设一定数量的

抽水蓄能电站来改善和平衡电力系统的负荷能力, 提高系统的供电质量和经济效

、人

益0

二、抽水蓄能电站在电网中的作用

既能调峰又能填谷, 具有双倍容量功能0 抽水蓄能电站的机组从备用达到满负荷运行仅需120 s到150 s,这是火电机组所望尘莫及的。且这种电站具有削峰和填谷的双重作用, 因此它的调峰能力为其装机容量的 2 倍,比常规水电站和调峰机组的调峰能力要好得多0

起停迅速, 是理想的紧急事故备用电源0 抽水蓄能机组起停迅速, 改变工况快,是良好的事故备用机组0在日本、意大利等国家,有些抽水蓄能电站年利用仅500 h ,绝大部分处于备用状态0

改善火电和核电运行条件0 抽水蓄能电站与核电配合运行所发电量成为可满足电网负荷变化要求的优质电能0如电力系统日最小负荷率为0.6 ,系统为纯火电机组时,还得一些机组频繁地起停运行0如果加入10 %的抽水蓄能机组,则火电机组的调荷能力只需20 %或稍多一点即可,同时“解放”了绝大部分火电机组,让它们在高效率区间运行0 对于核电站而言, 尤其需蓄能电站配合改善其运行条件0

抽水蓄能电站基本知识

抽水蓄能电站基本知识

抽水蓄能电站基本知识

引言:

抽水蓄能电站是一种利用电能将地势差转换为动能储存起来,待需要

时将动能再转换为电能的能源储存设施。它是一种可再生能源发电设施,

可以提供可靠的、可控的电力输出。本文将介绍抽水蓄能电站的基本知识,包括工作原理、构造组成、优势与局限以及应用领域。

一、工作原理:

抽水蓄能电站的工作原理基于两个水库之间的地理高差。当有多余的

电力时,电站将电能用来抽水,将水从下层水库泵到上层水库。当需要电

能时,电站停止抽水,而是释放上层水库中的水,通过喷射管将水注入涡

轮机。涡轮机将水的动能转换为电能,向电力网络供应电力。

二、构造组成:

1.上层水库:用于储存蓄能过程中从下层水库抽上来的水。

2.下层水库:用于储存蓄能过程中从上层水库释放下来的水。

3.泵站:包括水泵和与之配套的电动机,用于抽水的过程。

4.涡轮发电机组:包括涡轮机和与之配套的发电机,用于将水的动能

转化为电能。

三、优势与局限:

1.优势:

(1)高效性:抽水蓄能电站具有高电能转换效率,可达到70-85%。

(2)调峰能力强:电站可随时将储存的水释放并发电,满足电网对

电力需求的调整。

(3)适应性强:抽水蓄能电站可以灵活应对不同的地形和气候条件,适合于各种环境。

(4)环保性:电站的主要原材料是混凝土和钢铁等常见材料,不会

对环境造成污染。

2.局限:

(1)地形限制:需要具备一定的地势差才能建造抽水蓄能电站,限

制了其可建设的地区。

(2)建设成本高:抽水蓄能电站的建设成本较高,包括水库建设、

泵站建设、涡轮机建设等。

(3)水资源需求:为了确保可靠的供电,抽水蓄能电站需要足够的

抽水蓄能电站工程特点

抽水蓄能电站工程特点

抽水蓄能电站工程特点

1.高效性:抽水蓄能电站具有高能源转换效率。在水力发电过程中,

水从高处流向低处,通过水轮机驱动发电机发电,再将电能输送到电网上。而在贮能过程中,电网供电充电时,电能转化为机械能提升水位,贮存电能。整个转换过程中,能源损失较小,能源转换效率较高。

2.灵活性:抽水蓄能电站具有较高的调峰能力。电能储存于负荷低谷

时段,而在电力需求高峰时释放贮备电能。这种特点使得其能够在电网负

荷波动较大的情况下灵活调节电能输出,满足电力系统的调频需求,提高

电网供电可靠性。

3.储能能力强:抽水蓄能电站具有较大的储能能力。在贮能过程中,

水池的存在使得抽水蓄能电站能够贮存大量的水能,进而转换为电能。这

种有规模的贮能能力可以保障电力系统的备用能力,在电力紧缺或突发情

况下能够快速提供大量的电能。

4.环保性:抽水蓄能电站具有较低的环境污染风险。这是因为其主要

能源源于自然界的水能,而不是化石能源。同时,在贮能转换过程中,抽

水蓄能电站对环境的影响也较小。但在抽水过程中会对库区生态环境产生

一定影响,因此需要进行环境影响评价和管理。

5.可持续性:抽水蓄能电站具有较强的可持续性。其能源主要源于自

然界的水循环过程,具有一定的再生能力。此外,抽水蓄能电站还可以与

其他能源装置进行配套使用,如与风电站、太阳能电站等结合,共同构建

多元化的能源系统,提高能源的可持续性。

6.经济性:抽水蓄能电站在建设初期的投资较大,但随着建设规模的

增大和技术的发展,其单位装机容量的建设成本逐渐降低。加上其较高的

能源转换效率和调峰能力,抽水蓄能电站具有较好的经济效益。此外,抽水蓄能电站还可提供其它附加服务,如提供频率支撑、电力质量调节等。

抽水蓄能电站工程特点

抽水蓄能电站工程特点

抽水蓄能电站工程特点

1.高效性:抽水蓄能电站利用水的高度差进行能量转换,其效率可以

达到80%以上,属于高效节能的电力系统。在能量储存和释放过程中,能

量的转化几乎没有能量损失。

2.大规模储能:抽水蓄能电站可以根据需求实现对大规模的能量储存。通过多台水泵和发电机组合运行,电站可以根据电力需求灵活地进行储能

和释能。

3.快速启动:抽水蓄能电站可以在几分钟内启动,并投入到电力系统中,以满足瞬时的电力需求。相比其他储能技术如电池等,抽水蓄能电站

的启动速度更快,具有更加可靠的电力调峰能力。

4.长周期运营:抽水蓄能电站的设计寿命可达数十年,运营周期长。

其运营成本相对较低,一旦建成,可以长期稳定地为电网提供清洁电力。

5.环境友好:抽水蓄能电站不消耗化石燃料,不产生二氧化碳等大气

污染物,具有很低的环境污染。同时,其在发电过程中不会产生噪音和振动,对周围环境没有影响。

6.调节电网频率:抽水蓄能电站可以在电网频率高于或低于标准值时

进行储能或释能,以平衡电网的供需关系,稳定电网运行。它可以提供从

几十兆瓦到几千兆瓦的调峰能力,能够有效应对电力系统的波动负荷。

7.可持续发展:抽水蓄能电站可以与风电、太阳能等可再生能源相配合,形成可持续的能源系统。当可再生能源的供给高于需求时,可以利用

多余的电力进行储能,而在供给不足时,则可以利用储能的电力进行发电。

8.储能能量密度高:抽水蓄能电站的储能能量密度较高,因为其利用了水的重力势能。相比其他储能技术如电池储能等,抽水蓄能电站能够储存更多的能量。

总的来说,抽水蓄能电站具有高效性、灵活性、可持续性等特点,是一种可靠的储能解决方案,可以在电力系统中起到平衡能源供需、保证电力稳定供应的重要作用。

抽水蓄能电站技术简介

抽水蓄能电站技术简介

抽水蓄能电站技术简介

抽水蓄能电站又称抽水蓄能水电站,是将水库作为蓄能器,采用水位

涨落(升降)调节抽水机组的发电方式。它将水库的上游水位作为发电水位,下游水位作为补水水位,经过水轮机发电。在夜间负荷较低,利用水

库上游的高水位补充水库库容,抽出水轮机发电;在日间负荷较高的时候,水位下降,水轮机组正常发电,补充负荷。由于使用上游下游水位差来提

供发电的能力,抽水蓄能电站比其它水力发电机组拥有更好的发电能力,

且不受汛期行程的影响,投资更少,安装速度快,用途更广,所以目前备

受关注。

1.水位的控制:水位的控制是抽水蓄能电站最重要的技术,在发电期间,水位采用升降调节,在水轮机发电时,把水位降到最低水位,使水轮

机发挥最大的功率。

2.水泵机组:水泵机组的选择和正确安装是抽水蓄能电站的发展关键,水泵机组有多种,如单级叶片泵、双级叶片泵、搅拌式泵、离心泵等,根

据使用情况选择合适的泵组,以节约能源。

3.水轮机组:水轮机是发电核心环节,选择水轮机要计算水头、流量、扭矩和功率等参数,以保证水轮机的正常运行。

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(3)可逆式机组的吸出高度远大于常规机组, 意味着下水库的相对水位很高,常为数十米, 甚至超过100米。这意味着防止水淹厂房的操 作必须包括关闭尾水闸门。此外,进水阀与尾 水闸门的操作需相互闭锁。
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水电站的电气设备(电气二次)
8.3 换相开关及相关问题
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水电站的电气设备(电气二次)
8.3 换相开关及相关问题
抽水蓄能电站具有发电与抽水两种工况,对 可逆式机组,换相开关用于改变相序,从 而改变电机的旋转方向。换相开关多采用 隔离开关。换相开关可设在主变高压侧, 也可设在低压侧。但设在高压侧占地面积 大,且二次接线复杂。所以近期所建的抽 水蓄能电站均将换相开关设在低压侧。
换相开关的切换导致了相序的改变,机组和 变压器的继电保护要采取必要的措施以保 证不同工况下保护都能正常运行。
8 抽水蓄能电站机电设备的特点
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水电站的电气设备(电气二次)
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水电站的电气设备(电气二次)
8.1 蓄能电站特有的机电设备
1)可逆式机组 2)换相开关 3)拖动开关和被拖动开关 4)启动母线 5)SFC
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水电站的电气设备(电气二次)
抽水蓄能电站接线举例
(1)换相带来的问题 抽水蓄能机组在发电运行和抽水运行时换相开关
位置不同,这对机组保护产生了多方面的影响。 当换相开关位于差动保护范围内时,必须采取 相应措施,因为换相前后差动保护两侧电流互 感器的相序不同。此外,失磁保护、失步保护、 负序过电流保护和低阻抗保护等与相位和相序 有关的保护都应采取措施以保证保护的正确运 行。 GB/T 14285要求用一套保护装置满足两种运行 工况,实际上主张用软件实现不同工况的相序 适配。
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水电站的电气设备(电气二次)
8.4 拖动开关和被拖动开关及相关问题
被拖动开关在机组作为水泵或水泵方向调相 启动(包括SFC启动和背靠背启动)时,应 当合上,以便从启动母线引入电流。机组 并网、拖动电源断开后,被拖动开关断开。
拖动开关在机组作为背靠背启动的拖动机时 合上,将电流经由启动母线送到被拖动机 组。机组并网、拖动机GCB断开后,拖动 开关断开。
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水电站的电气设备(Hale Waihona Puke Baidu气二次)
8.2 可逆式机组及相关问题
我国已建和近期将建的大中型抽水蓄能电站 的机组几乎均为可逆式,大轴上端为发电电 动机,下端为水泵水轮机。在发电工况下机 组作为水轮机—发电机运行,抽水工况下作 为水泵—电动机运行,两种工况的转向相反。
作为国内的一个特例,水头超过800m的西藏 羊卓雍湖抽水蓄能电站的机组采用多级蓄能 泵、水轮机和发电电动机同轴的三机式机组。
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水电站的电气设备(电气二次)
抽水蓄能机组对互感器配置的要求
在电流互感器时,应当考虑在变频启动和 背靠背启动工况下,被拖动机组和拖动机 组都至少有一套主保护和后备保护的互感 器能够接入。招标采购时,应明确要求互 感器应当有良好的频率特性。厂家一般都 能满足这一要求,但保证准确级的同时, 互感器的容量将会下降。考虑到微机保护 交流回路功耗极小,负载能力的下降不会 带来问题。下表给出了厂家为某工程提供 的资料。
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水电站的电气设备(电气二次)
解决差动保护相序适配的两个例子
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水电站的电气设备(电气二次)
(2)水泵工况启动过程带来的问题
常规机组在启动过程中转速超过90%甚至更高才 开始起励,机组大部分时间处于无电流、低电 压的状态,不必考虑机组的电气保护。而在抽 水蓄能机组水泵工况的同步启动过程中,机组 和连接母线都流过低于工频的电流,承受低于 工频频率的电压,必要的机组电气保护在这个 过程中必须投入。
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水电站的电气设备(电气二次)
8.6 励磁电源的接线
蓄能机组都采用自并励 的励磁方式,如果发 电机端设断路器,则 励磁变压器接于断路 器靠系统的一侧,以 保证水泵工况启动过 程中电动机能够获得 励磁电源。
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水电站的电气设备(电气二次)
8.7 蓄能机组继电保护的特点
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水电站的电气设备(电气二次)
8.5 启动母线及相关问题
启动母线是被启动机组从启动电源(SFC或拖 动机)获得电能量的中介。多台机组的情 况下,启动母线多分为两段,以备在特殊 情况下,在两段独立母线上分别实现两对 机组同时背靠背拖动(例如1号机启动2号 机、3号机启动4号机)或者一对机组背靠 背拖动、一台机组由SFC启动。
但是,低频率下有的保护可能误动(例如低功率 保护、低频保护等)所以不得不在启动过程中 将部分保护闭锁,在机组接近或达到同步转速 时才投入运行。
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水电站的电气设备(电气二次)
(2)水泵工况启动过程带来的问题
CT、VT在启动过程中都运行在低频状态, 而CT、VT通常的额定频率是50Hz,所 以在招标采购时,必须提出对CT、VT 的低频性能的要求,并要求厂家提出 试验数据证实。
5P20 3
CT2 0.5FS5 30 0.5FS5 25 0.5FS5 15 0.5FS5 10 0.5FS5 5
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水电站的电气设备(电气二次)
8.2 可逆式机组及相关问题
(1)与常规发电机相比,可逆式机组增加了抽 水和抽水方向调相等工况,使工况转换的复杂 程度大为增加,并带来了抽水工况的启动问题。
(2)混流式可逆式机组的水头大都在100米以 上,蜗壳前必须安装进水阀(球阀或蝶阀), 而且停机时必须关闭进水阀。进水阀的启闭操 作是工况转换流程的一部分。
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抽水蓄能机组对互感器的特殊要求
互感器的准确级与容量与频率的关系示例
50 Hz
40 Hz
30 Hz
20 Hz
10 Hz
5 Hz
准确 容量 准确 容量 准确 容量 准确 容 量 准确 容 量 准确 容 量

VA

VA

VA
级 VA
级 VA
级 VA
CT1 5P20 30 5P20 24 5P20 18 5P20 12 5P20 6
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