抽水蓄能电站水泵电动机的启动方式
抽水蓄能电站的工作原理及发电过程解析
抽水蓄能电站的工作原理及发电过程解析概述：抽水蓄能电站（Pumped Storage Power Station）是一种利用电力供需差异进行储能的电站。
它通过抽水将低峰时段的多余电能转化为储能水位，待高峰时段再将水通过涡轮发电机组放回水库，以供电网消纳峰时负荷的发电方式。
本文将详细解析抽水蓄能电站的工作原理以及发电过程。
一、工作原理：1. 抽水阶段：在电力供应过剩的低峰时段，抽水蓄能电站通过启动抽水泵将水从较低的水库抽送至较高的水库，以提升水位。
这些水库通常是通过一座高程较大的水坝相连，其中一个水库位于较高处，被称为上池，而另一个位于较低处，被称为下池。
抽水泵以电机作为动力源，通过消耗电能将水从下池抽送至上池。
2. 发电阶段：在电力需求高峰时段或电网电力供应不足时，抽水蓄能电站将水从上池释放回下池。
在水流下落的过程中，通过水轮机或涡轮发电机组将水能转换为电能。
这些发电机组以抽水泵的角色相反，将水流能量转化为机械能，进而传递给发电机。
发电机通过电磁感应原理将机械能转换为电能，并将其送入电网以满足消耗者的电力需求。
二、发电过程：1. 抽水阶段的主要流程：（1）湖泊水库供水：抽水蓄能电站以湖泊、溪流、河流等自然水源作为原水供给，通过引水系统将水引入下池。
（2）水泵抽水：启动抽水泵将水抽往上池，抽水泵通过电机提供动力并将机械能转化为电能。
（3）上池水储存：抽水阶段完成后，将水储存在上池中，以便在发电阶段利用。
（4）抽水发布区域调节：根据电力需求和电网频率的变化，调节抽水速度和泄水速度，维持电网的稳定运行。
2. 发电阶段的主要流程：（1）水流下泄：通过开启下池底部的泄水闸门，将储存的水自上池中释放下泄至下池。
（2）水轮机/涡轮发电机组转动：水流经过水轮机或涡轮发电机组时，水流的动能转化为机械能，并将其传递给发电机组。
（3）发电机组发电：通过电磁感应原理，发电机组将机械能转化为电能，并将其输出到电网中。
（4）电力供应：通过电网将发电的电能输送至消耗者，满足电力需求。
抽水蓄能机组抽水工况启动方式分析
个 工作 周期 里 能连续 启动 ６次 。
ｓ ａ ｉ ｆ ｅ ｕ ｎ ｙ ｓａ ｔ ｇ ｍｏ ｅ ｉ ｂ ｉＺ ａ ｇ ｅ ｎ Ｓ ｏ ａ ｅ ｔ ｔ ｒ ｑ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｄ Ｈｅ ｅ ｈ ｎ ｈ ｗａ ｔ ｒ ｇ ｃ ｎ ｎ Ｐ ｗｅ ｏ Ｌｔ ． ａ ｄ ａ ｓ ｎ ｌ ｚ ｓ ｔ ｅ ｓ ａ ｔ ｇ ｐ ｏ ｅ ｓ ａ ｄ ｏ ｒ Ｃ ． ｄ ， ｎ ｌｏ ａ ａ ｙ ｅ ｈ ｔ ｒ ｉ ｒ ｃ ｓ ｎ ｎ ｍａｎ ｓ ａ ｔｎ ｔ ｐ ｆｂ ｃ － ｏ ｂ ｃ ｔ ｒ ｉ ｇ ｍｏ ｅ ａ ｄ ｉ ｃ ｕ ｉ ｔ ｒｉ ｇ ｓ ｅ ｓ ｏ ａ ｋ ｔ — ａ ｋ ｓ ａ ｔ ｄ ， ｎ ｎ ｌ — ｎ ｄ ｎ ｈ ａ ｌ ｒｆ ｕ ｔ ｆｔ ｔ ｒ ｉｇ ｍｏ ｅ ． ｉ ｇ ｔ ｅ ｆ ｍｉ ａ ａ ｌｓｏ ＷＯ ｓ ａ ｔｎ ｄ ｓ ｉ Ｋｅ ｒ ｓ ｐ ｍｐ ｄ ｍｏ ｅ ｓ ａ ｔ ｒ ｑ ｅ ｃ ｏ ｖ ｒ ｅ ｔ ｒ — ｙ ｗｏ ｄ ： ｕ ｅ ｄ ； ｔ ｓ ｉ ｆｅ ｕ ｎ ｅ ｃ ｎ ｅ ｔ ｒ ｓ ａ ｔ ｃ ｉｇ； ａ ｋ—ｔ ｎ ｂｃ Ｏ—ｂ ｃ ｔ ｒｉ ｇ； ａ ｍｏ ｉ ａ ｋ ｓ ａ ｔｎ ｈ ｒ ｎ ｃ
中图分类号 ： ＴＭ３ ２ １ 文 献标 志码 ： Ｂ 文 章编 号 ：０ １ ８ ８ ２ １ ） Ｏ一 ０ ９— ３ １ ０ —９ ９ （ ０ １ Ｓ ０ ０ ０
河 北张 河湾 蓄能 发 电有 限责任公 司（ 简称 “ 河 张
湾 电厂 ” 设 计 安 装 ４台 ２ ０Ｍｗ 的单 级 混 流 可 逆 ） ５ 式 水泵 水轮 发 电机组 ， 日调节 的纯 抽水 蓄能 机组 。 属 机组 在抽 水 工况 时（ Ｐ工 况） 的可靠 启 动 是 正常 运行 的 重要环 节 之一 。按 设 计 要 求 ， 张河 湾 电厂 机组 每 天 开停机 次数 设计 为 ８次 （ 停 机 按 一 次 算 ） 为 满 开 ，
抽水蓄能机组抽水工况的启动SFC
2）转子位置的识别 不论处于哪个启动阶段，采用哪种换相方式，控 制系统都需要知道转子的位置，以便确定为使 转子获得最大转矩应该通电的定子绕组相别， 从而确定应该导通的桥臂。以往采用感应型或 光电型的轴角传感器来测位，现在主流厂家采 用的是计算电机电压矢量的办法确定转子位置， 省去了传感器。以下的分析中均以无传感器的 方案为例。为了分析的方便，假定电机的极对 数为1，电角度与空间角度一致；假定逆变桥直 接连接到电机。这个分析的结果很容易推广到 多对极的电机和有输出变压器情况中去。
抽水蓄能机组抽水 工况的启动
1 启动方式概述
蓄能机组抽水工况的启动（1）
2
主要启动方式
对于多机式机组，由于抽水和发电的旋转方向一致， 可以用水轮机或辅助的小水轮机将机组启动到同步 转速，并入系统后，切换水路，使机组转为抽水工 况运行。对于两机式的可逆机组，由于抽水和发电 的旋转方向不同，必须采取另外的措施来启动机组。 在抽水蓄能技术发展的过程中，曾经和正在采用的可 逆式机组启动方式主要有以下几种： －全压启动 －降压启动 －同轴小电动机启动 －变频启动装置启动 －“背靠背”启动
2015/10/10 蓄能机组抽水工况的启动（1） 20
（5） 晶闸管逆变器 SFC的晶闸管逆变器也称为机桥，为三相全控逆变器， 每个桥含6个桥臂，用于将直流电流转换为频率可调 的交流电流。构成、触发方式、冷却方式与整流器 相似。 （6） 输出变压器 输出变压器使逆变桥的工作电压与机组电压相适配， 减少各桥臂串联的晶闸管元件的数量。SFC是一个 靠负载电压换相的电流源，输出变压器把机组电压 降为与逆变器适配的工作电压，以保证逆变器的换 相。输出变压器从5Hz开始就要投入运行。
泵的几种启动方式
泵的启动方式有多种，以下为您介绍部分内容。
1. 直接启动：这是小型泵浦最常见的启动方式，只要将泵接上电源，开启开关即可运行。
这种方式对于控制系统及开关电器的技术要求较低，安装也较简单。
2. 自耦启动：自耦减压启动柜，利用自耦变压器的原理，通过控制电动机的抽头使输出电压低于电源电压，从而降低泵的电机负荷，实现软启动的效果。
这种方式多用于大功率泵浦，如：离心泵、泥浆泵等。
3. 星三角（Y—△）启动：这是根据电动机在启动过程中的转矩特性，采用改变电源性质的方法来实现启动，待达到正常转速后，再换回通电运行状态。
这种启动方式对泵的电机有较好的保护效果。
4. 变频器启动：变频器是一种利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。
通过控制电机的交流电源的频率来改变电机的磁极分布，以达到改变电机转矩的目的。
这种启动方式能平滑启动，对泵浦的性能有更好的影响。
5. 水锤泵（闭流）启动：在这种泵的启动方式中，泵本身的结构被设计成一个封闭循环系统，电动机带动水泵从低位水池抽水，使水被强制通过水管系统而在泵的出口不会发生冲击。
这种方式尤其适用于城市用水、消防及高层供水等领域。
在实际使用中，根据泵的种类、使用环境以及需求，可能需要采取不同的启动方式。
在选择启动方式时，应考虑泵的特性、电源条件、电机负载、控制要求以及环境因素等。
同时，也需要考虑泵的维护、保养和管理，以确保泵的正常运行和延长其使用寿命。
此外，无论采取哪种启动方式，都应注意安全，遵循相关操作规范和规定。
特别是在使用变频器等设备时，应确保设备状态良好，避免因设备故障或操作不当导致的事故。
总之，选择合适的泵启动方式对于提高泵的运行效率、延长泵的使用寿命以及确保系统的安全稳定运行都具有重要的意义。
抽水蓄能电站静止变频启动装置(SFC)的应用
抽水蓄能电站静止变频启动装置(SFC)的应用摘要：随着电力工业的迅速发展，缺水、干旱及偏运山区大量的抽水蓄能水电站应运而生。
而静止变频启动装置是抽水蓄能电站不可缺少的电气设备，机组抽水启动以静止变频启动为主要启动方式，同步启动(背靠背)作为备用启动方式。
机组同期及换相在主变压器低压侧进行。
因此，静止变频启动装置及技术被越来越多的抽水蓄能电站广泛运用。
关键词:静止变频装置;背靠背;谐波Abstract: with the rapid development of the electric power industry, water shortage, drought and partial shipment of pumped-storage hydropower station of the mountainous area arises at the historic moment. And static frequency conversion starter is pumped storage power plant indispensable electric equipment, start pumping unit in a static variable frequency start as the main start way, synchronous start (back) as a backup start way. The same period and it is in the low voltage side of the transformer. Therefore, the static frequency conversion start-up equipment and technology is more and more pumped storage power plant widely used.Keywords: static frequency conversion device; Back-to-back ; harmonic一、引言抽水蓄能电站静止变频器（SFC）变频启动是利用晶闸管变频器产生频率可变的交流电源对蓄能机组进行启动，是目前大中型抽水蓄能电站的首选启动方式，其技术特点为：(1) 静止变频器的调速范围可以从电机的静止状态到l10％额定转速，在此调速范围内静止变频器工作效率不会降低；(2) 静止变频器启动可使起启动电流维持在同步电机要求的额定电流以下运行，对电网无任何冲击，具有软启动性能；(3) 静止变频器满足抽水蓄能电站的发电电动机组在电网电力调峰过程中频繁启动的要求。
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是一种利用地势高低差和水的重力势能进行能量转换的电站。
它具有很高的效率和储能能力，对调节电力系统的负荷平衡有着重要的意义。
下面将详细介绍抽水蓄能电站的工作原理。
一、概述抽水蓄能电站是一种将电能转化为重力势能的储能设施。
在负荷需求较低的时候，电站利用超过系统需求的电力将水泵抽到高处储存起来，形成高位水库。
在负荷需求增加时，电站利用高位水库的水通过管道和水轮机释放能量，将水所携带的重力势能转化为电能。
二、主要组成部分1. 上水池（高位水库）：上水池位于较高的地势，主要用于储存大量的水。
当电站需要储能时，水会从下水池抽到上水池。
2. 下水池（低位水库）：下水池位于相对较低的地势，主要用于收集上水池释放下来的水。
当电站需要释放能量时，水会从上水池流到下水池。
3. 水泵：水泵用于将水从下水池抽往上水池，以便进行储能。
4. 水轮机和发电机：水轮机和发电机是抽水蓄能电站中的核心部件。
当电站需要释放能量时，水会通过水轮机驱动发电机发电。
5. 进出水口：进出水口是水流进出电站的通道。
当电站需要储能时，水会通过进水口进入电站；当电站需要释放能量时，水会通过出水口流出电站。
三、工作原理1. 储能过程：当系统负荷较低时，电站开始进行储能。
此时，水泵启动并将水从下水池抽往上水池，利用多余的电力将水储存在高位水库中。
这样，电站就将电能转化为水的重力势能，并将其存储在高处。
2. 释能过程：当系统负荷增加时，电站开始进行释能。
此时，水由于重力作用自上水池流向下水池，通过水轮机驱动发电机发电。
水轮机将水的动能转化为机械能，而发电机则将机械能转化为电能。
这样，电站就将水的重力势能转化为电能，满足系统对电能的需求。
四、优点和应用抽水蓄能电站具有以下优点和广泛应用：1. 高效储能：抽水蓄能电站可以高效地将电能转化为水的重力势能，并且在需要时能够迅速释放能量。
2. 负荷调节：抽水蓄能电站对电力系统的负荷调节有着重要的作用，能够在负荷需求瞬间增加时快速响应，保持电网的稳定性。
5-1抽水蓄能机组抽水工况的启动1SFC83
（4）平流电抗器 对于电流源型的SFC，电抗器是必不可少的 电流储能型设备，保证了SFC向负载提供 稳定的电流。平流电抗器有空气芯和铁芯 两种。 空气芯电抗器采用自然风冷却或强迫风冷却， 铁芯电抗器采用风冷却或水冷却。风冷却 空气芯电抗器的体积较大，必须独立布置。 采用水冷却的电抗器比较紧凑，可以安装 在柜内，和SFC的整流柜、逆变柜等组装 成一排，节省占地面积。装入柜内的电抗 器的水冷却方式与晶闸管的水冷却方式相 同，且与其组成统一的冷却系统。
2019/3/14 蓄能机组抽水工况的启动（1） 21
（7） 输出电抗器 输出电抗器可以限制可能出现的短路电流。 （8） 旁路开关 当被拖动机组转速低于额定转速的10%时， 由于电压和频率都很低，为了避免输出变 压器运行在过低频率下，也为使机组得到 较大的启动电流，通过旁路开关S2直接与 发电电动机绕组相连，当机组转速大于额 定转速的10%后，旁路开关S2断开，S1 合上，输出变压器接入。
2019/3/14 蓄能机组抽水工况的启动（1） 23
2.4 SFC的运行原理
1）简述 SFC运行的关键是成功实现逆变，而逆变成功 的关键是按照预订的顺序、实时实现闸管的 换相，即一个桥臂晶闸管关断、另一个桥臂 晶闸管开通，使电流从前者转移到后者。 开通晶闸管必须同时具备两个条件： --在阳极和阴极之间施加正向电压， --在门极施加触发脉冲。 晶闸管一旦开通，门极就失去控制作用，即使 触发脉冲已经撤除，只要正向电压存在，晶 闸管就会继续导通。 关断晶闸管必须采取以下两条措施中的一条： --在阳极和阴极之间施加反向电压， --关断给晶闸管供电的电流源或电压源。
2019/3/14 蓄能机组抽水工况的启动（1） 3
抽水蓄能机组抽水工况的启动SFC课件
2019/9/11
蓄能机组抽水工况的启动（1）
10
按照整流器和逆变器的工作电压，SFC可以分为高－ 高接线方案和高 －低－高接线方案。
2019/9/11
蓄能机组抽水工况的启动（1）
12
高-低-高方 案
6脉波
2019/9/11
蓄能机组抽水工况的启动（1）
13
高-低-高 方案
12脉波
2019/9/11
蓄能机组抽水工况的启动（1）
14
2. 3 SFC的构成
SFC装置一般由输入变压器（或输入电抗器）、 晶闸管整流器、平波电抗器、晶闸管逆变器、 输出变压器（或输出电抗器）等组成，见图。 该图为当前采用较多的高－低－高接线方案。
抽水蓄能机组抽水 工况的启动（1）
报告人 姜树德
1 启动方式概述
2019/9/11
蓄能机组抽水工况的启动（1）
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主要启动方式
对于多机式机组，由于抽水和发电的旋转方向一致， 可以用水轮机或辅助的小水轮机将机组启动到同步 转速，并入系统后，切换水路，使机组转为抽水工 况运行。对于两机式的可逆机组，由于抽水和发电 的旋转方向不同，必须采取另外的措施来启动机组。
高－低－高接线方案的SFC的整流器经降压变压器接 到来自电力系统的电源，整流器的输入交流电压低 于其电源电压（大多数情况下是主变压器的低压侧 电压，亦即机组端电压）。输出侧经变压器升到机 组电压。
高－高接线方案的SFC的整流器经或电抗器或变比为 1的隔离变压器接到其供电电源，整流器的输入交流 电压与机组端电压相同。输出侧不需要接变压器， 而是经电抗器输出。
水泵电机的软起动方式详解
水泵电机的软起动方式详解1引言水泵系统的负载与其它工况不同，由于其带动的是流体，本身具有很大的惯性，水泵的直接起动和停车会使系统管道中的流体发生突然变化，产生“水锤”现象，影响管道和阀门寿命。
同时由于起动过程中会产生巨大的起动电流，造成过大的转矩突变，会对电机和叶轮造成严重的影响，若起动频繁易造成损坏。
用开关截止阀的办法来解决冲击问题对于自动制来说比较麻烦，而采用传统的降压式起动的方式相比于直接起动加速转矩有大幅度降低，可水泵在起动接近尾声时产生的突升转矩仍会引起流体发生瞬间冲击。
在软停车方面，线性斜坡降压软停方式不能有效的改善泵系统停机时的性能，常常引起电动机停止过程中转速不稳定，产生震荡。
本文推出一种泵控功能的软起软停方式，通过闭环调节输出转矩来达到平稳起动水泵无冲击的效果。
2 “水锤”的概念水锤效应是一种形象的说法. 它是管道中的流体在输送过程中，由于水泵骤然起动停车、导叶等原因，使流速发生突然变化，同时压强产生大幅度波动的现象。
由于流体具有动能和一定程度的压缩性，因此在极短的时间内流量的巨大变化将引起对管道的压强过高和过低的冲击。
压力冲击将使管壁受力而产生噪声，犹如锤子敲击管道一样，故称为“水锤”效应。
由水锤产生的瞬时压强可达管道中正常工作压强的几十倍甚至于数百倍。
这种大幅度压强波动，可导致管道系统强烈振动，并可能破坏阀门接头，并引起水泵反转，管网压力降低等，对管道系统有很大的破坏性。
3解决水锤效应的方法泵系统的流量Q和转速N有基本关系式：泵系统的转速N与液流压力P有如下关系：从上面两式可知泵输出流量变化与电机转速成正比，压力与速度的平方成正比；电机的转矩T与转速N有如下关系：由上述三式可得：即泵系统的负载转矩的变化与液流压力变化成正比，与转速变化的平方成正比，与液流流量的平方成正比。
因此，降低转矩的突变可以降低液流对管道和叶轮的冲击，从而防止水锤现象的产生。
4三种水泵起动停止方式的比较4.1 起动方式的比较(1)全压起动全压起动时电机在很短时间内达到全速，产生的过大加速转矩使转速迅速提高，起动负载。
水泵正常启动方式步骤
水泵正常启动方式步骤
水泵正常启动方式步骤
起动前准备：
1、试验电机转向是否正确，从电机顶部往泵看为顺时针旋转，试验时间要短，以免便机械密封干磨损.
2、打开排气阀使液体充满整个泵体，待满后关闭排气阀。
3、检查各部位是否正常。
4、用手盘动泵以使润滑液体进入机械密封端面。
5、高温型应先进行预热，升温速度50℃/小时，以保证各部受热均匀。
起动：
1、全开进口阀门。
2、关闭吐出管路阀门。
3、起动电机，观察泵运行是否正确。
4、调节出口阀开度以所需工况，如用户在泵出口处装有流量表或压力表，应通过调节出口阀门开度使泵在性能参数表所列的额定点上运转，如用户在泵出口处没有装流量表或压力表时，应通过调节出口阀门开度，测量泵的电机电流，使电机在额定电流内运行，否则将造成泵超负荷运行(即大电流运行)至使电机烧坏。
渊正好
的出口阀门开启大与小和管路工况有关。
5、检查轴封泄漏情况，正常时机械密封泄漏应小于3滴/分。
6、检查电机，轴承处温升le;70℃。
停车：
1、高温型先降温，降温度le;10℃/分，把温度降低道80℃以下，才能停车。
2、关闭吐出管路阀门。
3、停止电机。
4、关闭进口阀门。
5、如长期停车，应将泵内液体放尽。
抽水蓄能电站首机首次启动方式选择的若干问题分析
Analysis of Initial Starting-up Mode of the First Unit of Pumped Storage Power Station
WANG Xiao-jun, WANG Sheng-jun, LUO Yin
(Baoquan Pumped Storage Power Station, Xinxiang, 453636, Henan, China)
总结： 水轮机工况起动基本的条件是， 满足水轮 机工况起动时的最小水头，避免低水头下空载开度 水轮机进入 “S” 区危害机组。 水泵工况起动基本条件 是， 满足水泵工况起动时的异常低扬程， 并确定在此 扬程下水泵不出现有害振动， 空化破坏等情况。 建议： 根据多家电站机组模型试验结果， 一般水 轮机启动所要求的上库水位高于水泵启动上库水 位。从机组运行工况改善、 成本节约、 缩短工期等诸 多方面因素考虑，上库补水不足的电站应优先考虑 首机首次采用水泵工况起动。 3.2 两种工况动平衡校验方法的分析 水轮机工况动平衡试验是利用水推动机组升 速， 并在额定转速条件下进行振动及摆度的测量， 通 过计算或作图完成配重。水泵工况动平衡试验通过 SFC 拖动在空气中完成。以宝泉抽水蓄能电站 （4×
收稿日期： 2010-09-20 作者简介： 王小军 （1973-） ， 男， 工程师， 从事水电站设备运行及维 护工作。
1 中国抽水蓄能电站尝试水泵工况首机首次
2
调 峰 调 频 技 术 衡及轴承温升情况。
第1卷
不稳现象， 随后转入水泵调试。 琅琊山抽水蓄能电站 首机首次以水轮机工况起动， 由于水头和水量限制， 最高转速上升至 94％额定转速， 之后机组立即转入 水泵工况调试。 泰山抽水蓄能电站， 机组首先利用静 止变频器 （SFC） 拖动机组完成了动平衡试验， 并成 功利用 SFC 拖动机组并网， 此后转入水轮机工况试 验。 宝泉抽水蓄能电站， 全面完成首机首次水泵起动 的全部试验， 机组连续向上库抽水运行。
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是一种利用水力能够储存和再生电能的系统。
它在电力系统中具有重要的作用，能够平衡供需差异、调节电网频率、储备备用能量等。
本文将介绍抽水蓄能电站的工作原理，并探讨其在电力系统中的应用。
一、基本概念抽水蓄能电站是利用电力驱动水泵将低位水抽升至高位水库储存，待电网需求增加时，将储存的水释放，通过水轮机驱动发电机发电的过程。
其工作原理涉及到重力、动能转化、水循环等多个方面。
二、工作过程1. 储能阶段：在储能阶段，电力系统需求较低，电力供应量大于需求量。
此时，抽水蓄能电站利用多余的电力将水泵启动，将水抽升至高位水库。
水泵所消耗的电能被转化为水势能存储。
2. 蓄能阶段：当电力系统需求量增加或发电量不足时，抽水蓄能电站开始释放储存的水能，进行发电。
释放过程中，水流经过水轮机，水轮机通过转动驱动发电机发电。
这个过程中，水的势能被转化为机械能，再由发电机将机械能转化为电能。
3. 循环过程：释放全部储能后，即完成了一次完整的循环过程。
如果电力系统仍需增加供应，抽水蓄能电站会根据需求重新开始储能阶段，将多余电能转化为水势能，储存在高位水库中，为下一次蓄能阶段做准备。
三、应用与优势1. 调峰填谷能力：抽水蓄能电站可以根据电网需求进行灵活调控，调峰填谷能力强。
在电力系统需求高峰期，可以释放储备的水能进行发电，满足用户需求；而在电力需求低谷期，可以将多余电能用于抽水储能，提高电网的供电效率。
2. 超高效能：抽水蓄能电站以水为介质，转换效率较高。
在储能过程中，水的势能转化效率可达80%以上；在发电过程中，转换效率可达90%以上。
相比其他储能技术，抽水蓄能电站具有更高的能量转换效率。
3. 储能容量大：抽水蓄能电站通过调整水库的设计容量，可以实现较大的储能容量。
这使得抽水蓄能电站在电力系统中具有更好的平衡供需能力，并能储备大量备用电能，保障电力系统的安全稳定运行。
4. 环保节能：抽水蓄能电站利用可再生的水力能源进行储存和发电，不消耗化石燃料，不产生排放污染物，对环境更加友好。
张河湾电站机组抽水工况启动方式简介
张河湾电站机组抽水工况启动方式简介姜树德（北京勘测设计研究院）【摘 要】 叙述张河湾抽水蓄能电站可逆式机组采用的以变频启动装置启动为主、“背靠背”启动为辅的启动方式。
【关键词】 变频启动 “背靠背”启动 抽水工况 张河湾抽水蓄能电站1 可逆式机组启动方式概述在抽水蓄能技术发展的过程中，曾经和正在采用的可逆式机组启动方式主要有以下几种：（1） 全压启动；（2） 降压启动；（3） 同轴小电动机启动；（4） 变频启动装置启动；（5） “背靠背”启动。
其中前两种为异步启动方式适用于中小容量机组，如果机组容量大，则并网时对电网和机组自身的冲击都较大。
同轴小电动机启动方式增加了机组总高度，影响轴系稳定，并有可能成为确定厂房高度的关键因素。
正常运行时小电机随机组空转，降低机组的效率。
此外，小电动机启动用的液态变阻器，增加了厂房布置的难度。
这种方式过去在国外采用较多，但新建的蓄能电站已经较少采用，国内则从未用过。
事实上，现在国内外最常用的启动方式只有静态变频启动装置(以下简称SFC)启动和“背靠背”启动。
张河湾抽水蓄能电站采用的就是以SFC启动为主，“背靠背”启动为辅的方案。
2 变频启动2.1 张河湾电站SFC的构成抽水蓄能电站的SFC是一种短时工作制的设备，它只在水泵工况启动的过程中运行，机组并网后它即退出。
它的容量是按照招标时要求的工作和间歇时间来设计的。
SFC的功能是将工频50 Hz的输入电压，转化为频率在0~50Hz范围可调的输出电压。
SFC的容量，一般为被启动电机容量的6%～10%。
机组转速、飞轮矩、额定容量和用户要求的启动时间及机组各部分损耗均会影响到SFC装置的容量选择。
一般要求SFC装置的容量应满足在4.0～5.0 min内将机组从静止状态加速到同步状态所需的最大功率要求，张河湾电站的合同要求从静止状态加速到同步状态所需的时间不大于5.0 min；SFC应能连续启动4台机组，并留有两次启动失败后再启动的裕度。
水轮发电机的开停操作方法简版
水轮发电机的开停操作方法水轮发电机的开停操作方法水轮发电机是利用水能转换为电能的一种发电设备。
为了确保水轮发电机的正常运行和安全操作，需要掌握正确的开停操作方法。
本文将介绍水轮发电机的开停操作方法。
1. 开机操作方法水轮发电机的开机操作包括以下步骤：1.1 确保设备安全在开机操作之前，首先要确保设备运行环境安全，检查设备是否有损坏或松动的情况。
特别要注意与电源和管道连接处是否有泄漏，如有，必须及时修复。
1.2 检查水轮发电机状态在开机操作之前，需要仔细检查水轮发电机的状态，包括检查发电机的机械部分和电气部分。
确保水轮发电机的机械部分无异常噪音和震动，电气部分无短路等故障。
1.3 接通电源开机之前，确认发电机的电源开关处于关闭状态，然后将电源插头插入插座，并确保供电稳定。
再打开电源开关，等待电源指示灯亮起。
1.4 启动水泵水轮发电机发电依赖于水流的压力，因此需要启动水泵将水送至水轮发电机入口处。
首先打开水泵的开关，待水流畅通后再进行下一步操作。
1.5 打开发电机开关当水泵送水正常后，接下来需要打开发电机的开关。
打开开关后，发电机会开始旋转，水能转化为电能。
1.6 检查发电情况开机后，需要对发电机的运行情况进行观察和检查。
确保发电机稳定运行，并能够产生预期的电能。
2. 停机操作方法水轮发电机的停机操作包括以下步骤：2.1 关闭发电机开关在停机操作之前，首先需要关闭发电机的开关。
关闭开关后，发电机会停止旋转，水能转化为电能的过程将中断。
2.2 关闭水泵停机操作时，需要关闭水泵，停止水流的供给。
关闭水泵前，需要确保发电机已完全停止运行，然后再关闭水泵开关。
2.3 切断电源停机操作的最后一步是切断电源。
关闭发电机开关后，等待一段时间后，确认发电机已完全停止运行后，再关闭电源开关。
2.4 检查设备状态完成停机操作后，需要检查水轮发电机的状态。
包括检查设备的机械部分和电气部分是否正常。
如发现异常，应及时处理。
大型抽水蓄能电站首机首次启动试验方式选择研究(二)——首机首次水泵工况启动试验方式关注的主要技术
张玉良， 潘秀云
（ 中水北 方勘 测设计 研 究有 限责任 公 司 ， 天津 ３０ ２ ） ０ ２ ２
摘
要： 对大型抽水蓄能电站首机首次水泵工况启 动试 验方式关 注的主要技术 问题 进行了探讨 ， 点研 究了 ９个技 重
术难点和特点问题 ， 提出了分析意见和初 步结论 。 关键 词 ： 抽水蓄能 ； 首机首次 ； 水泵工况 ； 动试 验 ； 启 技术问题
西 北 水 电 ・ ０ ２年 ・ 刊 １ ２１ 增
文 章 编 号 ：０ ６ ２ １ ２ １ ） １ １０ － ６０（０２ ｓ— ０９ ５ ６ —Ｏ
６ ９
大 型 抽水 蓄 能 电站 首机 首次 启 动试 验 方式选 择 研 究 （ ） 二
一
首 机 首 次 水 泵 工 况 启 动 试 验 方 式 关 注 的 主 要 技 术 问 题
ｍａｙ ｏ ｃｕ ｉｎ ｒ ｒ ｖｄ ｄ． ｒ ｃ ｎ ｌ ｓｏ ｓ ａ ｅ ｐ ｏ ｉ ｅ Ｋｅ ｒ ｙ ｗｏ ｄｓ： ｍｐ ｄ ｓｏａ ｅ；ｆ ｓ ｎ ｔｆｒｔｔｍｅ；ｐ ｍｐ ｏ ｒ ｔ ｏ ｄ ｔ ｎ；ｓａ ｔｐ ｔ ｓ；ｔｃ ｎｃ ｌｉｓ ｅ Ｐｕ ｅ ｔｒ ｇ ｉ ｔｕ ｉ ｓ ｉ ｒ ｉ ｕ ｐｅａｉ ｃ ｎ ｉｉ ｎｇ ｏ ｔｒｕ ｅｔ ｅ ｈ ｉａ ｓｕ
—ห้องสมุดไป่ตู้—
Ｓ ｒ ｅＰ ｗ ｒ ｔ ｉ Ⅱ ｔ ａ ｏ ｅ ａ ｏ ｏｇ Ｓ ｔ ｎ（）
酬 ｔ ｍ ｉａ ｓｕ ｓｏ ｅ ｔｍ ｏ ｅ ｆｆｒｔｓａ ｔｏ ｏ ｒｔｕ ｉ ｔｐｍｌ ｐ ｒ ｔ￣ ｃ ｎ ｉｉｎ ￣ ｃ ｌｉｓ ｅ ｎ ｔｓ ｄ ｓ ｏ ｓ ｔｒｕ ｆ ｓ ｎｔａ ｔ ｐ ｏ ｅ ａｉ ｉ ｆ ｉ ｏ ｄｔ ｏ
（ ）最 低启 动扬 程或 异常 低扬 程必 须经 过水 泵 １ 水 轮机 模 型验 收试 验 验 证 和机 组 设 备 供 货商 确 认 ， 并 提供 相应 扬程 下水 泵抽 水工 况 的导 叶开度 、 流量 、 功率 、 率 、 效 空化 特性 和压力 脉 动特性 等最 终模 型试
抽水蓄能电站的首机启动方式
抽水蓄能电站的首机启动方式何永泉（上海华东水电工程咨询有限公司）摘要：抽水蓄能电站的第一台机组采用水轮机工况首次启动是较好的启动调试方式，对于纯抽水蓄能电站，如水头较高，能采用施工水泵预先向上库充水的，也可以用这一方法进行调试，至少可以用水轮机工况先转动。
但对于机组水头低、容量大的抽水蓄能电站，若采用专门的上库充水装置，需要的费用高、时间长，应该采用水泵工况首次启动。
关键词：抽水蓄能水泵工况变频启动首次启动抽水蓄能电站与常规水电站不一样，具有发电、抽水、发电调相、抽水调相等不同的运行工况。
现在我国建设的抽水蓄能电站工程有不少上水库没有天然来水，电站首次启动调试期间上水库如何充水，机组用何种方式首次启动，需要根据具体情况来确定。
目前抽水蓄能电站的首台机组大多采用水轮机工况启动，对于上库无来水的电站就要增设专门的充水设备，待上库充有足够的调试用水以后，首台机组才能启动。
在设备合同中都有机组能以电动机工况首机启动要求，但至今国内没有电站真正实施过。
根据国外介绍，一些抽水蓄能电站上水库建在山顶，没有天然来水，首机多采用电动机工况启动方式。
如日本的喜撰山、奥多多良木、南原、奥清津，美国的路丁顿、布伦汉姆-吉尔博、卡斯泰克，比利时的COO-TROIS PONTS和西班牙的拉莫拉抽水蓄能电站等。
1 抽水蓄能电站机组的首机启动方式国内已建和在建抽水蓄能电站第一台机组的首次启动分别采用了下列几种方式：（1）首次以水轮机工况启动，在完成水轮机工况调试后再进行水泵工况调试。
广州抽水蓄能电站和桐柏抽水蓄能电站的上水库都有天然来水，在调试前上库已储备了发电调试的用水量，因此完全可以先进行发电调试，再进行抽水调试。
这是最理想的首机启动方式，与常规的水电站机组启动一样，在完成了机组的动平衡后，可以先做机组的升流升压试验，并对升压设备作零升试验，以检查机组的性能和校核继电保护接线的正确性。
（2）首次以水轮机方向转动做机组的动平衡，然后进行抽水工况调试，当水泵工况向上库充有足够的水后，再进行发电工况调试。
抽水蓄能电站首机首次启动方式选择的若干问题分析
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抽 水 蓄 能 电站 首 机 首 次 启 动 方 式 选 择 的若 干 问题 分 析
王 小 军 ， 胜 军 ，罗 胤 王
（ 河南 国网宝泉抽水蓄能有限公司 ， 河南 新乡 ４ ３ ３ ） ５ ６ ６
摘 要： 介绍近年来一些尝试 以水泵工况作为首机首 次起 动方式的抽水蓄能 电站 ， 在对 比水 轮机 起动和水泵起动 主
受争议 和质 疑 。 一点 ， 中国 以往 抽水 蓄能 电站起 这 从 动方式 选择 上 即可 看 出。但 抽水 蓄 能机组 本 身 特点
度 进 行 调节 ， 以在任 意转 速下 运行 ； 可 水泵 工况起 动
是工况 转换 多变 ， 首机 都 以水 轮机 方式 起动 ， 若 就无
转速由 Ｓ Ｃ Ｆ 控制 ， 速度控制精度可达 ｌ 可以使机组 ％，
平滑启动 。 水轮 机工 况起 动 ，通 过递 增励 磁 电 流的办 法 使 发 电 电动 机 升 压 。水 泵 工 况 起 动 ，Ｆ Ｓ Ｃ为 恒 励 磁 方
收 稿 日期 ：０ ０ ０ １ ２ １ —１ — １
法体现抽水蓄能电站起动灵活的特点，对于上库无 天然来 水 的 电站 ，更无法 从 经济 上 、工期 上 满 足要 求 。所 以 ， ２ 纪 ９ 从 Ｏ世 ０年代 末 ， 国内抽水 蓄能 电站 就开始 尝试 以水泵 工况 首机 首次 整 组起 动 。 天荒 坪抽 水 蓄能 电站 ，主机合 同 中要求 首 机首 次采用水泵工况起动 ， 但在实际施工过程 中， 上库完
史， 为抽 水蓄 能 电站合 理选 择首 机首 次起 动 方 式 、 降
低成 本 、 约工 期 取得 了宝 贵经 验 。 节
２ 首机首次水轮机工况起 动及水 泵工况起 动的主要异 同点 及优缺点 比较
抽水蓄能机组水泵工况启动概述
抽水蓄能机组水泵工况启动概述【摘要】近年来抽水蓄能电站在国内大量兴建，引发越来越多的人关注。
但由浅入深介绍该型机组特点的文章为数不多，本文力求以浅显的原理介绍抽水蓄能机组的特点，以供非此专业人士快速熟悉抽水蓄能机组之用。
由于作者水平有限，请各位专业人士不吝赐教，给予斧正。
【关键词】抽水蓄能机组；充气压水；变频启动装置；排气充水；排气造压引言抽水蓄能机组与常规水轮发电机组最大的区别就是不仅可以发电，还可以反向旋转以水泵的形式抽水。
当电网电能超过负荷需求时，启动机组以水泵工况运行将下库水抽到上库暂时存放起来；当电网电能低于负荷需求时，启动机组以发电工况运行利用存储在上库的水能发电供给电网。
机组将电能以水力势能的形式临时存储起来，实现了电能的存储，故而称为蓄能机组。
抽水蓄能机组有效的均衡了电网负荷的峰谷差，确保电网的安全经济运行。
机组的水泵工况启动较发电工况启动更为复杂，以下将进行详细说明。
1、水泵启动方式抽水蓄能机组水泵工况运行实质上是同步电动机运行。
众所周知，同步电动机不可以直接启动，目前最为经济便捷的启动方式是变频启动方式。
因此，抽水蓄能电站几乎均设置一台静止变频启动装置（SFC）。
SFC拖动机组从零转速到额定转速，实现了同步电动机的平稳启动。
这只是为启动机组提供了可能性，光有SFC还不能立即实现机组水泵方式启动。
为了尽量提高机组调节电网峰谷差能力，抽水蓄能机组容量被尽可能地增大。
但受目前技术所制约，国内大型抽水蓄能机组单机容量最高已达300MW，即将向400MW，甚至更高的容量发展。
然而就300MW容量机组来说，其转动惯量已达数百（kN·m）数量级。
转动惯量越大，需要的启动转矩就越大，SFC 的容量也越大，而SFC的造价随着容量增加成倍增加。
因此，为尽量降低SFC的容量，人们想方设法减轻机组启动的阻力矩。
水泵如能在空气中被启动，阻力矩的减少将是非常可观的。
2、充气压水为实现水泵在空气中启动，在SFC拖动机组启动之前，需要将水泵轮暴露在空气中。
可变速抽水蓄能机组水泵工况起动方式研究
可变速抽水蓄能机组水泵工况起动方式研究发表时间：2020-12-29T16:49:31.427Z 来源：《中国电业》2020年第·21期作者：王英伟赵人正于爽贺重阳王运昌[导读] 科技的进步，促进人们对能源需求的增多。
王英伟赵人正于爽贺重阳王运昌河北丰宁抽水蓄能有限公司河北承德067000摘要：科技的进步，促进人们对能源需求的增多。
随着大量风能、太阳能等间歇性可再生能源并网发电运行，基于大容量电能存储技术的电力平衡控制已成为电网安全稳定运行与控制的迫切需求。
抽水蓄能电站具有调峰、填谷、调频及事故备用等功能，是当前解决电力系统调峰问题以及确保系统安全稳定运行的最为经济有效的手段之一。
由于定速抽水蓄能机组抽水工况只能采取“开机—满负荷—停机”控制方式，无法满足电网连续、快速、准确进行频率调节和调整有功功率的要求。
对此，变速抽水蓄能机组是解决问题的优选方案。
变速抽水蓄能机组具有一定程度的异步运行能力，通过相位、幅值控制可获得快速有功功率和无功功率响应，有利于电力系统稳定运行。
本文就可变速抽水蓄能机组水泵工况起动方式展开探讨。
关键词：可变速；水泵水轮机；能量特性；能量效益；功率调节；新能源引言近年来风电、太阳能等新能源大量装机、并网发电，其发电功率的随机性、波动性和间歇性使电网的稳定性受到了极大挑战。
可变速抽水蓄能机组可最大限度平抑新能源并网给电网带来的功率波动，极大提高电网稳定性，是节能耗、稳波动、增效益最有效的设备之一。
1变速机组的原理概述变频交流励磁调速系统由水泵-水轮机、发电-电动机、变频器、控制系统组成。
其中发电-电动机和变频器不同于常规同步电机的发电-电动机和变频器，发电-电动机为隐极转子，具有与定子绕组一样的三相分布励磁绕组。
变频器输出三相，低频大电流馈电发电-电动机励磁用的转子绕组，系统的组成如图1所示。
当绕组通三相励磁电流时，即使转子是在机械静止的条件下，也产生旋转磁场。
当机械转、定子电压频率、交流电流频率的百分数分别定义为Km、K1、K2，可给出等式：Km+K2=K1；这就意味着机械转速加上交流电流频率等于电网同步转速。
抽水蓄能机组电动机工况的启动方式
抽水蓄能机组电动机工况的启动方式
佘占兴;林礼清
【期刊名称】《电力与电工》
【年(卷),期】2000(020)004
【摘要】介绍了抽水蓄能电站可逆式机组电动机工况常用的五种启动方式,通过分析比较提出了福建电网拟建的抽水蓄能电站机组宜采用变频同步的启动方式.【总页数】4页(P4-7)
【作者】佘占兴;林礼清
【作者单位】福州,350002,福州大学电气工程系;闽清,350800,水口水电厂
【正文语种】中文
【中图分类】TM3
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