抽水蓄能机组调相压水系统设计与控制策略

鉴于调相压水系统是抽水蓄能机组抽水方向运行和调相工况运行的重要设备,且对抽水蓄能机组安全稳定运行和可靠工况转换起着非常重要的作用。从硬件配置上介绍了调相压水系统的构成和各设备的功能及选型原则,结合蓄能机组典型流程梳理了调相压水系统的控制逻辑,并结合现场实际测试结果验证了流程设计的合理性和科学性,对抽水蓄能电站调相压水系统的设备选型和控制策略研究具有一定的指导意义。     

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。     

抽水蓄能电站机组保护暂态工况动模试验

与常规水电机组相比,抽水启动工况和抽水稳态工况电气量复杂,使得其内部故障的保护性能存在一定差异。基于两分支结构可逆式机组,开展了抽水蓄能机组保护暂态工况动模试验,制定了抽水启动暂态工况故障及工况转换等试验项目,首次对抽水蓄能机组保护装置抽水启动工况、抽水工况保护性能进行了动模测试。根据保护的动作情况、灵敏度分析,对保护性能和应用提出了建议和解决思路。     

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.     

基于有限状态机的抽水蓄能机组工况转换控制

本文简要地介绍了有限状态机的基本结构和数学模型,根据抽水蓄能电站工况运行的特点分析了基于有限状态机原理的抽蓄机组运行工况设计方法,详细阐述了抽水蓄能机组调速系统各个工况的定义和工况转换的条件,并以现场试验数据为基础,分析了基于有限状态机的抽蓄机组工况转换控制在现场的实际运行情况。     

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。     

某抽水蓄能机组非电气量保护控制逻辑及功能实现

非电气量保护对于保障水电机组机械设备安全运行意义重大。抽水蓄能机组工况转换频繁、辅助设备多,其非电气量保护具有点多面广、零散多样的特点,目前无完善统一的设计控制技术标准和规范,保护误动和拒动现象较普遍。对此,以某抽水蓄能机组为例,针对其相关运行设备及控制系统进行非电量保护点量梳理和控制逻辑优化,以危险程度为依据将故障源分为3类,对应的动作结果分别为报警、机械事故停机和紧急事故停机。分别在发电态和抽水态模拟机械事故和紧急事故停机,验证了非电气量保护动作时事故停机流程执行的正确性和相关设备动作的可靠性,为该领域完善发展提供了参考。     

抽水蓄能机组电动工况启动的自动控制

本文详细介绍了华东某抽水蓄能电厂机组电动工况启动一次主回路、自动控制系统结构以及由SFC和BTB启动时的控制逻辑流程。     

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。     

抽水蓄能电站机组与主变压器保护闭锁逻辑问题研究

抽水蓄能电站机组一般能运行于多种工况下,不同工况对发电机—变压器组保护的要求不一样。本文以某电站机组与主变压器保护配置为例,分析在不同工况下抽水蓄能机组和主变压器保护配置及闭锁逻辑设定上所采取的方法,介绍当机组处于不同工况下运行时各保护的闭锁逻辑,为其他厂站抽水蓄能机组的运行提供借鉴。     

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。     

基于李雅普诺夫稳定性理论的抽水蓄能机组安全阈值整定方法

随着抽水蓄能电站数量的不断增加,其安全监控与管理就变得极为重要。抽水蓄能机组经常面临工况的急剧转换如突发事件甩负荷等,可能会给运行管理带来安全隐患。为此,基于李雅普诺夫稳定性理论提出了构建安全系统模型的安全阈值整定方法,并利用河北张河湾抽水蓄能电站的实际运行数据,对其进行了动态系统建模,完成了安全模型的构建及安全阈值的整定。将整定的阈值作为停机标准,对抽水蓄能机组实际运行参数进行动态实时监控,保证了机组安全平稳运行。     

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。     

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。     

含混合式抽水蓄能电站的梯级水电站优化调度

为提高梯级水电站调度运行效益、优化水库水位变化过程、减少弃水,考虑湖北省某流域梯级水电站规划新增混合抽水蓄能电站,将抽水蓄能机组作为水电站发电备用机组或利用其抽水工况实现梯级水电站年发电量的最大化。针对不同来水频率下服从皮尔逊Ⅲ型分布的天然入库,提出逐步优化算法(POA)与水位廊道耦合方法,求解含混合抽水蓄能的梯级水电站调度模型,能有效保证在多约束条件下构建发电量最大的中长期调度规则。算例结果表明,新增混合抽水蓄能电站后不仅可增加本级水电站发电量,还可提高抽水发电转换效率、减少弃水,为梯级水电站规划新增抽水蓄能电站提供参考。     

抽水蓄能机组抽水工况下同期并网参数的整定计算方法

提出了一种抽水蓄能机组抽水工况下同期并网参数的整定计算方法,该方法基于对抽水蓄能机组抽水工况下并网过程的理论分析,结合了机组并网参数整定的原则,利用数学模型进行推导而得到。针对抽水工况下合闸脉冲导前时间取值的不同,推导了在合闸脉冲导前时间内机组电压和频率的变化情况,进而计算出同期并网时的允许电压差、频率差和相角差等并网参数。本文的并网参数整定计算方法为抽水蓄能机组同期并网定值的设定提供了理论依据,对于减小并网冲击电流、提高同期并网成功率具有重要意义。     

变转速抽水蓄能机组控制策略选择

文章从变转速抽水蓄能机组特性及建设目的出发、讨论了变转速抽水蓄能机组控制策略,推荐采用变流器控制功率,调速器控制转速的控制策略,最后讨论了变转速抽水蓄能的启停策略,希望对以后工程建设有借鉴作用.     

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。     

基于电路等效法的抽水蓄能机组过水系统建模

针对抽水蓄能过水系统精细化建模问题,利用电路等效法推导了包含有压管道、调压室和水泵水轮机的抽水蓄能机组过水系统等效电路模型,然后运用多维基尔霍夫电压和电流定理,建立了整个过水系统电路拓扑结构的常微分矩阵方程,研究了基于电路等效法的抽水蓄能水机电联合仿真模型的仿真算法流程。针对洪屏抽水蓄能电站甩全负荷工况进行仿真,并对比电路等效法与特征线法得到的仿真结果。仿真试验结果表明,电路等效法准确、有效,相较于传统特征线法具有更好的稳定性和适应性。研究成果为抽水蓄能机组过水系统计算提供了新思路。     

基于数据挖掘的抽水蓄能电站机组状态预测

抽水蓄能机组工况多,转换频繁复杂。机组在长期运行过程当中往往出现性能劣化和亚健康状态,如果不能及时发现,会导致机组被迫停机检修,造成重大损失。提出了一种基于数据挖掘的方法来预测抽水蓄能电站机组状态:通过电站收集的历史数据进行特征提取和数据标注,然后通过有监督数据挖掘算法对机组状态进行分类预测建模。通过采集国网泰山新源抽水蓄能电站开机运行数据和计算试验证明了方法的有效性。