面向新型电力系统的变速抽蓄电站调频策略研究

针对变速抽蓄机组调频能力的高效利用问题,提出一种考虑混合抽蓄调频容量的协同调频策略研究。首先,以变分模态分解的调频信号高、低频分量作为混合抽蓄的初始调频参考;其次,利用2种抽蓄机组调频容量的差异对混合抽蓄的调频功率进行修正;最后,依据变速抽蓄机组转差率与调频容量关系,分配变速抽蓄机组之间的调频功率,实现混合抽蓄的有序调频。仿真结果表明了所提的变速抽蓄电站调频可以有效提高抽蓄电厂的调频响应速度。

基于外点罚函数法的实时低频切泵策略

为解决传统低频切泵策略简单将抽水蓄能机组当成负荷处理以及对电网频率不能实时跟踪控制带来的问题,将抽水蓄能切泵工况转换动态模型计入到电网频率动态过程中并对故障过程进行实时频率跟踪确定故障规模及频率的动态轨迹。通过最优频率轨迹思想建立切泵策略的目标函数并根据动作范围给出约束条件。引进外点罚函数法进行优化求解给出了抽水蓄能机组实时切泵策略。通过PSASP软件对某省电网进行仿真验证得出,所提实时切泵策略能有效且更好地达到控制效果。这为首次将抽水蓄能机组用于实时切泵策略提供了系统理论基础和现实的应用方案。

变频游梁式抽油系统动态仿真与实时频率优化

针对变频控制游梁式抽油系统,考虑了频率实时变化对抽油机运动规律、杆柱纵向振动、悬点载荷、地面装置节点扭矩与功率的影响,建立了变频控制游梁式抽油系统动态参数的仿真模型。对实时频率函数进行傅里叶变换,并以其傅里叶系数为设计变量,以电动机输出功率的均方根值最小为优化设计的目标函数,综合考虑冲次不变、上下冲程时间分配、频率范围等约束条件,建立了实时频率优化设计的数学模型。仿真与优化结果表明:所建立的仿真模型具有较高的仿真精度,能够满足实际应用的要求;优化实时频率可以显著改善抽油机的动力性能,悬点载荷波动幅度降低,曲柄轴最大扭矩与扭矩波动幅度显著下降,电动机输出功率幅值与波动幅度显著下降,降低了系统输入功率,有功节电率为25.8%。

基于RTDS的抽水蓄能机组静止变频器启动技术研究

大型抽水蓄能机组对于电力系统调峰、填谷起到十分重要的作用。目前抽水蓄能机组的启动普遍采用静止启动变频器（SFC）方式,静止变频启动方式的关键在于在0-50Hz的转速变化范围内,系统能否准确快速地检测到转子位置。采用无速度传感器的电气方法测量出转子位置角,通过空间矢量控制对无速度传感器的大功率同步电机变频启动的控制算法进行深入研究,并通过RTDS仿真系统验证本文提出的启动控制方案的正确性。

大规模双馈风电机组参与调频的电网自适应低频减载策略

大规模风电参与惯性控制和一次调频会对电网频率特性产生显著影响,而现有的低频减载方法尚未考虑该影响,可能引起频率轨迹失真和负荷切除不合理问题。鉴于此,以双馈型风电机组为例,研究将风电虚拟惯性响应时变特性参数和一次调频响应系统模型融入低频减载过程的方法,提出了改进低频减载策略和负荷切除决策模型。首先,通过求解含风电虚拟惯性响应的电网等效惯量(具有时变特性)、检测频率变化率,计算低频减载首轮起动时刻的实时功率缺额。然后,定量表征风电一次调频及负荷调节效应先抵消部分的实时功率缺额,剩余功率缺额则由自适应低频减载策略分批切除。最后,理论研究及算例分析结果表明,所提低频减载改进策略和模型能更客观地反映电网频率特性,负荷切除量明显更小,体现了大规模风电参与调频对低频减载的有益影响。

基于PLC和组态王的节能控制站远程监控系统研究

在冻结法凿井冻结站中,三相异步电动机是耗能大户,如何有效控制冻结法凿井能耗,降低成本,成为冻结法凿井的一大难题。针对该难题,提出了一种基于PLC和组态王的节能控制站远程监控系统的设计方案,介绍了该系统的硬件结构和软件设计。该系统采用PLC作为前端的实时控制系统,通过对变频器的输出实现对电动机转速的有效调控,达到节能目的;利用组态王建立驱动,绘制画面,实现对冻结法凿井节能控制站现场传感设备的远程监控。

基于估测惯量计算的低频减载方法

新能源发电接入系统的控制方式的不同会给系统的惯量带来不同的影响,研究了基于估测惯量系统功率缺额实时计算方法。首先分析了现有低频减载装置计算系统功率缺额算法的不足。针对这些不足,研究了电压偏移对系统有功缺额的影响,并给出了量化算法;根据扰动后负荷的响应信息,提出了实时辨识系统惯量的方法,由此得到基于估测惯量的系统功率缺额实时计算方法,进而得到最优的自适应切负荷方案。在IEEE39节点系统下进行孤岛系统的仿真,验证了研究得出的电压偏移对系统有功缺额的影响,以及系统惯量的实时辨识、系统功率缺额实时计算的准确性和有效性。与传统的分轮次动作的低频减载方案相比,所提方案的负荷减载量以及动态频率偏移相对更小,频率恢复稳定能力更强。

轴伸贯流泵多工况下的压力脉动特性

为了研究轴伸贯流泵在不同流量工况下的压力脉动特性,应用计算流体动力学软件对泵内流场进行数值计算,揭示不同流量工况下泵内压力脉动的变化规律,并利用真机进行压力脉动测试以验证数值计算方法的可靠性.结果表明:机组各监测面的压力脉动都具有一定的周期性,转轮处波峰和波谷与转轮叶片数相关,压力脉动主频为叶频;前导叶进口截面压力脉动主频为转频;在小流量工况下,流动较为紊乱,压力脉动抖动明显;转轮出口截面由于受动静干涉影响,流动紊乱,尤其在小流量工况下,压力脉动峰值最高为设计工况的12倍;在导叶进口以及导叶出口处监测点的压力脉动频域中出现了撞击和回流诱导的低频信号,低频段频谱复杂,出现明显的抖动.

与主网联系薄弱的地区小电网频率崩溃事故分析

介绍了黑龙江鹤岗伊春电网11.12大风雪事故发生的过程,对事故成因进行详细分析和反思。针对与主网联系薄弱的小规模电网,阐述了实时监测低频减载切除量工作的重要性,并对小电网的低频减载方案提出建议,充分发挥发电机组对电网频率的支撑作用。

大规模源网荷友好互动系统实切试验技术

简要介绍了大规模源网荷友好互动系统实切试验,提出了基于预置指令下发模式的策略验证技术,基于全局GPS时钟同步的实切试验控制指令传输时间测试技术,以及基于过零点检测和滤波算法的频率分析技术,实现了对系统控制时间、动态频率的准确测量。试验结果表明,实切试验的快速切负荷响应时间和直流闭锁故障瞬间电网频率变化满足要求,有效验证了大规模源网荷友好互动系统的功能设计的可行性。

基于蓄能切泵的南方电网低频综合稳定控制策略与应用

大容量多回直流馈入、大规模新能源并网已成为南方电网主网的主要特征,频率稳定问题日益突出。为充分利用抽水蓄能电厂泵工况机组的频率调节功能,设计了由稳控切泵切负荷、广域低频集中切泵、就地低频分散切泵和低频减载组成的多层级低频综合稳定控制系统;结合抽水蓄能泵工况机组的运行特性,形成了频率稳定各层级控制策略的协调和配合方法。基于RTDS系统开展了低频综合稳定控制系统的硬件在环实时仿真分析,全方位验证了各层级稳定控制策略的适应性和可靠性。最后结合系统运行实际,提出了退出蓄能子站低频滑差闭锁功能等优化措施。所设计的低频综合稳定控制策略已在现场投入实际运行。

基于RTDS的大型抽水蓄能机组无速度传感器SFC启动仿真

大型抽水蓄能机组对于电力系统调峰填谷起着十分重要的作用。目前抽水蓄能机组的启动普遍采用静止变频器（SFC）启动方式，该启动方式的关键是在0～50Hz的转速变化范围内系统能否准确、快速地检测到转子位置。文中采用无速度传感器的电气方法测量出转子位置角，通过空间矢量控制对无速度传感器的大功率同步电机变频启动的控制算法进行深入研究，并通过实时数字仿真（RTDS）系统验证所提出的启动控制方案的正确性。

电力系统低频减负荷实时仿真研究

电力系统自动低频减负荷是保证电力系统安全、稳定运行,提高重要用户供电可靠性的重要措施。对电力系统自动低频减负荷进行实时仿真研究有着十分重要的意义。