影响抽水蓄能机组动态稳定性的因素及PSS的应用

利用特征值技术,计算分析了潘家口电厂抽水蓄能机组投入运行后,对华北电力系统动态稳定性的影响.计算结果表明:外部联系电抗、抽水功率、励磁调节器增益、同步电机的功率因数等,对抽水蓄能机组的动态稳定性有较大影响,而在励磁系统中投入电力系统稳定器(PSS)是提高机组动态稳定性的必要措施.     

基于改进PCM的抽水蓄能机组轴系可靠性评估

抽水蓄能机组启停频繁,工况多变,比常规水电机组更易发生故障,研究机组轴系可靠性变化规律能有效地判断机组的真实运行状态,及时发现异常,因此本文提出了一种基于改进比例协变量模型（proportional covariate model,PCM）的抽水蓄能机组轴系运行可靠性实时评估方法。改进的PCM首先通过基于马氏距离的理想解逼近法求解出初始故障率,无需大样本失效数据;其次采用多元线性回归模型建立了故障率和响应协变量之间的关系,避免人为确定基本协变量带来的主观差异性;最后通过多元线性函数对运行可靠度不断更新,动态揭示状态监测数据与可靠性的映射关系。将该方法应用到抽水蓄能机组轴系可靠性评估,结果实时反映了机组轴系的运行状态,证明了该方法的有效性和合理性。     

抽水-蓄能水轮发电机组轴系临界转速分析

建立了水轮发电机组轴系横向振动的动力学模型,用ANSYS有限元程序分析了某抽水一蓄能水轮发电机组轴系的横向振动临界转速。介绍了计算中对于发电机转子、转轮的模化方法,以及导轴承刚度的计算与处理过程。     

抽水蓄能机组孤网运行稳定特性分析

由于抽水蓄能机组抽水调相转为抽水工况,后加负荷速度不可控,启停过程中负荷跃变剧烈,孤网期间容易影响电网频率稳定.为着力解决长期以来困扰海南电网"大机小网"下的频率稳定问题以及排查可能存在的安全稳定威胁,文章依据抽水蓄能机组同步机、水轮机及其调速器的数学模型,构建了水轮机调速器环节与同步机转子运动环节的动态反馈线性化模型.通过BPA仿真计算,研究了水轮机调速器动态对抽水蓄能机组的频率稳定性的影响.通过计算海南电网频率稳定性与机组功角稳定性,确定了抽水蓄能机组单机最大容量.该研究为未来海南电网稳定运行、抽水蓄能机组孤网运行提供了可靠的借鉴.     

可变速抽水蓄能机组大波动工况转速上升规律

可变速抽水蓄能技术已经成为近年来抽水蓄能行业新兴的发展与研究方向,可变速抽水蓄能电站运行的动态特性研究意义显著。本文利用可变速抽水蓄能电站的非线性数学模型,重点对其中的水力-机械子系统进行了研究。通过将模型在事故甩负荷工况下的计算仿真结果与真实电站的实测结果对比,验证了模型的准确性。本文对可变速抽水蓄能机组在事故甩负荷工况时不同起始转速下的动态响应进行了仿真分析,研究了机组转速上升规律,并分析了该规律产生的原因在于机组的力矩特性与机组的动量转换关系。结果表明：对于可变速抽水蓄能机组的事故甩负荷工况,起始转速在一定范围内增加时,机组最大转速并不会显著增加。     

抽水蓄能机组的效益分析

抽水蓄能机组的经济效益可从静态效益和动态效益两方面进行分析,但因动态效益完全掺和在电力系统中,单独分析则难以定量。本文试图以火电机组煤耗以及国外有关蓄能机组动态效益分析中的比例关系进行替代计算,来说明抽水蓄能机组的经济效益是一个可观的数值。     

大型水轮发电机组转子动力学特性分析

机组的轴系稳定性和动力特性是机组安全运行的重要指标，不仅直接影响机组的运行品质，同时也影响机组的使用寿命。本文以万家寨水轮机组为例，应用转子动力学计算软件ARMD对机组轴系的临界转速进行分析计算，并预估了机组在不同工况下水力激励力作用下的上导、转子中心、水导和转轮中心等处的摆度响应。计算结果与机组轴系振动实测和模态实测结果进行了比较。比较客观地分析了机组轴系的运行稳定性。     

响洪甸抽水蓄能机组轴系动力分析

本文系统地介绍了对响洪甸抽水蓄能机组轴系振动的研究工作,包括轴系的自振特征和动力反应。叙述了用有限单元法分析轴系自振特性的计算方法和各种影响因素,同时也给出了各种不平衡动力载荷下轴系动力反应的计算方法和导轴承刚度、阻尼对轴系动力反应的影响。     

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...     

抽水蓄能电站在河南电网中的动态作用研究

为了研究抽水蓄能电站在电网中的调频、调压、以及提高电网安全稳定性等动态作用,采用PSASP程序对河南远期一拟建抽水蓄能电站在电网中的作用进行了计算.当信阳抽水蓄能机组接入后,在系统失去1000MW左右的大电源时,系统频率能保持在0.15Hz以内;抽水蓄能机组可提供豫南地区384-480Mvar左右的无功支持;可使驻信的电压稳定水平提高102MW,占总受进容量的4.1%左右.由此得出远期河南需要再规划一定容量的抽水蓄能机组,以满足本省电网经济灵活运行的需要.     

大容量发电电动机转子支架及磁轭、磁极结构强度设计与疲劳研究

大型抽水蓄能机组的结构可靠性和动力稳定性一直是研制大型抽水蓄能机组所关心和研究的核心问题。相比于其他水电机组,抽水蓄能机组由于其运行工况的复杂性和恶劣性,对机组的结构可靠性和动力稳定性具有更高的要求。机组在抽水、发电及抽水发电工况转换时,发电电动机部件的动力稳定性控制以及机组的动、静应力分析、疲劳分析成为重要的研究内容。本文通过对电站A、电站B发电电动机转子支架强度、转子磁极、磁轭应力强度及FKM疲劳分析,验证旋转结构件的受力状态分析过程及分析方法。     

大规模风电并网下的抽水蓄能机组调频控制研究

大规模风电接入对电力系统的频率造成影响。抽水蓄能机组由于其出力响应迅速、调节灵活等特性,在风电功率波动的调节中具有重要作用。该文针对短时风电功率波动对电力系统造成的频率扰动问题,提出抽水蓄能机组频率调节的鲁棒控制策略。通过建立电力系统整体状态方程,并考虑风电功率波动特性和抽水蓄能电站动态特性,采用基于线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI)的H∞鲁棒控制算法,对抽水蓄能机组一次调频控制方程进行求解。利用IEEE39节点系统进行仿真验证,结果表明提出的鲁棒控制策略能有效地减小风电功率波动造成的系统频率偏差,提高了抽水蓄能机组对短时风电功率波动的调节响应性能。     

响洪甸抽水蓄能机组轴系动力分析

介绍了对响洪甸抽水蓄能机组轴系振动的研究工作,包括轴系的横向振动自振特征、扭转振动自振特征、竖向振动自振特征和动力反应。叙述了用有限单元法分析轴系自振特性的计算方法和各种影响因素。同时也给出了各种不平衡动力载荷下轴系动力反应的计算方法和导轴承刚度、阻尼对轴系动力反应的影响。     

抽水蓄能机组在水泵运行时机组的功率振荡问题及仿真分析

沙河抽水蓄能电站的2台机组在区外故障时功率大幅度摇摆,最后由低功率保护将这2台机组跳开。在对现场录波图定性分析的基础上,对电力系统中抽水蓄能机组在水泵运行状态下受到外界扰动后功率振荡的过程进行了仿真计算,仿真结果与实际录波曲线吻合。对一些预想事故下机组的动态特性的研究和分析表明：抽水蓄能机组在水泵运行工况时,功角稳定问题较为突出,对机组和电力系统都会形成较严重的冲击,需要采取措施以改善系统的稳定性。     

京津唐电网抽水蓄能机组经济运行分析

通过对抽水蓄能机组参与电网运行和纯火电运行２种方案的计算,得出２种方案下电网运行的各项经济指标,进而分析抽水蓄能机组对电网发电成本的影响,确定抽水蓄能机组的合理运行方式。     

抽水蓄能机组低频保护整定方案

介绍了抽水蓄能机组低频保护的概念及国内外抽水蓄能机组低频保护整定的原则,在分析对比该原则的基础上,以宝泉抽水蓄能电站低频保护整定为例,介绍了抽水蓄能机组低频保护整定过程及定值校核计算过程,并对抽水蓄能机组低频保护整定提出相关建议,为国内抽水蓄能电站完成机组低频保护整定提供借鉴。     

抽水蓄能电机发电工况下的暂态稳定性研究

为了研究响水涧抽水蓄能电机发电工况下承受电力系统扰动的能力,本文基于单元电机建立了抽水蓄能电机的场路耦合时步有限元模型。采用该模型计算了系统发生三相突然短路后的大扰动过程,并分析了抽水蓄能电机运行在发电工况下的暂态稳定性。在此基础上,对比研究了时步有限元模型和传统Park方程所计算结果之间的差异。研究结果为指导抽水蓄能电机的实际运行提供了理论依据。     

双馈抽水蓄能机组参与电网调频的改进虚拟惯性控制策略

为了提高双馈抽水蓄能机组参与电网调频的能力,提出一种带比例—微分(PD)环节的双馈抽水蓄能机组改进虚拟惯性控制策略。首先,基于双馈抽水蓄能机组运行特点,分别建立了可逆水泵水轮机和双馈感应电机的数学模型及双馈抽水蓄能机组控制模型。其次,根据机组虚拟转动惯量与转速调节及电网频率变化的关系,提出一种带PD环节的双馈抽水蓄能机组改进虚拟惯性控制策略,并给出了改进虚拟惯性控制相关参数的整定方法。最后,通过对含双馈抽水蓄能机组的3机系统的仿真分析,验证了所述策略可有效提升双馈抽水蓄能机组在发电、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。     

大功率缺失下抽水蓄能机组分阶段有功控制方法与实现

为了提高大功率缺失下抽水蓄能机组参与故障恢复的能力,提出了抽水蓄能机组分阶段有功控制方法。首先,基于抽水蓄能电站运行特点,构建了抽水蓄能机组参与有功控制的数学模型;其次,为满足大功率缺失下断面和频率的控制需求,提出了考虑机组安全运行约束的抽水蓄能机组分阶段有功控制方法;最后,结合在特高压受端省级电网的应用实践,验证了所述方法在大功率缺失下提升抽水蓄能机组响应能力的有效性。     

抽水蓄能电机调相运行时的动态稳定性能分析

文章针对抽水蓄能电机调相运行时的动态稳定性进行了分析,并以单机－无限大系统为例给出了计算结果。研究表明：抽水蓄能电机调相运行时,主要是阻尼绕组产生的阻尼转矩抑制低频振荡,保持其运行的动态稳定性。