【摘 要】
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近年来,煤电产能过剩问题愈加严重,煤炭开采过后留下的巨大矿坑与塌陷区给环境的恢复带来了很大的挑战。风、光等可再生能源的发展虽然可以减少煤电在发电总装机容量中的占比,但会对电网的灵活性、协调性要求越来越高,相比较火电站,水电站机组具有启停迅速的特点,更适合用于调峰填谷,但经过国家一次大规模选址后,剩余具有可建造水电站条件的站址越来越少(特别是具有高水头条件的站址),而废弃煤矿具有建造高水头抽水蓄能电
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近年来,煤电产能过剩问题愈加严重,煤炭开采过后留下的巨大矿坑与塌陷区给环境的恢复带来了很大的挑战。风、光等可再生能源的发展虽然可以减少煤电在发电总装机容量中的占比,但会对电网的灵活性、协调性要求越来越高,相比较火电站,水电站机组具有启停迅速的特点,更适合用于调峰填谷,但经过国家一次大规模选址后,剩余具有可建造水电站条件的站址越来越少(特别是具有高水头条件的站址),而废弃煤矿具有建造高水头抽水蓄能电站的天然拓扑结构,利用废弃煤矿已有的工程结构将其改建成抽水蓄能电站,不仅能够有效地解决环境问题,还能够达到平衡电网的效果。本文利用淮南潘一矿井下天然高差和塌陷区的水资源设计抽水蓄能电站,首先针对抽水蓄能电站选址的问题,通过对比一些高水头电站的站址特征,总结出选址依据和影响因素,如地理环境、水源、水头、距高比等,并结合这些因素判断淮南潘一矿是否具有建造抽水蓄能电站的条件。其次对抽水蓄能电站的水位、水头、库容、装机容量等主要参数及各参数之间的关系进行了分析,并通过对不同的技术方案及参数进行对比,确定机型、额定水头、额定转速、吸出高度和组拆方式等。最后介绍了抽水蓄能机组各个模块结构,并搭建抽水蓄能机组仿真模型,并通过仿真验证系统在水轮机和水泵工况下的负载跟踪能力,以及在负荷突增、突减时系统频率响应性能。本文为抽水蓄能电站的选址拓宽了范围,为水资源不丰富、废弃煤矿较多,且可再生能源较丰富地区资源的利用和环境的治理提供了新思路,对超高水头抽水蓄能机组的设计提供了参考。图 [65] 表 [9] 参 [60]
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