[发明专利]一种减轻抽水蓄能电站机组和厂房振动的电站运行方法

说明书

本发明涉及一种减轻抽水蓄能电站机组和厂房振动的电站运行方法，其包括对水泵水轮机运行控制调度的以下两个方面优化：1)在电站运行及确定水泵水轮机水泵工况的扬程和导叶开度的协联关系时，使用净扬程而避免使用毛扬程，以保证水泵水轮机水泵工况在真正协联条件下运行；2)对于一管多机的电站，在电站水头低于电站最低水头的1.05倍时，避免一管内多台机组同时运行。

技术领域

本发明涉及一种减轻抽水蓄能电站机组和厂房振动的电站运行方法，属于水力机械和抽水蓄能技术领域。

背景技术

我国的抽水蓄能电站发展很快，目前的装机容量已超过2500万千瓦。根据国家能源局未来电力发展规划，新开工建设4000万千瓦抽水蓄能电站，到2025年达到装机 9000万千瓦。但是，在抽水蓄能电站的运行中，常遇到大幅值、高频率压力脉动，引 起水泵水轮机顶盖、机架和机组其它设备剧烈振动，部分抽水蓄能电站还产生非常强 烈的厂房振动，噪声强烈，个别还因为厂房振动造成厂房结构裂纹，严重威胁到电站 安全及机组稳定运行。根据调查分析，厂房振动严重的抽水蓄能电站绝大多数是由水 力因素引起，其振动主频率往往和水泵水轮机顶盖、下机架等振动的主频率相同，是 水泵水轮机转轮叶片通过频率f_r(以下简称“叶频”，f_r＝Z_r·f_n，其中f_n为转速频率， Z_r为水泵水轮机转轮叶片数)的倍频，以2倍频和3倍频居多，公认为由“旋转”的 转轮和“静止”的导叶之间的“动静”相互干扰引起。

很显然，影响抽水蓄能电站运行稳定性的主要因素是水力，减轻机组及厂房振动的方法措施也重点在水泵水轮机。但是，这并不尽然，在电站运行方面仍有许多工作 可做，可改善运行条件，使机组运行更稳定。因此，有必要从电站运行入手，提出改 善运行稳定性的措施和方法，减轻机组和厂房振动。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种减轻抽水蓄能电站机组和厂房振动的电站运行方法，该方法是在弄清水泵水轮机动静干扰机理及对厂房振动影响的基础上提 出的，能够有效减轻水泵水轮机动静干扰带来的机组和厂房振动等危害。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种减轻抽水蓄能电站机组和厂房振动的电站运行方法，其包括对水泵水轮机运行控制调度的以下两个方面优化：

1)在电站运行及确定水泵水轮机水泵工况的扬程和导叶开度的协联关系时，使用净扬程而避免使用毛扬程，以保证水泵水轮机水泵工况在真正协联条件下运行；

2)对于一管多机的电站，在电站水头低于电站最低水头的1.05倍时，避免一管 内多台机组同时运行。

在第1)方面的优化中，净扬程测量计算方法为：

①在水轮机工况下，在水泵水轮机蜗壳进口和尾水管出口分别设置取压点，并将其分别引至差压传感器高、低压侧，测量两个测点之间的压差p；

②分别测量蜗壳进口和尾水管出口取压点所在断面的面积A₁、A₂；

③在模型试验标定过的尾水管流量压差2个真机测点(测点位置保持和模型几何相似)分别取压接至流量压差传感器的高低压侧，测量该2点压差△p_P；

④根据模型Winter-konnedy试验测量标定的流量计算指数β_M、系数a_M及模型转 轮直径D_M、真机转轮直径D_P计算确定真机的流量计算指数β_P和系数a_M：

β_P＝β_M