锦屏二级水电站小波动稳定性分析及对策研究.pdf

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1、第47卷第19期人民长江Vo1．47．No．192016年10月YangtzeRiverOct．，2016文章编号：1001—4179(2016)19—0111—04锦屏二级水电站小波动稳定性分析及对策研究方杰，汪德楼，陈顺义(中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，浙江杭州310014)摘要i锦屏二级水电站引水系统长约17km，水流惯性时间常数非常大；另外，装机容量也比较大，为8×600MW，在电力系统中占有较重要的地位。在工程的实际施工过程中，因地质条件复杂等原因，其引水系统布置及上、下游相关的边界条件出现过多次调整，因此，为了改善水力学条件，在上游设置了巨大而复杂的差动式调压室。

2、针对锦屏二级水电站的引水发电系统小波动稳定性问题展开了计算分析，同时，针对极端工况下的孤网不稳定问题进行了研究并提出了相应的对策；结合机组现场调试成果，提出了一些有关机组运行控制方面的建议。关键词：小波动稳定性分析；差动式调压室；长引水系统；锦屏二级水电站中图法分类号：TV732．5文献标志码：ADOI：10．16232／j．cnki．1001—4179．2016．19．022额定转速166．7r／min1工程概况额定流量228．6m／s锦屏二级水电站位于四川省凉山彝族自治州，该水电站利用雅砻江卡拉至江口下游河段长为150km2．2引水发电系统计算模型的大河湾的天然落差，通过长约17k

3、m的引水隧洞，截小波动稳定性分析采用复杂水道系统过渡过程仿弯取直，获得大约310m的水头发电。引水发电系统真程序Hysim软件，计算模型见图1，该软件为我单位采用“1洞2机”布置；尾水隧洞为“1洞1机”布置。具有自主知识产权的行业推荐软件。各个元素的边界引水发电系统设置带有扩大上室的差动式调压室，为条件处理方法及求解方案这里不作赘述。世界上规模最大的水工隧洞工程。电站装设8台单机3小波动稳定性计算分析容量600MW的立轴混流式水轮发电机组，总装机容量4800MW，最大净水头318．8m，额定水头288m，3．1计算工况在系统中担任调峰、调频和事故备用的作用。锦屏二3．1．1计算说明级水

4、电站是世界上该水头段单机容量和装机规模最大电站共设4个水力单元，其中1号和3号引水系的水电站。电站以4回交流500kV出线接入系统，其统水力单元采用钻爆法施工；2号和4号引水系统采中2回接到500kV乐山变电站；另2回出线到规划建用TBM掘进法施工。因此，以1号和4号输水系统设的西昌换流站。为代表水力单元，选择合适的工况进行研究分析，判断2机组参数以及引水发电系统计算模型引水发电系统小波动稳定性是否满足要求，并在此基础上提出机组在系统中的运行建议。2．1机组主要参数3．1．2计算工况拟定运行水头279．2～288．0—318．8m从理论上来讲，不考虑电网负荷特性是偏于保守额定功率600

5、MW和安全的，同时水轮机工作水头越小，系统的稳定性就收稿日期：2016—06—02作者简介：方杰，男，高级工程师，硕士，主要从事水电站水力机械设计工作。E—mail：fang_j@eeidi．cornll2人民长江2016篮图1引水发电系统模型越差。因此，选择上游死水位1640m，下游满发荷降至490MW，上游调压室水位处于收敛状态，机组水位1333．74m，同一水力单元的2台机组带最大预调节品质较好。考虑到电网的负荷自调节系数不可能想功率，其中2台机组减2．5％额定负荷作为控制工为零，系数取2．5时，电站实际运行时带600MW负况，来判断引水发电系统和机组的稳定性。荷也是稳定的。3．

6、2孤网条件下的小波动稳定性分析对1号引水发电系统在理想孤网条件下的各种控制工况进行了分析。计算结果表明，调压室水位波动收敛，调节品质较好，因此相应的分析成果不再赘述。本文重点对4号引水发电系统的小波动稳定性进行分析，主要分理想孤网状态下的小波动、考虑控制负荷下的小波动、考虑电网负荷自调节性能共3种工况。4号引水发电系统的小波动对比分析结果列于表图3调压室水位波动(运行负荷490MW。自调节系数取0)1-sj，上游调压室水位波动曲线示于图2～5。表14号引水发电系统的小波动稳定性对比图4调压室水位波动(运行负荷600MW．自调节系数2．5)图2调压室水位波动(运行负荷600MW。自调节系

7、数取0)从表1及图2～5可以看出，在理想孤网条件下：4图5调压室水位波动(运行负荷为600Mw。区域电网)号水力单元在控制工况下，2台机组同时减2．5％额定负荷时，机组最大转速偏差最大值为1．27％，进入±3．3孤网条件下的小波动稳定性对策0．4％频率带宽的调节时间不超过15S，调压室水位呈通过减少机组的运行负荷，可以减少水流的惯性发散趋势。随着调压室水位的波动振幅不断变大，机时间常数与机组惯性时间常数的比值，从而改组转速重新跳出±0．4％的频