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双馈变速抽蓄机组关键技术及展望 被引量:4
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作者 郭磊 许昌 张飞 《电力自动化设备》 北大核心 2025年第1期172-183,共12页
双馈变速抽蓄机组不局限于额定转速运行,已成为抽水蓄能领域的新方向和研发热点。介绍了双馈变速抽蓄机组的社会需求和国内外发展现状,概述了双馈变速抽蓄机组的原理并总结了其特点。结合双馈变速抽蓄机组的特点对其典型应用场景进行了... 双馈变速抽蓄机组不局限于额定转速运行,已成为抽水蓄能领域的新方向和研发热点。介绍了双馈变速抽蓄机组的社会需求和国内外发展现状,概述了双馈变速抽蓄机组的原理并总结了其特点。结合双馈变速抽蓄机组的特点对其典型应用场景进行了分类;对变流器技术、控制技术和机组设计及制造技术等双馈变速抽蓄机组关键技术的研究现状和主要问题进行了梳理;并对双馈变速抽蓄机组未来的发展进行了思考与展望。 展开更多
关键词 双馈变速抽蓄机组 变流器 协调控制 交流励磁 电动发电机 水泵水轮机 新能源
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全功率变速抽水蓄能机组的阻抗建模及并网稳定性分析
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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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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
3
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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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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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
5
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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变速抽蓄机组有功分阶段多档位控制策略
6
作者 贾思思 成昕雨 +2 位作者 郑建栋 王丹 毛承雄 《水电能源科学》 北大核心 2025年第1期182-186,共5页
变速抽蓄机组具有优越的快速有功支撑能力,是协助新能源消纳和保障新型电力系统安全稳定运行的重要手段,但其有功调节中存在功率响应差额问题以及励磁单元与调速器响应速度差异造成的功率失衡会导致转速反调波动,从而影响机组长期安全... 变速抽蓄机组具有优越的快速有功支撑能力,是协助新能源消纳和保障新型电力系统安全稳定运行的重要手段,但其有功调节中存在功率响应差额问题以及励磁单元与调速器响应速度差异造成的功率失衡会导致转速反调波动,从而影响机组长期安全稳定运行,而目前协调有功和转速的控制策略无法充分发挥变速抽蓄机组有功快速响应能力。为此,设计了有功参考值整定单元,解决了有功调节的差额问题;提出了有功分阶段多档位控制策略,考虑转速安全范围对有功进行分阶段控制,充分协调转速反调和有功快速调节之间的矛盾;基于Simulink仿真平台,验证了所提出的策略能有效提高有功调节精度,且可在抑制转速反调的基础上有效提升功率调节性能,有利于充分发挥变速抽蓄机组调频优势,保障机组长期安全稳定运行。 展开更多
关键词 变速抽蓄机组 快速有功调节 协调控制 交流励磁
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变速抽水蓄能机组转子接地故障精确定位方法
7
作者 乔健 尹昕 +3 位作者 王义凯 尹项根 刘之畅 戴志辉 《电力自动化设备》 北大核心 2025年第3期95-101,共7页
变速抽水蓄能机组的转子绕组是特殊的三相绕组结构,不仅令传统的转子接地故障定位方法不再适用,还增加了接地故障选相问题。为此,提出了一种变速抽水蓄能机组转子绕组接地故障定位方法。分析了转子槽导体感应电势的产生机理,总结了转子... 变速抽水蓄能机组的转子绕组是特殊的三相绕组结构,不仅令传统的转子接地故障定位方法不再适用,还增加了接地故障选相问题。为此,提出了一种变速抽水蓄能机组转子绕组接地故障定位方法。分析了转子槽导体感应电势的产生机理,总结了转子绕组电势的相位特征与运行工况的关系,利用分段函数精确解析了绕组电势的幅值和相位变化规律。在此基础上,基于相量轨迹分析提出了一种可靠的转子接地故障选相方法。进一步,根据中性点对地电压相量、故障点对地电压相量及故障绕组电势相量的几何关系,构造了转子接地故障定位的最优化模型,通过求解可实现转子接地故障的精确定位。仿真和实验结果验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 变速抽蓄机组 转子接地故障 故障选相 故障定位 绕组电势分布
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基于频率特征的变速抽蓄机组转子侧单相接地故障区域定位
8
作者 邢恺 桂林 +2 位作者 张琦雪 王凯 陈龙翔 《电力系统自动化》 北大核心 2025年第13期187-194,共8页
抽水蓄能电站因其技术成熟、容量大、经济性高,已成为新型电力系统的重要调节手段。双馈变速抽蓄机组因其高效的运行性能和快速调节能力备受关注。相较于常规同步发电机,双馈变速抽蓄机组的转子绕组和励磁系统更复杂,长期运行更易出现... 抽水蓄能电站因其技术成熟、容量大、经济性高,已成为新型电力系统的重要调节手段。双馈变速抽蓄机组因其高效的运行性能和快速调节能力备受关注。相较于常规同步发电机,双馈变速抽蓄机组的转子绕组和励磁系统更复杂,长期运行更易出现单相接地故障。现有的接地故障保护方案主要针对常规定速机组,难以有效覆盖双馈变速抽蓄机组的转子绕组和励磁系统。为解决这一问题,首先,对故障区域进行划分,并进一步分析了不同区域的单相接地故障特征。然后,通过建模仿真验证了各区域的故障特征分析,并提出了基于中性点电压特征频率分量判据与接地过渡电阻判据的故障区域定位方法,为双馈变速抽蓄机组提供了一种有效的转子接地故障保护方案。 展开更多
关键词 新型电力系统 变速抽蓄机组 转子 单相接地故障 故障定位 中性点电压
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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
9
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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抽水蓄能机组事件触发自抗扰切换控制研究
10
作者 张晓东 王斌 +1 位作者 王绍强 刘洹 《水电能源科学》 北大核心 2025年第8期203-207,共5页
针对抽水蓄能机组调速系统调节对象呈现高度非线性特性,PID控制在一定程度上无法满足机组的高品质运行要求的问题,针对抽水蓄能调速系统设计了线性/非线性自抗扰切换控制器,并引入事件触发机制作为控制器切换的条件;然后设计滤波器防止... 针对抽水蓄能机组调速系统调节对象呈现高度非线性特性,PID控制在一定程度上无法满足机组的高品质运行要求的问题,针对抽水蓄能调速系统设计了线性/非线性自抗扰切换控制器,并引入事件触发机制作为控制器切换的条件;然后设计滤波器防止观测器输出的信号值产生突变使机组振动;最后,在抽水蓄能机组空载开机与发电机负荷波动工况下,对基于事件触发的自抗扰切换控制器进行仿真,结果表明所设计的控制器综合了线性自抗扰控制与非线性自抗扰控制的优点,具有更强的鲁棒性。 展开更多
关键词 抽水蓄能机组调速系统 非线性特性 PID控制 自抗扰切换控制 事件触发 滤波器
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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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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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基于改进PID^(μ)的抽水蓄能机组调速系统控制优化
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作者 李佰霖 孟凯悦 +2 位作者 龚子锐 崔晓龙 付文龙 《水电能源科学》 北大核心 2025年第7期192-196,191,共6页
为提高水电机组调速控制性能,提出一种改进蜣螂算法优化基于跟踪微分器的PID^(μ)控制策略,首先搭建抽水蓄能机组调速系统精细化模型;其次,提出基于跟踪微分器的PID^(μ)控制,使调速系统响应快速且超调量小,并将微分环节由整数阶次推向... 为提高水电机组调速控制性能,提出一种改进蜣螂算法优化基于跟踪微分器的PID^(μ)控制策略,首先搭建抽水蓄能机组调速系统精细化模型;其次,提出基于跟踪微分器的PID^(μ)控制,使调速系统响应快速且超调量小,并将微分环节由整数阶次推向分数阶,改善微分控制环节对扰动过度敏感的问题。同时将时间与绝对误差乘积的积分指标(ITAE)、超调量和稳态误差线性加权建立目标函数,利用佳点集、莱维飞行建立改进蜣螂算法并优化控制器参数;最后通过不同水头下空载转速扰动试验和带负载转速扰动试验进行仿真验证。结果表明,该控制策略可有效降低调速系统超调量和平缓扰动后的波动幅度。 展开更多
关键词 抽水蓄能机组调速控制 PID^(μ)控制 参数优化 跟踪微分器 改进蜣螂优化算法
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考虑不对称转速边界约束的变速抽蓄机组综合惯量调频控制 被引量:3
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作者 成昕雨 王丹 +1 位作者 李文浩 毛承雄 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2024年第16期88-98,共11页
当系统出现频率跌落时,变速抽蓄机组可大幅降低转速、迅速释放转子动能,从而为系统提供惯量支撑,但目前已有的调频方案未能有效发挥变速抽蓄机组的这一优势。为充分利用转子动能,提出一种考虑不对称转速边界约束的变速抽蓄机组综合惯量... 当系统出现频率跌落时,变速抽蓄机组可大幅降低转速、迅速释放转子动能,从而为系统提供惯量支撑,但目前已有的调频方案未能有效发挥变速抽蓄机组的这一优势。为充分利用转子动能,提出一种考虑不对称转速边界约束的变速抽蓄机组综合惯量调频控制策略。首先,从变速抽蓄机组的有功支撑特性和不对称转速约束条件出发,得出适用于变速抽蓄机组的最优频率控制结构,该结构中包含两个时间常数不同的虚拟惯量控制环节。然后,分析各惯量控制环节的作用并整定相关参数。在此基础上,计及变速抽蓄机组运行特性与电力系统调频需求,设计了变速抽蓄机组不对称综合惯量控制策略,使得机组转速降低时可以为系统提供更大的惯量支撑。仿真结果表明,所提调频策略能够充分发挥变速抽蓄机组的优势,维持系统频率稳定。 展开更多
关键词 变速抽蓄机组 综合惯量控制 频率调节 惯量支撑 转子动能
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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
15
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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基于时域动态过程的变速抽蓄机组外部故障短路电流计算方法 被引量:3
16
作者 卢庆辉 乔健 +4 位作者 尹项根 刘之畅 王义凯 朱凌进 毛冀龙 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期172-179,共8页
变速抽蓄机组(VSPSU)采用特殊的交流励磁结构及控制方式,导致其外部故障短路特性与常规定速机组相比差异巨大。为此,提出了一种基于时域动态过程的外部故障短路电流计算方法。根据VSPSU外部故障下的励磁及控制特点,将外部故障下的VSPSU... 变速抽蓄机组(VSPSU)采用特殊的交流励磁结构及控制方式,导致其外部故障短路特性与常规定速机组相比差异巨大。为此,提出了一种基于时域动态过程的外部故障短路电流计算方法。根据VSPSU外部故障下的励磁及控制特点,将外部故障下的VSPSU分为持续励磁和跨接器动作这2种情况,并基于空间矢量分析分别建立2种情况下的时域动态电路模型。在此基础上,结合2种情况的过渡边界条件和定子磁链动态特性推导得到VSPSU外部故障短路电流的解析表达式。与PSCAD/EMTDC仿真结果的对比表明,所提出的VSPSU外部故障短路电流计算方法具有较高的准确性及实用价值,能满足变速抽水蓄能电站一次设备选型以及继电保护等工作的需要。 展开更多
关键词 变速抽蓄机组 外部故障 短路电流 跨接器 动态电路
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变速抽蓄机组失磁故障分析及保护研究 被引量:4
17
作者 卢庆辉 尹项根 +2 位作者 乔健 王义凯 尹昕 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期1390-1403,共14页
变速抽蓄机组(VSPSU)的励磁及控制方式复杂且易发生失磁故障,配置针对性的失磁保护对保障其安全运行至关重要。该文基于直流励磁系统和交流励磁系统的差异分析,将VSPSU的失磁故障划分为对称失磁和不对称失磁两种故障形式,并主要针对对... 变速抽蓄机组(VSPSU)的励磁及控制方式复杂且易发生失磁故障,配置针对性的失磁保护对保障其安全运行至关重要。该文基于直流励磁系统和交流励磁系统的差异分析,将VSPSU的失磁故障划分为对称失磁和不对称失磁两种故障形式,并主要针对对称失磁故障开展研究。首先,分别从故障位于机侧和网侧角度出发分析VSPSU发生对称失磁故障后的电气量变化特性及其故障危害;然后,推导证明了传统失磁阻抗圆保护判据在VSPSU中应用时不具有可靠性,VSPSU缺乏具有针对性的保护方案;最后,基于VSPSU的失磁故障特性,提出了针对机侧对称失磁故障的下抛阻抗圆判据和针对网侧对称失磁故障的直流电压判据,两者结合形成了对VSPSU对称失磁故障的保护方案。仿真结果表明,该文所提方案可有效地检测VSPSU在各种运行工况下的对称失磁故障,以满足VSPSU对失磁保护可靠性的要求。 展开更多
关键词 变速抽蓄机组 交流励磁 失磁故障 失磁保护 保护可靠性
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大型双馈式可变速抽水蓄能机组协联控制策略研究 被引量:3
18
作者 王庭政 汪玉清 +2 位作者 周攀 冯陈 周大庆 《水电能源科学》 北大核心 2024年第12期143-146,138,共5页
针对大型变速机组调速器控制策略及交流励磁侧与调速器之间的具体协调配合控制方面的研究较少的问题,分别对双馈式可变速抽水蓄能机组调速器的转速控制、功率控制、开度控制模式以及交流励磁系统转速控制和功率控制模式开展研究。在不... 针对大型变速机组调速器控制策略及交流励磁侧与调速器之间的具体协调配合控制方面的研究较少的问题,分别对双馈式可变速抽水蓄能机组调速器的转速控制、功率控制、开度控制模式以及交流励磁系统转速控制和功率控制模式开展研究。在不同工况下基于不同的控制模式提出4种可行的机组协联控制策略,利用Matlab/Simulink软件搭建双馈式可变速抽蓄机组模型,对提出的控制策略进行仿真对比,进而获得不同工况下最适合的控制策略。结果表明,发电工况下适合用交流励磁系统控制功率、机组调速器控制转速的控制策略;抽水工况下适合用交流励磁系统控制功率、机组调速器控制开度的控制策略。 展开更多
关键词 双馈式可变速抽蓄机组 机组控制 水轮机调节 励磁控制
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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
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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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可变速抽蓄机组转子绕组新型主保护方案性能分析 被引量:1
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作者 白珈宁 桂林 +4 位作者 刘苗 李岩军 高晨光 曹天植 严乙桉 《中国电力》 CSCD 北大核心 2024年第10期208-217,共10页
丰宁可变速抽蓄机组的投运使得其转子绕组保护方案的配置备受关注。运用多回路分析法,对湘潭电机厂制造的12 kW交流励磁样机所有实际可能发生的转子绕组内部故障进行了仿真,在此基础上对基于定子分支谐波环流的转子绕组新型主保护方案... 丰宁可变速抽蓄机组的投运使得其转子绕组保护方案的配置备受关注。运用多回路分析法,对湘潭电机厂制造的12 kW交流励磁样机所有实际可能发生的转子绕组内部故障进行了仿真,在此基础上对基于定子分支谐波环流的转子绕组新型主保护方案的性能进行了分析,并进一步明确了新型转子绕组主保护方案不能动作故障类型及相应的改进措施,为后续国产化示范项目中可变速抽蓄机组的稳定运行奠定基础。 展开更多
关键词 可变速抽蓄机组 转子绕组内部故障 多回路分析法 谐波分析 主保护设计
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