發(fā)布時間：2020-09-24 13:54

　　 隨著風電、光伏等可再生能源的大規(guī)模并入大電網(wǎng),對電網(wǎng)的穩(wěn)定性帶來極大影響,抽水蓄能機組在電網(wǎng)中的調(diào)峰調(diào)頻就顯得尤為重要。常規(guī)抽水蓄能機組的運行模式一般都為負荷高峰發(fā)電,負荷低谷抽水,而機組在水泵工況運行時,只能整臺開停機,機組的輸入功率不能實現(xiàn)連續(xù)變化,無法根據(jù)電網(wǎng)需求對機組的輸入功率進行連續(xù)調(diào)節(jié)�？勺兯俪樗钅軝C組可根據(jù)電網(wǎng)頻率變化通過改變轉速實現(xiàn)機組輸入功率的變化,進而對電網(wǎng)頻率調(diào)節(jié),可增加電網(wǎng)的調(diào)頻資源。因此本文針對可逆式可變速抽水蓄能機組水泵工況運行特性展開研究,主要完成以下幾方面工作:(1)模型建立。采用交流勵磁電機作為抽水蓄能機組的發(fā)電/電動機實現(xiàn)抽水蓄能機組在水泵運行工況下的變速運行。在分析總結引水系統(tǒng)、電液伺服系統(tǒng)、水泵水輪機、交流勵磁電機、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)學模型的基礎上,建立了可變速抽水蓄能機組水泵工況的數(shù)學模型。(2)水泵工況下機組功率響應的研究。通過勵磁系統(tǒng)調(diào)節(jié)機組轉速,使得水泵輸入功率在負荷允許變化范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié),并通過在功率命令給定端輸入階躍擾動進行仿真試驗,對水泵工況功率響應進行研究。由于電網(wǎng)運行相關準則中未對水泵機組功率響應指標進行規(guī)定,因此本文參考其它并網(wǎng)機組AGC運行指標規(guī)定對仿真結果進行分析,結果表明可變速抽水蓄能機組水泵工況功率響應的調(diào)節(jié)速度遠比規(guī)定要求的快,響應時間和穩(wěn)態(tài)誤差也遠比規(guī)定要求的小。(3)對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)的頻率響應控制方式,并通過在頻率給定端輸入頻率突增和突減的階躍擾動進行開環(huán)特性仿真試驗,對水泵工況一次調(diào)頻特性進行研究。山于相關準則中未對水泵機組一鎰調(diào)頻指標進行規(guī)定，因此本文參考水輪發(fā)電機組一次調(diào)頻指標規(guī)定對仿真結果進行分析,結果表明可變速抽水蓄能機組在水泵工況不僅能夠參與一次調(diào)頻，而且一次調(diào)頻的各項指標均優(yōu)于水輪發(fā)電機組的指標要求。
【學位單位】：西安理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TV675
【部分圖文】：

可變速抽水蓄能機組水泵工況建模2 可變速抽水蓄能機組水泵工況建模2.1 引言對基于交流勵磁電機的變速可逆式抽水蓄能機組在水泵工況的研究，本章在了解常水蓄能電站機組的水泵工況的運行規(guī)律后，對各個模塊建立了數(shù)學模型，并且對水泵下實現(xiàn)可變速的整體結構進行了分析和建模。首先，建立了引水系統(tǒng)、電液伺服系統(tǒng)逆式水泵水輪機、交流勵磁電機、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，然后設計了采用交流勵磁電動機的可變速可逆式抽水蓄能電站水泵水輪機機組在運行工況實現(xiàn)可變速的整體模型。模型具體結構如下圖所示：

可變速抽水蓄能機組水泵工況建模H( s)TsQ(s)w 擊模型的傳遞函數(shù)為TsQsHsGshw ()()( )數(shù)學模型作用是把測量元件輸出的機械位移量進行功率器的傳遞函數(shù)是一個積分環(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)總體結構方塊圖，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—— 接力器反應時間常數(shù)。2.4 水泵水輪機數(shù)學模型本文所研究的可變速抽水蓄能機組中的水泵水輪機的模型為線性模型，如下圖 2-3 所示。

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本文編號：2825809