隨著風(fēng)電、光伏等可再生能源的大規(guī)模并入大電網(wǎng),對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定性帶來(lái)極大影響,抽水蓄能機(jī)組在電網(wǎng)中的調(diào)峰調(diào)頻就顯得尤為重要。常規(guī)抽水蓄能機(jī)組的運(yùn)行模式一般都為負(fù)荷高峰發(fā)電,負(fù)荷低谷抽水,而機(jī)組在水泵工況運(yùn)行時(shí),只能整臺(tái)開(kāi)停機(jī),機(jī)組的輸入功率不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)變化,無(wú)法根據(jù)電網(wǎng)需求對(duì)機(jī)組的輸入功率進(jìn)行連續(xù)調(diào)節(jié)�？勺兯俪樗钅軝C(jī)組可根據(jù)電網(wǎng)頻率變化通過(guò)改變轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)機(jī)組輸入功率的變化,進(jìn)而對(duì)電網(wǎng)頻率調(diào)節(jié),可增加電網(wǎng)的調(diào)頻資源。因此本文針對(duì)可逆式可變速抽水蓄能機(jī)組水泵工況運(yùn)行特性展開(kāi)研究,主要完成以下幾方面工作:(1)模型建立。采用交流勵(lì)磁電機(jī)作為抽水蓄能機(jī)組的發(fā)電/電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)抽水蓄能機(jī)組在水泵運(yùn)行工況下的變速運(yùn)行。在分析總結(jié)引水系統(tǒng)、電液伺服系統(tǒng)、水泵水輪機(jī)、交流勵(lì)磁電機(jī)、變流器及其控制方式、功率調(diào)節(jié)器和頻率調(diào)節(jié)器數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,建立了可變速抽水蓄能機(jī)組水泵工況的數(shù)學(xué)模型。(2)水泵工況下機(jī)組功率響應(yīng)的研究。通過(guò)勵(lì)磁系統(tǒng)調(diào)節(jié)機(jī)組轉(zhuǎn)速,使得水泵輸入功率在負(fù)荷允許變化范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié),并通過(guò)在功率命令給定端輸入階躍擾動(dòng)進(jìn)行仿真試驗(yàn),對(duì)水泵工況功率響應(yīng)進(jìn)行研究。由于電網(wǎng)運(yùn)行相關(guān)準(zhǔn)則中未對(duì)水泵機(jī)組功率響應(yīng)指標(biāo)進(jìn)行規(guī)定,因此本文參考其它并網(wǎng)機(jī)組AGC運(yùn)行指標(biāo)規(guī)定對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析,結(jié)果表明可變速抽水蓄能機(jī)組水泵工況功率響應(yīng)的調(diào)節(jié)速度遠(yuǎn)比規(guī)定要求的快,響應(yīng)時(shí)間和穩(wěn)態(tài)誤差也遠(yuǎn)比規(guī)定要求的小。(3)對(duì)水泵工況下參與一次調(diào)頻能力的研究°本文采用帶PI環(huán)節(jié)的頻率響應(yīng)控制方式,并通過(guò)在頻率給定端輸入頻率突增和突減的階躍擾動(dòng)進(jìn)行開(kāi)環(huán)特性仿真試驗(yàn),對(duì)水泵工況一次調(diào)頻特性進(jìn)行研究。山于相關(guān)準(zhǔn)則中未對(duì)水泵機(jī)組一鎰?wù){(diào)頻指標(biāo)進(jìn)行規(guī)定，因此本文參考水輪發(fā)電機(jī)組一次調(diào)頻指標(biāo)規(guī)定對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析,結(jié)果表明可變速抽水蓄能機(jī)組在水泵工況不僅能夠參與一次調(diào)頻，而且一次調(diào)頻的各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于水輪發(fā)電機(jī)組的指標(biāo)要求。
【學(xué)位單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類(lèi)】：TV675
【部分圖文】：

可變速抽水蓄能機(jī)組水泵工況建模2 可變速抽水蓄能機(jī)組水泵工況建模2.1 引言對(duì)基于交流勵(lì)磁電機(jī)的變速可逆式抽水蓄能機(jī)組在水泵工況的研究，本章在了解常水蓄能電站機(jī)組的水泵工況的運(yùn)行規(guī)律后，對(duì)各個(gè)模塊建立了數(shù)學(xué)模型，并且對(duì)水泵下實(shí)現(xiàn)可變速的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析和建模。首先，建立了引水系統(tǒng)、電液伺服系統(tǒng)逆式水泵水輪機(jī)、交流勵(lì)磁電機(jī)、變流器以及其控制、功率調(diào)節(jié)器和頻率調(diào)節(jié)器的數(shù)型，然后設(shè)計(jì)了采用交流勵(lì)磁電動(dòng)機(jī)的可變速可逆式抽水蓄能電站水泵水輪機(jī)機(jī)組在運(yùn)行工況實(shí)現(xiàn)可變速的整體模型。模型具體結(jié)構(gòu)如下圖所示：

可變速抽水蓄能機(jī)組水泵工況建模H( s)TsQ(s)w 擊模型的傳遞函數(shù)為T(mén)sQsHsGshw ()()( )數(shù)學(xué)模型作用是把測(cè)量元件輸出的機(jī)械位移量進(jìn)行功率器的傳遞函數(shù)是一個(gè)積分環(huán)節(jié)，輸出到輸入平衡能力[38]。本文在可變速抽水蓄能機(jī)組水塊圖，如下圖 2-2 所示。圖中，yc為系統(tǒng)輸入

伺服系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)方塊圖，如下圖 2-2 所示。圖中，yc為系統(tǒng)輸入，Y(s)為系統(tǒng)輸出。圖 2-2 電液伺服系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型框圖Fig. 2-2 General block diagram of servo system其傳遞函數(shù)為11()()() ysTsYsGscyy(2-式中：Ty—— 接力器反應(yīng)時(shí)間常數(shù)。2.4 水泵水輪機(jī)數(shù)學(xué)模型本文所研究的可變速抽水蓄能機(jī)組中的水泵水輪機(jī)的模型為線性模型，如下圖 2-3 所示。

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本文編號(hào)：2825809