2020年我國水電總裝機容量達到3.8億kW，其中常規(guī)水電3.4億kW，抽水蓄能4000萬kW，水電設(shè)備利用小時突破3800h。2020年9月22日，習(xí)近平主席在第七十五屆聯(lián)合國大會一般性辯論上宣布，我國將力爭于2030年前實現(xiàn)碳達峰、于2060年前實現(xiàn)碳中和，到2030年我國風(fēng)電、太陽能總裝機容量將達到12億kW以上，非化石能源消費占比達到25%左右，越來越多的新能源機組的投入，意味著需要更多的可調(diào)節(jié)的手段，抽水蓄能及水電由于其開機快、負荷調(diào)整迅速等特點，成為電網(wǎng)穩(wěn)定運行的重要調(diào)節(jié)砝碼，同時“十四五”期間在新能源集中開發(fā)地區(qū)和負荷中心新增開工2000萬kW以上裝機容量、1000億元以上投資規(guī)模的抽水蓄能電站，常規(guī)水電也將由供能轉(zhuǎn)變?yōu)檎{(diào)能，增加電網(wǎng)的“彈性”。

為了更好地為電網(wǎng)服務(wù)，水電機組將要在更寬的運行范圍運行，對于機組負荷的調(diào)節(jié)主要手段是通過調(diào)速器改變導(dǎo)葉開度，水輪機調(diào)速器是水電機組重要的控制設(shè)備，其調(diào)節(jié)與控制性能的好壞關(guān)系到整個水電機組的靜態(tài)和動態(tài)性能，大型水電機組調(diào)速器的運行工況好壞直接會影響電力系統(tǒng)的可靠性，隨著國家超級大型水電機組的相繼投產(chǎn)，其調(diào)速器的可靠性未來將會直接決定著電網(wǎng)安全，因此對調(diào)速器的可靠性要求未來將達到一個新的高度。

機組的穩(wěn)定運行要求將振動限制在允許的范圍之內(nèi)，由于水輪發(fā)電機組結(jié)構(gòu)復(fù)雜，引起機組振動及異常的原因很多，主要分為三類問題：機械不平衡、電磁不平衡和水力不平衡。主要表現(xiàn)形式有：主要結(jié)構(gòu)部件強度不夠、導(dǎo)軸承故障、軸承甩油和溢油、空化空蝕、卡門渦引起的葉片裂紋等問題。

當(dāng)機組的振動超過允許的范圍，或振動的頻率同機組的某固有頻率相同而產(chǎn)生共振時，就會嚴(yán)重地影響機組的安全運行，嚴(yán)重的水力振動甚至?xí)鹚娬緩S房的局部振動，如張河灣抽水蓄能電站，在通過對轉(zhuǎn)輪修型后，才解決了水力振動引起的廠房振動問題。

為了進一步推進我國水電機組及廠房安全穩(wěn)定運行，我們組織國內(nèi)水電行業(yè)現(xiàn)場工作的專家在調(diào)速器性能測試、水力機械軸向與徑向水推力測試、推力軸承油膜特性、頂蓋螺栓受力分析、動平衡分析與案例處理、振動原因分析及趨勢預(yù)測、電站地下廠房模態(tài)與諧響應(yīng)分析等方面撰寫了7 篇高水平論文，對我國水電機組及廠房安全測試、分析的技術(shù)進行了總結(jié)，展示了部分我國水電機組及廠房安全穩(wěn)定運行關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用，希望能夠為我國水電機組安全穩(wěn)定運行提供有益借鑒。“十四五”時期，水電將穩(wěn)健發(fā)揮在高比例可再生能源體系中的特殊作用，進一步凸顯其經(jīng)濟社會效益，水電機組及廠房安全穩(wěn)定運行關(guān)鍵技術(shù)研究，將有利于從容應(yīng)對新型電力系統(tǒng)對水電調(diào)節(jié)的新要求。