惠州抽水蓄能電站位于廣東省惠州市博羅縣,距深圳市77km,距廣州112km。電站為高水頭大容量純抽水蓄能電站,服務(wù)于廣東省電網(wǎng)。上庫正常蓄水位762m,死水位740m,調節庫容2740萬(wàn)立方米;下庫正常蓄水位231m,死水位205m,調節庫容2767萬(wàn)立方米,裝機容量2400MW,平均水頭532.40m,蓄能容量34065.3 MW·h。到設計水平年2010年,年發(fā)電量45億kW·h,年抽水耗電量60.03億kW·h。水庫為周調節。

中文名

惠州抽水蓄能電站

外文名

Huizhou Pumped Storage Power Station

地理位置

廣東省惠州市博羅縣

年發(fā)電量

45億kW·h

位于

廣東省惠州市博羅縣

電站概況

惠州抽水蓄能電站是在廣東省內興建的第二座大型抽水蓄能電站,它的建設是廣東電源優(yōu)化調整的必然選擇,也是“西電東送”的必要配套工程。與“廣蓄”一樣,“惠蓄”業(yè)主也是廣東蓄能發(fā)電有限公司。投資方為廣東省廣電集團公司,廣東核電投資公司和國家開(kāi)發(fā)投資公司。電站由廣東省水利電力勘測設計研究院負責設計,由中國水利水電第八工程局有限公司具體施工,計劃于2008年底首臺機組投運。

工程意義

2.1惠州抽水蓄能電站是“西電東送”形勢下電網(wǎng)安全的極其重要的保障

2010年廣東電網(wǎng)需要事故備用容量為5000MW,廣蓄可提供約900MW,加上LNG電廠(chǎng)提供600MW,再加上其他總共僅1700MW,巨大備用電源缺額須加緊興建快速響應的抽水蓄能電站。

“西電東送”長(cháng)距離交直流混合送電方式下,聯(lián)網(wǎng)系統安全穩定問(wèn)題極為突出。興建惠蓄可提高聯(lián)網(wǎng)系統極限送電能力和防患線(xiàn)路突然故障。

大規模直流送電使受端電網(wǎng)無(wú)功調節能力不足,造成廣東電網(wǎng)調相調壓、無(wú)功平衡和電壓穩定問(wèn)題突出。抽水蓄能電站在發(fā)電和抽水兩種工況下可隨意“調相”、“進(jìn)相”,有利于解決系統電壓穩定問(wèn)題。

2.2 惠蓄是提高“西電東送”綜合經(jīng)濟效益的得力措施

西電向廣東輸送1200MW季節性電能條件下,2010年還存在棄水電量約15億kW·h,惠蓄建成后可大大減少西電棄水。

改善送電電源運行環(huán)境,提高送電電源中火電的運行效率和年利用小時(shí)。

提高輸電線(xiàn)路利用率,增加輸電網(wǎng)絡(luò )利用小時(shí),降低單位電量輸送成本。

2.3 惠蓄是彌補“西電東送”電源調峰能力不足的有效手段

2002 年夏天廣東電網(wǎng)最大統調負荷已達20080MW,峰谷差高達9000MW。到2010年,考慮西電調峰能力后,廣東電網(wǎng)仍有4000MW調峰缺額須興建抽水蓄能電站來(lái)解決。

樞紐布置

3.1 上水庫

電站上水庫積雨面積5.22平方公里,多年平均徑流量977.5萬(wàn)立萬(wàn)米。水庫正常蓄水位762米,死水位740米,總庫容3171萬(wàn)立方米,調節庫容為2740萬(wàn)立方米。設計1座主壩和4座副壩,主壩采用全斷面碾壓混凝土重力壩,壩頂長(cháng)156米,最大壩高56.1米,重力壩段壩頂高程764.36m。

3.2下水庫

電站下水庫積雨面積11.29平方公里,多年平均徑流量1736.63萬(wàn)立方米。水庫正常蓄水位231米,死水位205米,總庫容3191萬(wàn)立方米,調節庫容為2767萬(wàn)立方米。設計1座主壩和1座副壩,主壩采用全斷面碾壓混凝土重力壩,壩頂長(cháng)420米,最大壩高61.17米,重力壩段壩頂高程234.96m。

3.3 輸水系統

樞紐中布置兩套輸水系統,采用一管四機供水方式,隧洞總長(cháng)4772米(A廠(chǎng))/4436米(B廠(chǎng)),隧洞直徑8.5米(低壓)/8米(高壓),采用鋼筋混凝土襯砌。引水鋼支管直徑3.5米,尾水鋼支管直徑4米。輸水系統建筑物包括:上、下庫進(jìn)出水口,輸水隧洞,上游調壓井,尾水調壓井及尾調通氣洞等。

電站采用中部偏下游的開(kāi)發(fā)方式,設置上、下游調壓井,輸水系統縱剖面設有三級斜井。輸水系統主管采用鋼筋混凝土襯砌,引水支管、尾水支管采用埋藏式壓力鋼管。

3.4廠(chǎng)房系統

廠(chǎng)房系統由地下的主副廠(chǎng)房、主變洞、母線(xiàn)洞、尾水閘門(mén)廊道、尾閘運輸洞、高壓電纜洞、交通洞、通風(fēng)洞、排水廊道、自流排水洞以及地面開(kāi)關(guān)站等組成。

兩個(gè)廠(chǎng)房、主變洞和尾水閘門(mén)廊道均分開(kāi)布置,B廠(chǎng)廠(chǎng)房布置在A(yíng)廠(chǎng)廠(chǎng)房的東側,兩個(gè)廠(chǎng)房端墻之間最小距離150m。A、B廠(chǎng)房分別裝機1200MW。地下廠(chǎng)房長(cháng)152米(A廠(chǎng))/154.5米(B廠(chǎng)),寬21.5米,高49.4米。地下主變壓器室也是分A、B廠(chǎng)布置,長(cháng)138米,寬18.15米,高17.85米。

A、B廠(chǎng)房交通洞、排水洞合并布置。

500kV GIS開(kāi)關(guān)站采用兩廠(chǎng)合并布置,面積130×52m,其中GIS樓尺寸為長(cháng)114m,寬18m。

兩個(gè)廠(chǎng)房各設一條高壓電纜洞。A廠(chǎng)高壓電纜洞總長(cháng)度約409m;B廠(chǎng)高壓電纜洞總長(cháng)度約594m。

兩廠(chǎng)兩廠(chǎng)室HONG 中央控制室共用,設在地面電廠(chǎng)辦公樓內;地下廠(chǎng)房?jì)葍H設調試監控室。

機組參數

4.1 水頭

最大毛水頭 557m

正常最小毛水頭 519.84m

極限最小毛水頭 509m

水輪機工況額定凈水頭 517.4m

4.2 水泵水輪機

A、B廠(chǎng)分別安裝4套額定轉速為500r/min的立軸單級混流可逆式水泵水輪機,運行參數為:

水輪機工況:在運行水頭范圍內,水輪機輸出功率為280~340.4MW。

在額定水頭517.4m時(shí),水輪機輸出功率為306MW。

在最大水頭附近,電站調度容量允許按8x320MW運行。

水泵工況:在最大毛揚程557m時(shí),水泵抽水量為44.3立方米/秒。

在極限最小毛揚程509m時(shí),水泵最大輸入功率為314.5MW。

水泵水輪機吸出高度為-70 m。

4.3 發(fā)電電動(dòng)機

型式:三相、豎軸、空冷、可逆式同步發(fā)電電動(dòng)機。

發(fā)電工況額定容量 334MVA

發(fā)電工況最大容量 360MVA(此時(shí)cos=0.925,滯后)

電動(dòng)工況軸輸出功率的保證值不小于330MW

額定電壓 18kV±5%

額定功率因數 發(fā)電機0.9(滯后),電動(dòng)機0.95

額定轉速 500r/min

5.電氣主接線(xiàn)

發(fā)電電動(dòng)機組分別與主變壓器接成8組發(fā)電電動(dòng)機-變壓器單元,在發(fā)電電動(dòng)機和主變壓器之間接有換相開(kāi)關(guān)和發(fā)電機斷路器。發(fā)電機/電動(dòng)機工況轉換時(shí)的換相和機組并入系統的同期,均在主變18kV側進(jìn)行。每?jì)山M發(fā)-變單元在主變500kV側聯(lián)合,500kV側采用不完全單母線(xiàn)雙斷路器分段接線(xiàn),500kV出線(xiàn)一回接至博羅500kV變電站,二回接至東莞500kV變電站。

從每臺主變低壓側引接廠(chǎng)用電源,A、B廠(chǎng)各設兩臺18kV廠(chǎng)用變壓器,其中1#和3#、2#和4#主變低壓側分別引接至1#、2#18kV廠(chǎng)用變壓器,5#和7#、6#和8#主變低壓側分別引接至3#、4#18kV廠(chǎng)用變壓器。

機組作抽水工況運行時(shí),采用靜止變頻起動(dòng)作主要的起動(dòng)方式,A、B廠(chǎng)各用一套變頻起動(dòng)裝置起動(dòng)本廠(chǎng)的四臺機組,并以背靠背起動(dòng)作為備用起動(dòng)方式,任一臺機組均可以背靠背起動(dòng)方式逐一起動(dòng)其它三臺機組。A廠(chǎng)變頻起動(dòng)裝置的電源由1#、3#機端取得,B廠(chǎng)變頻起動(dòng)裝置的電源由5#、7#機端取得。

主變壓器額定容量為360MVA,額定電壓為525±2x2.5%/18kV,帶無(wú)載分接開(kāi)關(guān)的三相變壓器。

開(kāi)工建設

2022年12月23日,中國抽水蓄能中長(cháng)期發(fā)展規劃重點(diǎn)項目——南方電網(wǎng)惠州中洞抽水蓄能電站,全面開(kāi)工建設,這是中國首個(gè)400兆瓦級超大容量變速抽水蓄能工程,將安裝中國1臺400兆瓦級超大容量變速機組,總裝機容量達到1200兆瓦,總投資83億元,引領(lǐng)中國抽水蓄能電站高效發(fā)展。[1]