机组运行状况分析

自2015年7月呼蓄电站最后一台机组投产，整个电站运行已近2年，机组全面经历了各种运行水头的考验，从未发生“S”特性现象导致的并网失败，实现了全水头工况下同步导叶稳定并网，表明该水力设计从根本上消除了“S”特性对机组运行的不稳定影响。

电站机组运行中的振动、摆度、噪声等指标良好，优于国内其他500m水头段项目，机组的上导控制在150μm左右，下导摆度控制在200μm以内，水导摆度控制在100μm以内，表现优秀。国内同类抽水蓄能电站存在“S”特性的机组启动并网时，主轴摆度多达700μm，呼蓄电站机组在并网非稳态时，最大摆度也只有350μm。

水泵水轮机组优化之后，机组的运行效率也比较理想，2015年上网3.42亿kW·h，抽水用网4.48亿kW·h，2015年含有部分调试电量综合循环效率76.36%；2016年上网3.40亿kW·h，抽水用网4.47亿kW·h，综合循环效率76.75%。相应的综合循环效率均优于国网新源购售电合同要求的76%。

呼蓄电站2015年发电方向开机404次，开机成功率98.27%，抽水方向开机302次，开机成功率96.03%。截至2016年发电方向开机400次，起机成功率99.50%，抽水方向开机286次，成功率99.65%，两个年度开机成功率均大幅优于国网新源购售电合同范本要求95%、90%。作为一个新投产的蓄能电站能够达到此优良运行记录，与呼蓄电站机组“S”特性消除功不可没，没有因水力特性的原因造成开机失败。(www.xing528.com)

呼蓄电站机组安装调试及运行表明，该模型设计彻底地消除了运行范围内的“S”特性，避免了专家对第一次水力模型试验中“S”特性不稳定的担忧：①在模型机上虽然采用非同步导叶开启能在一定程度上解决“S”特性不稳定性，但采用非同步导叶调节，将会使得水轮机流态更加复杂，机组的水力振动也将更难以控制，会给机组过渡过程调节、现场调试及机组安全稳定运行等带来极大的风险和隐患；②模型与真机有一定的差别，非同步导叶调节措施在真机上不一定能起到应有的作用。

呼蓄电站机组安装调试及运行表明，该模型设计彻底地消除了运行区“S”特性，实现全水头同步导叶安全并网。呼蓄电站机组是国产化以来国内第一个通过水力优化设计解决了水泵水轮机“S”特性不稳定性的机组，从此，国内抽水蓄能机组招标均要求在水力设计阶段即要消除运行范围内的“S”特性并留有余量，不得采用非同步导叶实现机组的调节。此后的水泵水轮机组设计制造均将不再采用非同步导叶，简化了结构设计和控制策略，节约了制造成本，同时成功地处理了空载并网不稳定以及工况转换不稳定的问题，为电站安全稳定运行奠定了基础，有利于延长设备使用寿命，节约电站运行成本。呼蓄电站率先突破“S”特性这一技术瓶颈，是国内抽水蓄能电站建设中的一个里程碑，对抽水蓄能行业具有重大借鉴意义。