1　概述

抽水蓄能电站在电网中承担调峰调频和事故备用等任务，对电网的稳定性有重要的影响。近几年来，为了适应我国特高压电网建设及风能、太阳能等新能源开发的需要，抽水蓄能电站发展迅速，当前抽水蓄能电站有向高水头发展的趋势，如敦化电站额定水头为655m，水泵最大毛扬程为701m，长龙山电站（国内扬程最高的电站）额定水头为710m，最大毛扬程为756m等。对于700m水头段的超高水头水轮机来说，机组的稳定性是关键。由于水泵水轮机具有水泵和水轮机双向运行模式，机组运行时要在不同工况间频繁转换经历复杂的瞬态过程，如水泵制动、零流量、水轮机制动、飞逸、反水泵等工况。“S”特性安全裕量是抽水蓄能机组稳定运行的重要指标，尤其在700m以上水头电站中，这个特性是否满足设计要求更是关乎电站的运行安全[1]。由于“S”特性区临界点附近是水力性能不稳定的区域，机组内部流态复杂，旋涡、流动分离和空化等不稳定现象并存，诱发强烈的压力脉动、振动和噪声。采用常规的定常试验方法无法真实反映机组内的真实流动和参数变化，甚至有可能影响到试验结果的准确性。因此，准确测量水泵水轮机的“S”特性安全裕量存在一定的难度。本文对水轮机工况到水轮机制动工况的“S”特性区临界点测试进行了比较深入的探讨。