水泵水轮机全特性曲线

目前许多抽蓄电站都因水泵水轮机的“S”区特性而多次发生引发机组无法并网现象，如广蓄、宝泉、天荒坪和天堂等抽水蓄能电站。其中天荒坪抽蓄电站在1999年就发生该故障13起，占全年机组启动不成功原因的21.7%，严重降低了机组的开机成功率;天堂抽水蓄能电站自2001年投产至2005年底，机组开机不成功次数已累计达到175次，造成了巨大的经济损失。对于“S”区造成的机组并网困难目前有以下两种解释：（1)“S”区特性决定了机组在同一转速下可能对应2-3个流量，即2-3个工况，机组可能因在这几个工况跳动，而使得功率波动严重，最终导致无法并网。（2)因为“S”特性，机组在并网时的运行工况处于水轮机制动区，如果此时电网和机组已经连上，电网将为机组提供能量，使机组进入反水泵工况并引发水轮机转速不断升高，最终造成电网与机组的解列。但是由于“S”区问题是一种全三维小流量瞬态非定常过程的流动不稳定性问题，其内部流动机理却仍然不清楚。