抽水蓄能电站调压室及系统安全运行控制关键技术

序

前言

第1章 绪论

1．1 抽水蓄能电站工作原理

1．2 调压室的作用及工作原理

1．3 抽水蓄能电站调压室常见类型及应用

1．4 现行规范判定条件

1．5 国内外研究现状

1．6 本书主要研究内容

1．7 依托工程概况

第2章 电站调研

2．1 调研内容

2．2 调研成果

第3章 典型参数的系统辨识

3．1 装机容量

3．2 水轮机厂家分布及机组形式

3．3 电站额定水头分布

3．4 吸出高度

3．5 机组转速参数

3．6 机组比转速

3．7 机组转动惯量

3．8 导叶关闭规律

3．9 球阀关闭规律

3．10 引水调压井设置情况分析

3．11 尾水调压井设置

3．12 甩负荷试验结果分析

3．13 过渡过程计算校核

第4章 调压室设置关联参数和技术要求的研究

4．1 研究目的

4．2 调压室面积对调压室涌浪及调保参数的影响

4．3 连接管长度对调压室水位波动和水锤压力的影响

4．4 调压室阻抗孔尺寸的选择

4．5 调压室布置位置的选择

4．6 本章结论及认识

第5章 抽水蓄能电站调保计算工况的研究

5．1 调节保证工况

5．2 调节保证工况相关因素

5．3 调节保证工况分类

5．4 控制参数

5．5 部分电站过渡过程计算控制工况

5．6 控制工况分析及工况设置标准

5．7 过渡过程计算工况标准

5．8 本章结论及认识

第6章 尾水管真空度保证值的研究

6．1 研究目的

6．2 尾水管真空度的概念及形成机理

6．3 尾水管真空度理论计算值的影响因素

6．4 尾水管压力实测值影响因素分析

6．5 尾水管进口实测压力分析方法探讨

6．6 本章结论及认识

第7章 Tw和Ta参数判别合理性的研究

7．1 现行调压室设置判别条件

7．2 判别条件推导

7．3 已建工程调压室设置情况

7．4 现行判别条件的合理性

7．5 本章结论及认识

第8章 调压室设置条件概述

8．1 研究内容

8．2 上游调压室设置条件概述

8．3 下游调压室设置条件的研究

8．4 本章结论及认识

第9章 下游调压室设置判据新探讨

9．1 数学模型

9．2 判据对比分析

9．3 本章结论及认识

第10章 全特性曲线的理论预测

10．1 数学模型

10．2 特征工况点分析

10．3 实例应用

10．4 本章结论及认识

第11章 引水系统和尾水系统安全运行条件的研究

11．1 抽水蓄能电站输水系统

11．2 引水系统安全运行条件

11．3 尾水系统安全运行条件

11．4 本章结论及认识 2100433B

《抽水蓄能电站调压室及系统安全运行控制关键技术》主要介绍了抽水蓄能电站调压室研究现状，对抽水蓄能电站典型参数分析、研究，并提出一些新的观点。主要内容包括：抽水蓄能电站实测资料及典型参数辨识、引水系统和尾水系统安全运行条件、抽水蓄能电站调保计算工况、调压室设置技术要求等。

《抽水蓄能电站调压室及系统安全运行控制关键技术》可供抽水蓄能领域从事科研、设计和运行管理的技术人员参考，也可作为抽水蓄能行业工程技术人员的培训教材和参考书。

分类特点

简单圆筒式调压室

特点：断面尺寸形状不变，结构简单，反射水击波效果好。但水位波动振幅较大，衰减较慢，因而调压室的容积较大；在正常运行时，引水系统与调压室连接处水力损失较大。为了克服上述缺点，可采用有连接管的圆筒式调压室。

适用：低水头小流量的水电站。

阻抗式调压室

将圆筒式调压室的底部，用较小断面的短管或用较小孔口的隔板与隧洞及压力管道连接起来，这种孔口或隔板相当于局部阻力，即为阻抗式调压室。

特点：进出调压室的水流在阻抗孔口处消耗了一部分能量，可以有效地减小水位波动的振幅，加快了衰减速度，因而所需调压室的体积小于圆筒式。正常运行时水头损失小。由于阻抗的存在，水击波不能完全反射，压力引水道中可能受到水击的影响。

双室式调压室

特点：双室式调压室是由一个竖井和上下两个储水室组成。上室供丢弃负荷时储水用，一般在最高净水位以上，在正常运行时是空的。下室在正常运行时充满水，供增加负荷时补给水量用，应在调压室中最低静水位以下。竖井是用来连接上下室和引水道与压力管道的。刚丢弃负荷时， 由于竖井断面较小，水位迅速上升，当水位达到上室时，其上升的速度放慢，从而减小波动振幅。当增加负荷时，水位迅速下降到下室中，并由下室补充不足的水量，因此限制了水位的下降。

适用：水头较高，要求的稳定断面较小，水库水位变化比较大的水电站。

上室的底部高程由水库最高水位控制，下室的顶部高程由水库的死水位控制。

溢流式调压室

溢流式调压室顶部设有溢流堰。

当丢弃负荷时，调压室的水位迅速上升，达到溢流堰顶后开始溢流，限制了水位的进一步升高，有利于机组的稳定运行，溢出的水量，可以设上室加以储存，也可排至下游。

差动式调压室

由两个直径不同的同心圆筒组成，中间的圆筒直径较小，上有溢流口，称为升管，其底部以阻力孔口与外室相通。

特点：外室直径较大，起盛水及保证稳定的作用，其断面由波动稳定条件控制。差动式调压室所需容积较小，水位波动衰减得也较快。但其构造复杂，施工难度大，造价高。

适用：地形和地质条件不允许大断面的中高水头水电站，在我国采用较多。

气垫式或半气垫式调压室

在压力隧洞上靠近厂房的位置建造一个大洞室，室中一部分充水，另一部分充满高压空气。利用调压室中的空气压缩或膨胀，来减小水位涨落的幅度。

适用：深埋于地下的引水道式地下水电站。我国已有数个实例。2100433B

随着我国西部地区水力资源的开发利用及对环境保护的日益重视，气垫调压室在高水头、长输水系统的水电站建设中具有重大的推广应用价值。但目前对气垫调压室的研究多为上世纪70 年代挪威的水电建设经验总结，资料较为零散，缺乏细致的分析论证。本项目拟通过理论分析与数值模拟，在模型试验与水力过渡过程计算成果分析的基础上，结合现场原型观测数据的反演分析，建立含气垫调压室及机组的输水发电系统整体数学模型，确定气垫调压室在水电站输水系统中的设置位置；制定气室面积、高度与安全水深选取原则。根据气垫调压室密闭气体真实动态特性、水锤波反射性能、运行稳定性要求，针对国内在建与拟建的含气垫调压室的水电站输水系统，合理选取气垫调压室体型参数、运行控制模式并提出事故防治对策，为气垫调压室在水电站输水发电系统中的优化设计、安全运行提供理论指导及实践依据。

**长、滕军主编的《广东抽水蓄能电站工程勘 察设计关键技术(精)》系统地总结和归纳了广东抽水 蓄能电站工程勘察设计关键技术创新与实践的成果。

全书共分10章，内容包括：抽水蓄能电站综述，抽水 蓄能电站规划选点，广东抽水蓄能电站工程布置及特 色，抽水蓄能电站勘察设计关键技术(规划、勘察、 水工、机电、施工等专业)，抽水蓄能电站前沿技术 和抽水蓄能电站的建设与运行管理等，具有较高的实 践指导价值。

本书可供从事水利水电工程尤其是抽水蓄能电站 工程的勘察、设计、施工、管理和科研等技术人员参 考，同时也可供大专院校相关专业的师生参考。