抽水蓄能发电系统中的新技术

抽水蓄能电站具有填谷调峰和事故备用等多种用途。它能够极大地改善电力系统的运行条件,因此,一定比例的抽水蓄能电站在电力系统中是必需的。但是在抽水工况下,利用水泵水轮机的特性进行功率输入调整比较困难,从而使得抽水工况下的电力供需调整具有一定限度。采用可调速抽水蓄能发电系统即可使这种情况得到有效地改善,简单介绍了可调速抽水蓄能发电系统的工作原理。     

抽水蓄能电站金属结构运行维护方法研究

抽水蓄能具有调峰、调频、调相、储能、系统备用和黑启动等"六大功能",在保障大电网安全、促进新能源消纳、提升全系统性能、助力乡村振兴和经济社会发展中发挥着重要作用,是以新能源为主体的新型电力系统的重要组成部分."十四五"时期,随着"四个革命、一个合作"能源安全新战略深入推进,能源转型不断深化,能源互联网加快建设,抽水蓄能作为大电网安全的忠诚卫士、清洁能源消纳的友好伙伴、优化系统性能的普惠使者,面临着加快发展的重要机遇.根据国家规划,2025年预计我国抽水蓄能机组投运超6000万kW.     

抽水蓄能变速机组抽水和发电工况运行范围简析

抽水蓄能电站在电力系统中承担着削峰填谷、调频、调相、事故备用等作用,对保障电网平稳运行意义重大.随着泛在电力物联网的战略推进,电网提高了对电力系统各环节的性能要求.抽水蓄能机组通过改变转速,可显著提高其发电能力和调节性能,可更充分地发挥抽水蓄能电站的作用,电网对抽水蓄能变速机组的需求愈发强烈.     

关于新型电力系统中抽水蓄能电价机制的思考

基于国家提出的"碳达峰""碳中和"的能源转型战略目标,以新能源为主体的新型电力系统加快构建,抽水蓄能在新型电力系统中发挥越来越重要的调节和保障作用.国家发展改革委高度重视抽水蓄能发展,陆续出台了一系列促进抽水蓄能健康有序发展的重要政策,为抽水蓄能健康有序发展创造了有利条件,但关于抽水蓄能电量电价仍有待商榷的问题.本文通过梳理电价相关政策,解读新机制重要作用,重点分析新机制下抽水蓄能电量电价,建议综合考虑新能源消纳、抽水蓄能标杆价、电力市场规则等因素,进一步完善新型电力系统下抽水蓄能电价机制.     

加速功率型PSS在抽水蓄能电站的应用

抽水蓄能电站对提高电力系统安全稳定运行水平、电网供电质量和可靠性起着非常重要的作用,在研究PSS2A(Power System Stabilizer简称PSS)的主要原理、主要参数及含义的基础之上,结合东北某抽水蓄能电站PSS的投运实例,分别介绍了抽水蓄能机组在发电和抽水两种工况下整定PSS参数的方法,从其PSS投运投运效果可以看出励磁系统在抽水和发电两种工况下的无补偿特性基本相同,并且通过试验整定好的同一组PSS参数在抽水蓄能电站机组的不同工况下都有着良好的效果。     

基于抽水蓄能的新型电力系统惯量优化控制方法

针对大规模新能源接入下导致新型电力系统惯性水平较低的问题,为满足电网准确、安全、快速的调频需求,文章提出了一种含抽水蓄能的新型电力系统惯性增强分布式控制方法。首先,研究电力系统发生暂态情况下抽水蓄能的转动惯量调节能力以及机组响应能力,从水力系统方向出发分析抽水蓄能调频能力,得到抽水蓄能的有功-频率特性;然后,采用频率变化率分别量化频率惯性,提出一种具有约束变化率的新型电力系统惯量完全分布式优化控制方法,可以在提高电网惯性的同时解决控制系统一致性问题;最后,以改进的IEEE34节点电力系统进行算例仿真,仿真结果表明,抽水蓄能机组能够改善电网频率和电压特性,并验证了所提控制方法的有效性。     

加速功率型PSS在抽水蓄能电站的应用

抽水蓄能电站对提高电力系统安全稳定运行水平、电网供电质量和可靠性起着非常重要的作用．在研究PSS2A（Power System Stabilizer简称PSS）的主要原理、主要参数及含义的基础之上，结合东北某抽水蓄能电站PSS的投运实例，分别介绍了抽水蓄能机组在发电和抽水两种工况下整定PSS参数的方法，从其PSS投运投运效果可以看出励磁系统在抽水和发电两种工况下的无补偿特性基本相同，并且通过试验整定好的同一组PSS参数在抽水蓄能电站机组的不同工况下都有着良好的效果。     

采用双馈电机的抽水蓄能机组技术概述

传统的可逆式水泵水轮机和同步发电电动机组成的二机式抽水蓄能机组,存在一些固有的缺点,例如无法兼顾水轮机工况和水泵工况的最优效率、水泵工况下不能灵活调节吸收的有功功率,这些缺点都与机组转速不可调节有关.采用双馈电机的抽水蓄能机组技术,机组转速可在一定范围内调节,便可以解决上述问题.双馈电机的转子采用了交流励磁,转子提供到气隙的合成旋转磁场仍保持与定子旋转磁场保持同步.交流励磁电源采用电压源型变流器,变流元件为全控型电力电子元件绝缘柵级晶体管(IGBT)或注入增强柵级晶体管(IEGT),采用脉宽调制技术获得幅值和频率可调节的交流输出电压.电压源型变流器不仅是机组的励磁电源,还可以用作机组在水泵工况启动时的电源.     

抽水蓄能电站弃渣场现状调查及渣场变形稳定性评价方法研究

抽水蓄能具有调峰、调频、调相、储能、系统备用和黑启动"六大功能",在保障大电网安全、促进新能源消纳、构建新型电力系统、助力乡村振兴和经济社会发展中发挥着重要作用. 随着国家对固体废弃物堆场安全、水土保持、生态环境等问题日益重视,弃渣场已成为抽水蓄能电站建设管理和运营的重要组成部分之一.抽水蓄能电站多临近电力负荷中心,自然和人文环境复杂,怎样有效保证弃渣场的安全稳定,防止水土流失,保护周边生态环境,提高弃渣场全过程管控能力显得尤为重要.     

基于精细化模型的水泵断电工况导叶关闭规律多目标优化

为提高可逆式抽水蓄能机组水泵断电工况过渡过程动态品质,提出一种基于抽水蓄能机组精细化模型的导叶关闭规律多目标优化策略,即先建立能精确反映各水力单元水压特性的过水系统模型,采用基于改进Suter变换-BP神经网络的水泵水轮机插值求解机制保证机组转速在极端工况区(驼峰区和反"S"区)的准确求解;然后均衡考虑抽水蓄能机组水泵断电工况下转速上升率和全流道特定节点压力脉动值,提出涉及水力、机械复杂因素的多重约束条件;再将邻域搜索和混沌变异机制引入到改进引力搜索(IGSA)算法中,并对所建模型进行优化求解。仿真结果表明,该策略可为导叶关闭规律优化和水泵断电工况下机组安全稳定运行提供有效的技术指导。     

可变速抽水蓄能机组

<正> 世界上第一台“可变速抽水蓄能机组”,由日本日立制作所和关西电力公司合作研制成功。这套可变速抽水蓄能机组的特点是: 1)当抽水工况时,能够调整机组的输入功率; 2)当发电工况时,可提高机组在部分负荷下的效率;     

水电站机组安全运行稳定性研究

水电是清洁能源,可再生、无污染、运行费用低,便于电力调峰,有利于提高资源利用率和经济社会的综合效益.抽水蓄能作为水电的重要组成部分,对于保障电力供应、确保电网安全、促进新能源消纳、推动构建清洁低碳安全高效的能源体系、更好服务 "碳达峰""碳中和"战略具有十分重要的意义.自20 世纪 90年代初以来,随着改革开放的深入,国民经济快速发展,常规水电站及抽水蓄能电站建设也进入了快速发展期.现如今,水电与抽水蓄能技术已经可以有效地解决电网系统的负荷发展平衡和清洁能源利用效率问题,对中国电力系统的高效稳定运行起着重要作用.     

基于新型电力系统条件下抽水蓄能电站静止变频器配置台数的优化研究

以新型电力系统发展为引,分析电网需求变化引起抽水蓄能电站发挥作用的转变,抽水及抽水调相工况将逐步代替发电工况成为抽水蓄能发挥作用的主要工况,短时间、多频次的抽水启动将成为抽水蓄能电站的主要运行方式.从抽水蓄能电站抽水启动的工作方式及原理分析,静止变频器是抽水蓄能电站抽水启动的核心设备,在新型电力系统需求变化的大背景下,...     

储能在能源安全中的作用

世界各国在积极发展可再生能源,而很大部分可再生能源用于发电.因此“能源安全”的范畴与重心将从20世纪的以石油安全为主逐步转向21世纪的以电力安全为主.确保安全、高质量供电,同时维持电力供需平衡是电力系统面临的持续挑战.发展新能源电力为常规电力机组的变负荷能力提出新的挑战:要求电力机组具备更快的变负荷调节能力;电力机组变负荷目标的不确定性增大;电力机组负荷调节范围更大.在电力系统中采用集成储能模块是解决电力系统变负荷和新能源电力接人产生问题的有效措施.储能总的作用是实现新能源电力上网、保持电网高效安全运行和电力供需平衡.储能系统的具体功能有三种:提高电能质量、提供桥接电能、能量管理.电力储能技术有抽水蓄能技术、压缩空气储能技术、超导储能技术、超级电容器储能技术、电化学储能技术、复合储能技术.对我国发展储能产业提出以下建议:从宏观战略层面制定储能发展规划;出台利于储能技术产业化的激励政策与机制;发布储能相关技术标准和管理规范,建立储能装置回收管理机制;加强储能技术研发与示范;建立储能产业链,降低成本;探索优化商业运营模式,加快储能技术的市场化步伐.     

某抽水蓄能电站首台机组整组启动调试技术分析

为检验机组安装及装置性能,梳理了某抽水蓄能电站首台机组整组启动调试前的准备工作,结合电站实际情况优化了启动试验顺序,总结分析了水轮机工况首次转机、SFC拖动、转子动平衡、首次抽水试验、发电工况甩负荷、水泵工况断电及抽水紧急转发电等关键试验结果,为后续新建抽水蓄能机组选型、设计、制造、安装及调试各个环节提供参考。     

广州蓄能水电厂自适应微机调速器控制算法研究

针对抽水蓄能机组调速器控制工况繁多、控制逻辑较常规水火电机组复杂的问题,以广州蓄能水电厂# 4蓄能机组调速器为倒,介绍了发电与抽水工况下蓄能机组调速器的控制逻辑、相关算法及监控系统与调速器配合完成机组的有功控制过程,可供其他抽水蓄能电厂控制调速器参考.     

抽水蓄能在新型电力系统中的功能作用分析

抽水蓄能是当前技术最成熟、经济性最优、最具大规模开发条件的电力系统绿色低碳清洁灵活调节电源,是构建以新能源为主体的新型电力系统的迫切需要,是保障电力系统安全稳定运行的重要支撑,是可再生能源大规模发展的重要保障.开展抽水蓄能在新型电力系统中功能作用的研究分析,对于更好地促进行业政策完善,提升规划建设水平,推动抽水蓄能高质量发展具有重要意义.本文结合新型电力系统的特征和面临的挑战,分析了抽水蓄能在新型电力系统中的基础性调节作用、综合性保障作用和公共性服务作用,认为抽水蓄能本质上是新型电力系统的基本组成部分,并就抽水蓄能高质量发展提出了相关建议.     

抽水蓄能机组停机过程仿真及优化

抽水蓄能机组出口断路器通过合、分闸操作来控制抽水蓄能机组的启停及运行工况的切换,影响着抽水蓄能系统的运行情况;抽水蓄能机组出口断路器开断电流的大小决定其触头损耗的多寡,开断电流的减少可减缓断路器的损耗,延长其使用周期。通过建立抽水蓄能机组仿真模型,研究发电与抽水工况停机过程中有功和无功功率对断路器开断电流的影响,根据仿真结果,选取最优电压调节器放大倍数和最小导叶开度,优化停机流程,达到了减少断路器开断电流的目的。     

抽水蓄能机组水泵工况停机策略优化研究

鉴于抽水蓄能机组水泵工况停机断电控制策略的制定受水、机、电等因素影响,以黑麋峰电站为例,分析了机组不同水头下水泵工况停机过程中,不同导叶开度断电条件下过渡过程的特性、停机过程机组振动/摆度和压力脉动等关键测点的稳定性参数变化,并对比了水泵工况停机过程与开机过程抽水调相转抽水工况下稳定性参数的差异,结合机组GCB特性确定水泵工况停机过程断电的最佳负荷和导叶开度,优化水泵工况停机策略,实现过渡过程、稳定性与GCB电气寿命指标最优。优化后的水泵工况停机策略能够保证机组安全运行,且停机断电负荷满足相关行业标准。     

抽水蓄能机组的五类调频功能在电力系统调频与紧急事故应对中的作用分析

频率质量是电能质量的重要内容之一,而抽水蓄能机组通过提高电能质量而服务于电力系统的安全、稳定和经济。对频率控制进行深入分析,明晰抽水蓄能机组在不同类型的调频事件中的功能特点,以此为切入点深入认识抽水蓄能对电力系统功能,从而更加准确把握抽水蓄能的功能全貌具有重要意义。