全功率变速抽水蓄能机组的阻抗建模及并网稳定性分析 被引量：1

1

作者 张琦 杜雄 +2 位作者 丁理杰 刘俊良 史华勃 《电工技术学报》 北大核心 2025年第13期4229-4240,共12页

全功率变速抽水蓄能机组通过电力电子装置接入电网,可为电网运行提供调峰、调频、电压频率支撑等服务,然而电力电子装置的多时间尺度控制呈现的复杂频域特性易与电网发生交互作用,引发振荡现象。该文首先以全功率变速抽水蓄能机组为研... 全功率变速抽水蓄能机组通过电力电子装置接入电网,可为电网运行提供调峰、调频、电压频率支撑等服务,然而电力电子装置的多时间尺度控制呈现的复杂频域特性易与电网发生交互作用,引发振荡现象。该文首先以全功率变速抽水蓄能机组为研究对象,建立了水电侧机组以及全功率变流器装置的阻抗模型,进一步推导了计及频率耦合效应的全功率变速抽水蓄能机组的等效阻抗模型;然后基于阻抗判据,分析了全功率变速抽水蓄能机组接入不同电网阻抗下的稳定性,研究了水轮机和调速器的关键参数,以及全功率变流器控制环中锁相环、直流电压环及电流环参数对机组阻抗特性和系统稳定性的影响规律;最后基于Matlab搭建了其系统电磁暂态模型,验证了所建全功率变速抽水蓄能机组阻抗模型的准确性和稳定性分析结果的有效性。 展开更多

关键词 全功率变速抽水蓄能 阻抗建模 频率耦合 稳定性分析

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全功率变速抽水蓄能机组控制策略与调节特性 被引量：10

2

作者 丁理杰 史华勃 +4 位作者 陈刚 周文越 姜海军 薛玉林 杨炳全 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期166-171,179,共7页

全功率变速抽水蓄能机组协调控制中通常采用变流器控制机组功率、调速器控制机组频率(转速)的快速功率控制,其忽视了对机组频率安全与效率的影响,且控制模式单一。分析了机组多控制模式振荡特性和功频响应特性,提出了机组发电工况快速... 全功率变速抽水蓄能机组协调控制中通常采用变流器控制机组功率、调速器控制机组频率(转速)的快速功率控制,其忽视了对机组频率安全与效率的影响,且控制模式单一。分析了机组多控制模式振荡特性和功频响应特性,提出了机组发电工况快速频率控制与快速功率控制相结合的协调控制策略,以及水泵工况定导叶开度变转速控制策略。设计了常规试验与性能优化试验结合的变速工况调试方法并应用于我国第一台全功率变速抽水蓄能机组启动调试中,验证了控制策略和调试方法的有效性。现场测试结果表明,调速器和变流器控制不协调易引发机组振荡,采取所提协调策略后机组安全高效运行,且具备百毫秒级的有功、无功快速调节能力。 展开更多

关键词 全功率变速抽水蓄能机组 协调控制策略 启动调试 调节性能

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全功率变速抽水蓄能机组快速功率模式小信号建模 被引量：13

3

作者 史华勃 王渝红 +3 位作者 滕予非 陈刚 孙昕炜 丁理杰 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2022年第4期162-169,共8页

小信号建模是全功率变速抽水蓄能机组(FSC-VSPSU)稳定性量化分析与多控制器参数优化的基础。由于变流器响应时间尺度为毫秒级、水轮机系统响应尺度为秒级,因此,采用快速功率模式的抽水蓄能机组在发电状态下的稳定特性在很大程度上受制... 小信号建模是全功率变速抽水蓄能机组(FSC-VSPSU)稳定性量化分析与多控制器参数优化的基础。由于变流器响应时间尺度为毫秒级、水轮机系统响应尺度为秒级,因此,采用快速功率模式的抽水蓄能机组在发电状态下的稳定特性在很大程度上受制于水轮机特性。针对常用经典水轮机模型不能准确反映抽水蓄能机组运行特性的问题,提出了计及初始运行工况的改进水轮机小信号模型。该模型可反映水轮机初始运行负荷和水头对稳定特性的影响,且模型参数易于获取。结合发电机、励磁系统、调速系统以及变流器模型,构建了FSC-VSPSU在发电状态下的小信号模型和电磁暂态仿真模型。采用特征值分析方法研究了抽水蓄能机组小信号稳定特性,仿真结果表明抽水蓄能机组存在超低频振荡风险。同时,提取了关键影响因素,进一步给出了调速系统参数整定原则。 展开更多

关键词 全功率变速抽水蓄能机组 快速功率模式 建模 水轮机

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全功率小型变速抽水蓄能机组双层MPC虚拟惯量控制策略 被引量：2

4

作者 许常昊 关伟东 +4 位作者 王越 张金帅 王鹏 周宁 尚博文 《中国电力》 北大核心 2025年第2期216-226,共11页

在配电侧发展微型可变速抽水蓄能,有利于以更为环保的方式提升配网消纳新能源的能力。提出一种全功率变速抽水蓄能机组双层模型预测控制(two layer model predictive control,TLMPC)虚拟惯量控制策略。该策略包含一个标准层模型预测控制... 在配电侧发展微型可变速抽水蓄能,有利于以更为环保的方式提升配网消纳新能源的能力。提出一种全功率变速抽水蓄能机组双层模型预测控制(two layer model predictive control,TLMPC)虚拟惯量控制策略。该策略包含一个标准层模型预测控制(model predictive control,MPC)和辅助层MPC,标准层MPC基于确定的系统预测模型,产生最小化的频率偏差信号,传递给辅助层MPC,而辅助层MPC考虑光伏的随机性,以跟踪标准层MPC预测的频率偏差为目标,同时产生功率和导叶控制信号。通过对含有全功率抽水蓄能机组的系统进行仿真分析,表明了所提的控制策略具有良好的频率调节性能,有助于提升配电网的光伏消纳能力。 展开更多

关键词 变速抽水蓄能机组 全功率变流器 虚拟惯量控制 调频控制 模型预测控制

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大容量变速抽水蓄能机组全功率变频器拓扑对比

5

作者 赵博 田丰源 +3 位作者 张启超 王开国 梁浩 宫金武 《电力工程技术》 北大核心 2025年第4期207-219,共13页

变速抽水蓄能机组在效率和工况适应性等方面相较于传统定速抽水蓄能机组有较大的优势。全功率变频器是变速抽蓄机组的关键装备,研究各种变频器拓扑在大容量变速抽蓄机组中的应用具有重要意义。文中以百兆瓦级变速抽水蓄能机组为例,立足... 变速抽水蓄能机组在效率和工况适应性等方面相较于传统定速抽水蓄能机组有较大的优势。全功率变频器是变速抽蓄机组的关键装备,研究各种变频器拓扑在大容量变速抽蓄机组中的应用具有重要意义。文中以百兆瓦级变速抽水蓄能机组为例,立足于现有器件,从成本、损耗、体积等方面构建评价指标体系,并采用熵值法对指标体系中的指标赋权。对比分析背靠背三电平中点钳位型(neutral point clamped,NPC)变换器、背靠背五电平层叠多单元变换器(stacked multicell converter,SMC)、背靠背模块化多电平变换器(modular multilevel converter,MMC)以及模块化多电平矩阵变换器(modular multilevel matrix converter,M3C)4种拓扑应用于大功率、接入电压为13.8 kV的变速抽水蓄能机组的设计方案。结果表明,在成本方面,背靠背MMC成本最低;在效率方面,M3C整体效率最高;在体积方面,M3C占用空间最小。综合而言,背靠背MMC和M3C为百兆瓦级变速抽水蓄能机组全功率变换器的两种优选方案。 展开更多

关键词 全功率变频器 变速抽水蓄能机组 背靠背三电平变换器 背靠背五电平变换器 背靠背模块化多电平变换器(MMC) 模块化多电平矩阵变换器(M3C)

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全功率可变速抽水蓄能机组在不同条件下甩负荷的动态特性研究

6

作者 刘璋 刘公成 +2 位作者 张云鹏 赵子文 陈帝伊 《振动与冲击》 北大核心 2025年第17期71-81,共11页

为了研究全功率变速抽水蓄能机组甩负荷工况下的动态特性和安全性问题,该研究在基于特征线法构建的抽水蓄能机组调节系统精细化模型基础上,结合全功率变速机组的变速特性,首先,探究了不同初始运行转速下全功率变速机组在600 m和额定水... 为了研究全功率变速抽水蓄能机组甩负荷工况下的动态特性和安全性问题,该研究在基于特征线法构建的抽水蓄能机组调节系统精细化模型基础上,结合全功率变速机组的变速特性,首先,探究了不同初始运行转速下全功率变速机组在600 m和额定水头工况的甩负荷过程中的水力特性演变规律;然后,分析了不同导叶关闭规律下定速机组和全功率变速机组甩负荷过程中的水力特性。通过对比两种机组的甩负荷关键性指标,评估了全功率变速机组在甩负荷工况下的安全性。结果表明,全功率变速机组的初始转速越低,在甩负荷工况下的安全稳定性越强;在导叶拒动情况下,全功率变速机组与定速机组的转速、蜗壳压力、尾水管压力均发生振荡,且两种机组安全性大致相同;在具有不同关闭速率的直线关闭规律工况下,全功率变速机组甩负荷过渡过程的安全性优于定速机组;而“先快后慢”导叶关闭规律中的两个关闭速率、导叶开度拐点以及“先慢后快”导叶关闭规律中的导叶开度拐点都会降低全功率变速机组甩负荷过程的安全裕量,不利于运行的稳定性和安全性。研究成果可为全功率变速抽水蓄能机组的甩负荷运行提供决策支持。 展开更多

关键词 抽水蓄能 可变速机组 甩负荷工况 变速特性 导叶关闭规律 全功率

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基于水-机-电联合模型的全功率变速抽蓄机组功率特性研究 被引量：1

7

作者 栾一航 张远志 +2 位作者 庄凯勋 丁理杰 孙建军 《电工技术学报》 北大核心 2025年第3期730-743,共14页

全功率变速抽蓄机组(Full-power VSPS)以其优异的综合性能及逐渐降低的成本成为未来电网中应对新能源随机性与波动性的重要设备,但理论研究及工程实践中均存在对机组出力调节过程中功率特性及振荡机理认识不清的问题。对此,该文基于子... 全功率变速抽蓄机组(Full-power VSPS)以其优异的综合性能及逐渐降低的成本成为未来电网中应对新能源随机性与波动性的重要设备,但理论研究及工程实践中均存在对机组出力调节过程中功率特性及振荡机理认识不清的问题。对此,该文基于子模块建模的方法,搭建考虑复杂引水系统的全功率变速抽蓄机组水-机-电联合仿真模型,并提出基于过渡过程中单位转速-单位转矩轨线的机组功率特性分析方法。在此基础上,绘制了采用两种基本控制策略的机组在抽水及发电工况下的典型轨迹,根据其变化趋势得到了机组关键物理量的演变规律及转速反调等潜在运行风险,并进一步给出了这些风险的主要影响因素及对应的抑制策略。最后,结合仿真验证了所提方法及结论的正确性。该文可为全功率变速抽蓄机组功率特性的分析与优化提供模型与分析方法的参考。 展开更多

关键词 全功率变速抽蓄机组 水-机-电联合仿真 转速优先控制 功率优先控制 功率特性

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全功率变速抽蓄机组调速系统稳定性分析及参数优化

8

作者 栾一航 孙建军 +3 位作者 庄凯勋 张远志 查晓明 丁理杰 《高电压技术》 北大核心 2025年第4期1599-1608,I0009,I0010,共12页

功率优先控制下全功率变速抽蓄机组调速器与变流器响应速度的较大差异使其面临转速反调、振荡乃至失稳的潜在风险。为此,建立了功率优先控制下全功率变速抽蓄机组线性化模型,提取了机组转速稳定性的关键影响因素,并据此推导了机组出力... 功率优先控制下全功率变速抽蓄机组调速器与变流器响应速度的较大差异使其面临转速反调、振荡乃至失稳的潜在风险。为此,建立了功率优先控制下全功率变速抽蓄机组线性化模型,提取了机组转速稳定性的关键影响因素,并据此推导了机组出力调节过程中以调速器控制参数为自变量的转速稳定域解析表达式,相较常规稳定域计算方法,该表达式在保证准确性的同时极大降低了计算量。基于所提稳定判据,分析了机组工作水头对机组稳定域的影响及调速器参数对机组转速特性的影响,并提出了实时计算调速器控制参数较优取值的简便方法,仿真结果表明,该方法能有效抑制机组出力调节过程中的转速振荡现象。 展开更多

关键词 全功率变速抽蓄机组 功率优先控制 小信号建模 稳定性分析 调速系统 控制参数优化

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分布式全功率变速抽蓄机组调速器-变流器控制交互稳定性提升方法

9

作者 栾一航 李琼林 +4 位作者 代双寅 王毅 杨士慧 彭能 孙建军 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第21期8338-8349,I0006,共13页

分布式全功率变速抽蓄机组内部调速器功率控制与变流器转速控制之间的交互作用将导致系统存在功率振荡甚至失稳的风险。对此,在机电暂态下分布式全功率变速抽蓄机组小信号模型的基础上,采用复转矩系数法定量分析机组调速器与变流器间的... 分布式全功率变速抽蓄机组内部调速器功率控制与变流器转速控制之间的交互作用将导致系统存在功率振荡甚至失稳的风险。对此,在机电暂态下分布式全功率变速抽蓄机组小信号模型的基础上,采用复转矩系数法定量分析机组调速器与变流器间的控制交互作用及其对机组总阻尼系数的影响,分析机组总阻尼系数对水泵水轮机传递系数及工作水头的灵敏度,并总结调速器与变流器控制参数的配合原则:进一步,针对机组总阻尼系数普遍较低的问题,提出在调速器侧串入补偿环节以增大机组总阻尼系数的稳定性提升方法,该控制策略在宽水头范围内均有较好的稳定性提升效果;最后,通过仿真及实验验证分析结论的准确性及控制策略的有效性。 展开更多

关键词 分布式全功率变速抽蓄机组 调速器 变流器 控制交互 复转矩系数法 稳定性提升

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全功率可变速抽水蓄能机组低水头启动过程动态特性研究

10

作者 刘璋 刘公成 +3 位作者 高院强 张云鹏 赵子文 陈帝伊 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第24期225-233,共9页

为了解决低水头工况下抽水蓄能机组启动的稳定性问题,该文结合变速技术提出全功率可变速抽水蓄能机组在低水头工况的启动策略,并对全功率可变速抽水蓄能机组低水头启动过程进行模拟。然后,启动转速作为影响变速机组低水头启动特性的重... 为了解决低水头工况下抽水蓄能机组启动的稳定性问题,该文结合变速技术提出全功率可变速抽水蓄能机组在低水头工况的启动策略,并对全功率可变速抽水蓄能机组低水头启动过程进行模拟。然后,启动转速作为影响变速机组低水头启动特性的重要参数,其对全功率可变速机组低水头工况的启动特性影响规律尚不明晰,因此,针对不同启动转速,分别探究了低水头下启动的动态运行轨迹以及机组的蜗壳压力、尾水管压力的启动动态特性以及励磁系统的启动特性。结果表明:该文提出的变速启动策略,可有效避免机组进入反“S”特性区;在相同初始开度、相同调速器控制等条件下,启动转速为82.5%~87.5%的全功率可变速机组均可快速达到稳态,并且启动运行区域呈现左移现象,机组的蜗壳压力趋于稳定,对励磁系统的影响很小,有利于从根本上解决低水头启动并网困难的问题。该研究为全功率变速机组以及“改造”后定速机组的启动策略提供决策支持。 展开更多

关键词 抽水蓄能 可变速机组 低水头工况 反“S”特性 全功率

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抑制直流连续换相失败的可变速抽水蓄能机组协调控制策略 被引量：3

11

作者 高本锋 崔浩江 +2 位作者 杨鹏 梁纪峰 李铁成 《电工技术学报》 北大核心 2025年第5期1368-1381,1454,共15页

可变速抽水蓄能机组(VSPS)具有单机容量大、响应速度快等优势,可参与电网的暂态电压调节,并且在VSPS馈入传统直流受端电网时,VSPS的暂态调压能力可进一步用于抑制直流连续换相失败,然而目前国内外在该方面的研究尚处空白。因此,该文提... 可变速抽水蓄能机组(VSPS)具有单机容量大、响应速度快等优势,可参与电网的暂态电压调节,并且在VSPS馈入传统直流受端电网时,VSPS的暂态调压能力可进一步用于抑制直流连续换相失败,然而目前国内外在该方面的研究尚处空白。因此,该文提出一种抑制直流连续换相失败的VSPS协调控制策略。该控制策略以受端换流母线电压为输入信号,作用于VSPS的无功外环;换相失败恢复期间,VSPS可基于母线电压跌落幅值决定无功补偿大小,改善换流器换相条件。同时,为保证VSPS在参与抑制直流连续换相失败时自身的稳定性,考虑最大转子电流和网侧换流器容量限制,该文给出了协调控制策略中定子侧与网侧换流器的无功分配方案。最后,基于PSCAD/EMTDC平台的仿真验证得到结论:该协调控制策略能够利用VSPS的暂态调压能力,有效地抑制直流连续换相失败的发生,具有一定的工程指导价值。 展开更多

关键词 连续换相失败 可变速抽水蓄能机组 无功特性 协调控制策略

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变速抽水蓄能机组暂态无功支撑能力提升及关键参数优化

12

作者 贾伊杭 许国瑞 +2 位作者 卢伟甫 桂中华 李善颖 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第4期1-11,共11页

随着风电、光伏等新能源发电的占比不断提高,电力系统暂态无功支撑能力不足和电压稳定问题日益突出,而变速抽水蓄能机组可通过调节转子磁场的大小和方向为系统提供双向暂态无功支撑,对于提升新能源电网的电压稳定性具有重要意义。为了... 随着风电、光伏等新能源发电的占比不断提高,电力系统暂态无功支撑能力不足和电压稳定问题日益突出,而变速抽水蓄能机组可通过调节转子磁场的大小和方向为系统提供双向暂态无功支撑,对于提升新能源电网的电压稳定性具有重要意义。为了研究变速抽水蓄能机组的暂态无功支撑能力和关键影响参数,推导了变速抽水蓄能机组的有效无功电流增益,并作为定量描述其暂态无功支撑能力的评价指标;通过对有效无功电流增益进行频域灵敏度分析,研究了本体参数和控制参数对变速抽水蓄能机组暂态无功支撑能力的影响,并获得了关键参数及其优化方向;建立了变速抽水蓄能电机及其励磁控制系统的耦合模型,研究了系统严重电压故障下机组的暂态运行特性,揭示了本体及控制参数对暂态无功支撑能力的影响规律。研究成果可为提升新能源电网的电压稳定性提供技术支持。 展开更多

关键词 变速抽水蓄能机组 暂态无功支撑能力 有效无功电流增益 频域灵敏度分析 参数优化

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初始转速与导叶控制策略对变速抽水蓄能机组泵断电过程影响规律研究 被引量：3

13

作者 陈永焱 陈帝伊 +4 位作者 邓宇闻 马程 周叶 孙慧芳 周大庆 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期102-110,共9页

在可变速抽水蓄能机组泵断电暂态过程中,因导叶关闭引起的压力波动、回流、转速双峰等不利现象,极大影响了机组及压力管道系统的安全运行;初始转速作为影响机组动态特性的重要参数,其对泵断电过程中转速、流量的影响规律尚不明晰。针对... 在可变速抽水蓄能机组泵断电暂态过程中,因导叶关闭引起的压力波动、回流、转速双峰等不利现象,极大影响了机组及压力管道系统的安全运行;初始转速作为影响机组动态特性的重要参数,其对泵断电过程中转速、流量的影响规律尚不明晰。针对以上问题,基于一维瞬变流理论特征线法和改进Suter变换法,构建可变速抽水蓄能机组调节系统模型。通过对可变速抽水蓄能机组泵断电过程进行模拟,分析了导叶关闭时间对特征参数的影响规律,阐明了初始运行转速与倒流流量、反转转速极值之间的内在联系。结果表明,正转正流阶段和正转逆流阶段的初期各特征参数时域响应趋势极为相近;与此同时,对比不同导叶关闭时间的结果,得出由反转逆流阶段进入停机能够增强机组及压力管道系统安全性的结论;此外,在同一扬程和入力条件下,采用不同初始运行转速对泵断电过程进行模拟,得出流量、转速极值特性与初始运行转速呈负相关的结论。 展开更多

关键词 可变速抽水蓄能机组 泵断电 初始运行转速 倒流流量 反转转速

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双馈抽水蓄能机组最优功率控制策略及提升风电并网能力仿真 被引量：1

14

作者 彭瀚锋 李辉 +3 位作者 谢宁宁 周芷汀 向学位 周平 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期171-181,共11页

提出一种考虑损耗及转速影响的抽水蓄能机组最优功率控制策略。首先,对抽水蓄能机组在发电和抽水工况下的功率损耗来源进行辨析,推导计及损耗与转速影响的电磁功率与机械功率表达式。然后,计及转子动能对阶跃变化与斜坡变化的不同功率... 提出一种考虑损耗及转速影响的抽水蓄能机组最优功率控制策略。首先,对抽水蓄能机组在发电和抽水工况下的功率损耗来源进行辨析,推导计及损耗与转速影响的电磁功率与机械功率表达式。然后,计及转子动能对阶跃变化与斜坡变化的不同功率控制策略进行调节能力分析,提出最优功率协调控制策略。最后,构建半实物仿真平台对发电与抽水工况下抽水蓄能机组的不同有功功率阶跃模式进行仿真对比验证。结果表明,该文所提控制策略可优化调速器与励磁控制的协调配合,与传统方法相比,该文方法的功率调节速率更快,对电网功率指令的响应也更为准确,且有效缓解了风电等新能源所带来的消纳及一次调频问题。 展开更多

关键词 储能电站 最优功率控制 风电 消纳 变速抽水蓄能机组 半实物仿真

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大型交流励磁变速抽水蓄能机组技术特征与研制框架 被引量：11

15

作者 陈龙翔 乐振春 刘永奇 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期2366-2375,I0036,共11页

交流励磁变速抽水蓄能是国际上应用最广泛成熟的变速机组技术路线,是中国抽水蓄能发展需要重点攻克的关键技术。当前,国内大型交流励磁变速抽水蓄能技术自主化工程研制和应用仍处于起步阶段,从电机设计、变频系统设计到机网协调控制策... 交流励磁变速抽水蓄能是国际上应用最广泛成熟的变速机组技术路线,是中国抽水蓄能发展需要重点攻克的关键技术。当前,国内大型交流励磁变速抽水蓄能技术自主化工程研制和应用仍处于起步阶段,从电机设计、变频系统设计到机网协调控制策略等方面关键技术都亟待突破。为进一步攻克交流励磁变速抽水蓄能关键技术、理清研发重点,该文首先从抽水蓄能技术基本原理出发,概括不同抽水蓄能技术路线的特点和适用条件。然后,重点分析了交流励磁变速抽水蓄能机组的技术特征,提出了交流励磁变速发电电动机、水泵水轮机、变频器等核心装备的研制框架和重点。最后,给出交流励磁变速机组研制的思考和总体方法。 展开更多

关键词 抽水蓄能 变速机组 交流励磁 技术特征 装备研发重点

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定速与变速抽水蓄能机组联合运行一、二次调频仿真及特性研究 被引量：2

16

作者 丁景焕 郑一鸣 +3 位作者 桂中华 曹锐 吴玮 郭文成 《水电能源科学》 北大核心 2024年第7期183-187,共5页

变速抽水蓄能机组在电网频率—功率快速调节及主动支撑等方面相较于定速机组具有独特优势,为此开展定速与变速抽水蓄能机组联合运行一、二次调频仿真及特性研究。即首先建立定速与变速机组联合运行一、二次调频数值仿真模型,然后实现一... 变速抽水蓄能机组在电网频率—功率快速调节及主动支撑等方面相较于定速机组具有独特优势,为此开展定速与变速抽水蓄能机组联合运行一、二次调频仿真及特性研究。即首先建立定速与变速机组联合运行一、二次调频数值仿真模型,然后实现一、二次调频协调仿真,最后揭示定速与变速机组联合运行一、二次调频动态特性。结果表明,频率阶跃的幅值越大,定速与变速机组出力和有功功率一次调频90%目标值响应时间、二次调频目标值响应时间越长。机组的调功指令配比越高,其出力和有功功率的二次调频目标值响应时间越短,变速机组出力和有功功率二次调频目标值响应时间对调功指令配比的变化更为敏感。定速与变速机组的调功指令配比相同时,联合运行的二次调频目标值总体响应时间更短。 展开更多

关键词 定速抽水蓄能机组 变速抽水蓄能机组 联合运行 一、二次调频 数值仿真 动态特性

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计及转速及功率限制的双馈抽蓄自适应调频控制 被引量：1

17

作者 劳文洁 史林军 +2 位作者 吴峰 杨冬梅 李杨 《上海交通大学学报》 北大核心 2025年第1期28-37,I0005,共11页

双馈抽水蓄能机组可以通过变速运行灵活调节功率,在发电和抽水工况下均具备一定的调频潜能.为挖掘双馈抽水蓄能机组在不同工况下的调频能力,分别建立其适应不同工况运行特点的调频控制模块,提出计及转速及功率限制的自适应变参数调频策... 双馈抽水蓄能机组可以通过变速运行灵活调节功率,在发电和抽水工况下均具备一定的调频潜能.为挖掘双馈抽水蓄能机组在不同工况下的调频能力,分别建立其适应不同工况运行特点的调频控制模块,提出计及转速及功率限制的自适应变参数调频策略.首先,在建立考虑可逆式水泵水轮机动态特性的机组模型基础上,构建发电工况下将频率偏差转换为附加功率指令、抽水工况下将频率偏差转换为附加转速指令的调频模块.其次,分析各调频参数对于频率动态响应的影响,并以系统频率偏差最小为目标,以机组的转速及功率限制为约束,提出基于改进粒子群算法的多工况最优调频参数确定方法,在此基础上形成随机组状态实时调整的自适应变参数调频策略.最后,以含双馈抽水蓄能机组的四机两区系统为例进行仿真分析,仿真结果表明:所提调频策略使机组在不同工况、不同运行状态下均具有良好的调频性能. 展开更多

关键词 双馈抽水蓄能机组 一次调频 转速及功率限制 自适应 变参数

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交流励磁抽水蓄能机组快速功率响应控制策略 被引量：17

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作者 李辉 黄樟坚 +4 位作者 刘海涛 宋二兵 肖洪伟 骆林 黄智欣 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2017年第11期156-161,175,共7页

基于交流励磁抽水蓄能机组运行特点,分别建立可逆水泵水轮机和交流励磁电机数学模型;针对可逆水泵水轮机在不同运行模式下的输出特性,分别建立水轮机工况和水泵工况下的负荷特性优化流程;结合电动和发电运行工况,提出功率由交流励磁调节... 基于交流励磁抽水蓄能机组运行特点,分别建立可逆水泵水轮机和交流励磁电机数学模型;针对可逆水泵水轮机在不同运行模式下的输出特性,分别建立水轮机工况和水泵工况下的负荷特性优化流程;结合电动和发电运行工况,提出功率由交流励磁调节,转速或导叶由可逆水泵水轮机控制的抽水蓄能机组快速功率响应控制策略。通过与传统转速励磁控制策略进行仿真比较,结果表明所提控制策略能够同时提高机组的功率响应速率和可逆水泵水轮机运行效率。 展开更多

关键词 交流励磁抽水蓄能机组 功率响应速率 可逆水泵水轮机 负荷特性优化

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变速抽水蓄能机组转子绕组内部短路故障保护 被引量：11

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作者 陈俊 叶宏 +3 位作者 李华忠 李建春 陈晓刚 王凯 《中国电力》 CSCD 北大核心 2021年第12期121-127,136,共8页

针对变速抽水蓄能机组转子绕组内部短路故障存在"弱保护"问题,提出一种基于定子侧分支环流的交流励磁电机转子绕组内部短路故障保护方法。根据多回路理论分析理论,从数字滤波器设计、保护判据、防误措施等方面研究了变速抽水... 针对变速抽水蓄能机组转子绕组内部短路故障存在"弱保护"问题,提出一种基于定子侧分支环流的交流励磁电机转子绕组内部短路故障保护方法。根据多回路理论分析理论,从数字滤波器设计、保护判据、防误措施等方面研究了变速抽水蓄能机组转子绕组短路故障保护的关键技术,研制了保护样机,并搭建动模试验平台进行了验证。试验结果表明,该方法能可靠反映转子绕组匝间和相间短路故障,基于该原理的保护装置即将在国内某变速抽水蓄能机组上投入应用。 展开更多

关键词 变速抽水蓄能机组 交流励磁 转子绕组 匝间短路 相间短路

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抽水工况双馈可变速抽蓄机组机电暂态建模及有功–频率耦合特性 被引量：24

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作者 陈亚红 邓长虹 +4 位作者 刘玉杰 徐正华 李定林 陈满 彭鹏 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第3期942-956,共15页

传统定速抽蓄机组在抽水工况下输入功率无法连续调节,不具备参与电网调频能力。双馈式可变速抽蓄机组是一种新型的水电系统,由于抽水工况下转速连续可调,在保证静态扬程的前提上,通过变速运行,机组输入功率调节范围拓宽。为挖掘机组参... 传统定速抽蓄机组在抽水工况下输入功率无法连续调节,不具备参与电网调频能力。双馈式可变速抽蓄机组是一种新型的水电系统,由于抽水工况下转速连续可调,在保证静态扬程的前提上,通过变速运行,机组输入功率调节范围拓宽。为挖掘机组参与电网调频潜能,首先建立抽水工况可变速机组的简化机电暂态模型,该模型以抽水工况可逆水泵水轮机运行特性为基础,考虑了流体在过流管道内的动态特性,并计及导叶的附加摩擦效应;然后从水力的角度揭示了抽水工况机组具备调频能力的本质原因;阐明了抽水工况机组改善电网频率特性的机理,并给出了控制器参数的推荐范围。最后,仿真和实验结果验证所提抽水工况机组改善电网频率特性的能力。 展开更多

关键词 抽水工况 双馈可变速抽蓄机组 频率调节 频率特性 改进型系统频率响应模型

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