交流励磁抽水蓄能机组暂态特性仿真分析

不同于常规抽水蓄能机组,基于交流励磁电机的抽水蓄能机组可实现变速,具有提高机组工况运行效率和增强系统暂态运行稳定性的优点。本文通过建立其仿真模型,重点对其负荷扰动特性及电网侧故障的暂态特性进行仿真分析,为该机组的实际应用提供理论支撑。首先,结合交流励磁抽水蓄能机组运行特点,根据可逆水泵水轮机运行模式;分别建立了水轮机模式和水泵模式下的数学模型;结合交流励磁电机的数学模型,建立交流励磁抽水蓄能机组的联合仿真模型。其次,结合可逆水泵水轮机和交流励磁控制策略,给出了交流励磁抽水蓄能机组发电工况采用功率励磁、电动工况采用转速+功率励磁的系统控制框图。最后,基于Matlab/Simulink仿真平台搭建系统仿真模型,并对交流励磁抽水蓄能机组发电、电动工况下负荷扰动特性以及电网侧故障的暂态运行性能进行仿真分析。     

可变速抽水蓄能机组控制系统的仿真研究

抽水蓄能电站采用交流励磁可变速电机具有提高机组工况运行的效率和转换时间等优点,解决了过去通过改变电机的极对数所带来的技术问题.在Matlab/Simulink仿真软件平台上搭建水泵水轮机、交流励磁电机的仿真模型,并采用定子磁场定向矢量控制策略对电机模型进行仿真验证.仿真结果表明应用矢量控制策略可以使抽水蓄能双馈电机的有功功率和无功功率解耦并快速响应.     

交流励磁抽水蓄能机组变下垂系数调频控制策略

针对固定下垂系数控制存在抑制频率波动的阻尼不足的问题,提出一种基于惯性环节的交流励磁抽水蓄能机组变下垂系数调频控制策略。首先,基于交流励磁抽水蓄能机组运行特点,分别建立了可逆水泵水轮机和交流励磁电机的数学模型以及交流励磁抽水蓄能机组控制模型;然后,考虑频率变化率和频率偏差值对系统频率动态调节影响,引入下垂系数-系统频率变化率(R-df/dt)函数,并通过检测电网频率变化和机组转速,获得幅值随频率变化率动态变化的下垂系数,基于此,提出一种基于惯性环节的变下垂系数调频控制策略,并给出了参数整定方法。基于MATLAB/Simulink平台,搭建含交流励磁抽水蓄能机组的电力系统3机仿真模型,并进行系统频率特性的仿真分析。仿真结果表明,所提控制策略可有效提升机组在发电、电动工况下的频率响应能力,提高了电力系统的频率稳定性。     

国外公司抽水蓄能机组技术述评

<正> 现代抽水蓄能机组的发展趋势是追求高可靠性,易于维护,使用灵活和高效率。与常规水力发电设备相比,由于电力系统要求蓄能机频繁地实现各种运行工况的快速转换,因此可靠性便成为抽水蓄能机组最重要的技术指标。世界上利用抽水蓄能技术已有百年历史。从20世纪三十年代可逆式机组问世,到六十     

全功率变速抽水蓄能机组快速功率模式小信号建模

小信号建模是全功率变速抽水蓄能机组(FSC-VSPSU)稳定性量化分析与多控制器参数优化的基础.由于变流器响应时间尺度为毫秒级、水轮机系统响应尺度为秒级,因此,采用快速功率模式的抽水蓄能机组在发电状态下的稳定特性在很大程度上受制于水轮机特性.针对常用经典水轮机模型不能准确反映抽水蓄能机组运行特性的问题,提出了计及初始运...     

大型抽水蓄能机组励磁系统设计

抽水蓄能电站承担调峰填谷、调频调相、事故备用和蓄洪补枯等多重任务,具有运行灵活、反应快速的特点,在智能电网的建设中发挥着重要作用。文中介绍了大型抽水蓄能机组励磁系统控制功能和各主要组成装置的设计原则,为大型抽水蓄能机组励磁系统的设计提供参考。     

大型抽水蓄能交流励磁机组发展的必要性及功能介绍

抽水蓄能电站具有调峰、填谷、事故备用功能等,而作为电力系统中的一个重要环节。由于交流励磁机组的种种优点而在国外被广泛的实用,并且新建的抽水蓄能电站中,交流励磁机组所占的比例越大越大,而国内抽水蓄能电站目前还全部是直流励磁机组。本文根据交流励磁和抽水蓄能的特点并结合国外实际应用情况对在抽水蓄能电站中采用交流励磁机组应当具备的功能进行整理归纳,为国内抽水蓄能电站中交流励磁机组的推进提供一些参考。     

惠州抽水蓄能机组水泵水轮机性能试验

简要介绍了惠州抽水蓄能电站水泵水轮机性能试验方法和实测结果,结果表明惠州蓄水能机组泵水轮机各项指标基本达到合同规定要求,对电站今后运行有重要的参考意义,同时对蓄能机组性能试验考核参数的选择有借鉴意义。     

抽水蓄能机组双微机励磁系统的研究

根据抽水蓄能机组励磁系统的调节控制理论与运行特点,对抽水蓄能机组的电气启动投励、主回路选择、ＳＴＤ工控机微机调节器硬件、软件设计及系统可靠性方面进行研究与分析。     

基于PSCAD的变速抽水蓄能机组 励磁系统仿真研究

本文研究了基于PSCAD的变速抽水蓄能机组励磁控制系统。根据变速抽水蓄能机组的工作原理,建立了发电机及其励磁控制系统的数学模型,研究了包括发电和抽水两种工况下的启动、建压、并网运行各阶段的励磁控制策略。通过PSCAD仿真平台,对所建立的变速抽水蓄能机组协调控制系统进行了仿真研究,仿真结果表明,文中提出的控制系统能够实现变速抽水蓄能机组各工况的控制且具有较好的性能。     

计及需求响应及抽水蓄能的含风电系统鲁棒机组组合

针对大规模风电接入电力系统带来的消纳问题,提出一种考虑需求响应及抽水蓄能的鲁棒机组组合优化方法。计及需求响应、抽水蓄能机组的运行约束及鲁棒可行性约束,采用考虑不确定预算的风电功率不确定集合,基于仿射补偿策略,构建鲁棒机组组合模型。同时根据对偶原理将鲁棒优化模型转化为确定性的数学规划问题,并在改进的IEEE39节点系统进行算例仿真,验证了所提方法的正确性和有效性。     

330MW机组电动给水泵效率低原因分析及处理

针对330 MW发电机组电动给水泵效率低的问题,通过进行效率试验,并对测试结果综合分析,找出电动给水泵效率低的原因,提出了改进方案。改造结果表明:单台电动给水泵效率提高约1.48%,每年可节约厂用电约3.02 GW·h,节能效果显著。     

平抑风电波动的混合储能系统控制策略

为了有效平滑风电出力,提出一种针对混合储能系统的双层模糊优化控制策略。利用小波包分解方法将风电场输出功率进行分解,根据混合储能系统特性进行功率分配;采用模糊控制对储能系统的充放电功率和荷电状态进行协调控制,在此基础上以混合储能系统的平均荷电状态及其参考值为输入,采用第二次模糊控制优先对混合储能系统中的超级电容器进行再次充放电功率优化控制,同时实现风电场有功功率的平滑输出;以实际风电场数据为基础,在Matlab/Simulink中搭建数学模型,经过仿真分析证明该控制策略的有效性。     

发电机励磁功率单元的换相过电压保护及仿真

针对发电机励磁功率单元的换相过电压问题,提出了直流阻断式过电压保护电路,建立了该保护电路的数学模型,并且利用目前在工程优化领域经常用到的遗传算法对该数学模型的参数进行了优化。然后利用Matlab软件的Simulink工具箱对得到的优化参数进行模拟仿真。通过与参数优化前的仿真波形进行对比,验证了该优化方法的正确性和可行性。     

考虑储热装置的风电-热电机组联合优化运行策略

基于日前供热负荷预测和风电出力预测,考虑储热装置运行机理,研究风电场与热电机组联合运行的优化方法。将含储热装置的热电厂和风电场组成一个发电利益集合体,在满足地区供热负荷和提升风电消纳的同时,通过调节热电机组和储热装置的出力最大化发电利益集合体的收益。考虑热电机组的热-电耦合特性和储热装置的运行约束,建立了日前调度模型并进行求解。在此基础上,考虑风电出力的随机性,建立了相应的随机优化模型。算例分析表明,考虑储热的风电-热电机组联合优化所获得的收益高于风电场和热电机组单独运行获得的总收益,并且可在现行"以热定电"运行机制下提高风电的消纳能力。同时采用随机优化模型能有效降低系统联合出力的不确定性,可较好地解决风功率预测中的不确定性问题。     

火电机组微电网运行控制策略

通过分析300 MW火电机组孤网DEH控制逻辑的原理和特点,结合火电机组在微电网运行中的调节特性和控制任务,提出了微电网方式下汽机DEH控制逻辑改进方案以及锅炉跟随方式的协调控制策略优化措施.实践表明,DEH控制系统中新增的死区一次调频回路,在协调控制系统的试验运行过程中,能使机组在微网运行方式下长时间保持功率负荷平衡及提供稳定的频率和电压.     

风电与储能系统互补下的火电机组组合

针对具有风电和火电机组的电力系统,在储能系统配置给定的前提下,提出通过储能尽量消除风电不确定性并部分以备用形态出现的研究思路,建立了火电机组组合2层优化决策模型。上层问题以火电机组组合成本最小为目标,下层问题以储能系统对电网中电能时空平移和提供备用所得收益最大为目标,以储能系统消除不确定性程度为满足对象,其中计及了自动发电控制(AGC)机组和非AGC机组的特性,以及系统频率调节效应的作用。基于分解协调的原理,通过上、下层问题的交替迭代对该模型予以求解,决策储能系统充/放电功率、调控范围及机组启停方案。该方法可在减少火电机组备用容量的同时,提升系统应对不确定性的能力,通过10机组系统验证了模型和方法的有效性。     

新型ACEG变速恒频发电励磁模糊控制策略

交流励磁发电机(ACEG)能实现有功功率、无功功率和转速的解耦控制,实现变速恒频发电.交流励磁系统具有多变量、非线性、强耦合和参数不确定性的特点.传统的PID控制难以解决系统非线性问题,矢量控制方法能实现控制变量解耦却依赖具体数学模型.提出一种基于模糊神经网络的解耦控制方法.实验证明该方法能够实现交流励磁发电机变速恒频发电,且方法简单、灵活、方便、有效、鲁棒性强.     

火电厂单机带孤网运行控制策略

为解决受冰灾影响的桂林区域电网的安全供电问题,根据国电永福电厂2号机组单机带孤立电网运行的工程实践,提出火电机组单机孤网运行时采用DEH一次调频的频差修正回路进行频率控制的方案,以及机组孤网运行时控制系统的技术改进措施和电气、锅炉、汽轮机等专业的运行控制策略。通过对机组孤网运行的过程曲线跟踪分析,对一次调频死区进行调整,解决了汽轮机顺序阀运行方式时调门重叠度引起的汽轮机转速振荡问题。该机组单机带孤网运行的成功,使受到冰灾影响与广西电网主网断开的桂林网区有了安全保障,避免了桂林市全城停电。