大型抽水蓄能電站調(diào)壓室關(guān)鍵技術(shù)研究

世界上第一座抽水蓄能電站于1882年誕生于瑞士，經(jīng)過近140年的發(fā)展，抽水蓄能已成為現(xiàn)代電力系統(tǒng)內(nèi)技術(shù)成熟、使用經(jīng)濟(jì)、清潔高效的優(yōu)質(zhì)調(diào)節(jié)手段。河北崗南是我國抽水蓄能電站的首次嘗試，歷經(jīng)50多年后，抽水蓄能發(fā)展規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)政策和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)逐漸完善，設(shè)備制造實(shí)現(xiàn)完全國產(chǎn)化，抽水蓄能產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)健康有序發(fā)展的良好局面，成為堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的重要組成部分。

伴隨著抽水蓄能的快速發(fā)展，研究和解決抽水蓄能電站建設(shè)中遇到的重大科學(xué)技術(shù)難題也變得越來越迫切，其中“抽水蓄能電站輸水系統(tǒng)調(diào)壓室設(shè)置技術(shù)”即為重要的研究課題之一。通常認(rèn)為，抽水蓄能電站輸水系統(tǒng)主要面臨的問題有以下幾個方面：

（1）地下廠房安裝高程低，需配套設(shè)置較長的壓力引水系統(tǒng)和尾水系統(tǒng)，輸水系統(tǒng)的水流慣性較大。

（2）抽水蓄能電站啟停頻繁、工況轉(zhuǎn)換迅速，水泵水輪機(jī)特殊的雙向過流特性使得水力過渡過程較常規(guī)水電站復(fù)雜得多。

（3）設(shè)置調(diào)壓室可有效改善抽水蓄能電站機(jī)組運(yùn)行條件、保護(hù)長距離壓力水道免受水擊破壞，但調(diào)壓室開挖高度大、施工困難、安全風(fēng)險(xiǎn)管控難度大，投資相對較高。

為了充分研究和解決上述問題，相關(guān)單位和人員對國內(nèi)部分已建、在建的抽水蓄能電站進(jìn)行了調(diào)研與研究，這些電站水頭在100～600m之間，包含高、中、低等多水頭類型。通過數(shù)據(jù)計(jì)算、理論推導(dǎo)和工程案例驗(yàn)證等方法，總結(jié)調(diào)壓室結(jié)構(gòu)穩(wěn)定斷面、阻抗孔、襯砌等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，界定了過渡過程計(jì)算主要工況，結(jié)合工程實(shí)踐對傳統(tǒng)調(diào)壓室設(shè)置技術(shù)進(jìn)行思考，形成了相關(guān)研究成果。在研究過程中，獲得了國內(nèi)科研機(jī)構(gòu)、高校和行業(yè)專家的支持與肯定，在此一并表示感謝。

現(xiàn)針對上述研究中的主要內(nèi)容，整理形成本期專欄，以期在輸水系統(tǒng)調(diào)壓室設(shè)置等相關(guān)學(xué)術(shù)研究上提供一定的借鑒，對同類工程的建設(shè)、運(yùn)行提供相關(guān)參考，為抽水蓄能事業(yè)更好發(fā)展提供助力。