某混合式抽水蓄能电站综合效益研究

针对混合式抽水蓄能电站影响常规机组运行而产生增发电量效益的独有的运行特性,提出了增发电量效益的计算理论和方法,并以某混合式抽水蓄能电站为例,分析了其产生的静态效益、动态效益及防洪抗旱、节能环保、增发电量等多种效益。结果表明,混合式抽水蓄能电站具有显著的经济和社会效益。     

含混合式抽水蓄能电站的梯级水库长期随机优化调度研究

为提高含混合式抽水蓄能电站的梯级水电站的保证出力和发电量,构建了年期望发电量最大的含混合式抽水蓄能电站长期随机优化调度模型,并运用逐次优化算法对模型进行求解。白山—丰满梯级水库优化调度计算表明,优化后白山水库保证出力抽水比不抽水增幅为24.94%,梯级电站总保证出力抽水比不抽水增幅为9.33%;白山水库年发电量抽水比不抽水增幅为4.86%,梯级电站总发电量抽水比不抽水增幅为8.64%。     

抽水蓄能电站地下厂房水冷空调系统改造

通过对某抽水蓄能电站地下厂房水冷空调系统的研究,利用现有设备,对地下厂房水冷空调系统进行了改造,并通过热量计算,验证了改造的可行性。以某抽水蓄能电站下水库深层水(水面以下50m水温常年保持约9℃)替代原由冷水机产生的冷冻水作为地下厂房通风空调系统制冷剂,较好满足了设计要求及实际需要,不但全面增强了地下厂房通风空调系统运行可靠性,还大幅降低了该系统运行成本。     

宽水头变幅抽水蓄能电站水泵水轮机水力选型设计

某混合式抽水蓄能电站由于利用已建成的上、下水库等特殊原因,导致水头变幅较常规抽水蓄能电站更大,从而给水泵水轮机的水力设计带来了较大困难。通过对其宽水头变幅的研究,分别采用了常规定速机模式、多转速组合的定速机模式和可变速机模式对水泵水轮机的水力设计方案进行详细研究和比较。结果表明,在混合式抽水蓄能电站中,这些不同模式下的水力设计方案存在各自的优劣之处。本研究成果可为类似电站或具有类似情况的工程项目提供重要借鉴和参考。     

混合式抽水蓄能电站过渡过程研究

为了适应电网发展的需求,具备一定地形地质条件的常规水电站可考虑通过增装蓄能机组扩建成混合式抽水蓄能电站。针对共用引水系统的常规机组和蓄能机组实际运行特点,基于特征线法和瞬变流理论,建立了水力过渡过程计算模型,并结合工程实例模拟了混合式抽水蓄能电站可能发生的多种过渡过程工况,确定了合理的蓄能机组的关闭规律,复核了已建调压室的稳定性。结果表明,通过对新增蓄能机组导叶启闭规律的独立调控,一定程度上可维持混合式抽水蓄能电站输水发电系统的安全稳定,避免增设调节保证设施;蓄能机组导叶关闭时间延长,在降低自身蜗壳末端最大压力的同时,可抑制常规机组甩负荷后的蜗壳末端压力及最大转速上升;对于既有调保措施威胁最大的相继增负荷工况,引用流量较大的常规机组优先增负荷比引用流量较小的蓄能机组优先增负荷引起的调压室最低涌浪值更高,更有利于调压室的稳定运行。     

抽水蓄能电站侧式进出水口体型优化的数值模拟

鉴于抽水蓄能电站进出水口因有进水和出水的双向水流,其体型对电站运行的影响较常规电站大,以某抽水蓄能电站为例,通过建立三维水动力数学模型,运用CFD软件对电站进行数值模拟,发现该电站不能达到工程设计需要,进而对导流隔墩尾部位置及中孔和边孔的扩散角进行了优化调整,对比分析了优化前后不同水位条件下发电和抽水时的水流和水头损失情况。结果表明,优化方案解决了原体型分流不均的问题,并减小了水头损失。     

我国抽水蓄能电站运行状况浅析

通过对我国目前几类抽水蓄能电站运行状况的具体分析,说明抽水蓄能电站在电网中发挥着削峰填谷、调频调相、事故备用等重要作用,已成为确保电网安全、经济、稳定运行的不可缺少的重要组成部分,是电网运行管理的重要工具.同时,指出混合式抽水蓄能电站将是我国未来抽水蓄能电站发展的方向.     

河北丰宁抽水蓄能电站下水库进/出水口高边坡支护结构设计研究

河北丰宁抽水蓄能电站下水库进/出水口边坡首先通过理论计算,在开挖前初步确定了边坡的锚喷支护参数,在施工过程中,根据揭露的实际地质条件、监测资料、施工状态及开挖跟踪反分析和围岩稳定分析结果,采取了针对性的边坡加强支护措施,并利用Geostudio和理正岩土软件对加强支护后的高边坡进行稳定性复核计算,优化和完善了合理的边坡...     

含混合式抽水蓄能电站的梯级水电站优化调度

为提高梯级水电站调度运行效益、优化水库水位变化过程、减少弃水,考虑湖北省某流域梯级水电站规划新增混合抽水蓄能电站,将抽水蓄能机组作为水电站发电备用机组或利用其抽水工况实现梯级水电站年发电量的最大化。针对不同来水频率下服从皮尔逊Ⅲ型分布的天然入库,提出逐步优化算法(POA)与水位廊道耦合方法,求解含混合抽水蓄能的梯级水电站调度模型,能有效保证在多约束条件下构建发电量最大的中长期调度规则。算例结果表明,新增混合抽水蓄能电站后不仅可增加本级水电站发电量,还可提高抽水发电转换效率、减少弃水,为梯级水电站规划新增抽水蓄能电站提供参考。     

基于抽水蓄能电站调度的电力系统节煤减排效应分析

在全球日益关注能源和环境问题的今天,对清洁能源进行合理开发已成为世界能源建设的共识,其中抽水蓄能电站因具备技术成熟,调峰、调压、调相功能强等特点,在世界清洁能源开发建设中得到认可。抽水蓄能电站开发与运营管理在面对气候变化多样、节煤减排要求高的新形势下,需科学合理安排抽水蓄能调度运行机制,科学合理安排抽水蓄能在电力系统中的工作位置,更好发挥抽水蓄能电站节煤减排作用。通过对抽水蓄能电站不同运行方案进行分析,分析不同负荷曲线特性下抽水蓄能工作位置的差异,分析随着抽水蓄能不同工作方式的改变,分析其对电力系统中其他电源运行方式的影响,进而分析电力系统的燃煤消耗。该研究成果理论意义与实用价值均很大,可为我国抽水蓄能科学可持续开发建设提供参考依据。     

“双碳”目标存量水电灵活性提升路径与评估框架

“双碳”目标下新型电力系统对灵活性资源需求迫切,基于灵活性机理基础,对比分析径流式水电、蓄水式水电和抽水蓄能电站灵活性差异和影响因素,提出水电智能化改造、混合式抽水蓄能电站改造、蓄水式水电等效储能、存量水电扩机灵活性提升的四种路径;梳理国际最新典型案例,阐述水电灵活性提升四种途径中的关键技术及工程经济性优势;基于安全稳定性、经济性和灵活性3个目标,提出水电灵活性提升评价框架;以构思混合式抽水蓄能电站为算例,厘清水电灵活性提升仿真分析框架。结合存量水电特性和电力灵活性需求,凝练我国存量水电灵活性提升路径和未来研究重点。     

抽水蓄能电站上库侧式进/出水口数值模拟

进/出水口是抽水蓄能电站输水系统的重要组成部分,其水力性能直接关系到抽水蓄能电站的运行和经济效益。利用CFD软件,对某抽水蓄能电站上库四孔侧式进/出水口进行数值模拟计算,模拟其在不同库水位、不同运行工况下的水力特性,包括水头损失、通道中流量分配及流速分布情况。结果表明,该方法得到的数值模拟结果均符合客观规律,与物理模型试验结果具有较好的一致性和精度,可实现对抽水蓄能电站上库侧式进/出水口水力特性的预测,对指导实际工程建设具有一定意义。     

抽水蓄能电站同发同抽工况下漩涡特性的研究

为探究抽水蓄能电站同发同抽工况的可行性,对某抽水蓄能电站进行物理模型试验研究发现,当电站最低淹没深度满足Gordon公式的要求时,在同发同抽工况下侧向进水口前观测到尺度和强度较大的立轴漩涡。通过分析对比单个水力单元单向发电工况与同发同抽工况的库区流态,得出在同发同抽工况下,抽水侧水体形成的沿岸回流与发电侧表面横流相互挤压后汇聚,对涡核区域水体施加附加剪切力,从而导致回流流速持续增大,产生吸气漩涡。针对产生漩涡的水动力学条件,提出抬高死水位和在进/出水口上方平台加设隔墙两种方案,达到消除同发同抽工况下的吸气漩涡的目的。研究成果可为抽水蓄能电站同发同抽工况研究提供参考。     

海水抽水蓄能技术发展现状及应用前景CSCD

抽水蓄能技术是目前广泛应用的大规模储能技术之一,传统抽水蓄能技术需要特殊的地理条件建造两个水库,投资成本高、破坏生态环境,并且对淡水资源依赖严重。海水抽水蓄能技术利用海洋作为上水库或下水库,水位变幅小,减少了水库建设及其投资成本,解决了传统抽水蓄能电站对淡水资源的利用问题以及环境破坏问题,对于临海和淡水资源缺乏的岛国和城市具有非常广阔的发展前景。本文介绍了海水抽水蓄能系统的工作原理,全面分析了海水抽水蓄能系统的研究进展和应用情况,总结了开发海水抽水蓄能系统存在的技术与应用问题,并对其应用前景与发展潜力进行了展望,提出海水抽水蓄能系统与可再生能源的耦合将是其近期主要的发展方向。     

某大型抽水蓄能电站上水库初蓄期安全运行性态分析

发展抽水蓄能是构建现代能源体系的重要战略举措。随着我国大型抽水蓄能电站的批量开工建设,水工安全监测、安全运行管理日益受到重视。基于原型监测成果,研究了某大型抽水蓄能电站上水库初蓄期安全运行特性,发现上库坝群沉降分布与各坝段坝高、坝体大小相关,渐趋于稳定,其中主坝外部沉降总体呈W形分布,内部最大沉降集中在坝体中下部靠下游侧;坝后和库底总渗漏量小,防渗体系总体运行正常。综合分析认为上水库各建筑物初蓄期间运行正常,总体处于安全状态。     

严寒地区抽水蓄能水库砌石岸坡破坏原因分析

为避免寒冷地区抽水蓄能电站岸坡砌石拔出及止水撕裂破坏的问题,以抽水蓄能电站蒲石河上库冰冻为例,分析了水库水流条件、机组运行规律、气温变化等因素对冰层形成厚度及分布的影响;并实测了典型位置的冰压力,依据实测数据和现场破坏情况分析了冰压力、基土冻胀及风浪、浮力拉拔对上库砌石岸坡的破坏情况。结果表明,浮力拉拔破坏是造成岸坡砌石拔出及止水撕裂破坏的主要原因。     

广东抽水蓄能电站功能发挥情况研究

全面回顾了广东抽水蓄能电站的运行历程,重点总结了广州抽水蓄能电站投运20多年来所发挥调峰、调频、调相、事故备用、黑启动等功能的情况以及惠州抽水蓄能电站近5年来的运行情况,并通过对广东电网不同发展阶段典型运行方式分析,研究了系统调度发挥抽水蓄能电站不同功能的运行规律和演变过程。文章可为改善抽水蓄能电站的调度运行管理和后续规划提供重要参考。     

抽水蓄能电站在电网运行中的地位与作用

本文通过分析抽水蓄能电站的特点,从保障电网安全稳定运行、保证电能质量、促进电力系统节能等方面详细论述了抽水蓄能电站在电网运行中的地位与作用,并对抽水蓄能的发展前景作了展望。     

基于关闭煤矿沉陷区—地下硐室群的抽水蓄能电站构建与利用

关闭煤矿具有建造高水头抽水蓄能电站的天然拓扑结构,利用关闭煤矿建设抽水蓄能电站是储能方式的新探索,也是关闭煤矿资源利用的新方式.以常规抽水蓄能电站主要工程结构为蓝本,结合淮南矿区关闭的潘一矿工程地质条件,提出了淮南矿区沉陷区—地下硐室群抽水蓄能电站的构建模型.该模型主要由关闭煤矿采煤沉陷区(上水库)、地下硐室群(下水库...     

水泵水轮机的"S"形特性及对机组性能的影响

针对水轮机全特性图上的“S”形特性,从理论上分析了其产生的原因及对抽水蓄能电站运行的影响,并结合实际剖析了“S”形特性对抽水蓄能电站日常运行的影响和常用的解决方法。