碳达峰背景下抽水蓄能-风电联合系统建模及有功功率控制特性研究

随着"碳达峰,碳中和"目标的提出,风电并网规模日益扩大,抽水蓄能电站在风电出力消纳上将发挥越来越重要的作用。建立抽水蓄能-风电联合系统仿真模型是研究抽水蓄能电站消纳风电波动出力的重要手段。针对现有多能互补模型中的抽水蓄能机组模型通常只适用于小波动过渡过程、且通常简化风电机组动态发电过程的问题,为了进一步揭示联合运行过程中抽水蓄能机组和风电机组的动态调节特性,介绍了抽水蓄能-风电联合系统数值仿真模型架构,建立了一种能模拟抽水蓄能机组全工况范围和反映风电机组发电特性的水风互补联合运行系统仿真模型,重点研究了联合系统在有功功率控制下的动态响应特性。仿真结果表明系统在功率跟踪模式和功率平滑模式下均能较好平抑风电出力波动,并显示出水流惯性限制了抽水蓄能机组的响应速度,可为风电大规模并网下的抽水蓄能机组控制提供技术支持。     

基于机组运行特性曲线的变速抽水蓄能机组自适应协调控制方法

针对变速抽水蓄能机组调速器与交流励磁控制系统之间的协调控制问题,基于机组转速、导叶开度与系统功率和静水头之间的关系,提出了一种基于机组运行特性曲线的变速抽水蓄能机组自适应协调控制方法。首先,建立协调控制系统模型,根据变速抽水蓄能机组运行特性曲线,采用径向基函数插值法拟合推导出协调控制数学模型,从而实现了自适应协调控制;进而,通过仿真验证了自适应协调控制方法。仿真结果表明,该方法具有较高的精度和可行性。     

基于风-蓄协调的蓄能机组发电控制策略分析

基于风电与抽水蓄能电站联合调度模式,分析了风能-抽水蓄能联合发电系统的运行方式,探讨了蓄能机组发电控制策略,并以某实际抽水蓄能电站的库水位为约束条件进行了仿真分析。仿真结果表明,联合发电系统与电网的负荷交换功率能够很好地跟踪负荷给定曲线,在最大程度利用风能的条件下,在一定程度解决了风电的波动与不可调节问题。     

400MW级大型抽水蓄能机组控制流程与控制策略研究

基于进口抽水蓄能机组和国产抽水蓄能机组的运行特性,通过研究机组控制流程结构,机组控制策略和机组运行安全措施,形成400 MW级大型抽水蓄能机组控制流程及工况转换的一般原则。通过研究与机组控制流程有关的控制、保护需求,形成机组控制的典型策略。     

大型抽水蓄能发电电动机变压器组继电保护设计

基于抽水蓄能机组的结构,通过研究机组运行特性,形成大型抽水蓄能发电电动机变压器组继电保护设计的一般原则和典型策略。通过分析进口保护装置的设计不足,提出适合国产化机组的保护设计方案。     

基于MATLAB/xPC Target的抽水蓄能机组调速实时仿真系统

利用MATLAB软件提供的Simulink,RTW,xPC Target等工具箱建立了抽水蓄能机组的实时仿真模型,并通过输入/输出接口电路将实时仿真模型与实际抽水蓄能机组调速器相连接,构成了一个半物理实时仿真系统。利用某电站抽水蓄能机组参数对该系统进行了测试验证,结果表明,该实时仿真系统建模方便、能自动生成高效仿真程序、参数调整灵活、试验曲线与原型机组试验曲线吻合度高,可作为调速器开发设计阶段的试验平台,以及试验验收阶段机组动态特性的测试系统。     

潘家口抽水蓄能电站电气（一次）设计特点

潘家口水电站抽水蓄能机组引进了意大利TIBB公司的发电电动机和静止变频器等主要配套电气设备。变频蓄能机组,综合采用了直流输电、大功率晶闸管变速传动和抽水蓄能机组起动变频器三项先进技术,是当今世界水电站中容量最大的变频变速机组。由于该抽水蓄能机组采用了变频和变极双重变速方式运行,     

光伏电站-水电站互补发电系统的仿真研究

以光伏电站、水电站和调节水库为研究对象,基于能量守恒原理,建立了光伏电站-水电站互补发电系统的数学模型,提出了相应的调度算法,给出了仿真算例。分析了光-水抽水蓄能互补发电和简单互补发电两种运行方案的差异,并探讨了调节水库库容问题。仿真实验结果表明太阳能与水能互补发电效果显著,抽水蓄能互补发电方案具有较高的能量利用率。     

抽水蓄能机组起动方式的统计分析

大容量抽水蓄能机组水泵工况起动方式的选择是抽水蓄能电站规划设计的重要内容。国际大电网会议第11学科委员会第2工作组曾函调各会员国,要求提供额定容量大于5.0万kW1970年以后投入商业运行的抽水蓄能机组有关起动方式的情况,并进行了统计分析。奥地利     

浅析抽水蓄能电站静止变频器仿真设计

主要介绍抽水蓄能机组静止变频器的运行原理,在star90图形化仿真支撑平台上建立静止变频器的数学模型,并以此为基础对静态变频调速系统启动控制下的发电电动机实时动态模型进行了验证。     

基于STAR-90仿真平台的抽水蓄能机组模型

首先介绍了STAR-90仿真平台,然后详细描述了抽水蓄能电站中水泵水轮机数学模型、发电/电动机数学模型及励磁机的数学模型.文中讨论了抽水蓄能电站调节控制模型,其分为限时调节控制方式和限压调节控制方式,并介绍了抽水蓄能电站各种运行工况以及它们之间的转换.最后在STAR-90仿真平台上运行得出仿真结果,该结果基本符合现场的运行工况,完全满足抽水蓄能电站运行人员的培训要求.     

抽水蓄能电站发电调相运行至发电运行控制策略

抽水蓄能电站一般都具有同步调相运行的能力,但抽水蓄能机组的全特性曲线上却有一个不稳定区,容易引起工况转换失败,且在快速转换时,机组将产生有害的起始逆功率,进而产生有害的电网电压和频率下降.文中根据抽水蓄能机组的水力特性,对机组控制流程进行研究和优化,以尽可能避开运行不稳定区域,提高机组运行的稳定性,并减少逆功率.     

蓄能机组变频启动过程的谐波限制

目前对抽水蓄能机组变频启动过程的谐波限制尚无可遵循的标准，国内一般对此要求过高。本文提出蓄能电站谐波限制的考核点及限制指标。对变频装置的几种典型接线方式所产生的谐波影响作了大致的定量分析．并提出推荐方案。     

大型抽水蓄能电站首机首次启动试验方式选择研究(二)——首机首次水泵工况启动试验方式关注的主要技术问题

对大型抽水蓄能电站首机首次水泵工况启动试验方式关注的主要技术问题进行了探讨,重点研究了9个技术难点和特点问题,提出了分析意见和初步结论.     

抽水蓄能机组变频启动技术介绍

抽水蓄能机组作为同步电动机模式,启动频繁、启动电流大,需要配备高稳定性的大功率软启动器,国内数十个抽水蓄能电站主要选用SFC变频器。本文选用晶闸管电流源型SFC变频器进行同步电动机变频启动技术理论分析,其中一些基础理论同样适用于包括IGBT-电压源型变频器在内的其它类型的变频器。     

静态变频装置在大型抽水蓄能机组中的应用

主要介绍静态变频装置（SFC）在大型抽水蓄能机组中的应用，包括SFC 的启动特点、一次接线、结构组成、机组泵工况启动过程及常见故障的处理。     

大型抽水蓄能电站首机首次启动试验方式选择研究(一)——2种启动试验方式的特征水力参数和经济性评估方法

对大型抽水蓄能电站首机首次2种启动试验方式的特征水力参数和经济性评估方法等问题进行分析研究,并结合某电站工程实际,选定特征水力参数和基本试验项目,作了水力计算和经济性评估.     

抽水蓄能电站运行优化模型

建立了2个抽水蓄能电站运行优化模型:一个是考虑到抽水蓄能电站机组强迫停机率和机组容量超出或者少于系统需求时的效益损失而建立的抽水蓄能电站单独运行优化模型;另一个是考虑到电力系统中火电机组的调整出力能力而建立的电力系统中水火电站的全过程联合运行优化模型.提出了曲线脉动量化的方法.     

抽水蓄能电站地下厂房振因仿真分析

利用三维有限元分析方法,对某抽水蓄能电站主厂房两台机组进行了动力特性及动力响应仿真分析研究。根据地下厂房整体自振频率、局部构件自振频率与厂房振动主频的错开度分析结果,厂房的剧烈振动是由局部支撑构件在振源激励频率下发生共振引起的。通过对比现场试验振动加速度分布规律和有限元模型时间历程响应数值计算得到的振动加速度分布规律的对比分析,发现引起厂房振动的主要水力振源为导叶后与转轮之间的压力脉动,频率为2倍叶片过流频率(100Hz)。对该抽水蓄能电站的振因分析的研究结果为今后抽水蓄能电站设计阶段的抗振校核和运行阶段振动原因分析提供了参考。     

国产微机调速器在大型抽水蓄能电站的应用

介绍了国产微机调速器在大型抽水蓄能电站的应用,叙述了白山抽水蓄能电站调速器系统的结构和工作原理.以现场试验结果为基础,重点分析了调速器在机组抽水运行和作为拖动机运行时的工作过程及特性.