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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 被引量:1
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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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基于动态日碳排放配额模型的抽蓄辅助燃煤机组深度调峰低碳经济调度
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作者 林俐 唐传伟 +3 位作者 丁文敏 徐宁 周龙文 赵冬梅 《华北电力大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期1-10,I0001-I0003,共13页
为解决高比例风电系统的调峰难题,燃煤机组需进行灵活性改造,并频繁深度调峰,这将导致系统低碳经济运行水平下降。据此,梳理燃煤机组灵活性改造方法,分析经灵活性改造后的燃煤机组调峰全过程碳排放特性,得到基于调峰阶段划分的燃煤机组... 为解决高比例风电系统的调峰难题,燃煤机组需进行灵活性改造,并频繁深度调峰,这将导致系统低碳经济运行水平下降。据此,梳理燃煤机组灵活性改造方法,分析经灵活性改造后的燃煤机组调峰全过程碳排放特性,得到基于调峰阶段划分的燃煤机组碳排放强度计算模型;计及风电电量与净负荷峰谷差对系统碳排放的影响,建立动态的日碳排放额度分配模型;发挥抽蓄机组的减排潜力,提出一种基于动态日碳排放配额的抽蓄辅助燃煤机组深度调峰低碳经济调度策略,进而建立以系统总成本最小为目标的低碳经济调度模型。最后,基于改进的IEEE39节点算例进行仿真分析,验证了所提模型的可行性,且结果表明所提策略能在满足全年碳排放限额的基础上,保证系统经济性,并有效提高抽蓄的利用率和风电消纳水平。 展开更多
关键词 碳排放配额 燃煤机组 深度调峰 碳排放特性 抽水蓄能 低碳经济调度
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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:2
5
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
7
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
8
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:3
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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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实测数据驱动的抽水蓄能机组轴系分数阶动力学建模与分析
13
作者 谭志锋 孙尔军 +3 位作者 汪洋 郝国文 李燕 孙万泉 《振动与冲击》 北大核心 2025年第19期1-10,共10页
随着数字孪生和智慧水电的快速发展,面向真实场景的数据驱动建立高效率和高仿真系统模型的需求越发迫切。针对机组系统运行中的关键轴系振动问题,利用Hurst指数和Hilbert边际谱深入挖掘了抽水蓄能机组实测振动信息的内在动力学特征和发... 随着数字孪生和智慧水电的快速发展,面向真实场景的数据驱动建立高效率和高仿真系统模型的需求越发迫切。针对机组系统运行中的关键轴系振动问题,利用Hurst指数和Hilbert边际谱深入挖掘了抽水蓄能机组实测振动信息的内在动力学特征和发生机理,揭示了不同运行工况下时程信号的长记忆特性和非平稳宽频振动特性;利用分数阶微积分具有历史性、记忆性以及非局部性的特点,提出了新的机组轴系分数阶动力学建模理论;结合先前整数阶模型的系统经验参数,并充分利用实测振动数据,优化识别出模型中的分数阶微分参数。通过预估-校正法求解和非线性动力学特性分析,并与传统整数阶轴系模型进行了对比,验证了所构建分数阶模型的有效性和先进性,提高了抽水蓄能机组轴系动力学分析的仿真精度。 展开更多
关键词 抽水蓄能机组 实测数据驱动 机组轴系振动 分数阶模型 非线性振动
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抽水蓄能机组整机动力学模型及机架振动特性分析
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作者 黄锦辉 曾辉 +4 位作者 万晶宇 叶毫阳 薛聪聪 庞河清 张万福 《动力工程学报》 北大核心 2025年第11期1833-1843,共11页
针对抽水蓄能机组在运行过程中出现的振动问题,系统研究了发电机转子不平衡量、导轴承结构参数、机组升速时间及转轮水体质量等关键参数对整机动力学行为的影响。建立整机动力学模型,对其进行模态分析以验证模型准确性,并且通过静力学... 针对抽水蓄能机组在运行过程中出现的振动问题,系统研究了发电机转子不平衡量、导轴承结构参数、机组升速时间及转轮水体质量等关键参数对整机动力学行为的影响。建立整机动力学模型,对其进行模态分析以验证模型准确性,并且通过静力学分析固定部件的应力与应变;最后,分析不同参数对关键部件横向振动的影响。上/下机架模态与静力学分析结果显示,其固有频率高于共振阈值,应力与形变量均符合安全运行标准;谐响应结果表明,减小不平衡量、增大相位差、减小水体质量可以降低横向振幅;瞬态分析表明,不平衡量增加会加剧整机横向振动与应力,形变量与升速时间及水体质量有关,同时应力随转速的增大而增大,并且在额定转速下达到最大值。 展开更多
关键词 抽水蓄能机组 整机 不平衡量 水体质量 导轴承 升速时间
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抽水蓄能电站地下厂房结构瞬态工况动力特性监测分析
15
作者 唐晓丹 白治朋 +3 位作者 伍鹤皋 闫宇鹏 傅丹 孙海清 《水电能源科学》 北大核心 2025年第9期156-160,共5页
抽水蓄能电站具有频繁开、停机和工况切换的特点,对电站的安全运行影响较大。但目前关于抽水蓄能电站地下厂房结构在机组振荷载作用下的振动响应现场监测资料很少,尤其缺乏机组开、停机及甩负荷等瞬态工况下的振动监测。以某抽水蓄能电... 抽水蓄能电站具有频繁开、停机和工况切换的特点,对电站的安全运行影响较大。但目前关于抽水蓄能电站地下厂房结构在机组振荷载作用下的振动响应现场监测资料很少,尤其缺乏机组开、停机及甩负荷等瞬态工况下的振动监测。以某抽水蓄能电站地下厂房为例,开展了发电、抽水开停机和不同出力甩负荷等瞬态工况下的动力特性监测分析。监测分析结果表明,瞬态工况下厂房结构各典型部位的振动响应峰值明显大于稳态工况,其中机组发电开停机工况振动响应大于水泵抽水工况,但振动位移和加速度基本均能满足目前振动标准建议限值;100%甩负荷工况下厂房结构的振动响应最为强烈,最大振动加速度可达30m/s^(2)以上,容易造成厂房结构冲击性损伤,建议电站日常运行时尽量避免100%甩负荷工况的出现,万一发生后要及时对厂房关键结构部位进行巡检,排除安全隐患。 展开更多
关键词 抽水蓄能电站 开停机 甩负荷 动力特性 监测分析
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供需不确定性下抽水蓄能提升系统灵活性的分层优化调度
16
作者 吕婉煜 赵红生 +2 位作者 韩应生 胡德 彭晓涛 《电工技术学报》 北大核心 2025年第21期6984-6999,共16页
考虑新能源并网对系统调峰和爬坡灵活性供需平衡的影响,该文首先在建立供需两侧灵活性考虑强迫停运和预测误差的概率密度函数基础上,提出基于卷积概率加权和量化系统灵活性供给不足的方法;其次,分别以减小灵活性供给不足和系统运行成本... 考虑新能源并网对系统调峰和爬坡灵活性供需平衡的影响,该文首先在建立供需两侧灵活性考虑强迫停运和预测误差的概率密度函数基础上,提出基于卷积概率加权和量化系统灵活性供给不足的方法;其次,分别以减小灵活性供给不足和系统运行成本、提高抽蓄调节灵活性运行经济效益作为上下层优化目标,建立抽蓄提升系统灵活性供给能力的分层优化调度模型;然后,采用粒子群算法求解上层模型优化调度抽蓄参与灵活性调节的分时电价,利用Gurobi求解下层模型优化抽蓄的出力,两层模型通过交互迭代彼此最优解进行协同寻优;最后,通过对比不同不确定性影响下的灵活性供给能力不足、抽蓄优化调度策略的鲁棒适应性,验证所提灵活性供给能力量化方法和抽蓄优化调度策略的有效性。同时对比仿真表明变速抽蓄较定速抽蓄在提升系统灵活性方面具有更好的运行效益。 展开更多
关键词 电力系统灵活性 抽水蓄能 调峰容量 爬坡容量 双层优化
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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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定速与变速抽水蓄能机组联合运行过渡过程动态特性研究
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作者 张宝勇 程奇 +3 位作者 钱瑭 舒柯栋 杨志炎 郭文成 《水电能源科学》 北大核心 2025年第10期196-200,共5页
随着可再生能源大规模接入电网,抽水蓄能电站的联合运行优化成为保障电网稳定性的关键。因此,针对定-变速机组的联合运行模式,研究其动态响应特性。首先建立定-变速机组联合运行仿真计算模型,然后分析变速机组在单机和定-变速联合运行... 随着可再生能源大规模接入电网,抽水蓄能电站的联合运行优化成为保障电网稳定性的关键。因此,针对定-变速机组的联合运行模式,研究其动态响应特性。首先建立定-变速机组联合运行仿真计算模型,然后分析变速机组在单机和定-变速联合运行条件下对压力和转速的影响,结果表明变速机组的引入对动态响应的优化作用显著,能有效改善蜗壳压力调保质量,且缩短抽水工况转速调节时间;最后对定-变速联合运行下不同运行转速的影响做定量分析,结果发现发电工况变速机组的压力响应对运行转速变化最为敏感,调节时间显著缩短;抽水工况运行转速增大对两类机组在调节时间方面表现出明显的差异性。该研究可为抽水蓄能电站的优化设计提供一定的技术参考。 展开更多
关键词 抽水蓄能电站 变速机组 过渡过程 动态特性 联合运行
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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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