抽水蓄能电站过渡过程特性及调节控制研究综述第21卷第6期水利水电科技进展2001年12月基金项目:江苏省水利动力工程重点实验室研究课题(K101082)王林锁(1959),男,江苏丹阳人,扬州大学水利与工程学院教授,河海大学博士研究生,主要从事水利水电工程研究.抽水蓄能电站过渡过程特性及调节控制研究综述王林锁,索丽生,刘德有(河海大学水利水电工程学院,江苏南京2101101)摘要:简要介绍水力机组过渡过程特性及阀调节理论研究概况和进展,针对抽水蓄能电站的特点,重点分析和讨论了可逆式水泵水轮机全特性曲线的处理方法和机组导叶运行规律的优化问题,对各种优化导叶运行规律方法进行了比较评价,并就抽水蓄能电站工况调节过渡过程问题提出了研究方向和目标.关键词:抽水蓄能电站;过渡过程;工况调节;综述中图分类号:TV743文献标识码:A文章编号:10167647(2001)06000506随着社会经济的发展和人民生活水平的日益提高,电力系统的日负荷峰谷差越来越大,且电网越大,调峰填谷、提高电站利用率和减少系统能耗问题以及提高供电质量和安全可靠等问题都愈趋重要.大容量抽水蓄能电站具有调峰填谷作用,能提高火(核)电站设备利用率和担负调频调相、旋转备用,可以提高电网供电质量和电网的灵活性及可靠性,它已被证明是各种调峰机组中最经济的一种.目前世界抽水蓄能电站平均年增长超过10%,已建、在建总装机容量已超过1亿kW,其中装机101万kW以上的大型抽水蓄能电站有40多座,抽水蓄能机组向高水头、大容量发展[1].和常规水电站相比,抽水蓄能电站具有水头高、工况转换频繁及输水系统中存在双向水流等特性,其过渡过程除具有一般常规电站特性外,还具有其特殊性:工况变换复杂,并要求在尽可能短的时间内完成,以满足负荷跟踪事故应急的需要,抽水蓄能机组具有5种基本工况,即静止、发电、发电方向调相、抽水、抽水方向调相,各种工况间的变换排列组合多达24种,实际常见的工况切换有20种;工况转换频繁,机组需要在较短的时间内经常改变工况以适应电网的不同需要,一般情况下工况变换为1d数次,有些抽水蓄能电站的工况变化达1h数次[2].因此,研究抽水蓄能机组各种过渡过程特性,找出合理可靠的调节控制方法,对抽水蓄能电站的稳定、可靠和高效运行有着极重要的意义.1国内外研究概况及现状分析目前国内外对水力机构过渡过程的研究主要集中在单一工况下的水力过渡过程,如抽水工况的启动和停泵,发电工况的甩负荷等过渡过程,而对抽水蓄能电站可逆机组工况转换过渡过程,如抽水工况转向发电或发电工况转向抽水等工况调节过渡过程的研究则不够,同时,研究的重点主要是根据机组和管路等参数及其它边界条件、初始条件进行过渡过程计算,对设计方案进行校核,而对运行工况转换过渡过程的控制问题研究不够.1.1阀调节理论的研究与发展抽水蓄能电站机组工况调节过渡过程控制问题实质是在一定的初始条件和边界条件下实现对系统的控制达到预定目标的工程反问题,该反问题的研究起源于阀调节问题,也即在规定了瞬变的持续时间或瞬变中的最大(最小)压力限的情况下计算为完成此任务而需的S曲线.关于控制瞬变流的阀门关闭方案的研究工作早在半个多世纪前就已经开始.Knapp[3,4]等建立了阀调节方法:先将注意力集中在系统中的一根管上,并十分仔细地建立它的瞬时变化,然后使系统的其余部分适应这个所选瞬变,同时计算系统的端部边界条件.Ruus[5]和Streeter[6]在20世纪50年代后期也建立了类似的方法.到1963年,一种无摩擦调节的完整处理方法开始建立,它能在阀运动停止后消除最终瞬变.Streeter[7]和Wylie适当考虑了摩擦,Propson[8]对阀调节方法作了5本文来源：网络收集与整理，如有侵权，请联系作者删除，谢谢！