报告题目：400m水头段抽水蓄能机组水力研发关键技术研究

报告人：刘德民 教高，东方电气集团东方电机有限公司

邀请人：程永光 教授

时   间：2020年11月5日（星期四）上午9:00

地   点：国家重点实验室学术报告厅（农水楼一楼）

报告简介：

世界上第一座抽水蓄能电站于1882年诞生在瑞士的苏黎世，至今已有一百二十七年历史。截至2019年6月底，全国6000千瓦及以上电厂发电设备容量18.4亿千瓦。全国水电装机容量约3.54亿千瓦（其中抽水蓄能3002万千瓦），,全国风电累计装机1.93亿千瓦，全国光伏装机约1亿千瓦。

由于电网系统中接入了大量可再生能源，目前对水电机组除了承担基荷外，还大量承担调峰调频任务，因此对机组的稳定性和安全性提出了很高的要求。对于水轮机而言，压力脉动是影响机组稳定性的关键指标。

抽水蓄能机组的核心部件是混流式水泵水轮机，最核心的心脏是转轮，被称为水电行业“皇冠上的明珠”。该机组的水力设计需要兼顾水轮机和水泵多个运行工况下的多个性能指标。保证在水泵启动、超高扬程运行、水轮机空载并网等非设计工况必须稳定运行，尤其需要保证多台机组甩负荷的安全性。而影响水泵水轮机性能的设计变量数目多且相互影响。

目前行业对压力脉动尤为重视，在已投产的电站中，出现了抽水蓄能机组因机组压力脉动过大，导致机组和厂房振动过大、运行噪音大，甚至出现了裂纹，降低了机组运行的可靠性和经济性。

如何控制压力脉动是水轮机研发设计的永恒课题，从目前的主流观点来看，谁控制好了压力脉动，谁就掌握了研制精品机组的“法门”。一定程度上讲，压力脉动成为评标取胜的决定因素，但是隐含的条件是其它指标必须均衡，不能顾此失彼。这就给水力设计带来了很大的难度。

400m水头段抽水蓄能机组是中国抽蓄的主力机型，在中国抽水蓄能市场占比中接近70%。东方电机抽蓄2.0的核心理念就是研制更安全、更稳定和更高效的抽水蓄能机组。

本文从压力脉动的发生机理出发，详细研究了动静干涉对压力脉动的影响，从试验和计算的角度对如何控制压力脉动提供了新的解决方案。实例分析了蟠龙和梅州两大抽水蓄能机组如何控制好水头大变幅下的压力脉动，并且性能指标超越国外机组。希望对业界研究能够有所帮助。

报告人简介：

刘德民，工学博士，教授级高级工程师，四川省青年联合会委员、全国动力工程学会水轮机专委会委员，中国水电英才奖获得者，四川省学术与技术带头人，中国东方电气集团青年拔尖人才和突出贡献专家、流体机械教育部重点实验室首席专家、德阳市“优秀引进人才”和德阳市“科技菁英人才”。

刘德民研发的多个科研成果用于工程实践，长龙山抽水蓄能机组(中国最高水头的抽水蓄能机组)、敦化抽水蓄能机组、蟠龙抽水蓄能机组和梅州抽水蓄能、珠江大泵等大型机组。

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