抽水蓄能机组是一个兼具抽水和发电功能的双向运转机组,在电力系统中主要承担调峰、调频和调相等任务。正因为抽水蓄能电站在电力系统中有类似于“稳定器”的作用,因此其自身能否稳定运行尤为关键。抽水蓄能电站的运行工况有24种之多,并且每年至少经历2500余次启停,可能会在各种非设计工况下运行,如何保证抽水蓄能机组在过渡过程工况下高效稳定运行成为当下研究的热点。本论文选择抽水蓄能机组开机、调相转发电、泵工况断电且导叶拒动三个典型过渡过程作为研究对象,分别建立了适用于以上过渡过程的非线性数学模型,分析了抽水蓄能发电系统各参数的动态演化规律,给出影响机组稳定性能的建议。本论文主要从以下三个方面展开:(1)考虑压力脉动情况下抽水蓄能机组开机过渡过程性能分析。将尾水管压力脉动量化并且创新性的将压力脉动这一变量引入到水泵水轮机调节系统,建立考虑压力脉动的抽水蓄能机组数学模型。基于这一数学模型,利用数值模拟平台模拟出开机过渡过程下机组转速、流量、功角、空载电压的动态响应,最后利用稳定性能指标评价机组的稳定性能。将是否考虑压力脉动作为变量,给出考虑压力脉动下影响机组稳定性能的主要因素,为工程实际建设提供相应的理论指导。(2)抽水蓄能电站调相转发电过渡过程性能分析。利用外特性插值法获得机组该过渡过程下的动态传递系数。根据传递系数获取相应时间下的导叶开度、流量、转速和转矩等参数,建立适用于调相转发电过渡过程的数学模型。为了分析切换时间以及增负荷阶段导叶开启规律对机组整体运行性能的综合影响,选取6组典型实验案例,通过对比分析得到切换时间以及开启规律对机组稳定性能的影响。(3)抽水蓄能电站泵工况断电且导叶拒动过渡过程性能分析。对等导叶开度线上的工况点进行数值模拟,获得抽水蓄能电站泵断电且导叶拒动过渡过程数学模型。用分岔图的形式反映该过渡过程下机组外特性参数的动态演化规律,从外特性的角度分析泵断电后机组参数变化的原因。利用赫尔维茨判定方法判定影响机组稳定性的主要参数,对影响因素进行对比分析得到影响稳定性能的关键性参数,为工程实际提供技术指导。