抽水蓄能电站投运机组运行分析

李健,姜作平,王世涛,周楠,刘豪男

【摘要】抽水蓄能电站是当前我国飞速发展的发电项目，其具有调峰与降频作用，在其运行过程中，必须要保证其核电机组运行的稳定性与安全性。文章对抽水蓄能电站投运机组运行进行分析研究，以期有效保障抽水蓄能电站稳定运行。

【关键词】抽水蓄能电站；投运机组；分析研究

对抽水蓄能电站投运机组运行情况进行分析研究，能够改善和解决抽水蓄能电站投运机组运行中存在的各方面问题，辅助电网消纳新能源电力，并同时减少投运机组运行的损耗，延长其整体使用寿命，保障抽水蓄能电站发电机组稳定运行，从而实现节能减排目标。因此，文章对抽水蓄能电站投运机组运行进行分析研究，具有重要价值和现实意义。

1抽水蓄能电站投运机组分析

抽水蓄能电站具有多方面的显著优势优点，当抽水蓄能电站投运机组投入运行后，其不仅能够在电网中承担调峰填谷、调相调频、事故备用、黑启动任务，还能够加强对新能源的消纳能力，尤其是风电消纳。抽水蓄能电站在电力系统运行过程中首先发挥着其静态功能，其能够承担符合跟踪功能，从而降低不可再生能源资源的消耗。抽水蓄能电站具有操作灵活、起停迅速等特点，通常情况下，其从起动至满负荷仅需2至3分钟，因此其能够依照和根据电网负荷变化情况随时开停机进行调峰与事故备用。当电网负荷曲线过陡时，水电机组能够跟踪爬荷，而当电网发生大机组事故停机时，抽水蓄能电站机组也能够迅速起机保障电网正常供电运行。抽水蓄能电站主要分为容量效益以及电量效益，抽水蓄能电站在发电过程中直接利用电能，并不消耗化学能源，因此能够有效降低化石能源的消耗。抽水蓄能电站在电力系统主要负责承担发电市场容量和旋转备用容量，因此可以使抽水蓄能电站节省投资运行成本。抽水蓄能电站可以更加灵活和高效地调节负荷，利用抽水蓄能电站提供辅助服务的过程中，可以提高整体发电效率，提高经济效益。同时，抽水蓄能电站也具有良好的环境效益，抽水蓄能电站代替传统的机组，可以减少排放的污染物，保障环境效益，提高清洁能源的应用效益。当前不断提高区域电网中清洁能源的渗透率，增加了系统调峰和调频压力。在系统调节过程中，可以发挥抽水蓄能电站的作用，保障系统运行的稳定性，高效利用清洁能源，避免发生弃电问题。

2抽水蓄能电站投运机组运行常见问题分析

经过长期研究与调试的抽水蓄能电站，其投运机组在运行过程中具有良好的可靠性和稳定性，发生严重电气类事故、机械类事故的概率极低，能够满足电网调峰填谷、事故备用以及安全稳定运行的要求。但在长期运行过程中，抽水蓄能电站势必也会遭遇不同程度的故障问题。首先，抽水蓄能电站投运机组在运行时会出现同期故障问题。当机组在同期过程中由于同期装置相应速度无法适应系统变化的情况出现时，就会导致同期故障。造成这一问题的主要原因为当机组在静止变频器抽水起动过程中，由于静止变频器运行产生的谐波干扰影响了同期装着测量与判断。针对这一故障问题情况，相关工作人员应当在保证设备安全的前提条件下，将机组同期时间整定值适当延长，当整定时间内出现同期故障信号时，则可以将其设定为不停机状态，同期装置重新启动，有效提高了机组同期成功率，提高了起动可靠度。同时，同期装置生产商也可以在同期装置中相应地增加滤波元器件，并根据抽水蓄能电站建议不断对同期装置进行优化改进，保障抽水蓄能电站投运机组中同期装置运行的可靠性。其次，抽水蓄能电站投运机组在运行中会发生机组冷却水系统压力或流量不足问题。导致这一问题故障出现的原因主要有两个方面：一是技术供水系统流量或压力不足，在实际运行过程中供水机组会因多方面原因导致其流量或压力降低，进而影响到抽水蓄能电站投运机组正常运行。对于技术供水系统问题，相关厂家以及公司需要对技术供水泵进行优化改造。二是流量计存在问题。流量计在长期使用后容易出现生锈问题，造成测量不准情况，导致其输出值偏小，误发流量低信号，进而致使机组起动失败。对于流量计问题，则需要生产厂家不断优化流量计生产工艺，提高其耐久性。第三，抽水蓄能电站投运机组运行时会出现和遭遇静止变频器故障问题。一旦静止变频器出现故障问题，将会直接导致机组停运。针对静止变频器故障问题，则需要根据实际情况对整定值进行适当调整。第四，抽水蓄能电站投运机组出现水导轴承漏油问题。在长期运行情况下，抽水蓄能电站投运机组在运行过程中可能出现水导轴承漏油问题，导致这一问题发生的主要原因在于长期振动导致水导轴承供油管伸缩节密封圈发生位移情况。针对这一问题，需要维修工作人员现场拆开水导轴承供油管伸缩节并对密封圈进行更换，从而暂时性解决水导轴承漏油问题。根本性解决水导轴承漏油问题则需要抽水蓄能电站向生产厂家进行反应，生产厂家根据电站反应情况与意见不断对水导轴承以及其供油管伸缩节进行优化设计。一般情况下，将供油管伸缩节切除，并更换为法兰连接形式能够有效避免出现漏油问题。第五，抽水蓄能电站出现下库闸门全开信号异常丢失导致机组跳机问题。抽水蓄能电站投运机组在发电运行过程中，会遭遇下库闸门全开信号异常丢失导致机组跳机问题，导致这一故障问题出现的原因主要为事故闸门控制盘送至计算机监控系统下库现地控制单元的全开信号出现松动，导致闸门全开信号丢失，进而致使计算机无法判断闸门下落情况，无法进行机械执行。针对这一故障问题，应当对上、下库闸门下滑至事故停机的判断逻辑进行优化，确保其能够在满足各方面条件且持续一定时间情况下启动机械事故停机。当闸门出现电源故障问题时，仅报警不出口跳机。第六，抽水蓄能电站投运机组出现励磁过电流故障问题。在抽水蓄能电站投运机组静止变频器抽水起动过程中，励磁系统在接收静止变频器所发出的起动命令后5至7秒，励磁调节器会从自动通道1切换至自动通道2运行，而静止变频器所设置的励磁过电流保护动作则会发送相应故障报文，报文内容为励磁过电流故障。当出现此情况时，抽水蓄能电站投运机组将会由抽水起动工作状态转变为紧急停机工作状态，静止变频器抽水起动失败。同时，这一故障问题发生时励磁调节器一般无任何报警信号，故障发生时间间隔不稳定。针对这一故障问题，相关维修工作人员应当对励磁电流测量回路、可控硅桥整流柜、励磁控制回路、静止变频器的励磁电流控制和保护回路进行检查，逐步缩小故障范围，最终确定故障原因。在明确故障原因与发生部位后，则需要进行针对性处理与解决。第七，抽水蓄能电站投运机组出现压水失败问题。抽水蓄能电站投运机组在抽水工况起动过程中，压水液压阀打开后尾水管水位实际已下降，但因水位传感器信号不对，数显接点未动作，导致超时转停机。导致这一故障问题发生的主要原因为水位测量装置问题，机组尾水管水位测量装置安装于尾水封门外侧，通过连通管与尾水管相连．用于测量尾水管内水位变化情况。由于电容式液位测量原理受电解质影响较大，对水质的要求也较高，而电站尾水管水位传感器受尾水管水质和管道的影响，传感器测量极易附着污物，导致传感器电子元件发生损坏。对于此问题，则需要将模拟量水位传感器改造为音叉式水位测量开关。将模拟量水位传感器改造为音叉式水位测量开关还能够同时减少设备运行成本，并增强设备运行的可靠性。

3结语

综上所述，抽水蓄能电站投运机组在长期运行过程中势必会遭遇故障问题，文章对抽水蓄能电站投运机组运行进行分析，并阐述研究其故障问题以及发生原因，对故障问题解决措施进行总结，希望能够保障抽水蓄能电站稳定运行。

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