什么是抽水蓄能水电？
抽水蓄能水电（亦称抽水蓄能发电）是一种通过在不同高程的两个水库之间转移水体的储能方式。 在用电需求较低或可再生能源发电量过剩时，电站进入抽水模式，将下水库的水抽送至上水库。 在用电需求较高时，电站切换至发电模式，将上水库的水向下释放，驱动机组发电。
现代抽水蓄能电站通常采用可逆式水泵水轮机和电动发电机组，要求设备能够在不同运行模式之间快速、安全地切换。 这些切换过程涉及液压系统、电气系统和机械设备之间复杂的相互作用，因此，自动化控制对于确保机组运行可靠、稳定且可重复至关重要。
当今抽水蓄能电站面临的挑战
许多抽水蓄能机组仍在使用已运行数十年的调速器、励磁系统和模拟仪表，缺乏灵活运行所需的控制精度、网络安全功能和故障诊断能力。
随着电网运行状态日益复杂多变，抽水蓄能机组必须比最初设计时更频繁地启动、停机、并网同步及切换水流方向。 这会加剧设备磨损，并对协同控制提出更高要求。
Reversible units require precise coordination between electrical and hydraulic systems to manage torque, speed, synchronization, and loading across both pumping and generating modes.
压力水管、调压井、闸门和阀门等大型水力设施必须实现精准控制，以限制压力波动，避免设备疲劳和效率损失。
抽水蓄能电站必须满足当前 NERC CIP 标准的要求，同时通常需要建立安全可靠的连接，以支持机群集中运营管理或远程技术支持。
运营人员可能缺乏统一的监控视图，无法全面掌握上游与下游水位、机组运行性能、振动情况、效率变化趋势以及整体资产状况。
艾默生抽水蓄能水电解决方案的能力
水轮机与水泵水轮机控制
- 采用针对可逆式水泵水轮机运行特性设计的先进调速控制算法
- 实现抽水模式与发电模式之间平稳、可预测的切换
- 协调导叶控制与流量调节
- 提供超速及飞逸保护，保障设备安全
- 实现多机组协调控制，优化系统出力与响应性能
为什么选择艾默生的抽水蓄能解决方案？
艾默生与 Ovation 自动化平台将控制、电气、液压和机械领域的专业技术整合到统一环境中，专为复杂的水电运行工况而设计。 凭借在水电现代化改造领域的丰富经验，以及对发电行业的深入理解，艾默生能够为电站运营商提供以下优势：
在大型抽水蓄能电站及可逆式机组系统方面拥有成熟的项目经验
实现水泵水轮机、电动发电机与液压系统控制之间的紧密协调
确保运行模式切换平稳、可预测且可重复，同时减轻设备承受的应力
提供可扩展的系统架构，适用于单机组电站和大型多机组群
通过统一平台简化工程设计与维护工作
提供现代化网络安全防护和远程操作能力，以适应不断变化的电网需求
艾默生助力抽水蓄能电站提供可靠、灵活的调节能力，确保其在可再生能源占比较高的新型电力系统中持续发挥战略性作用。
抽水蓄能自动化常见问题
该系统协调水轮机、水泵水轮机、电动发电机、液压系统、电气系统及辅助系统，确保电站在抽水和发电两种运行模式下均能安全、高效地运行。
先进的控制算法能够统筹管理闸门位置、电动机与发电机控制、阀门操作顺序、同步过程、负荷调节、压力变化及水力瞬变，从而实现平稳、可重复的运行模式切换。
抽水蓄能能够提供长时储能和快速响应服务。随着风能和太阳能等间歇性可再生能源发电规模不断扩大，这些能力有助于维持电网稳定。
通过精准协调电气系统与液压系统，Ovation 自动化平台能够在高频次运行模式切换过程中，减少压力峰值、机械负荷及设备磨损。
抽水蓄能需要统筹可逆式水泵水轮机的运行特性、电动发电机的运行控制以及频繁的运行模式切换， 因此需要采用更先进的自动化控制策略。
可以。艾默生及其 Ovation 自动化平台支持分阶段实施现代化改造，并能够与传统设备进行接口集成，从而逐步完成系统升级，避免长时间停机。
