Shisanling Pumped Storage Power Station
简介
位于中国北京十三陵风景区，距昌平县城4 km，距北京城区40 km。电站装机容量800 MW，年发电量12亿kW·h;抽水容量816 MW，年抽水用电量16.5亿kW·h。以2回220kV出线接入华北电力系统，为京津唐地区提供可靠的调峰、调频填谷和紧急事故备用电源，不仅可改善供电质量，还使电力系统每年节煤约22.5万t。本电站1974年开始规划工作，1986年完成初步设计。1990年开工，1993年底土石方开挖与填筑以及调频、地下系统开挖工作基本结束，衬砌、钢管和机组安装工程开始。1995年底第一台机组投入运行，至1997年6月最后的第四台机组投入运行。工程枢纽布置见图。
十三陵抽水蓄能电站枢纽布置示意图
(a)枢纽平面布置图; (b)沿水道纵剖面图
上水库和下水库 利用1958年建成的十三陵水库为下水库，在水库左岸蟒山山岭北侧的上寺沟建造上水库。上下水库间水平距离约2120 m，最大水头481 m。
在上寺沟填筑一座75 m高的堆石坝，挖填结合形成上水库。正常蓄水位566.0 m，库容422万m3，消落深度35 m，调节库容442万m3。水库周长1595 m。库盘基岩为侏罗系安山岩，岩石风化破碎，透水性较强。为防止渗漏，库底和四周全部以钢筋混凝土面板衬砌，衬砌总面积约17.5万m2。
利用已建十三陵水库做下水库。十三陵水库位于温榆河北支东沙河上。坝址控制流域面积223 km2，多年平均年径流量1880万m3，保证率97%的年径流量为320万m3。设计洪水位98.1 m (p=1%)，校核洪水位101.23 m (p=0.1%)，最高蓄水位96.0 m，汛期限制水位93.0 m，最低运行水位85.0 m。总库容7977万m3，防洪库容5133万m3。拦河坝为斜墙土石坝，坝顶高程103 m，最大坝高29 m，坝顶长627 m。坝基覆盖层深56 m。坝踵建有混凝土防渗墙。由于水库右岸存在有古河道渗漏通道，遇连续干旱年份，水库处于干涸状态。为保证枯水时下水库有稳定的库容和水量，在大坝上游约2800 m处，垂直于河道筑一道高3.5 m的矮堤，堤顶高程90 m。堤与大坝之间形成一个内水库。保持内水库水位在89.5 m，可满足电站运行要求。为防止内库渗漏，在堤基覆盖层中设混凝土防渗墙至黏土层。丰水期，全部堤身淹没在库水中，不影响景观，也不影响电站运行。枯水期可以从流域外的白河堡水库经渠道向十三陵水库补充水量，每年约220万m3，以补偿上下水库的蒸发渗漏损失。设有用14 m×7.5m弧形闸门控制的岸边溢洪道1座，最大泄量1091 m3/s。坝下泄水涵洞3孔，直径1 m，最大泄量28.5 m3/s。
引水系统 包括进水口、引水隧洞、引水调压井、高压管道、尾水调压井、尾水隧洞及出水口等部分。
引水隧道穿过的山体主要是安山岩和复成分砾岩，局部有侵入的正长斑岩和辉绿玢岩岩脉。引水隧道2条，直径5.2 m，采用60 cm厚钢筋混凝土衬砌，长391 m和382 m。引水调压井为双室阻抗式，设在引水隧洞尾部，竖井直径7 m，高87 m。高压管道2条，长805 m和810 m，直径5.2～3.8 m，采用钢板衬砌，钢板与围岩之间回填混凝土厚60 cm，最大钢板厚度52 mm。
尾水隧洞2条，直径5.2 m，长840 m和884 m，采用60 cm厚钢筋混凝土衬砌。尾水调压井为单室阻抗式，竖井直径8m，高86.4 m。
发电厂房 位于左岸，开挖尺寸，长145 m，宽23m，高46.6m，上覆岩体厚200余m。厂房底板高程比下水库最低水位低64 m。厂房设有交通洞、出线洞和排风兼安全洞与外界相通。安装场设在厂房中部，两侧共安装4台可逆式机组及辅机。副厂房布置在厂房一端，设有中央控制室、蓄电池室、载波室等。主变压器和开关站布置在距厂房下游侧36 m的主变压器室洞内。
厂房和主要电气设备洞室，在设计中考虑了必要的通风防潮、防火、防淹措施。厂房和主要洞室的围岩为复成分砾岩，岩体完整，裂隙不甚发育，抗压强度中等坚硬。厂房顶拱衬砌混凝土，边墙与其他洞室以喷锚结构进行衬护。
机电设备 水泵水轮机，转轮直径3.631 m，转速500 r/min，吸出高度-56m。水轮机工况，额定水头430 m，额定出力204 MW，效率90.4%。水泵工况，最小扬程440.4 m，输入功率203.5 MW，效率92.4%。立轴三相发电电动机，额定容量：发电工况222 MV·A，电动机工况218 MW。水泵运行由变频起动装置起动，机组间背靠背起动作备用。机组同期、换向设在高压侧。4台主变压器，每台容量240MV·A。发电电动机与主变压器组成单元接线。电站设有计算机监控系统。总调度所在本电站设有远程终端。
主要工程量 土石方开挖与填筑810万m3，石方洞挖70万m3。混凝土浇筑47.2万m3，钢筋1.73万t，钢管制造安装9853 t，金属结构安装9000 t。
设计及建设单位 北京勘测设计研究院设计，华北电力集团公司为业主单位。