天荒坪抽水蓄能电站运营特点概要Word文档格式.docx
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，正常运行时水位日变幅28.42m，无天然径流注入水库，上水库除进/
出水口外全库盆采用沥青砼衬砌。
下水库有效库容802.08万m3
，正常运行时水位日变幅
44.80m，集水面积为24.2KM2，多年平均年径流量2760万m3
。
上、下水库库底天然高差约590m，筑坝后形成的平均水头约570m
1KM仅的水平距离，上、下库610m头毛水发电，最大．
左右。
输水系统和厂房均设在地下，输水系统采用一管三机布臵方式，高压管道采用
内径
7m筋砼衬砌的58。
的斜井式，无调压井，输水道平均长度1428m
，输水道长度与平均发电水头之比（距高比L/H=2.5。
地下主副厂房洞长198.7m
，宽22.4m，高47.73m
，中间部分为机组段，南端为副厂房，北端为安装场和副厂房。
地面建筑物布臵，因
地形狭窄，山体浅层卸荷裂隙发育，存在顺坡节理，使得开挖形成的高边坡需采用合
理的工程措施进行支护处理等。
电站枢纽设计的主要特点是：
水头高、变幅大、距高
比小，全库盆沥青砼衬砌，地下工程规模大，地面建筑物布臵难等。
电站工程于1994年3月主体工程正式施工，1998年9月
1#机组投入试生产。
其它5台机组分别于1998年12月、1999年9月、1999年12月、
2000
年3月和2000年12月相继投产。
电站由华东电网公司、上海申能、江苏国信、浙江能
源、安徽皖能分别按5/12、1/4、1/6、1/9、1/18的比例投资兴建，国家批准的概算总投
资73.77亿元，实际完成投资62.18
亿元，单位千瓦造价为3454元。
电站利用世行贷款3亿美元，主要用于引进蓄能机组
及其主要附属设备。
电站委托华东电网公司对电站安全生产、电价方案制定、电能购销、设备检修、
备品备件采购和索赔以及生产经营、机构定员设臵等方面进行管理。
电站容量和所
发电量由华东公司统一调度，根据“谁投资，谁用电”的原则，综合平衡后分配给华东
三省一市电力公司。
其中上海600MW、江苏500MW、浙江500MW和安徽200MW。
电站建立了以设备管理为核心的生产管理模式。
运行管理实现了“无人值班，少
人值守”；
设备大小修、水工建筑物缺陷处理、变形观测等工作采取外委或招标外包
质量、工期修检的设备行来控制执合同的过修公司来承担，公司通检的专业法，由办
及费用，最大程度地降低生产成本，提高设备的可用率。
公司引进了美国MRO
Software公司出品的企业资产维护管
理系统MAXIMO
软件，建立了以资产管理为核心，由企业管理信息系统、实时信息系统、计算机监控
系统、大坝安全自动监测系统等组成全方位的综合自动化系统，为不断提高设备管
理水平，增加企业经济效益打下扎实基础。
2.电站运行情况
电站自1998年至2004年已累计发电量122.82亿千瓦时，抽水电量152.75亿千瓦
时。
近三年平均年发电量为25.8亿千瓦时，抽水电量为32.2亿千瓦时，平均发电利用
小时数为1433小时，综合效率为80%。
历年发电抽水电量如图1所示。
51015202530351998
1999
2001
2002
2003
2004
年度
电量（亿千瓦时）
水图1天荒坪电站历年发电抽水电量
2.1.
电站运行方式
天荒坪抽水蓄能电站由华东调度通信中心负责调度。
电站自1998年投产以来，
典型的运行方式是“一抽二发”，即每天早、晚二次发电顶峰，夜间抽水填谷，夏季有
时采用“二抽三发”，即根据情况下午适时安排少量机组发电一次，傍晚抽水一次。
根
据系统负荷调节的需要，也为避免抽水对系统造成过大的冲击，无论是抽水或发电，
正常情况下，6台机组均为隔15分钟启动1台。
典型日负荷曲线如图2所示。
1800
0:
00
2:
4:
6:
8:
10:
12:
14:
16:
18:
20:
22:
时间
负荷（MW）
图2天荒坪机组典型日负荷曲线
鉴于上述电站的运行方式，天荒坪电站机组启停十分频繁，机组运行时间长。
近
三年单机年平均发电启动次数为582次，运行小时为1541小时，平均每次2.65小时；
单机年平均抽水启动次数为269次，抽水小时为1708小时，平均每次6.35小时；
机组
平均每天运行次数为2.33次，平均每天运行小时为8.9小时。
2.1.
机组起动成功率
电站运行初期，由于自动化元件、SFC
装臵、主轴密封等工作不良以及机组低水头并网困难等原因，起动成功率较低。
经过
不断的改进，机组起动成功率均有明显提高，特别是抽水工况大有改善。
近三年起动
成功率每年仍略有提高，但基本趋于稳定，2004年发电和抽水开机成功率均超过了9
标。
，达到了国家一流指9%．
80
8590951001999
起动成功率%
水
图3天荒坪机组历年机组起动成功率
2.2.
机组事故跳闸情况
从历年机组事故跳闸情况分析，主要原因是自动化元件质量不良和回路设计不
成换感器由普通型传化，如将温度优型和回路的换化元件的动自合理所致。
通过对．
铠装型，液位开关由浮子式换成电容式或电导式，行程开关由机械式换成电磁式，跳
闸回路增加闭锁逻辑等，取得了良好的运行效果。
510152025301999
次数
图4天荒坪机组历年机组跳机次数
2.3.
机组等效可用系数
近三年来天荒坪机组一般每年安排一台机组B级检修（40-
50天），其他机组各安排C级（15-20天）和D级（7-
10天）检修各一次，等效可用系数一般在90%左右。
由于上水库
沉降原因，前三年每年对上水库进行放空检修，2000年对1-
4号机进行了投产后一年的整改性大修，等效可用系数较低。
50
607080901001999
2001200220032004
图5天荒坪机组等效可用系数
3.电站的作用和效益
3.1.电站对华东电网的作用
3.1.1.增强华东电网调峰能力，改善火电机组运行条件
华东电网目前统调装机容量（截止2003年底）为6995万千瓦。
其中火电装机容量
为5632.07万千瓦，占80.52%，核电241.76万千瓦，占3.46%；
水电1120.97万千瓦，占1
6.03%（其中抽水蓄能198万千瓦占2.83%,最大峰谷差2208.5万千瓦,
年均峰谷差1520万千瓦。
水电主要集中在福建，远离华东负荷中心，受季节影响极大
，调峰作用有限。
而天荒坪电站地处长三角中心部位，靠近负荷中心，调峰能力极强
电站高峰发电能力为180万千瓦，低谷填谷能力为189万千瓦，峰谷最大调峰能力可
达369万千瓦，占2003年华东电网最大峰谷差的16.71%，占年均峰谷差的24.28%，对
运行的条件，减少组机电网火电也改善了轻重。
同时足举峰能力的影响调网华东电．
火电机组调停次数，按天荒坪电站的调峰能力，相当减少日20万千瓦18台机组的同
时调停。
3.1.2.担当系统事故备用和黑启动功能
华东电网大容量机组较多，外来大容量输电线路多，大机组跳闸或外来大容量
输电线路跳闸的风险较大。
而天荒坪电站机组具有快速响应能力，由静态到并网仅
需2分钟，负荷增减速度每分钟可达100%额定出力，大大优越于燃煤机组热态负荷
增减每分钟仅1-
1.5%额定出力的速度，因此，为电网频率调节安全稳定运行带来了十分有利的条件
和手段。
当在系统发生事故时，天荒坪电站可在2-
3分钟内紧急开启机组，并带至满负荷，为保持系统稳定担当了很好的系统备用角色
如2001年2月10日北仑1号联变故障3台600MW
机组跳闸，天荒坪电站在3分钟内紧急开机2台；
2002年2月19日上海南桥变、扬高变
故障，系统频率升至50.32HZ,天荒坪1#机紧急抽水，频率降至50.01HZ
；
2003年5月3日龙政直流跳闸，天荒坪1#、3#机出力由200MW加至300MW
，6号机紧急开机带出力300MW
由于天荒坪机组的快速启动，使电网频率在短时间内迅速恢复到正常范围内。
至20
03年底，电站共为系统紧急顶事故36次，充分发挥了抽水蓄能机组事故备用的重要
作用。
天荒坪电站上库设计有事故备用库容可顶替60万千瓦事故容量3小时或30万
千瓦事故容量6小时。
此外，机组还具备黑启动的功能,当500KV
电网瓦解情况下，可帮助系统迅速恢复电力供应。
即电站厂用电负荷由厂内备用柴
油机或地区35Kv
系统提供，允许1#机或4号机带瓶窑变电站零起升压，逐步恢复系统供电，提高了系
统处理事故的能力。
3.1.3.具有对系统调频和调相的作用
根据华东电网的要求，天荒坪电站可参与系统调频运行，电站每隔4-
AGC统秒接受系20．
的负荷指令，电站通过监控系统将负荷指令，按设定的优化控制原则分配到机组，调
整电站的总出力，维持系统的频率范围。
天荒坪电站作为系统电压的控制点，参与系
统电压调节。
抽水蓄能电站有发电调相和抽水调相两种调相方式，每种调相方式可
以发有功，也可以发无功。
电站监控系统按照电压设定曲线，计算出各台机组应发出
或吸收的无功，调节天荒坪500kV母线电压。
3.2.
电站对当地经济发展的贡献
天荒坪电站项目的兴建，社会效益显著。
大幅度增加了地方财政税收，改善了地
方的交通、通讯等基础设施，促进了地方经济包括旅游事业的发展。
建设期间，税收总支出约9000万元；
对外公路和电站下游浒溪河治理等等地方
收益的交通及水利项目共支出5067万元；
移交给地方的110kV
供电线路及变电站设备1635万元。
项目完成后，每年上缴各项税、费总和约为22000
万元。
这不仅有力地推动了地方经济的发展，还扩大了当地安吉县对外开放的程度，
提高了其在社会上的知名度。
3.3.
企业的经济效益
根据世行后评估的工作需要，委托国电动力经济研究中心，采用燃气轮机电站
作为天荒坪电站替代方案，对投产后的天荒坪电站经济情况进行了分析和评估。
分
析结果表明，天荒坪电站等值贴现率经测算为26%，经济内部收益率为20.8%，两者
均高于12%的社会贴现率。
经过敏感性分析，本项目具有较高的抗风险能力。
按2000
年的价格水平测算，财务内部收益率为8.58%。
天荒坪电站投产初期，由于水电工程建设的特殊性，固定资产投入量与初期生
产能力不匹配，加上电价未到位，一度存在亏损现象。
2000年国家计委批准的两部制
电价（不含税）正式出台，其中容量电价470元/（千瓦〃年），电量电价0.264元/千瓦时,
抽水电价0.189元/千瓦时。
近三年来，电站电力产品年销售收入在15
亿元左右，扣除购电费、折旧费、财务费用和所得税等，净利润在1.5亿左右。
结语4.经济效益。
著的显，有间期营站运电根据以上分析，天荒坪抽水蓄能
从近几年的电站运行情况来看，随着生产管理的不断加强，消缺力度和整改力
度的加大，水工建筑物和机组已逐步实现安全稳定运行，机组的开机成功率和发电
量年年攀升，综合效率达到80%，各台机组运行情况和性能情况良好，充分发挥了抽
水蓄能机组调峰、调频和事故备用等功能，为华东电网的安全稳定运行起了关键的
作用，并取得了良好的经济效益和社会效益，为股东带来了回报，为社会作出了贡献
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