交流励磁可变速抽蓄机组控制策略研究
发布时间:2021-09-23 19:06
本文以交流励磁可变速机组安全稳定运行、对电网的有功调节快速响应、自动频率控制为目标,在给出机组整体控制模型的基础上,针对发电、抽水工况分别提出了几种机组控制策略,对其优缺点进行了分析研究,采用交流励磁控制装置+RTDS的实时数字仿真,对各种机组控制策略进行了对比研究。提出了既满足电网要求又考虑机组安全稳定运行的机组整体控制策略:发电工况采用交流励磁功率控制+转速限制控制、调速器最优转速控制的机组控制策略;抽水工况交流励磁采用转速优先的转速控制+功率控制、调速器最优导叶控制的机组控制策略。同时本文对交流励磁变速电机采用电压或无功控制方式进行了研究。
【文章来源】:大电机技术. 2020,(06)
【文章页数】:7 页
【部分图文】:
发电工况机组控制策略1
交流励磁和调速器都可以控制机组有功,另一种控制方式是交流励磁控制转速,调速器控制功率,如图3所示。机组控制器输出的最优转速Nopt给交流励磁的最优转速控制器,使其实现机组在最优转速下运行;输出的功率控制目标值Pset给调速器,使其实现功率控制。这种方式下,交流励磁对输出功率的快速调节,有利于机组转速保持在最优转速点,但是机组功率响应速度相对于第一种方式要慢。由于直接由交流励磁进行转速控制,所以该控制方式中不设置辅助最优转速控制器及转速限制器。文章第3节将对这两种控制方式的控制效果进行仿真对比。
第一种方式,交流励磁采用转速控制方式,相应的机组水泵工况控制策略如图4所示。机组控制器接收功率指令Ps、频差信号Δf、水头信号Hm,根据水泵稳定运行曲线计算出最优导叶开度Kopt,与当前调节目标匹配的转速控制目标值Nset。将Nset输出给交流励磁转速控制器,由交流励磁通过水泵转速控制实现机组的输入有功功率控制;将最优导叶开度Kopt输出给调速器,由其控制导叶开度。则当交流励磁、调速器实现各自被给定的控制目标值Nset、Kopt时,机组从电网吸收Po值的有功,从而实现有功功率及频率的调节目标,机组稳定运行。可见,这种方式下,要求机组控制器需掌握精确水泵水轮机运行曲线、机组损耗特性、交流励磁系统损耗特性数据,幵准确计算出Nset、Kopt值,只有这样才能在机组转速达到Nset时,从电网吸收所需有功功率值为期望的Po值,同时使机组处于稳定运行状态。这种控制策略,便于机组控制器根据水泵运行特性,在机组过渡过程中对Nset、Kopt变化快慢进行协调控制。第二种方式,交流励磁采用功率控制方式,控制策略如图5所示。
【参考文献】:
期刊论文
[1]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[J]. 张高高,姜海军,徐青,高苏杰. 水力发电. 2019(08)
[2]交流励磁抽水蓄能机组快速功率响应控制策略[J]. 李辉,黄樟坚,刘海涛,宋二兵,肖洪伟,骆林,黄智欣. 电力自动化设备. 2017(11)
[3]可变速抽水蓄能机组调速器的控制策略[J]. 蔡卫江,许栋,徐宋成,何林波. 水电与抽水蓄能. 2017(02)
[4]浅谈可变速抽水蓄能机组的控制策略[J]. 蔡卫江,徐宋成,何林波. 水电厂自动化. 2017(01)
[5]我国电网对抽水蓄能电站变速机组的需求分析[J]. 王婷婷,赵杰君,王朝阳. 水力发电. 2016(12)
[6]可变速抽水蓄能机组控制系统研究[J]. 周金邢,姜建国,吴玮. 电气自动化. 2015(04)
[7]可变速抽水蓄能机组控制系统的仿真研究[J]. 王之纯,王德贤,钟才惠. 陕西电力. 2013(02)
[8]双馈风力发电机功角暂态行为及其控制策略[J]. 郝正航,余贻鑫,曾沅. 电力自动化设备. 2011(02)
[9]基于最优控制策略的双馈水轮发电机组稳定性分析[J]. 李辉,杨顺昌. 水力发电学报. 2005(01)
[10]大河内电站400MW变速抽水蓄能机组的设计及动态响应特性[J]. 桑原尚夫,代永成. 水利水电快报. 1997(03)
本文编号:3406250
【文章来源】:大电机技术. 2020,(06)
【文章页数】:7 页
【部分图文】:
发电工况机组控制策略1
交流励磁和调速器都可以控制机组有功,另一种控制方式是交流励磁控制转速,调速器控制功率,如图3所示。机组控制器输出的最优转速Nopt给交流励磁的最优转速控制器,使其实现机组在最优转速下运行;输出的功率控制目标值Pset给调速器,使其实现功率控制。这种方式下,交流励磁对输出功率的快速调节,有利于机组转速保持在最优转速点,但是机组功率响应速度相对于第一种方式要慢。由于直接由交流励磁进行转速控制,所以该控制方式中不设置辅助最优转速控制器及转速限制器。文章第3节将对这两种控制方式的控制效果进行仿真对比。
第一种方式,交流励磁采用转速控制方式,相应的机组水泵工况控制策略如图4所示。机组控制器接收功率指令Ps、频差信号Δf、水头信号Hm,根据水泵稳定运行曲线计算出最优导叶开度Kopt,与当前调节目标匹配的转速控制目标值Nset。将Nset输出给交流励磁转速控制器,由交流励磁通过水泵转速控制实现机组的输入有功功率控制;将最优导叶开度Kopt输出给调速器,由其控制导叶开度。则当交流励磁、调速器实现各自被给定的控制目标值Nset、Kopt时,机组从电网吸收Po值的有功,从而实现有功功率及频率的调节目标,机组稳定运行。可见,这种方式下,要求机组控制器需掌握精确水泵水轮机运行曲线、机组损耗特性、交流励磁系统损耗特性数据,幵准确计算出Nset、Kopt值,只有这样才能在机组转速达到Nset时,从电网吸收所需有功功率值为期望的Po值,同时使机组处于稳定运行状态。这种控制策略,便于机组控制器根据水泵运行特性,在机组过渡过程中对Nset、Kopt变化快慢进行协调控制。第二种方式,交流励磁采用功率控制方式,控制策略如图5所示。
【参考文献】:
期刊论文
[1]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[J]. 张高高,姜海军,徐青,高苏杰. 水力发电. 2019(08)
[2]交流励磁抽水蓄能机组快速功率响应控制策略[J]. 李辉,黄樟坚,刘海涛,宋二兵,肖洪伟,骆林,黄智欣. 电力自动化设备. 2017(11)
[3]可变速抽水蓄能机组调速器的控制策略[J]. 蔡卫江,许栋,徐宋成,何林波. 水电与抽水蓄能. 2017(02)
[4]浅谈可变速抽水蓄能机组的控制策略[J]. 蔡卫江,徐宋成,何林波. 水电厂自动化. 2017(01)
[5]我国电网对抽水蓄能电站变速机组的需求分析[J]. 王婷婷,赵杰君,王朝阳. 水力发电. 2016(12)
[6]可变速抽水蓄能机组控制系统研究[J]. 周金邢,姜建国,吴玮. 电气自动化. 2015(04)
[7]可变速抽水蓄能机组控制系统的仿真研究[J]. 王之纯,王德贤,钟才惠. 陕西电力. 2013(02)
[8]双馈风力发电机功角暂态行为及其控制策略[J]. 郝正航,余贻鑫,曾沅. 电力自动化设备. 2011(02)
[9]基于最优控制策略的双馈水轮发电机组稳定性分析[J]. 李辉,杨顺昌. 水力发电学报. 2005(01)
[10]大河内电站400MW变速抽水蓄能机组的设计及动态响应特性[J]. 桑原尚夫,代永成. 水利水电快报. 1997(03)
本文编号:3406250
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