大容量抽水蓄能发电机组的国产化-论文
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溧阳抽水蓄能电站机组设备国产化工作策划与实践章存建;陈忠宾【摘要】溧阳抽水蓄能电站项目被列为抽水蓄能电站机组设备国产化的依托项目,目前已全面稳定投产,多项工作实现行业首创.其机组设备招议标工作中,明确设备和技术的招标范围,通过调研交流、设计优化、带模型转轮投标、选定专业监造单位进行机组设备的制造监理等措施,保证机组设备国产化工作的开展.在水泵水轮机水力开发、推力轴承研制、首台机首次启动方式等关键设备和技术上开展创新性研究.在国内率先开展了抽水蓄能机组同台对比复核试验,首次采用单波纹弹性油箱支撑结构的推力轴承,整个工作得到顺利实施.【期刊名称】《水力发电》【年(卷),期】2018(044)010【总页数】5页(P4-7,74)【关键词】国产化;抽水蓄能机组;实践;溧阳抽水蓄能电站【作者】章存建;陈忠宾【作者单位】江苏国信溧阳抽水蓄能发电有限公司,江苏溧阳213334;江苏国信溧阳抽水蓄能发电有限公司,江苏溧阳213334【正文语种】中文【中图分类】TV734;TV743(253)1 基本情况溧阳抽水蓄能电站(以下简称“溧阳电站”)是江苏省首个抽水蓄能机组国产化项目,装有6台单机容量为250 MW混流可逆式机组,2017年6台机组全部投产。
2008年11月26日,国家发展和改革委员会以发改能源[2008]3181号《印发国家发展改革委关于江苏溧阳抽水蓄能电站项目核准的请示的通知》核准了溧阳电站项目,文中明确“为巩固抽水蓄能电站机组设备技术引进成果,实现抽水蓄能电站机组设备自主化(国产化)目标,溧阳电站项目列为抽水蓄能电站机组设备国产化后续工作的依托项目,机组设备(含主机以及调速器、励磁、变频启动装置和计算机监控系统等附属设备)采用招议标方式在哈尔滨电机厂有限责任公司(简称“哈电”)和东方电气集团东方电机有限公司(简称“东电”)之间进行采购,由哈电或东电独立成套设计、制造和供货。
溧阳电站核准时,哈电和东电在国家重点支持下,通过打捆招标、引进技术,抽水蓄能机组设备研发制造水平有了长足的进步,但当时尚无独立开发制造的大型抽水蓄能机组投运。
浅析国产励磁系统在大型抽水蓄能电站的应用摘要本文介绍励磁系统主回路设备及励磁调节器的应用情况,明确指出该励磁系统在应用中出现的问题及对策分析,为国产励磁装置在抽水蓄能电站的应用提供参考。
1 国产励磁系统主回路设备1.1 励磁电源励磁系统中励磁变压器连接在主变低压侧,中间不设隔离开关。
交流电源通过电缆线被送至1号整流柜FLZ1内交流母线。
3个可控硅整流桥并联在交流母线上,为转子提供励磁电源。
在励磁变的低压侧装设一只励磁变低压开关。
机组正常开机建压时,开关合闸;停机灭磁时,开关分闸。
电制动投入前合闸,电制动退出后分闸。
在励磁变保护动作时,该开关由保护出口跳闸,隔离故障设备,保障设备安全;在设备检修维护时将其断开作为停电隔离措施,保证人身安全。
1.2 可控硅整流装置单元操作,3可控硅整流桥投入运营,当发生故障时,可控硅整流桥监控系统会发出报警信号,剩下的两个可控硅整流桥仍然可以满足单位,包括强大的激励,最大运行输出要求;失败发生在两个可控硅整流桥,限制加载操作,立即有一个备用设备可以联系转移负荷和停止处理。
不同可控硅整流桥在同一桥臂晶闸管和失败的数量不超过1,单位仍然可以正常运行。
1.3 散热装置每个整流柜底部都安装2台DDM10/8型抽气式冷却风机,3个整流柜内部联通,在3号整流柜上方有一公共排气口。
励磁系统运行时,冷空气经滤网从整流柜底部进入,对可控硅进行冷却,热空气从3号整流柜上部排至柜外。
为了减少风扇的噪声,可以其内部安装噪音吸收装置。
1.4 黑启动装置盒子有一个黑启动发电机励磁系统配置功能,通过阻断二极管,限流电阻和接触器及其控制电路,励磁的励磁功率直流220 v。
励磁系统开始,激发密切接触时,访问直流电源,使发电机端电压增大,当单位电压达到额定电压5%的机器,启动整流晶闸管整流桥,发电机组的励磁电流逐渐上升,超过20%的励磁电流直流总线空载励磁电流、励磁接触器跳了起来。
从那时起,机器的电压会随着励磁电流的增加而增加[1]。
我国抽水蓄能电站发展现状与前景分析摘要:抽水蓄能电站也就是应用电力负荷低谷时的电能抽水到上水库,在电力负荷高峰阶段放水到下水库发电的水电站,当前已经在国内广泛应用。
文章中首先对国内抽水蓄能电站当前发展情况进行了阐述,并提出当前发展过程中所存在着的几点问题,后结合当前国内外发展经验分析了我国抽水蓄能电站的发展前景,包括电源结构方面、服务质量方面、未来需求方面、有序规划建设方面等。
经由全文分析与阐述旨在为进一步推动抽水蓄能电站在我国的发展提供相关建议。
关键词:抽水蓄能电站;发展现状;前景前言电力供应是现代人类社会发展的基础需求,随着人们生活水平的不断提升,对于电力资源的需求在不断上涨,且对于供电服务质量的要求也越来越高。
为确保电网的安全稳定运行,抽水蓄能电站作为可调节性且安全较高的特殊电站,逐渐成为保障我国电网的重要举措。
虽然抽水蓄能电站自身具有着众多的优势,但毕竞在我国发展的时间较短,为此,有必要针对其应用问题展开更为深人的研究,促使其经济效益与社会效益能够发挥到最大化。
国家能源局在《抽水蓄能中长期发展规划(2021—2035年)》中指出,“十四五”期间要开工建设1.8亿千瓦的抽水蓄能电站,到2025年投产抽水蓄能电站总规模达到6200万千瓦;“十五五”要开工建设8000万千瓦的抽水蓄能电站,到2030年投产抽水蓄能电站总规模达到2亿千瓦;“十六五”要开工建设4000万千瓦的抽水蓄能电站,到2035年投产抽水蓄能电站总规模达到3亿千瓦。
1抽水蓄能电站1.1抽水蓄能电站工作原理抽水蓄能电站不同于一般的水力发电站。
一般的水力发电站是只安装发电机组,将高水位的水一次使用后弃之东流。
抽水蓄能电站安装有抽水一发电两用机组,既能抽水,又能发电。
在白天和后半夜,水库放水,高水位的水通过两用机组,此时两用机组作为发电机,将高水位的水的机械能转化为电能,向电网输送,解决用电高峰时电力不足;到后半夜,电网处于低谷,电网中不能储存电能,这时将两用机组作为抽水机(利用机组可反向旋转),利用电网中多余的电能将低水位的水抽向高水位的水库中,这样在用电低谷时把电网中多余的电能转化为水的机械能储存在水库中,到用电高峰水库放水,又将水的机械能通过发电机转化为电能,向电网输送。
抽水蓄能电站自动化设备国产化实践发表时间:2017-04-26T13:30:08.400Z 来源:《电力设备》2017年第3期作者:吴志峰左程[导读] 摘要:我国抽水蓄能设备主要通过进口成套采购,随着近年我国抽水蓄能电站的建设,通过打捆招标,技术引进等途径,主机制造水平得到较大提升,达到国际水平,但是自动化设备仍然以进口为主。
(湖南黑麋峰抽水蓄能有限公司湖南长沙 410213)摘要:我国抽水蓄能设备主要通过进口成套采购,随着近年我国抽水蓄能电站的建设,通过打捆招标,技术引进等途径,主机制造水平得到较大提升,达到国际水平,但是自动化设备仍然以进口为主。
关键词:抽水蓄能电厂;自动化技术抽水蓄能电厂相对于核电厂和风电厂来说,其运行成本低,稳定性高,容量大,因此在电网系统中具有重要地位。
近年来,我国逐渐加大了抽水蓄能电站的建设力度,对稳定电力系统、促进经济稳步发展具有重要作用;然而,我国工农业生产和生活对电能的需求逐渐增加,加强电厂自动化技术的应用,确保电站的安全运行就显得十分必要。
1 当前抽水蓄能电厂的现状近年来,欧美等发达国家相继开展智能电网研究和建设, 我国也在积极推进智能电网的研究和建设工作,国家电网公司正在研究和建设以特高压电网为骨干网架,各级电网协调发展,以信息化、数字化、自动化、互动化为特征的坚强智能电网。
抽水蓄能电厂作为电网调节的重要组成部分,其智能化建设将是今后的主要发展方向和全新目标。
随着科学技术的进步,我国基本上已经实现了智能化的管理,尤其是在继电保护、调速以及状态监测等方面,取得了很大的进步。
可以说自动化水平已经上升到了可以与国际发达国家相媲美的水准。
但是由于目前的接口水平以及规范还有所欠缺, 所以造成系统间的数据难以达到共享的要求。
这一状况会影响系统间功能的发挥,从而制约智能电网的发展,无法达到预期的要求。
但是,当前在智能电网的变电环节,我国的发展还是极为显著的,所以可以说自动化技术已经基本成型, 能够应用在抽水蓄能电厂的生产工作中。
抽水蓄能电站发电电动机国产化发布时间:2021-08-06T17:15:27.793Z 来源:《中国电业》2021年11期作者:郝田阳[导读] 随着社会发展以及我国各种科学技术的进步郝田阳吉林敦化抽水蓄能有限公司 133700 摘要:随着社会发展以及我国各种科学技术的进步,发电机器国产化进程已经基本开启。
本文围绕发电机技术的特殊性,对其关键部件的设计展开了论述。
对于发电电动机国产化过程中存在的问题进行了剖析,且提出了相应的对策。
关键词:发电电动机;国产化;结构;参数前言:随着我国抽水蓄能电站的发展,抽水蓄能机组将由国内厂家自主研发.[1]抽水蓄能电站与20世纪80年代开始在我国大力兴建,至今已经获得了很大的进展,从装机数量和容量方面已经超过很多国家,位居世界前列。
从目前的情况来看,我国蓄能电站的装机量仍有计划增加,有着巨大的发展前景。
如果我国各个电力系统的容量需求不断增加,电力负荷的峰谷差也在日益加大,在这种情况下,有些电网水电装机比例小,无法满足需求,只好采用低效率,高成本,对火电机组进行整开整停来满足需求。
安排了许多大容量机组在空载附近旋转备用,导致机组长期超负荷坐运载。
这种情况下抽水蓄能机组发挥了较大的作用,解决了电力容量需求日益增加的问题。
在抽水蓄能电站的建设中,我们大量的从国外引进了机组,但其成本之高,不利于我国抽水蓄能电站的建设和发展。
加快蓄能机组国产化,成为了我们当前要解决的重要问题。
要想实现蓄能机组国产化,推动蓄能电站建设,我们就要做到国家决策,统一认识,定点实施,共同努力。
一、蓄能机组实现国产化的积极意义1.我们要想高质量好速度的发展经济,就需要廉价,洁净的电力作为支持。
我国的水电资源极为丰富,我们一定要对其善加利用,在未来我国必将成为世界范围内水电技术发展的中心,为实现这一目标,我们首先要实现蓄能机组国产化,降低成本,促进发展。
2.目前我国在沿海经济发达地区成功建设了少量的核电站,核电站建设技术的难度要远高于常规发电站,对可靠性和安全性都有着更高的要求。
0 引言根据国家能源局发布的2023年全国电力工业统计数据[1],截至2023年12月底,全国累计发电装机容量约29.2亿kW,同比增长13.9%。
其中,太阳能发电装机容量约6.1亿kW,同比增长55.2%;风电装机容量约4.4亿kW,同比增长20.7%。
风电和太阳能发电正高速发展。
同时,为了吸收和消纳风电和光伏等未来供电主力,抽水蓄能电站是大规模储能的必然选择。
国家能源局正按照其发布的《抽水蓄能中长期发展规划(2021~2035年)》[2]系统建设抽水蓄能以满足需要。
按照规划,我国到2025年,抽水蓄能投产总规模较“十三五”翻一番,达到6200万kW以上;到2030年,抽水蓄能投产总规模较“十四五”再翻一番,达到1.2亿kW左右;到2035年,形成满足新能源高比例大规模发展需求的,技术先进、管理优质、国际竞争力强的抽水蓄能现代化产业。
根据中国工程院院士张宗亮预测[3],预计2030年总装机容量达到40亿kW,可再生能源装机占比近60%,其中,储能2亿~3亿kW,抽水蓄能1.15亿kW;2060年总装机容量达到71亿kW,可再生能源装机占比提升至82%,其中,储能近8亿kW,抽水蓄能近6亿kW。
在这样的预测下,抽水蓄能电站可以有效保障电网安全稳定运行,是开发构建流域“水风光储”一体化清洁能源基地和“沙戈荒”新能源基地的储能支撑,将在规模化拉动经济发展和促进乡村振兴过程中发挥更大的作用。
1 光电和风电产业发展趋势我国目前电力工业装机容量按排名依次为火电、太阳能发电、风电、水电和核电,占比分别为48%、21%、15%、14%、2%,如图1所示。
在“双碳”目标的指引下,太阳能发电和风电正在推动我国能源革命,2023年6月国家能源局组织发布《新型电力系统发展蓝皮书》[4],制定了“三步走”路线(见图2),到2060年建成成熟的新型电力系统,形成发电用电动态延时平衡、多类型储能协同应用的电力系统格局(见图3)。
抽水蓄能电站自动化设备国产化实践摘要:随着国内自动化制造水平的提高,国内厂家已逐步掌握了抽水蓄能自动化设备关键技术,文章主要介绍了江苏沙河电站在近10年的时间里,依据我国相关国标和行业标准,对机组保护、励磁系统、静止变频启动装置(SFC)等自动化装置进行了国产化改造,电站自动化设备基本实现了国产化,推进了抽水蓄能自动化设备国产化的进程。
关键词:抽水蓄能;自动化设备;国产化改造我国抽水蓄能设备主要通过进口成套采购,随着近年我国抽水蓄能电站的建设,通过打捆招标,技术引进等途径,主机制造水平得到较大提升,达到国际水平,但是自动化设备仍然以进口为主。
1 江苏沙河抽水蓄能电站自动化设备概述江苏沙河抽水蓄能电站(以下简称沙河电站)是江苏省投产的首座大中型抽水蓄能电站,地处江苏省溧阳市境内,装机容量2×50 MW,自2002年建成投产以来,在江苏电网较好地承担了削峰填谷、事故备用等作用,主机设备通过国际招标,由法国ALSTOM中标,自动化设备也基本由其成套供货。
经过近10年的技术改造,电站大胆采用国产自动化设备替代进口设备,设备稳定性和维护能力大幅提升,基本摆脱了国外自动化设备厂家的制约。
2 自动化设备国产化实践电站在建设期就尝试采用国产监控系统替代进口设备,投产后,结合机组技术改造,对机组保护、励磁系统进行了国产化改造,静止变频启动装置(SFC)国产化联合试制工作也正在开展当中。
2.1 计算机监控系统计算机监控系统是抽水蓄能电站的“大脑”,主要承担电站运行监视、操作控制和维护管理等工作,功能包括数据采集处理、数据通讯、控制调节、语音报警、人机联系等功能。
沙河电站在建设时期,就从计算机监控系统入手,开始了国产设备替代进口设备的开发,当时,国网南京自动化研究院设计制造的监控系统技术上基本满足电站要求。
该系统投入运行以来,虽然也暴露出部分控制程序不够清晰,不具备数据整理分析功能等问题,总体运行稳定。
2007年,针对运行中发现的问题及结合监控系统的技术发展情况,对监控系统上位机进行了升级改造,将上位机以太网络由单网改为双网,增加2个厂级数据服务器,对监控软件进行了部分更新,同时更新了部分硬件设备等,现系统能够对生产数据进行数据分析汇总,历史数据查询也较为方便。
抽水蓄能电厂读书报告一、国内外抽水蓄能电站的发展及思考抽水蓄能电站是具有削峰、填谷、调频、调相、事故备用及“黑启动”等多种作用的特殊电力装置,是电力系统运行管理的重要工具。
抽水蓄能电站已有100多年的发展历史,世界各国尤其是美、日、欧等发达国家和地区,都曾大力开发抽水蓄能电站,在建设和运营中积累了大量经验。
我国当前正处于工业化初期,电力需求增长旺盛,核电、风电等新能源发展较快,电源结构日趋复杂,大型储能设施需求迫切,抽水蓄能电站的发展面临着机遇和挑战。
据统计,1960年全球抽水蓄能电站总装机容量仅为350万kW ·h ,至2010年已增至13 500万kW ·h (图1),5O 年内增加了近40倍,而同期全球发电总装机仅增长了9倍,20世纪60~80年代是抽水蓄能电站高速发展的黄金时期。
图1 全球抽水蓄能电站装机容量变化已建成的抽水蓄能电站主要分布在日本、美国、中国、意大利、西班牙、德国、法国等国家,近8成分布在欧洲、美国、日本及中国(图2)。
12.60%30.40%16.30%18.50%22.20%中国欧洲美国日本其他目前全球抽水蓄能在建项目主要分布在亚洲,“中、日、印、韩、泰”5国的在建规模合计2 465万kW·h,中国最多(约1 000万kW.h)。
从抽水蓄能装机容量绝对值看,我国抽水蓄能电站的发展并不落后,然而从抽水蓄能占本国发电总装机比重、设备国产化程度、投资管理体制等方面看,我国仍然与国外发达国家存在差距。
2 抽水蓄能电站的发展背景早期的抽蓄电站以蓄水为主要目标,随着工业化发展和家用电器的普及,负荷率不断下降,电网调峰压力逐渐凸显;20世纪7O年代以来,随着大容量机组及核电、风电等新能源的快速发展,系统运行风险增大,抽蓄电站逐渐承担起调峰调频和事故备用等重要功能。
此外,抽蓄电站在优化系统运行方式、促进系统节能减排方面的作用也越来越受重视。
从发达国家的抽蓄发展规律看,抽蓄的建设受当地经济水平、能源结构、资源禀赋及开发情况等相关因素的影响,主要表现在以下几个方面:2.1 与地区经济水平相关从统计数据看,全球抽蓄电站主要分布在美、日、欧等经济发达国家和地区,这些国家对电能质量要求较高、电网调峰需求大。