可变速抽水蓄能机组控制系统研究.pdf

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1、《电气自动化)2o15年第37卷第4期变流技术ConverterTechniques．_可变速抽水蓄能机组控制系统研究周金邢，姜建国，吴玮(上海交通大学电子信息与电气工程学院电力传输与功率变换控制教育部重点实验室，上海200240)摘要：对循环变流器励磁的可变速抽水蓄能机组控制系统进行了研究，阐述了总体控制方案、发电电动机的控制策略和基于循环变流器的励磁电流控制原理。仿真结果表明，交流磁链机组在电机电动和发电状态下均可以实现变速恒频运行，具有较快的功率响应速度，有功功率、无功功率和转速均可独立调节。搭建实验平台，实现了电机的转子电流控制，

2、结果表明循环变流器可以准确地控制转子的电流。关键词：循环变流器；可变速抽水蓄能；发电电动机控制；相电流控制；变速恒频DOI：10．3969／j·issn．1000-3886．2015．04．001[中图分类号]TP272／278[文献标志码]A[文章编号]1000—3886(2015)04—0001—03AStudyontheControlSystemfortheAdjustable—speedPumpStorageGroupZHOUJin—xing，JIANGJian—guo，WUWei(KeyLaboratoryofControlof

3、PowerTransmissionandConversionoftheMinistryofEducation，SchoolofElectronicInformationandElectricalEngineering，ShanghaiJiaoTongUniversity，Shanghai200240，China)Abstract：Thispaperdiscussesthecontrolsystemfortheadjustable—speedpumpstoragegroupexitedbyacyclo—convener．Itdescribe

4、sthegeneralcontrolscheme，thecontrolstrategyofthegenerator—motorgroup，aswellasexcitationcuITentcontrolprinciplebasedonthecyclo—converter．SimulationresultsshowthattheACfluxlinkageunitcanmRinVSCFoperationinbothofmotorandgeneratorstates．Fastpowerresponseisachieved，andactivepo

5、wer，reactivepowerandspeedcanallberegulatedindependently．Anexperimentalplatformisestablishedtorealizecontrolovertherotorcurrent．Theresuhshowsthatthecyclo-convertercanaccuratelycontroltherotorcurrent．Keywords：cyclo—converter；adjustable—speedpumpedstorage；generator—motorcont

6、rol；phasecurrentcontrol；VSCFO引言流励磁，考虑到功率，一般采用循环变流器。控制装置用于产抽水蓄能电站是目前世界上广泛应用的高效大储能技术，具生功率和速度给定信号，分别用有调峰、填谷、调频、调相和事故备用等特点。国际公认抽水蓄能于控制变频器和导叶。电站采用可变速机组最佳，结构紧凑，辅助设备少，造价低，机组转速有10％左右的可调范围。1995年，日本大河内电站建成2抽水蓄能机组的两个可独立调速395MVA抽水蓄能系统，是目前世界上容量最控制策略大电站。2004年德国金谷抽水蓄能电站投运2台331MVA可2．1总体控

7、制方案变速机组，在水泵工况下可调节负荷的性能，电网总体经济效益总体控制方案如图2所示。最佳。上述机组的运行表明：变速运行可以提高水轮机的运行效频率调节器根据电网频率的变率，增加水泵运行工况下的自动调频能力，并可以通过快速调节化产生控制信号，并与功率给定图1可变速抽水蓄有功功率和无功功率，提高电网系统的稳定性。目前我国尚未有信号叠加形成总功率给定信号，能机组系统结构功率给定此类电站，而我国水力资源丰富，大力推广这种技术，对经济环保意义重大。1可变速抽水蓄能机组工作原理可变速抽水蓄能机组系统结构如图1所示，该系统主要由水泵水轮机、发电电动机、

8、变频器和控制装置组成。水泵水轮机是系统的负载或原动机，自带机械调速器。发电电动机为双馈感应电机，可工作在发电和电动状态下。当电机转子旋转频率图2总体控制方案变化时，控制励磁电流频率保证定子输出