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抽水蓄能電站是電力系統(tǒng)中一種比較特殊的電源，主要有兩個(gè)方面作用：一是調(diào)峰填谷；二是提供調(diào)頻、調(diào)相和系統(tǒng)事故備用等輔助服務(wù)。那么，這兩方面的作用具體能發(fā)揮哪些功能？筆者試加以總結(jié)歸納如下：

一、調(diào)峰填谷

抽水蓄能電站機(jī)組從靜止到滿負(fù)荷運(yùn)行僅需120—150秒，這是火電、核電等機(jī)組所無(wú)法比擬的。發(fā)電削峰、用電填谷可明顯減少電網(wǎng)峰谷差，且這種電站具有削峰和填谷雙重作用，調(diào)峰能力為其裝機(jī)容量2倍，比常規(guī)水電站和調(diào)峰機(jī)組的調(diào)峰能力大得多。

抽水蓄能電站替代火電機(jī)組或燃?xì)廨啓C(jī)調(diào)峰后，在系統(tǒng)負(fù)荷低谷抽水時(shí)起到填谷作用，還能減輕或避免火電機(jī)組壓負(fù)荷運(yùn)行深度，使該部分機(jī)組能以均勻出力在最優(yōu)工況下運(yùn)行，提高火電設(shè)備利用率和運(yùn)行效率，降低發(fā)電煤耗，給火電廠帶來(lái)顯著潛在經(jīng)濟(jì)效益。

二、動(dòng)態(tài)功能

抽水蓄能電站動(dòng)態(tài)功能因電網(wǎng)特性和需求而異，電站在電力系統(tǒng)中運(yùn)行，不以生產(chǎn)電量為主，而以保證備用和提高供電質(zhì)量等動(dòng)態(tài)功能為宗旨。其動(dòng)態(tài)功能分為5個(gè)部分：旋轉(zhuǎn)備用、調(diào)頻、同步調(diào)相、負(fù)荷跟蹤和黑啟動(dòng)服務(wù)。

——旋轉(zhuǎn)備用功能。抽水蓄能電站能夠快速啟動(dòng)，迅速轉(zhuǎn)換工況，由它來(lái)承擔(dān)系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)備用容量，可以減少火電機(jī)組所承擔(dān)的旋轉(zhuǎn)備用容量，起到改善火電機(jī)組運(yùn)行方式、穩(wěn)定系統(tǒng)頻率和緩解事故等重要作用。

——調(diào)頻功能。電力系統(tǒng)負(fù)荷瞬間突然變化會(huì)影響電網(wǎng)頻率穩(wěn)定。抽水蓄能電站從停機(jī)到滿載僅需2—3分鐘，調(diào)整靈活，負(fù)荷跟蹤性能遠(yuǎn)比火電、核電機(jī)組優(yōu)越，適宜承擔(dān)頻繁啟停調(diào)頻任務(wù)。

——同步調(diào)相功能。電力系統(tǒng)中無(wú)功電力不足或者過剩時(shí)，會(huì)造成電網(wǎng)電壓波動(dòng)，這不僅會(huì)影響供電質(zhì)量、損壞用電設(shè)備，而且會(huì)直接影響電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。當(dāng)無(wú)功電力不足時(shí)，常需設(shè)置調(diào)相機(jī)，或?qū)⑼桨l(fā)動(dòng)機(jī)改作調(diào)相運(yùn)行以增發(fā)無(wú)功出力，補(bǔ)充系統(tǒng)無(wú)功不足。抽水蓄能電機(jī)是同步電機(jī)，不但在空閑時(shí)（不發(fā)電又不抽水）可以用來(lái)調(diào)相，在發(fā)電和抽水的同時(shí)也可以供給或吸收系統(tǒng)中無(wú)功電力，從而能減少設(shè)置專門的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備。

——負(fù)荷跟蹤功能。抽水蓄能電站在負(fù)荷高峰時(shí)快速啟動(dòng)，增加系統(tǒng)輸出功率，以較好適應(yīng)負(fù)荷的波動(dòng)，彌補(bǔ)火電機(jī)組增荷慢的不足，保證熱能機(jī)組負(fù)荷相對(duì)穩(wěn)定，從而減少由于溫度、負(fù)荷、電氣方面劇烈變化而對(duì)火電機(jī)組產(chǎn)生不利影響。抽水蓄能機(jī)組負(fù)荷調(diào)整能力大約每分鐘可達(dá)額定出力的50％，而普通大型火電機(jī)組增荷速度每分鐘僅為額定出力的1％—2％，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足系統(tǒng)負(fù)荷劇烈變化時(shí)的爬坡要求。

——黑啟動(dòng)服務(wù)功能。抽水蓄能電站可在無(wú)外界幫助情況下，迅速自啟動(dòng)，并通過輸電線路輸送啟動(dòng)功率帶動(dòng)其他機(jī)組，從而使電力系統(tǒng)在最短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)供電能力。

三、改善火電和核電運(yùn)行條件

電力系統(tǒng)中的大型高溫、高壓熱力機(jī)組，包括燃煤機(jī)組和核燃料機(jī)組，均不適于低負(fù)荷下工作。當(dāng)機(jī)組強(qiáng)迫壓負(fù)荷后，燃料消耗和廠用電都將增加，機(jī)組損耗也將加速。如果電力系統(tǒng)中加入抽水蓄能機(jī)組，則可使這些熱力機(jī)組都能在額定或較高出力下穩(wěn)定運(yùn)行。特別是對(duì)于核電站而言，尤其需要抽水蓄能電站配合改善其運(yùn)行條件。

四、改善水電調(diào)節(jié)性能

在水電站占相當(dāng)比重的電力系統(tǒng)中，汛期時(shí)，為了提高水電利用率，常規(guī)水電站盡可能多發(fā)滿發(fā)。在此期間，電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力大幅下降，特別是庫(kù)容小的常規(guī)水電站，在電網(wǎng)處于負(fù)荷低谷時(shí)，只能采取減負(fù)荷或完全停機(jī)的方式，從而導(dǎo)致棄水。抽水蓄能電站此時(shí)正好可以發(fā)揮功能，消耗電網(wǎng)大量電力加以“儲(chǔ)藏”，從而大大提升水電消納水平。

五、釋放線路輸電能力

電力系統(tǒng)中有了抽水蓄能電站，就增大了系統(tǒng)裕度。低谷時(shí)，線路可以滿載運(yùn)行，減少線路空載；而高峰時(shí)，在主網(wǎng)線路滿載運(yùn)行情況下，依然可以供給周圍高峰負(fù)荷，從而減輕主網(wǎng)線路壓力，減少輸電損失。

六、節(jié)省電力投資和運(yùn)行費(fèi)用

由于抽水蓄能站址常能選在地形良好、地質(zhì)條件優(yōu)越、靠近負(fù)荷中心的地方，建設(shè)抽水蓄能電站，其投資比常規(guī)水電站、火電站或核電站少，工期相對(duì)也不算太長(zhǎng)（中小型抽水蓄能電站一般需要3—5年可以建成，大型抽水蓄能電站一般要5—8年建成），再加上成熟的技術(shù)，這些優(yōu)勢(shì)使其成為電網(wǎng)中最經(jīng)濟(jì)的調(diào)峰電源。

七、提高電力系統(tǒng)可靠性

根據(jù)國(guó)內(nèi)外水火電運(yùn)行資料分析，水電及抽水蓄能機(jī)組可用率一般在99％以上，而火電機(jī)組可用率在80％左右，水電及抽水蓄能機(jī)組運(yùn)行事故率大大低于火電機(jī)組。采用抽水蓄能機(jī)組作為系統(tǒng)負(fù)荷調(diào)整手段，可減少系統(tǒng)中火電機(jī)組強(qiáng)迫停運(yùn)次數(shù)和時(shí)間，提高供電可靠性，減少電力系統(tǒng)停電損失以及改善電網(wǎng)運(yùn)行工況。

原標(biāo)題：發(fā)揮抽蓄電站七大功能打造新型電力系統(tǒng)