1、FCDFCD14030水利水電工程初步設計階段抽水蓄能電站動能大綱范本水利水電勘測設計標準化信息網1997年8月水電站技術設計階段抽水蓄能電站動能大綱主編單位:主編單位總工程師:參編單位:主要編寫人員:軟件開發(fā)單位:軟件編寫人員:勘測設計研究院年月目次1. 引言42. 設計依據文件、規(guī)范和要求43. 基本資料54. 主要設計內容和方案比較與選擇85. 供電地區(qū)經濟與能源96. 水利動能計算117. 裝機容量選擇148. 機組機型選擇169. 輸水系統(tǒng)條數及斷面尺寸選擇1610. 確定電站及水庫運行方式1711. 效益計算1812. 應提供的設計成果18191引言1.1 工程概況提示：(1)說明

2、本工程地理位置，所屬河流，社會經濟概況及工程區(qū)自然條件；(2)工程所在河流(或河段)上、下游水利水電工程現狀及規(guī)劃，與本工程建設的關系以及綜合利用要求；(3)工程所在電力系統(tǒng)(以下簡稱“電網”)的電源構成、運行現狀及存在問題，預計負荷增長后，增設調峰電源的迫切性，建設抽水蓄能電站的必要性。1.2 動能設計的主要任務確定抽水蓄能電站的任務、規(guī)模及其特征值，擬定抽水蓄能電站運行方式，闡明抽水蓄能電站經濟合理性及工程效益。提示：(1)根據地區(qū)國民經濟發(fā)展與電網運行要求，按合理利用能源資源及保證工程安全運行的原則，結合需要與可能以及從技術經濟等方面進行綜合分析；(2)水利動能設計必須重視水文、氣象、泥

3、沙、地形、地質、電網電源與負荷特性以及有關社會經濟等方面的基本資料?；举Y料的精度應滿足設計要求。方案比較時計算精度應一致；(3)本工程上一設計階段關于水利動能的審查意見，是本階段設計中的工作重點。對審查所提出的問題應進一步做工作，認真分析與比較，充分論證。2設計依據文件、規(guī)范和要求2.1設計依據文件2.1.1 有關本工程的設計文件(1) 規(guī)劃選點報告；(2) 站址方案選擇報告；(3) 預可行性研究報告；(4) 設計階段審查、審批意見書；(5) 本階段設計任務書。2.1.2 其他有關文件(1) 有關水利水電工程已建及擬建項目的運行及設計文件(2) 電網規(guī)劃報告及其對本工程的要求；(3) 與本工

4、程有關的函文及其附件；(4) 與有關單位、部門的協(xié)議文件。2.2 主要規(guī)程規(guī)范(1)GB50201-94防洪標準(2)SDJ12-78水利水電工程等級劃分及設計標準(山區(qū)、丘陵區(qū)部分)(試行)及其補充規(guī)定；(3)SL26-91水利水電工程技術術語標準；(4)水電工程預可行性研究報告編制暫行規(guī)定(試行)(5)DL5020-93水利水電工程可行性研究報告編制規(guī)程；(6)DL5021-93水利水電工程初步設計報告編制規(guī)程；(7)SL44-93水利水電工程設計洪水計算規(guī)范；(8)DL/T5015-1996水利水電工程動能設計規(guī)范；(9)DL/T5064-1996水電工程水庫淹沒處理規(guī)劃設計；(10)計

5、投資1993530號建設項目經濟評價方法與參數(第二版)；(11)水電建設項目經濟評價實施細則；(注：其中財務評價部分停止使用)(12)水電建設項目財務評價暫行規(guī)定(試行)；(13)SL72-94水利建設項目經濟評價規(guī)范。2.3設計要求(1) 符合國家方針政策及有關規(guī)程規(guī)范，遵守與執(zhí)行所在地區(qū)有關規(guī)定；(2) 依據審查意見及建設單位意見，進一步分析論證，提出可信的設計成果，并滿足設計深度要求；(3) 重視對基本資料的收集與整理，經分析論證，合理選用；(4) 結合工程特點，學習國外建設抽水蓄能電站的經驗，運用新技術、新方法，重視設計質量，提高設計水平；(5) 計算數據無誤，成果可靠，報告編寫層次

6、分明、條理清楚、技術用語及計量單位準確、論證充分、重點突出、結論正確；(6) 設計說明系統(tǒng)、完整，報告附件、附圖、附表的編制與繪制無誤。3.基本資料3.1地區(qū)經濟資料(1) 地區(qū)經濟現狀及遠景發(fā)展規(guī)劃；(2) 地區(qū)水利水電工程現狀及河流(或河段)綜合利用要求與規(guī)劃、水電規(guī)劃以及與本電站的關系和要求等。3.2電網資料3.2.1電網現狀(1) 電網供發(fā)電負荷及其特性；(2) 電源構成(水電、火電各類電站機組機型、單機容量)；(3) 調峰措施及調峰途徑；(4) 電網現狀網絡結構；(5) 運行中存在的問題。3.2.2電網發(fā)展規(guī)劃(1) 電網負荷預測、電源建設(水、火電裝機容量及裝機順序)(2) 電力電

7、量平衡及調峰容量平衡；(3) 設計水平年各月最大負荷及平均負荷曲線；(4) 逐月典型日負荷曲線；(5) 水、火電站運行特性及其年運行費率、廠用電率；(6)線損率；(7) 火電機組最小技術出力，不同出力單位電度煤耗率等。3.2.3 替代電站，包括燃汽輪機及燃煤火電機組等，主要指標：(1)建設工期；(2)電站投資；(3)運行費率；(4)燃料價格；(5)煤耗特性曲線。3.2.4 抽水電源安排及其技術經濟指標3.3 上、下水庫所在河流水文資料3.3.1氣象資料(1)氣溫資料(2) 風向及風速資料；(3)水面蒸發(fā)資料；(4)結冰期及冰凍厚度資料。3.3.2徑流資料(1) 歷年逐月徑流系列及其特征值；(2

8、) 豐、平、枯水年代表年徑流過程或代表時段等徑流資料；(3)徑流調節(jié)資料。3.3.3洪水資料(1) 設計洪水特征值；(2) 不同頻率洪水過程線；(3) 泄洪方式及水庫防洪運用要求。3.3.4 河道輸沙量、含沙量及水庫泥沙淤積資料以及水庫回水曲線等3.3.5 壩址下游水位流量關系曲線3.4綜合利用資料已建水電站運行資料及已建水庫綜合利用供水、用水資料等。3.5 工程區(qū)地形地質資料3.5.1地形資料(1) 工程所在地區(qū)(省、地、縣)行政圖、交通圖；(2)河流(河段)縱橫剖面圖；(3)工程區(qū)地形圖(比例尺：1/5萬、1/1萬及1/5000等)、庫區(qū)地形圖(比例尺1/50001/1000)。提示：(1

9、)屬于峽谷河道水庫時，應取大比例尺測圖(1/1000)；(2)水庫區(qū)處在寬淺河段時，應取略小比例尺測圖(1/20001/5000)；(3) 縱橫斷面圖為水庫淤積計算等使用，庫區(qū)橫斷面布設間距以200400m為宜。3.5.2地質資料(1) 工程區(qū)范圍地質資料；(2) 水文地質資料；(3) 礦產資源調查統(tǒng)計資料。3.6 有關專業(yè)應提供的資料提示：包括方案比較、主要指標選擇及電站技術經濟論證等階段。所提資料應滿足本階段設計深度和質量要求。3.6.1 水文氣象資料(見“3.3”部分)3.6.2 水庫資料(1) 水庫各特征水位(含方案選擇階段)；(2) 淹沒對象、實物指標及費用；(3) 水庫淹沒處理措施

10、；(4) 工程永久占地。3.6.3 環(huán)評專業(yè)(1) 水庫環(huán)境影響調查、預測資料；(2)環(huán)境保護費用；(3)環(huán)評結論意見。3.6.4勘測專業(yè)(1) 有關地質測繪成果；(2)庫區(qū)滲漏成果；(3) 庫區(qū)等范圍地形測量成果。3.6.5水工專業(yè)(1) 特征水位比較方案工程量及投資；(2) 裝機容量比較方案工程量及投資；(3) 輸水系統(tǒng)方案選擇等工程布置；(4) 各建筑物主要指標及工程量；(5) 泄洪建筑物泄流曲線；(6) 輸水系統(tǒng)(抽、發(fā)工況)水頭損失曲線。3.6.6機電專業(yè)(1)機組機型方案主要指標；(2) 機組(抽、發(fā)工況)特性曲線；(3)安裝高程；(4) 各方案機電設備、金屬結構及輸變電投資等。3

11、.6.7施工專業(yè)(1)電站施工條件；(2)材料用量；(3) 施工進度安排等。3.6.8概算專業(yè)(1)各有關方案選擇；(2) 選定方案的工程投資；(3) 分年度(安裝工程、設備項目)投資。4.主要設計內容和方案比較與選擇4.1內容4.1.1 論證供電范圍、確定電站設計水平年、比較與選擇電站規(guī)模及其特征值。制定水庫與電站的運行方式、闡明工程效益。4.1.2 選擇上、下水庫庫容，確定特征水位；選擇機組機型及輸水系統(tǒng)條數、斷面尺寸。4.1.3 論證抽水蓄能電站在電網中的作用，改善電網運行條件，節(jié)省燃料及費用等效益論證建設的必要性及可行性。4.2方案比較與選擇提示：動能設計涉及有關因素較多，對外涉及自然

12、與社會等條件、國民經濟等部門要求，特別是供、用電部門；對內涉及到有關專業(yè)。因此，電站規(guī)模及主要特征值的確定必須在有關專業(yè)配合下，采取多方案經技術經濟比較綜合分析予以選擇。(1) 方案比較是選擇電站規(guī)模的必要手段。對主要指標，應根據實際情況擬定方案，進行經濟計算，結合其他因素，詳加比較與論證，做出抉擇；(2) 經濟計算結果是方案比較與選擇的主要依據。不同方案比較原則上應與國民經濟評價結合進行，在不與國民經濟評價結果矛盾的條件下，也可通過財務評價結果確定；(3) 方案選擇可按各方案的全部因素計算其經濟效益和費用，進行對比；也可選擇其中主要影響因素，計算工程相對經濟效益和費用，進行局部的對比。全因素

13、對比采用差額投資內部收益率法、凈現值法、年值法或凈現值法；以主要因素對比，可采用最小費用法；(4) 抽水蓄能電站的敏感性分析以及國民經濟評價、財務評價等，參照初步設計階段水電建設項目經濟評價大綱范本，本大綱范本不再贅述。5供電地區(qū)經濟與能源5.1經濟概況通過調查了解本工程供電地區(qū)的經濟狀況，人口、土地、礦產、能源等，工農業(yè)、交通運輸的現狀與發(fā)展計劃，能源開發(fā)和供求現狀，以及對興建本工程的要求。5.2電力發(fā)展根據電力供應現狀和發(fā)展規(guī)劃，以電源構成、負荷特性、分析確定本電站在電網中的任務與作用。論證供電范圍、設計水平年等。5.3確定供電范圍根據國家能源政策、電力及調峰需求與可能，與有關單位協(xié)同確定

14、供電范圍。提示：(1)抽水蓄能電站應首先滿足負荷中心地區(qū)的需要，其次通過網絡聯(lián)系解決網內負荷調峰要求；(2) 當擴大供電范圍或跨電網長距離輸送調峰容量，需結合網絡建設潮流及線損增加等詳加分析與論證，據以說明其合理性與經濟性；(3) 抽水蓄能電站距負荷中心及距抽水電源，分別在100km150km及150km200km以內為宜:(4) 當電站規(guī)模較大，且建設條件優(yōu)越時，除為本供電范圍提供調峰容量外，可研究外送的經濟合理性，若輸送距離過長，必須進一步詳加論證，并與其他電站(臨近地區(qū))比較?？傊?，需慎重對待。5.4確定設計水平年提示：(1)設計水平年是指設計抽水蓄能電站能達到設計值的年份。與常規(guī)水電站

15、設計相同，一般可按第一臺機組投產運行后的5年10年選取。所選取的設計水平年應盡可能與國民經濟五年計劃年份相一致；(2) 當具備有開發(fā)較大規(guī)模電站的條件時，除滿足上述(1)調峰要求外，當增加第二個設計水平年時，還需作綜合分析和論證；(3) 電站規(guī)模大于負荷(設計水平年時)要求而增設第二個設計水平年時，要結合增加投資與所增加的效益等方面進行論證；也可研究預留機組或分期開發(fā)的經濟合理性。5.5選定代表年提示：(1)在設計水平年內參與電網運行的水電站，一般選取豐、平、枯三個代表年進行電力電量平衡和調峰容量平衡；(2) 豐水年指年保證率為10%20%；平水年為45%50%；枯水年可選取與電網規(guī)劃綜合供電

16、保證率相一致的保證率，其值應在95%以上；(3) 調節(jié)性能較高的水電站，經水庫調節(jié)后，確定各代表年逐月出力；對于調節(jié)能力低或徑流式水電站、代表年應選取較不利的典型年月分配。5.6負荷預測提示：(1)可根據供電地區(qū)各行業(yè)用電特性、發(fā)展速度及水平以及電力發(fā)展規(guī)劃，與所在電網的電力局(電管局)共同確定各水平年最高負荷及其特性、逐月最高及平均負荷以及逐月典型日負荷曲線和負荷特性。對于預測的負荷值要考慮一定的變化范圍；(2) 設計水平年負荷水平及其特性是確定電站規(guī)模主要依據之一，負荷預測的準確程度將對電站規(guī)模等有重大影響。為此，應有預測方案及其相應值，當有多個負荷預測方案成果時，基本方案應采用電網最可能

17、實現的方案，同時對其它預測方案也可進行敏感性分析。6.水利動能計算6.1水利計算6.1.1抽水蓄能電站水利計算(1) 上、下水庫所在河流(河段)徑流特性分析；(2) 水庫調節(jié)性能確定；（3）徑流調節(jié)計算（包括日調節(jié)發(fā)電、抽水工況）（4）洪水調節(jié)計算等。提示：水利計算以及涉及到有關綜合利用水庫水利計算細節(jié)，可參考水力發(fā)電工程水利動能設計大綱范本進行。6.1.2設計保證率依據本電站規(guī)模及其在電網中的重要性，參照水利水電工程動能設計規(guī)范確定抽水蓄能電站設計保證率。在電網中承擔主要調峰任務的大型抽水蓄能電站，設計保證率一般為80%90%。提示：（1）抽水蓄能電站的水庫（上庫或下庫）水源應有保證、經調節(jié)

18、計算應能滿足水位變化要求，上、下水庫水位變化應能夠滿足電站水頭變化（合理確定額定水頭）時，電站運行的保證程度較高；（2）當利用已建水庫（水位變幅較大）作為抽水蓄能電站的上水庫（或下水庫），應研究分析最小水頭出現機率（即水頭保證率）；（3）當利用已建綜合利用水庫作為電站水庫之一且水庫水位變化比較大時，需研究和分析電站機組運行容量受阻及其受阻的程度。6.2 電站水庫調節(jié)性能根據電網日、周、季負荷變化，結構電源構成和各類電站運行條件（或調荷過程及程度）以及電網對本電站的運行要求。研究本電站調峰時段和調峰周期，據以確定水庫調節(jié)性能提示：（1）火主電網，水電資源缺乏，調峰措施差，每日內出現較多的剩余電量

19、，抽水蓄能電站以解決日調峰、填谷為主，確定日調節(jié)水庫，及其電站的日調峰小時數；（2）火主電網，當周內負荷變化較大，除滿足日調峰要求外，有條件時，應研究周內調峰問題，據以確定水庫周調節(jié)性能；（3）水主電網且水庫調節(jié)性能差，或多為徑流式水電站，在地形條件較好時，應研究興建季調峰要求的抽水蓄能電站，與水電互補運行，并論證其經濟合理性。6.3水庫及其水源提示：(1)水庫特征水位的確定應考慮所在河流輸沙措施及其淤積對電站運行的影響；對淤積嚴重的水庫，除研究可行的排沙措施外，有條件時應考慮采用河段內封閉型水庫，可在庫外或岸邊設置輸沙工程；水庫調節(jié)應滿足電站運行要求，水源不足時應采取補水或充水措施，以滿足水

20、庫蓄水及蒸發(fā)滲漏損失為下限；(2) 做好水源條件的分析與論證；(3) 增加排沙、輸沙措施以及補水措施，其工程量費用及其設備應列入電站建設項目中，應在經濟分析評價中予以反映；(4) 利用已建綜合利用水庫作為抽水蓄能電站的上或下水庫時，應分攤原水庫工程的資產現值；分析對原水庫任務及效益的影響程度，必要時需增加庫容調整水位予以解決，所增加的工程費用列入電站工程費用中；(5) 當水庫庫容受地形條件限制(不宜增加工作深度時)，可研究通過庫區(qū)開挖(工作深度范圍內)增加調節(jié)庫容，開挖料可用作建壩材料，并減少外運料和工程投資。6.4水頭與揚程6.4.1發(fā)電工況的特征水頭(1) 最大水頭；(2) 最小水頭；(3

21、) 設計(額定)水頭。提示：(1)最大、最小水頭分別由上水庫的正常蓄水位、下水庫的死水位及上水庫的死水位、下水庫的正常蓄水位之差，并減去相應的水頭損失所確定，并據以確定電站發(fā)電工況水泵水輪機對運行水頭變化的適應性；設計水頭(額定水頭)是確定水輪機最優(yōu)運行工況及電站最大引用流量、選擇水輪機諸參數主要依據之一；(2) 為適應水輪機工況的工作范圍，對于混流式水泵水輪機，最大揚程與最小水頭之比以不超過1.2為宜，最不利的不能超過1.4,否則將影響機組運行工況和降低電站經濟效益；(3) 設計水頭的確定，應在方案比較的基礎上，結合本電站的工作位置、負荷變化情況以及運行要求等各種因素經分析與論證選取(確定)

22、。6.4.2抽水工況的揚程提示：(1)在水泵水輪機抽水工況工作范圍的上、下限分別以最大、最小揚程示出，它是確定水泵運行參數的依據之一；(2) 6.4.16.4.2所列水頭、揚程，均指電站全機組滿出力及入力運行時抽水蓄能電站的水頭與揚程(當以單機滿出力及入力標出時應注明)；(3) 電站最大、最小毛水頭，分別為最大、最小毛揚程，分別計入抽水時相應流量的輸水系統(tǒng)阻力升高后，即為最大、最小凈揚程，簡稱最大、最小揚程，并在水泵水輪機設計時進一步核定。6.5上、下水庫庫容、水位選擇提示：抽水蓄能電站裝機規(guī)模與所處地形地勢(電站水頭)和引用流量有關，發(fā)電時間確定后，考慮備用與否，即可確定調節(jié)庫容。6.5.1

23、上、下水庫的庫容(1) 死庫容；(2) 調節(jié)庫容；(3) 調洪庫容(必要時)；(4) 總庫容。提示：(1)調節(jié)庫容由發(fā)電庫容和緊急事故備用庫容組成；(2) 當水源來自下水庫，在一般情況下應盡量減少上水庫的死庫容以減少工程量和投資；(3) 當上(或下)水庫處在多沙河流時，在考慮泥沙淤積情況下，研究減少死庫容的可能性；(4) 當水庫淤積和負荷水平年的負荷等方面難以確切計算和變化時，在確定調節(jié)庫容時應留有余地；(5) 發(fā)電庫容以電站調峰需要水量，并與電站裝機容量選擇同時確定；(6) 分析電網出現事故時間的長短確定緊急事故備用庫容，鑒于抽水蓄能電站上或下水庫容積相對較小，無條件預留較多的備用庫容以及備

24、用機組，一般以電站運行的0.5h1.0h確定(日調節(jié)時)，對于周、季調節(jié)性能的水庫，應協(xié)同電業(yè)管理部門，經具體分析后商定。6.5.2特征水位(1)上、下水庫死水位；提示：(1)在滿足泥沙淤積及電站進出水口布置的情況下，應盡量降低死水位(含死庫容)。依據電站發(fā)電的水量和備用水量初步確定調節(jié)庫容及其相應的正常蓄水位。據以確定電站的最大、最小毛水頭；(2)上下水庫水位變幅之和謂最大工作深度，是最大與最小水頭變化范圍，當最大工作深度超過水泵水輪機正常運行水頭變化范圍時，需進一步調整上、下水庫的水位：上水庫工作深度大于下水庫工作深度，須研究抬高上水庫死水位和正常蓄水位，或死水位不變化時，以增加庫區(qū)開挖量

25、、降低正常蓄水位，以滿足電站對庫容和工作深度的要求；但需綜合分析進行論證；(3)當利用已建水庫時，因水庫淤積影響電站進出水口布置，須研究增設排沙設施或抬高死水位，經方案比較后，與有關單位協(xié)商確定。(4) 水庫泥沙淤積計算可參考抽水蓄能電站泥沙沖淤計算大綱范本(FCD12030。(2)正常蓄水位；提示：(1)選擇水庫正常蓄水位時，需進行回水計算，結合地形地質條件及社會經濟條件以及電站裝機容量選擇等，經綜合分析論證后選定；(2)在多泥沙河流建庫必須重視泥沙淤積對正常蓄水位選擇的影響以及對水泵水輪機運行的影響。(3) 設計洪水位；(4) 校核洪水位(必要時)；(5) 發(fā)電保證水位(有綜合利用任務的水

26、庫)。7 裝機容量選擇7.1 電力、調峰容量平衡提示：根據電網調峰需要和工程建設的可能情況，對設計水平年負荷發(fā)展和電源構成進行電網的電力及調峰容量平衡(考慮其他類型電站和機組的可調能力)，從需要出發(fā)是研究電站裝機容量的基本依據。7.1.1 電網裝機容量由最大發(fā)電負荷和備用容量兩大部分組成提示：(1)最大發(fā)電負荷為電網用電最大負荷與各電廠廠用電及電網線損功率之和；(2)備用容量包括負荷備用、事故備用、檢修備用等，一般取最大發(fā)電負荷的20%25%。其中，負荷備用為2%5%，事故備用為8%10%，檢修備用視電網具體情況分析確定。7.1.2 電網需要調峰容量由負荷峰谷差和電網旋轉備用容量組成提示：旋轉

27、備用容量為電網負荷備用與事故備用的一半之和。7.1.3電力及調峰容量平衡提示：電網中各類電站的機組技術最小出力之和應滿足發(fā)電最小負荷的要求（要考慮最小負荷的波動和變化情況），以使調峰能力（容量）得以平衡。當發(fā)電最小出力大于最小負荷時，需增加調負荷幅度大的機組，即增建抽水蓄能電站予以滿足調峰需要。據以初步確定抽水蓄能電站需要的裝機容量。（1）各類電站機組的最小技術出力（供參考）如下：1）普通火電機組：為額定出力的70%75%；2）可調火電機組：占額定出力的50%60%；3）供熱式機組：滿足供熱運行，不考慮調峰；4）核電機組：機組出力宜穩(wěn)定運行，無調整負荷能力；5）水電機組：為可調式機組，可即時停

28、止擔荷，當徑流式水電站或有綜合利用供水的水電站，其最小出力由最小供水的發(fā)電流量確定；6）抽水蓄能機組：發(fā)電與水電機組相同，在負荷低谷時，作為用電戶，吸收電網剩余電量抽水，以提高火電機組運行效益，節(jié)約煤耗，提高電網安全穩(wěn)定供電程度。（2）初定抽水蓄能電站裝機容量依據電力及調峰容量平衡式進行：N=P''+N(1)N=N開機N+N旋轉+N+N+開機燃火供熱水電核電蓄能N=AP+N或式中：N=需調燃火、N供熱、N（025需05）NH旋轉+2N+燃火水電蓄能'丿P、Ap別為電網最大發(fā)電負荷及峰谷差；-分別為電網開機容量及需要調峰容量；旋轉備用容量；-分別為燃煤火電機組、供熱機組、

29、水電機組、核電機組、蓄能機組容量。N開機水電、N核電、N南調N-旋轉N蓄能7.2方案擬定提示：裝機容量方案除包括上一設計階段選定方案和本階段的基本方案外，依據負荷及電源等情況，經綜合分析，共擬定34個方案，以同等工作深度，進行工程布置建筑物設計和機電設備選擇等，提出各方案的動能指標，以及輸水系統(tǒng)各建筑物規(guī)模、尺寸、工程量，依據施工條件進行施工組織設計、工期及投資等。列出各方案的工程特性指標。7.3方案選擇抽水蓄能電站是電網電源建設的重要組成部分，其主要任務是承擔電網調峰與填谷，并有調頻、調相、事故備用等功能。依據設計水平年負荷及其特性和各類電站諸機組運行特性（包括已建及擬建的水火電站），根據電

30、力、電量平衡及調峰容量平衡，計算各裝機容量方案的容量、電量、調峰、填谷以及節(jié)煤等效益，從電網整體出發(fā)，以總費用現值或年費用最小為準則，通過經濟分析和綜合比較選定電站裝機容量。提示：（1）電站所在電網為純火電電網時，僅考慮抽水蓄能電站與火電站共同配合運行，進行電力、電量及調峰容量平衡運行要求；（2）所在電網有已建或擬建水電站時，考慮各水電站的調節(jié)性能，調荷能力，依據其豐、平、枯水年各月工作出力，計入三個代表年的水電出力，進行電力、電量及調峰容量平衡，平衡中以枯水年的成果為主；（3）在電網內，當水電占有一定比例時，分別以枯水年、平水年分析抽水蓄能電站的容量效益和電量效益；（4）所在電網內當再生能源

31、所占比重較大，確定電站裝機容量時要充分研究各種年型抽水電源的可靠性。8 機組機型選擇8.1機組臺數選擇提示：在裝機容量已定情況下，擬定機組臺數方案應考慮電網運行的靈活方便、廠家制造能力、機組造價和廠房工程、投資等，經方案比較選定電站機組臺數。電站機組最少應不少于2臺。8.2機型選擇提示：（1）電站水頭在200m700m范圍內，宜選用單級混流可逆式機型，即水泵一水輪機和電動機一發(fā)電機，承擔抽水與發(fā)電兩種運行工況（水頭超過700m可選用多級可逆式水泵水輪機）。提出兩種運行工況下主要參數及特性曲線；（2）當套用現有機組機型時，雖然可以節(jié)省投資，但機組參數及特性應符合本電站運行要求；一般不套用，需根據

32、電站條件進行設計。9 輸水系統(tǒng)條數及斷面尺寸選擇9.1 輸水系統(tǒng)條數選擇提示：（1）電站輸水系統(tǒng)承擔雙向水流條件。一般由引水隧洞（低壓段）、高壓管道（高壓段）及尾水洞三部分組成。輸水系統(tǒng)條數選擇取決于地質條件、電站引用流量及電站運行的要求等。當引用流量較少，從減少抽、發(fā)工況的水力損失考慮，引水隧洞及高壓管道選擇一條為宜；（2）電站規(guī)模較大，且引用流量也大時，選擇一條又超過了地質條件的承受能力，引水隧洞可取兩條，而高壓管道可在24條中經技術經濟比較和運行靈活性要求等方面綜合分析確定。9.2 輸水系統(tǒng)洞徑選擇提示：抽水蓄能電站輸水系統(tǒng)（引水隧洞及高壓管道）直徑由發(fā)電流量確定。應擬定幾組方案，經動能

33、經濟比較分別選擇引水隧洞、高壓管道直徑。9.3 引水隧洞直徑選擇提示：（1）初步確定高壓管道直徑，選擇引水隧洞直徑。組成23個方案計算：1）各方案發(fā)電工況的水頭損失、出力損失、電量損失及抽水工況的阻力增加，功率增加及耗電量增加；2）計算各方案工程量及投資；3）以總費用現值最小為原則選定引水隧洞直徑。（2）當電站采用兩條引水隧洞及高壓管道時，每條承擔總發(fā)電量的一半計算；（3）當高壓管道圍巖條件較好或采用鋼襯時，可采用較大的流速，初定時一般流速采用6m/s6.5m/s。9.4 高壓管道直徑選擇由選定的引水隧洞直徑，在經濟流速范圍內擬定不同高壓管道直徑組成23個方案，經動能經濟比較選定高壓管道直徑。

34、提示：高壓管道直徑選擇的方法，計算步驟和內容，方案比較的準則同9.2。9.5 尾水隧洞洞徑選擇提示：（1）電站地下廠房為首部或中部布置而尾水洞較長時，斷面尺寸選擇可參照引水隧洞直徑選擇原則進行；（2）電站地下廠房為尾部布置且為一機一洞（尾水洞）時，斷面尺寸由有關專業(yè)確定o依據水泵水輪機兩種工況的特性曲線，以及選定的輸水系統(tǒng)條數及直徑，繪制水頭（阻力）損失曲線，對發(fā)電水頭、流量及抽水揚程、流量進行核定。9.6 繪制水頭（阻力）損失曲線依據水泵水輪機兩種工況的特性曲線，以及選定的輸水系統(tǒng)條數及直徑，繪制水頭（阻力）損失曲線，對發(fā)電水頭、流量及抽水揚程、流量進行核定。10 確定電站及水庫運行方式10

35、.1 電站運行方式：依據設計水平年負荷及其負荷曲線，進行逐月電力、電量及調峰能力平衡，確定其工作位置，運行過程，繪制逐月典型日運行方式圖。10.2 水庫運行方式，根據電站任務和運行方式，對典型日（周和季）進行水庫調節(jié)計算（包括發(fā)電與抽水兩種工況），進行水庫水量平衡，并闡述水庫水位日（周和季）變化過程。提示：有綜合利用要求的水庫，根據水庫任務的主與次，以及各部門的要求進行水庫運行方式的設計。11.效益計算11.1 抽水蓄能電站的效益在電網運行中的體現包括：(1)電站的容量效益；(2)節(jié)煤效益；(3)動態(tài)效益等。11.2容量效益電站裝機容量確定后，從電網整體出發(fā)，以有該抽水蓄能電站為設計方案和以無

36、抽水蓄能電站為替代方案，按同等滿足電網運行要求，進行電力、電量及調峰能力平衡。替代方案與設計方案的投資差，即所節(jié)省的電力投資即為本抽水蓄能電站的容量(包括電量節(jié)省)效益，闡明建設本抽水蓄能電站的經濟合理性。提示：為使調峰能力得以平衡，替代方案宜選擇火電機組調荷范圍較大者，即應以選用調峰火電機組與常規(guī)火電機組相配合，經電力電量與調峰能力平衡，分別確定兩種機組的容量。11.3節(jié)煤效益以“11.2”中兩種方案進行耗煤量計算；替代方案與設計方案總耗煤量的差值，為抽水蓄能電站投入運行后的年節(jié)煤效益。提示：當前采用的計算方法有等微增煤耗法和隨機生產模擬法，均可用。11.4動態(tài)效益提示：(1)動態(tài)效益是指除能準確地以數量表示的效益(靜態(tài))外，抽水蓄能電站尚有啟?？臁⒀杆俑欂摵勺兓膬?yōu)點，對電網尚具有調頻、調相、旋轉備用、負荷調整、提高供電可靠性以及快速爬坡等功能。這些功能統(tǒng)稱為動態(tài)效益，是抽水蓄能電站總效益中的重要的一部分；(2)抽水蓄能電站雖不增加發(fā)電量，但它具有多種潛在的效益，計算中應多作分析，但要防止重復計算。潛在效益，目前難以計算，可結合調度現狀，投入后隨調度可能出現的復雜情況進行專題研究。12應提供的設計成果12.1 抽水蓄能電站動能設計報告12.2 抽水蓄能電站方案比較、方案選擇等專題的計算說明書12.3 抽水蓄能電站動能指標抽水蓄能電站動能指標見表1。表1中心抽