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。     

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。     

某250 MW抽水蓄能机组异常低扬程水泵工况启动试验

某抽水蓄能电站上库无天然径流,为减少外接水泵向上库蓄水的投资并缩短基建工期,首台机组以水泵工况模式启动。对异常低扬程下机组首次水泵工况启动涉及到的关键安全技术问题进行梳理总结,优化修改水泵工况正常启动过程中的抽水造压控制流程。分析了机组抽水启动过程及抽水稳态工况下振动、摆度及水流压力脉动等稳定性指标试验数据,并研究了水流压力脉动和机组稳定性间的内在联系,可为后续类似抽水蓄能电站设计、调试提供借鉴。     

抽水蓄能机组检修管理的优化

近年来,抽水蓄能电站的建设得到快速发展,加强抽水蓄能电站设备管理是一个重要的课题。分析了抽水蓄能机组检修管理的现状,探讨了抽水蓄能机组的检修模式,提出了抽水蓄能电站机组检修分类管理的理念,通过对人员职责分类管理和检修项目和类别的分类管理来加强抽水蓄能电站的检修质量控制,并讨论了抽水蓄能机组检修过程管理的具体内容与要求。实践表明:加强对抽水蓄能机组检修的过程管理与质量控制,是确保机组检修质量,提升抽水蓄能电站安全运行水平的有效措施。     

水泵断电工况下洪屏抽水蓄能电站~#1机组特征参数数学模拟

鉴于水泵断电工况试验为机组启动试运行期间抽水方向调试的重要内容,基于特征线法,采用改进Suter变换曲线分析建立了水泵断电工况下洪屏抽水蓄能电站#1机组的数学模型,并结合现场试验数据,分析对比了机组转速、导叶开度、蜗壳进口水压、尾水管锥管水压等特征参数变化。结果表明,仿真的各特征参数变化趋势及极值与现场试验相近,从而验证了该数学模型的正确性。     

水泵断电工况下洪屏抽水蓄能电站#1机组特征参数数学模拟

鉴于水泵断电工况试验为机组启动试运行期间抽水方向调试的重要内容,基于特征线法,采用改进Suter变换曲线分析建立了水泵断电工况下洪屏抽水蓄能电站#1机组的数学模型,并结合现场试验数据,分析对比了机组转速、导叶开度、蜗壳进口水压、尾水管锥管水压等特征参数变化。结果表明,仿真的各特征参数变化趋势及极值与现场试验相近,从而验证了该数学模型的正确性。     

抽水蓄能机组保护工况信号防误新方法

由于抽蓄机组保护工况信号错误造成工况误判,将直接影响闭锁逻辑的正确执行,从而使保护不正确动作。针对监控信号和开关刀闸信号两类工况信号方式,分析了目前工况信号防误能力的不足,提出了反馈确认、复合逻辑条件和特征电气量三种方法,实现了有限条件下工况信号的判误和纠误,提高了抽蓄机组保护的动作可靠性。实例应用结果表明,新方法合理有效。     

某抽水蓄能机组振动趋势预测研究

振动是影响抽水蓄能机组正常运行和危害机组寿命的主要故障.本文对某250MW抽水蓄能机组异常振动开展理论预测研究,并基于ARMA方法建立机组振动趋势预测模型,实现对机组上导轴承及上机架的振动趋势预测.结果表明,振摆预测数据和实际数据接近,预测误差均在10％以内,能够有效预测机组振动趋势,可为保证机组旋转过程中的稳定性及故...     

某250MW抽水蓄能机组典型大波动过渡过程试验分析

以某250MW抽水蓄能机组为例,开展了水轮机工况甩负荷、水泵工况断电等典型大波动过渡过程试验,验证了机组最大转速、蜗壳最大水压及尾水进口真空度等关键指标均满足设计要求,以水轮机工况甩额定负荷试验实测数据为基础计算的机组转动惯量满足设计值要求。针对水泵断电过程中机组出现反转的问题,通过优化导叶关闭规律改善了其动态调节品质,并分析了甩负荷过程中水流压力脉动的内在规律。将过渡过程中关键技术参数的现场实测数据与仿真计算结果进行对比分析,表明两者吻合度较高。     

大型抽水蓄能机组振动特性分析与评价

抽水蓄能机组振动尤其是其水力稳定性直接关系到电站的安全运行,是检验主机设计加工、现场安装及新机调试等质量的重要验收指标之一。以清远抽水蓄能电站~#1机组为研究对象,基于动平衡试验等一系列现场试验,结合旋转机械振动测量评价ISO标准和机组自身特性,评价分析了~#1机组振动特性。结果表明,采用长短叶片转轮设计明显降低了无叶区压力脉动和水导轴承座振动,且其振动性能优于常规叶片转轮。利用现场动平衡试验解决了发电机转轴振动及轴承座振动由质量不平衡所导致的振动超标问题,在最优工况下~#1机组上导、下导轴承座振动位移均小于16μm,三导摆度位移均小于148μm,即便处于50%负荷稳态工况其振动幅值仍处于A/B区。     

阳江400MW特大型抽水蓄能机组调速系统设计及现场试验

文章主要介绍了阳江400MW特大型抽水蓄能机组调速系统的设计特点及现场应用,首先阐述了调速器电气控制柜配置、机械液压系统控制原理、分段关闭阀设计原理,其次参照国家和行业标准,对现场调速器开机、背靠背启动、抽水转调相、一次调频、甩负荷试验、水泵断电等工况转换和大波动过渡过程进行了分析,最终表明阳江调速器设计和试验性能满足标准要求,有力发挥了我国抽水蓄能机组对新型电力系统的支撑作用,可为大型抽水蓄能机组调速系统的制造及试验、国产化提供一定的参考。     

基于综合运行特性模型的某抽水蓄能机组发电工况运行区域划分

为科学划分某抽水蓄能机组在发电工况下的运行区域,考虑水轮机效率、机组稳定性及噪声等工况特征指标建立了机组运行综合特性模型,分别在低(310m)、中(320m)、高(330m)特征静水头下进行现场水轮机效率、机组稳定性和噪声试验,每个水头下的试验工况包括了发电工况下从空载到额定负荷间阶梯式选取的13个负荷工况。以水轮机效率、机组稳定性及噪声等测试数据为基础,依据主机合同技术规范中的相关要求将试验机组在不同试验水头下发电工况的运行区域划分为《水力发电厂和蓄能泵站机组机械振动的评定》中推荐划分的A区(高效稳定区)、B区(过渡限运区)、C区(强振禁运区)。研究成果为电网调度中心合理制订该机组在发电工况的负荷计划提供了依据。     

交流励磁抽水蓄能机组运行功率能力计算

具有交流励磁电机变速、功率解耦优点的抽水蓄能机组将在电力系统调峰、调频中发挥更好的作用,有必要研究考虑水头、流量和机组运行工况等约束条件下的可调速抽水蓄能机组运行功率能力的计算方法。首先,基于交流励磁电机电磁等效电路,考虑定、转子侧功率,推导发电和电动运行工况下的交流励磁电机接入电网侧的功率表达式;其次,考虑发电和抽水工况下水泵水轮机的工作特性,推导以水头和转速为变量的抽水蓄能机组的机械功率表达式,从而提出电动和发电工况下交流励磁抽水蓄能机组运行功率极限的计算方法和流程;最后,以某实际抽水蓄能机组参数为例,分析不同水头和转速下机组运行功率范围,并通过时域仿真结果验证所提计算方法的有效性。     

抽水蓄能机组不同工况下推力轴承油膜特性研究

本文基于N-S方程、K-ε湍流模型和周期性边界,结合江西洪屏抽水蓄能电站推力轴承实况,分别对不同转速和不同压力油进口流速工况下的推力轴承油膜进行了数值模拟.利用AUTOCAD和NX建立了润滑油流动区域模型,并作适当简化,采用分块网格技术对计算区域网格进行划分,采用FLUENT流体分析软件进行计算;最后通过后处理得到了瓦...     

抽水蓄能机组温度保护系统设计与优化

鉴于抽水蓄能电站机组过渡过程复杂,工况转换频繁,温度保护是机组非电气量保护中非常重要的组成部分,合理完善的保护控制策略可有效避免机组保护误动、拒动的发生。基于理论分析与实地调研,提出了关于机组温度保护系统的规范化设计原则,并具体介绍了测点冗余配置、控制逻辑改进、动作判断优化、保护策略修正等逻辑优化设计措施。最后,结合国内某抽水蓄能电站对机组温度保护系统实施的改造及成效,进一步验证了所提原则与设计的合理性,也为其他抽水蓄能电站实施机组温度保护提供了借鉴。     

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。