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双馈变速抽蓄机组关键技术及展望 被引量:3
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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
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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: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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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
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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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三机式抽水蓄能机组中多级离心泵径向前导叶优化研究
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作者 刘心宇 杨浩 +2 位作者 王维 张双全 袁晓辉 《水电能源科学》 北大核心 2025年第3期158-162,共5页
多级离心泵的径向前导叶是水力设计的难点,导叶流道沿流动方向的扩散过大会导致内部生成漩涡和回流,进而产生较大的水力损失。本文以某用于三机式抽水蓄能机组的大型三级立式离心泵为研究对象,用数值方法对比分析了三个径向前导叶设计... 多级离心泵的径向前导叶是水力设计的难点,导叶流道沿流动方向的扩散过大会导致内部生成漩涡和回流,进而产生较大的水力损失。本文以某用于三机式抽水蓄能机组的大型三级立式离心泵为研究对象,用数值方法对比分析了三个径向前导叶设计方案。结果显示,径向前导叶内部损失与其导叶通道的扩散度关系密切,当径向前导叶整体扩散度较大时,会导致通道内出现大范围的漩涡回流区域,影响过流部件之间的匹配。当导叶通道整体扩散度较小,局部扩散度较大时,能避免大范围的漩涡区域形成,但会出现局部小范围的流动分离。当导叶通道整体和局部扩散度均较低时,导叶进、出口速度呈现明显周期性,流动性能最好。 展开更多
关键词 三机式抽蓄机组 多级离心泵 径向前导叶 优化设计 扩散度
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变速抽水蓄能机组转子接地故障精确定位方法
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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
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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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变速抽蓄机组有功分阶段多档位控制策略
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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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梯级水能循环模式下多能系统互补运行研究:以龙羊峡—拉西瓦基地为例
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作者 曹炯玮 李想 +2 位作者 魏加华 高洁 吴睿妍 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第13期5044-5060,I0009,共18页
针对黄河上游新能源装机大规模增加及梯级水能循环利用等新形势变化,该文以龙羊峡—拉西瓦系统为例,以发电量和稳定性最大为目标,建立水-光-风-储多能系统短期互补多目标优化调度模型,给出常规水电扩机、新增可逆式机组、风光装机进步... 针对黄河上游新能源装机大规模增加及梯级水能循环利用等新形势变化,该文以龙羊峡—拉西瓦系统为例,以发电量和稳定性最大为目标,建立水-光-风-储多能系统短期互补多目标优化调度模型,给出常规水电扩机、新增可逆式机组、风光装机进步增大、可逆式机组进步扩容等不同电源组合和装机规模,不同季节和天气等情景下的帕累托最优曲线,多能系统打捆外送最优曲线,常规水电和可逆式机组优化调度方式。结果显示,随着多能系统稳定性增加,发电量减小,新能源弃电率增加。可逆式机组利用风光弃电抽水和泄水发电,具有储能和调峰的双重作用,常规水电扩机仅具有调峰作用,因此在系统发电量、稳定性以及新能源利用等方面可逆式机组效果优于常规水电扩机。随着风光装机规模不断增加,需要进一步增加可逆式机组规模,但也面临着水位、流量的波动性增加,给工程安全稳定运行带来一定影响。在相同季节和天气情景下,随系统装机规模增加,系统发电量有明显增加,常规水电发电量没有明显变化,可逆式机组在白天光伏大发时抽水,夜间发电。 展开更多
关键词 多能互补 短期调度 多目标优化 常规水电扩机 可逆式机组 龙羊峡—拉西瓦系统
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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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抽蓄机组主进水球阀流通性能与流动特性分析
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作者 郭贤光 姜沛东 +4 位作者 郭克敏 王啸 贾瑞卿 杨雍杰 李超顺 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第5期97-101,108,共6页
抽蓄机组主进水球阀流通性能与流动特性受到阀芯类型、阀芯开度、流道结构等多种因素的影响,阀芯处的流态可能影响球阀的空化性能,进一步地引起阀芯、密封等结构件发生激振甚至空蚀破坏。对此,建立考虑主进水球阀阀体间隙的流场数值仿... 抽蓄机组主进水球阀流通性能与流动特性受到阀芯类型、阀芯开度、流道结构等多种因素的影响,阀芯处的流态可能影响球阀的空化性能,进一步地引起阀芯、密封等结构件发生激振甚至空蚀破坏。对此,建立考虑主进水球阀阀体间隙的流场数值仿真模型,基于Realizable k-ε湍流模型及Zwart-Gerber-Belamri空化模型,对不同开度、不同进口管道结构下球阀的流通性能及流动特性展开对比分析。分析结果表明:球阀流量系数与开度正相关而流阻系数则相反,其中球阀开度45°为流阻系数转折点,即开度小于45°时球阀流阻系数随着开度增大而显著下降,开度大于45°后则趋于平稳。在几种不同的球阀入口倾角中,tanθ=1/6时流通性能最佳,且空化性能有所提高,其初生空化数较tanθ=0时下降1.42%。流场分析结果表明,不同开度下球阀内部压力与速度分布存在较大差异,小开度时出流方向射流现象明显。而同一开度下不同入口倾角时,流场分布差异相对较小,且分布差异主要原因在于不同入口倾角所导致的入流方向与阀体间隙以及阀芯流道间夹角的不同。 展开更多
关键词 抽水蓄能机组 主进水球阀 流通性能 空化性能 流动特性
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抽水蓄能机组调速系统液压部分设备性能评估
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作者 胡立昂 程远楚 +3 位作者 陈启明 李青楠 赵红红 王华军 《水电能源科学》 北大核心 2025年第7期197-201,共5页
针对调速系统液压设备数量多、种类多、监测数据少的特点,建立了调速系统液压性能评价模型和性能评价指标体系,探讨了基于模糊层次综合评价法的调速系统液压部分健康评价方法与评价过程,给出了调速系统液压部分设备各评价指标健康度的... 针对调速系统液压设备数量多、种类多、监测数据少的特点,建立了调速系统液压性能评价模型和性能评价指标体系,探讨了基于模糊层次综合评价法的调速系统液压部分健康评价方法与评价过程,给出了调速系统液压部分设备各评价指标健康度的详细计算方法,并在某抽水蓄能电站调速系统液压部分状态监测系统中得到了实际应用,动态评价调速系统液压部分的健康状态。结果表明,设备性能评估状态为良好,与实际情况相符,验证了所提方法可行、有效。 展开更多
关键词 性能评估 模糊层次分析法 抽水蓄能机组 调速系统 液压部分
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基于稀疏高斯过程回归健康模型的抽蓄机组轴系健康状态评估方法
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作者 张启航 张孝远 +2 位作者 张宇翔 高玉峰 马驰 《水电能源科学》 北大核心 2025年第3期173-176,共4页
抽水蓄能机组(以下简称抽蓄机组)在高比例新能源电力系统中担任调能角色,对其设备开展实时健康评估对机组本身及其互联电力系统的安全均有重要意义。针对当前研究在揭示机组性能退化的不确定性、状态评估实时性方面存在的不足,提出了一... 抽水蓄能机组(以下简称抽蓄机组)在高比例新能源电力系统中担任调能角色,对其设备开展实时健康评估对机组本身及其互联电力系统的安全均有重要意义。针对当前研究在揭示机组性能退化的不确定性、状态评估实时性方面存在的不足,提出了一种结合小波阈值降噪(WNR)和稀疏高斯过程回归(SGPR)的抽蓄机组健康状态评估方法。该方法首先采用WNR对监测数据进行降噪以提升数据质量,然后采用抽蓄机组健康运行时刻的数据基于SGPR构造抽蓄机组的健康基准模型(HBM)。在评估时刻,采用在线采集的性能参数与HBM预测得到的健康性能参数的偏差来量化机组的劣化情况。区别于传统的点估计方法,SGPR的输出作为机组性能的合理区间,可量化机组劣化中的不确定性。实例验证表明,与其他方法相比,所提方法在95%置信水平下,拥有最好的区间覆盖率及狭窄的区间宽度,并在计算耗时上相较于传统的高斯过程回归(GPR)方法降低了90%。工程实际检修数据验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 健康状态评估 稀疏高斯过程回归 小波降噪 抽水蓄能机组
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抽蓄机组中低负荷工况轴系水力激振特性分析
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作者 杨海 郭佳伟 +6 位作者 李晓波 杜贻钊 刘连德 孙宏 董洋 郑源 阚阚 《水电能源科学》 北大核心 2025年第5期182-186,220,共6页
抽水蓄能机组宽负荷稳定运行是有力支撑以新能源为主体的新型电力系统建设的重要方式。对某大型抽蓄机组多工况轴系水力激振特性开展研究,采用流固耦合方法分析机组轴系摆度特性,进一步分析机组流场瞬态变化规律。研究表明,随着机组发... 抽水蓄能机组宽负荷稳定运行是有力支撑以新能源为主体的新型电力系统建设的重要方式。对某大型抽蓄机组多工况轴系水力激振特性开展研究,采用流固耦合方法分析机组轴系摆度特性,进一步分析机组流场瞬态变化规律。研究表明,随着机组发电负荷从100%负荷工况逐渐降低,转轮径向水力激振力的显著增加导致了50%负荷工况轴系水导摆度幅值出现显著波动。转轮叶道区域存在大尺度漩涡并诱导流场产生4倍转频为主的压力脉动,可能是驱动转轮径向受力强烈波动的水力激振原因。研究成果为抽蓄电站轴系异常振动特性分析和治理提供了理论支撑和工程实践依据。 展开更多
关键词 抽水蓄能机组 流固耦合 水力激振 轴系振动 流场分析
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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
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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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基于改进EMD和GAM-TCN模型的抽水蓄能机组状态趋势预测
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作者 惠振国 胡志平 +2 位作者 孙政 祝旭 许颜贺 《水电能源科学》 北大核心 2025年第6期175-179,共5页
作为抽水蓄能电站能量转换的核心设备,抽蓄机组运行状态的准确预测对保证电站安全运行具有重要意义。为此,提出一种基于改进经验模态分解(IEMD)和全局注意力机制优化时间卷积网络(GAM-TCN)的机组状态趋势预测方法。首先,鉴于振动信号对... 作为抽水蓄能电站能量转换的核心设备,抽蓄机组运行状态的准确预测对保证电站安全运行具有重要意义。为此,提出一种基于改进经验模态分解(IEMD)和全局注意力机制优化时间卷积网络(GAM-TCN)的机组状态趋势预测方法。首先,鉴于振动信号对机组运行状态的直观表征作用,利用IEMD对振动信号进行分解,得到固有模态分量(IMFs)集合;其次,针对IMFs呈现的多频段、多尺度特征,构建一种新型的GAM-TCN模型,自适应捕获更为精细的数据全局信息,显著提升预测精度。工程实例结果表明,所提方法有助于获取更为精确的状态趋势预测结果,对推动机组智能运维策略发展具有重要意义。 展开更多
关键词 抽水蓄能机组 状态趋势预测 经验模态分解 GAM TCN
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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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高比例新能源并网含抽蓄的联合系统变时段日前调度 被引量:4
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作者 罗远翔 王云龙 +1 位作者 冯扬 郝海鑫 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2024年第8期115-121,132,共8页
为提高高比例新能源并网电力系统中火电机组的平稳运行,提出含抽蓄联合系统变时段日前调度策略。首先,根据抽蓄机组的最优调节区间进行净负荷频谱分析,得到其频域下的波动性质;其次,将波动量与高频分量的模糊熵共同作为评价指标,划分为... 为提高高比例新能源并网电力系统中火电机组的平稳运行,提出含抽蓄联合系统变时段日前调度策略。首先,根据抽蓄机组的最优调节区间进行净负荷频谱分析,得到其频域下的波动性质;其次,将波动量与高频分量的模糊熵共同作为评价指标,划分为不同调度模式;再次,以系统总成本最小为目标,建立考虑抽蓄最优调节的变时段日前调度模型,确定调度计划;最后,通过算例分析验证所提策略的有效性。 展开更多
关键词 抽水蓄能机组 变时段控制 频谱分析 日前调度 模糊熵
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