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抽水蓄能电站介绍

一、抽水蓄能电站简介

我们知道，电力拥有发、供、用同时完成的特点。在负荷低谷时，发电厂的

发电量可能高出了用户需要，电力系统有节余的电能。而在负荷巅峰时，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转，往上库蓄

水。在巅峰负荷时，作为发电机组运转，利用上库的蓄水发电，送到电网。

世界抽水蓄能电站的运转实践证明，它的能量变换比率达75%，即深夜低谷抽

水耗电4kW·h，可在巅峰时期发出电力3kW·h。

一些发达国家的实践表示，电网发展到了必然的阶段，必定建设必然数量的

抽水蓄能电站来改进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

益。

二、抽水蓄能电站在电网中的作用

既能调峰又能填谷，拥有双倍容量功能。抽水蓄能电站的机组从备用达到满

负荷运转仅需120s到150s，这是火电机组所瞠乎后来的。且这种电站拥有削峰

和填谷的双重作用，所以它的调峰能力为其装机容量的2倍，比老例水电站和调峰

机组的调峰能力要好得多。

起停迅速，是理想的紧急事故备用电源。抽水蓄能机组起停迅速，改变工况

快，是优异的事故备用机组。在日本、意大利等国家，有些抽水蓄能电站年利用仅

500h，绝大部分处于备用状态。

改进火电和核电运转条件。抽水蓄能电站与核电配合运转所发电量成为可满

足电网负荷变化要求的优异电能。如电力系统日最小负荷率为0.6，系统为纯火电

机组时，还得一些机组频频地起停运转。若是加入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转。对于核电站而言，特别需蓄能电站配合改进其运转条

件。

提高电网运转效益。在水电比重较大的电网中，抽水蓄能电站可利用水电的

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低谷电能抽水变换成巅峰电量，从而减少水电弃水量或火电耗煤量。

发挥线路的输电能力。有了蓄能电站，相当于一条高速公路变成了两条高速

公路——低谷时，线路能够满载运转，而巅峰时，在主网线路满载运转的情况

下，蓄能电站依旧能够供给周围的巅峰负荷，从而减少了主网线路的压力。

明显的动向效益。从外国的研究成就看，抽水蓄能的动向效益主要表现在

担当短负荷、事故备用、调频、调相、提高系统运转可靠性等方面。抽水蓄能电站

的调相运转功能可减少电网无功补偿设施，从而节约电网投资及运转花销。

节约电力投资花销。研究表示，兴建抽水蓄能电站，其投资比老例水电站

少、工期短。

抽水蓄能电站可大大提高电网运转的安全性。由于抽水蓄能机组起停速度

快，改变工况速度快，是电力系统的“迅速反应队伍”，它的加盟，对电力系统

的安全运转和事故备用都起到安全保障作用。

三、抽水蓄能电站的发展过程

抽水蓄能电站的机组，早期是发电机组和抽水机组分开的四机式机组；尔后

发展为水泵、水轮机、发电-电动机组成的三机式机组；现在已发展为水泵水轮机和

水轮发电电动机组成的二机式可逆机组。

可逆机组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-发电机运转，抽水工况下作为水泵-电动机运转，两种工况的转向相反。

抽水蓄能电站拥有发电与抽水两种工况，对可逆式机组应设置换相开关来改变相

序，从而改变电机的旋转方向。换相开关多采用隔走开关，换相开关可设在主变

压器高压侧，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多将换相开关设在低压侧。可逆机组极大地减小了土

建和设施投资，得以迅速实行。

四、抽水蓄能电站的结构

抽水蓄能电站由上水库、输水系统、安装有机组的厂房和下水库等建