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：1

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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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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：2

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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

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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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大容量变速抽水蓄能机组全功率变频器拓扑对比

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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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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：2

5

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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全功率变速抽水蓄能机组控制策略与调节特性 被引量：8

6

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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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：1

7

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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变速抽水蓄能机组转子绕组内部短路故障保护 被引量：11

8

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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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

9

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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可变速抽水蓄能机组控制系统的仿真研究 被引量：9

10

作者 王之纯 王德贤 钟才惠 《陕西电力》 2013年第2期32-35,共4页

抽水蓄能电站采用交流励磁可变速电机具有提高机组工况运行的效率和转换时间等优点,解决了过去通过改变电机的极对数所带来的技术问题。在Matlab/Simulink仿真软件平台上搭建水泵水轮机、交流励磁电机的仿真模型,并采用定子磁场定向矢... 抽水蓄能电站采用交流励磁可变速电机具有提高机组工况运行的效率和转换时间等优点,解决了过去通过改变电机的极对数所带来的技术问题。在Matlab/Simulink仿真软件平台上搭建水泵水轮机、交流励磁电机的仿真模型,并采用定子磁场定向矢量控制策略对电机模型进行仿真验证。仿真结果表明应用矢量控制策略可以使抽水蓄能双馈电机的有功功率和无功功率解耦并快速响应。 展开更多

关键词 可变速抽水蓄能机组 矢量控制 水泵水轮机 交流励磁电机 功率响应

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参与一次调频的双馈式可变速抽水蓄能机组运行控制 被引量：17

11

作者 龚国仙 吕静亮 +1 位作者 姜新建 孙旭东 《储能科学与技术》 CAS CSCD 2020年第6期1878-1884,共7页

针对以转速为控制目标的双馈式可变速抽水蓄能机组参与电网一次调频问题,提出一种双馈式可变速抽水蓄能机组与水泵水轮机协联控制的一次调频控制策略。建立水泵水轮机与双馈感应电机的数学模型,分析双馈感应电机根据水泵水轮机效率特性... 针对以转速为控制目标的双馈式可变速抽水蓄能机组参与电网一次调频问题,提出一种双馈式可变速抽水蓄能机组与水泵水轮机协联控制的一次调频控制策略。建立水泵水轮机与双馈感应电机的数学模型,分析双馈感应电机根据水泵水轮机效率特性曲线进行转速寻优的过程。分别在双馈感应电机的转速控制和水泵水轮机的导叶开度控制中加入频率控制器,将电网频率的偏差整定为转速和导叶开度的附加指令,并分析了频率控制器参数对双馈式可变速抽水蓄能机组调频效果的影响。仿真结果表明,在频率变化初期,通过双馈式可变速抽水蓄能机组调节转速,短时吸收或释放能量,可减小频率波动的幅值;在频率变化后期,通过水泵水轮机调节导叶开度改变机械力矩,调整输出功率,可减小频率的稳态偏差。 展开更多

关键词 双馈式可变速抽水蓄能机组 转速寻优 一次调频 协联控制

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提升双馈变速抽水蓄能机组频率响应特性的控制策略 被引量：13

12

作者 庄凯勋 孙建军 +2 位作者 丁理杰 栾一航 张远志 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第23期6292-6304,共13页

采用双馈电机(DFIM)的可变速抽水蓄能机组具备出色的全工况调速性能和综合效率,是未来电网调峰调频的一种重要手段。然而,传统的频率控制方法通常将电网频率偏差整定为有功功率修正量,导致该环节与电机固有转速控制环节的控制目标相异,... 采用双馈电机(DFIM)的可变速抽水蓄能机组具备出色的全工况调速性能和综合效率,是未来电网调峰调频的一种重要手段。然而,传统的频率控制方法通常将电网频率偏差整定为有功功率修正量,导致该环节与电机固有转速控制环节的控制目标相异,进而使得变速抽蓄机组无法充分发挥其动态调频特性。鉴于此,该文提出一种基于附加转速修正量的频率响应特性优化控制策略。首先,采用转速优先控制作为基本控制策略,以发挥机组可快速调速的优势。然后,引入频率响应环节,通过电网频率偏差及其变化率得到转速修正量,并限制机组转速的修正范围。同时,为更加合理地调控转子动能,结合电网频率波动过程中的特点,对频率响应环节的参数进行动态调整。通过与同容量同步电机的对比研究发现,在该文控制策略下,DFIM转子动能具有更大的调整范围。在系统投切负载仿真中,该策略与现有频率-有功控制策略相比,不仅减小了频率的变化幅度及稳态误差,而且抑制了过渡过程中的频率波动。 展开更多

关键词 双馈电机 可变速抽水蓄能机组 惯量支撑 频率响应 转速控制

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柔性直流输电系统的变速抽水蓄能机组直流电压辅助控制策略 被引量：9

13

作者 陈磊 庄俊 +3 位作者 王志远 吴玮 谢宁宁 李辉 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2022年第4期154-162,共9页

柔性直流输电是新能源并网消纳的主要输电形式。由于新能源出力波动性会导致柔性直流输电系统的直流电压波动,影响其安全稳定运行。为了有效抑制柔性直流输电系统中直流电压波动,提出变速抽水蓄能机组直流电压辅助控制策略。首先建立了... 柔性直流输电是新能源并网消纳的主要输电形式。由于新能源出力波动性会导致柔性直流输电系统的直流电压波动,影响其安全稳定运行。为了有效抑制柔性直流输电系统中直流电压波动,提出变速抽水蓄能机组直流电压辅助控制策略。首先建立了变速抽水蓄能机组、四端柔性直流电网、风电场及光伏电站的仿真模型。其次,以直流电压偏差乘以相应系数作为变速抽水蓄能机组有功功率参考值微增量,且通过低通滤波器滤去直流电压稳态分量对直流电压辅助控制的影响,提出基于直流电压辅助控制的变速抽水蓄能机组有功功率控制策略。最后,以变速抽水蓄能机组电动和发电工况为例,对变速抽水蓄能机组抑制柔性直流输电系统直流电压波动能力进行仿真,并与传统直接功率控制策略进行对比分析。仿真结果表明新能源出力波动引起的直流电压波动频率集中在10 Hz以下,且所提变速抽水蓄能机组控制策略可以有效抑制柔性直流系统直流电压波动。 展开更多

关键词 变速抽水蓄能机组 柔性直流输电系统 辅助电压控制 可再生能源并网

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变速抽水蓄能机组水泵方向启动过程的监控流程研究 被引量：1

14

作者 赵博 秦俊 高翔 《中国农村水利水电》 北大核心 2017年第8期209-213,共5页

采用转子交流励磁结构的变速机组在抽水工况下亦可进行功率调节,有效地解决了常规定速机组抽水工况功率不可调节,调度运行模式单一的缺点。合理的监控流程是保障机组启动成功率的关键环节,目前国内还没有针对可变速机组的监控流程的探... 采用转子交流励磁结构的变速机组在抽水工况下亦可进行功率调节,有效地解决了常规定速机组抽水工况功率不可调节,调度运行模式单一的缺点。合理的监控流程是保障机组启动成功率的关键环节,目前国内还没有针对可变速机组的监控流程的探讨。通过分析对比变速机组与定速机组的机械结构与励磁控制方向,结合常规机组的调试经验,提出了可变速机组水泵方向启动的三种可行方式的监控流程,即静止变频器启动,背靠背启动和自启动。前两种启动方式的监控流程是在定速机组启动流程的基础上做出适当修改。自启动方式的监控流程则是根据变速发电电动机励磁系统的原理,结合电气及水机等分系统的工作方式,提出的一种可行的监控流程的设想。 展开更多

关键词 转子交流励磁 变速抽水蓄能机组 水泵启动 监控流程

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变速抽水蓄能机组运行转速对水泵断电工况的影响规律研究 被引量：4

15

作者 刘元洪 杨威嘉 +1 位作者 黄一凡 王珏 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2023年第3期144-153,共10页

【目的】变速运行技术是抽水蓄能行业重要的发展新方向,为了研究变速抽水蓄能机组不同初始运行转速对水泵断电工况的影响规律,【方法】分别对变速抽水蓄能机组在不同初始转速下发生水泵断电的导叶关闭和导叶拒动工况进行数值模拟,分析... 【目的】变速运行技术是抽水蓄能行业重要的发展新方向,为了研究变速抽水蓄能机组不同初始运行转速对水泵断电工况的影响规律,【方法】分别对变速抽水蓄能机组在不同初始转速下发生水泵断电的导叶关闭和导叶拒动工况进行数值模拟,分析了该水力过渡过程中各关键物理量的变化规律、调节保证极值以及工况点轨迹演变规律。【结果】结果显示:变速抽水蓄能机组在允许的初始运行转速变化范围内(96%~108%)发生水泵断电。若导叶关闭,则该算例机组的蜗壳压力升高率、尾水管压力降低率、转速反转率变化范围分别在2.20%、3.28%、5.20%以内,不同初始运行转速对应的工况点轨迹线前期差别较大,而在进入水泵制动工况后的过渡过程中则接近重合。若导叶拒动,则不同初始转速对应的工况点轨迹线均与导叶初始开度的等开度线重合。【结论】结果表明:不同初始转速对应的流量和力矩在后续的过渡过程中的变化规律和变化幅值近似,蜗壳压力升高率、尾水管压力降低率、转速反转率变化范围均小于导叶关闭情况下相应的变化范围,分别在1.13%、2.98%、0.4%以内。研究成果可为我国变速抽水蓄能机组的实际投运提供一定技术支持。 展开更多

关键词 变速抽水蓄能机组 水泵断电 运行转速 调节保证极值 工况点轨迹

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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

16

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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基于内部故障仿真的可变速抽水蓄能发电电动机定子侧主保护优化配置研究 被引量：14

17

作者 尹项根 乔健 +3 位作者 王义凯 谭力铭 卢庆辉 李伟 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2022年第13期1-10,共10页

大型可变速抽水蓄能机组具有交流励磁和变速恒频发电的特点,研究其内部故障仿真建模方法对明确其主保护最优配置方案有实用意义。首先,基于分支电压方程和磁链方程建立可变速抽水蓄能发电电动机的通用数学计算模型,能够实现对并网满载... 大型可变速抽水蓄能机组具有交流励磁和变速恒频发电的特点,研究其内部故障仿真建模方法对明确其主保护最优配置方案有实用意义。首先,基于分支电压方程和磁链方程建立可变速抽水蓄能发电电动机的通用数学计算模型,能够实现对并网满载工况下定子绕组内部短路故障和开焊断线故障的暂态仿真。仿真结果中两类故障的故障特征与理论分析一致,验证了该数学计算模型的正确性。然后,根据定子绕组的绕线规律分析可能发生的短路故障和断线故障情况,利用所建立的数学模型对所有故障情况进行仿真计算。最后,经定量化分析比较,发现主保护配置方案为:“零序横差电流保护+裂相横差电流保护+完全纵差电流保护”时保护覆盖范围最大。 展开更多

关键词 可变速抽水蓄能机组 内部短路故障 开焊断线故障 主保护优化

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变-定速抽水蓄能机组混合式布置对甩负荷过渡过程的影响 被引量：5

18

作者 胡超 陈胜 +2 位作者 柏家串 宫亚茹 张健 《水电能源科学》 北大核心 2023年第12期190-194,共5页

目前尚缺少较复杂的多洞多机输水系统下变-定速机组混合式布置对甩负荷过渡过程影响的研究。基于一维管道瞬变流理论,采用特征线法建立了“引水两洞四机、尾水四机一洞”的变-定速抽水蓄能机组水力过渡过程数学模型,并结合实际工程算例... 目前尚缺少较复杂的多洞多机输水系统下变-定速机组混合式布置对甩负荷过渡过程影响的研究。基于一维管道瞬变流理论,采用特征线法建立了“引水两洞四机、尾水四机一洞”的变-定速抽水蓄能机组水力过渡过程数学模型,并结合实际工程算例探讨了甩负荷工况下变-定速机组混合式布置对调节保证参数的影响。结果表明,相比于变速机组分布于不同引水主洞的布置方案,两台变速机组布置于同一引水主洞方案下甩负荷过渡过程中的调节保证参数在发电效率较高区内更为安全。 展开更多

关键词 可变速抽水蓄能机组 混合式布置 甩负荷过渡过程 发电效率 调节保证参数

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变速抽水蓄能和直驱风电系统的阻抗建模及稳定性分析 被引量：7

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作者 王方洲 刘开培 +3 位作者 秦亮 陈满 朱蜀 杜一星 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2021年第17期61-69,共9页

变速抽水蓄能和直驱风电联合运行系统中存在多种电力电子装置,且运行工况复杂,亟须对该类系统的稳定性进行深入研究。在构造双馈感应电动机小信号模型时,把双馈感应电动机转速作为变量,并引入水泵水轮机小信号模型,建立了d-q-0坐标系下... 变速抽水蓄能和直驱风电联合运行系统中存在多种电力电子装置,且运行工况复杂,亟须对该类系统的稳定性进行深入研究。在构造双馈感应电动机小信号模型时,把双馈感应电动机转速作为变量,并引入水泵水轮机小信号模型,建立了d-q-0坐标系下联合运行系统的宽频段阻抗模型;同时对不同工况、不同参数下的系统稳定性进行了相应的分析。分析结果表明:系统在快速转速控制方式下稳定性受电气侧参数影响更大;对于变速抽水蓄能机组与直驱风电机组,前者锁相环阻尼比的减小会增大后者锁相环阻尼比的稳定域,二者控制器积分参数间也存在一定程度的耦合。最后,通过仿真验证了理论分析的正确性。 展开更多

关键词 变速抽水蓄能机组 直驱风电机组 阻抗法 小信号稳定性

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