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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
1
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。
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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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职称材料
全功率变速抽蓄机组调速系统稳定性分析及参数优化
2
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。
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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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职称材料
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
3
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。
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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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职称材料
题名
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
1
作者
栾一航
张远志
庄凯勋
丁理杰
孙建军
机构
综合能源电力装备与系统安全湖北省重点实验室(武汉大学)
武汉大学电气与自动化学院
国网四川省电力公司电力科学研究院
电力物联网四川省重点实验室
出处
《电工技术学报》
北大核心
2025年第3期730-743,共14页
基金
国家电网公司总部科技项目资助(SGSCDK00XTJS2200250)。
文摘
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。
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
Keywords
Full-power variable speed pumped storage unit
hydraulic-mechanical-electric joint simulation
speed priority control
power priority control
power characteristic
分类号
TM312 [电气工程—电机]
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职称材料
题名
全功率变速抽蓄机组调速系统稳定性分析及参数优化
2
作者
栾一航
孙建军
庄凯勋
张远志
查晓明
丁理杰
机构
综合能源电力装备与系统安全湖北省重点实验室
武汉大学电气与自动化学院
国网四川省电力公司电力科学研究院
电力物联网四川省重点实验室
出处
《高电压技术》
北大核心
2025年第4期1599-1608,I0009,I0010,共12页
基金
中国博士后科学基金(2024T170676)
国网四川省电力公司科技项目(521997230004)。
文摘
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。
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
Keywords
full-power VSPS
power priority control
small signal modeling
stability analysis
governor system
control parameters optimization
分类号
TV734 [水利工程—水利水电工程]
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职称材料
题名
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
3
作者
栾一航
李琼林
代双寅
王毅
杨士慧
彭能
孙建军
机构
综合能源电力装备及系统安全湖北省重点实验室(武汉大学电气与自动化学院)
国网河南省电力公司
中国电力科学研究院有限公司
出处
《中国电机工程学报》
北大核心
2025年第21期8338-8349,I0006,共13页
基金
国家重点研发计划项目(2023YFB2407500)。
文摘
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。
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
Keywords
distributed full-power variable-speed pumped storage units(VSPS)
governor
converter
control interactions
complex torque coefficient method
stability enhancement
分类号
TM312 [电气工程—电机]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
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
栾一航
张远志
庄凯勋
丁理杰
孙建军
《电工技术学报》
北大核心
2025
1
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职称材料
2
全功率变速抽蓄机组调速系统稳定性分析及参数优化
栾一航
孙建军
庄凯勋
张远志
查晓明
丁理杰
《高电压技术》
北大核心
2025
0
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下载PDF
职称材料
3
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
栾一航
李琼林
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
0
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职称材料
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