本公开的实施例提供了抽水蓄能电站机组长期转调相机运行的控制方法及装置。该方法包括：抽水蓄能机组满足并网条件后进行并网操作，并网后进入零负荷运行阶段；当抽水蓄能机组进入零负荷运行阶段后，根据水轮机转轮温度和气罐压力，判断抽水蓄能机组是否满足长期零负荷运行的条件，若满足，则抽水蓄能机组进入零负荷调相运行阶段。以此方式，可以实现抽水蓄能机组长期零负荷调相运行的目标，达到连续调节电网电压的目的。调节电网电压的目的。调节电网电压的目的。
【技术实现步骤摘要】
抽水蓄能电站机组长期转调相机运行的控制方法及装置
[0001]本公开的实施例一般涉及测量控制
，并且更具体地，涉及抽水蓄能电站机组长期转调相机运行的控制方法及装置。
技术介绍
[0002]在能源转型和科技进步的推动下，高比例可再生能源和高比例电力电子设备正成为电力系统发展的重要趋势和关键特征，电力系统的动态行为随之发生重大变化，产生了新的稳定性问题。随着负荷和机组容量的增大、互联互通输电通道的陆续投运以及经济发展和环境因素的制约，接近稳定极限运行的可能性逐渐增大，这在一定程度上威胁着电网稳定运行和客户的可靠供电。其中之一就是电压失稳或电压崩溃，主要原因在于电网不能维系受端电压水平。
[0003]抽水蓄能电站是目前已大规模应用且较为成熟的储能技术，可为电网提供削峰填谷，旋转备用、事故备用、调频、调相等辅助服务，是电网中具备大容量机械转动惯量的储能设备。但从目前国内大多抽水蓄能电站的实际运行情况来看，其应用领域主要是削峰填谷的“能量型”应用，其辅助服务功能，如调相、旋转备用、转动惯量支持、紧急事故支援等应用不多。而以高比例可再生能源和高比例电力电子设备为特点的新型电力系统提高了电网对调相能力的要求。因此，开展抽水蓄能机组长期稳定调相运行的研究，对于深入挖掘抽水蓄能电站的潜能，主动适应电网的变化，满足新型电力系统安全运行意义重大。
技术实现思路
[0004]根据本公开的实施例，提供了一种抽水蓄能电站机组长期转调相机运行的控制方法及装置。
[0005]在本公开的第一方面，提供了一种抽水蓄能电站机组长期转调相机运行的控制方法，该方法包括：
[0006]抽水蓄能机组满足并网条件后进行并网操作，抽水蓄能机组并网后进入零负荷运行阶段。
[0007]根据水轮机转轮温度和气罐压力，判断抽水蓄能机组是否满足长期零负荷运行的条件，若满足，则抽水蓄能机组进入零负荷调相运行阶段。
[0008]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述抽水蓄能机组满足并网条件后进行并网操作包括：
[0009]静止变频器拖动发电机，升高发电机转速，判断发电机转速是否满足并网条件：若|f
‑
3000|＜f0，则判定发电机转速满足并网条件；若|f
‑
3000|≥f0，则判定发电机转速不满足并网条件；其中，f表示发电机转速，由监控系统采集得到；3000表示发电机的标准转速；f0为转速偏差信号设定值，一般不大于6转/分钟，需要现场整定。
[0010]启动发电机励磁装置，升高发电机电压，判断发电机机端电压是否满足并网条件：若|U
‑
Ue|＜U0，则判定发电机机端电压满足并网条件；若|U
‑
Ue|≥U0，则判定发电机机端电
压不满足并网条件；其中，U表示发电机机端电压，由监控系统采集得到；Ue表示发电机额定电压，从发电机铭牌得到；U0为电压偏差信号设定值，一般不大于5％Ue，需要现场整定。
[0011]当发电机转速和发电机机端电压均满足并网条件时，抽水蓄能机组进行并网操作。
[0012]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述根据水轮机转轮温度和气罐压力，判断抽水蓄能机组是否满足长期零负荷运行的条件，若满足，则抽水蓄能机组进入零负荷调相运行阶段，包括：
[0013]当抽水蓄能机组进入零负荷运行阶段后，若水轮机转轮温度小于水轮机转轮温度保护设定值且气罐压力小于气罐压力设定值，则判定抽水蓄能机组满足长期零负荷运行的条件，抽水蓄能机组进入零负荷调相运行阶段；若水轮机转轮温度不小于水轮机转轮温度保护设定值或气罐压力不小于气罐压力设定值，则判定抽水蓄能机组不满足长期零负荷运行的条件，抽水蓄能机组转为抽水运行方式或停止运行。
[0014]具体地说，由于机组零负荷运行采用转轮室充气压水启动方式，利用高压压缩空气将转轮室中的水压至转轮以下。机组在零负荷运行时供气压尾水的目的是为了使转轮在空气中旋转以减少阻力，同时也减轻机组的振动。在正常的发电和抽水工况下，转轮处在水中，不用考虑发热问题。但是，在零负荷工况下转轮在空气中旋转摩擦会产生热量，使转轮发热。为了维持零负荷阶段长期运行，需要在水轮机转轮和上下迷宫环加装冷却水系统，加强转轮温度和气罐压力检测，判断机组是否能够长期零负荷运行。
[0015]第一步，判断转轮温度是否满足机组长期零负荷运行的条件。
[0016]当T＜T0时，判定转轮温度满足机组长期零负荷运行的条件，可以继续运行。
[0017]当T≥T0时，判定转轮温度过高，需要转为抽水运行方式或者停止运行。
[0018]其中，T为水轮机转轮温度，T0为水轮机转轮温度保护设定值，需要根据厂家说明书进行整定。该值设定对机组能否长期稳定零负荷至关重要，现有保护设定值是否合适，能否调整提高，需要厂家进行计算出具报告，再进行试验验证。
[0019]第二步，判断气罐压力是否满足机组长期零负荷运行的条件。
[0020]当P≥P0时，判定气罐压力满足机组长期零负荷运行的条件，可以继续运行。
[0021]当P＜P0时，判定气罐压力不足，需要转为抽水运行方式或者停止运行。
[0022]其中，P为气罐压力，P0为可以满足机组长期零负荷运行的气罐压力设定值。气压的保持取决于机组尾水管的漏气量，机组漏气量大，则压水保持时间必将缩短，正常情况零负荷运行的用气量也将增加，造成气机运行时间加长，影响气机寿命和厂用电率。长时间运行气机温度也会上升，如果机组漏气量大，气机启停频繁，将出现温度过高情况。
[0023]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，抽水蓄能机组进入零负荷调相运行阶段后，减小抽水蓄能机组励磁电流，使发电机进入零负荷进相运行状态，对厂用电压和发电机铁芯温度进行监测，若厂用电压大于设定的厂用电压阈值且发电机铁芯温度不大于设定的铁芯温度阈值，则抽水蓄能机组继续零负荷进相运行；若厂用电压不大于设定的厂用电压阈值或发电机铁芯温度大于设定的铁芯温度阈值，则抽水蓄能机组转为抽水运行方式或停止运行。
[0024]抽水蓄能机组进入零负荷调相运行阶段后，逐步降低抽水蓄能机组励磁电流，发电机进入零负荷进相运行状态，实时监视厂用电压水平和铁芯温度高低。
[0025]第一步，判断厂用电压状态。发电机厂用电一般取自发电机出口。进相运行时，发电机由向系统发出无功变为吸收无功。由于实际系统不可能为无穷大系统，不能维持机端电压为恒定，即运行时发电机机端电压与厂用电电压要降低，厂用系统的电动机运行状态变差：出力下降，滑差增大，电流增大，可能造成电动机和厂变过流。
[0026]根据实际运行经验设定发电厂厂用极限电压为360V，实时监测厂用电压。当厂用电压>360V时，判定“厂用电压正常”，机组继续零负荷进相运行。当厂用电压≤360V时，判定“厂用电压限制”，机组转为抽水运行方式或者停止运行。
[0027]第二本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种抽水蓄能电站机组长期转调相机运行的控制方法，其特征在于，包括：抽水蓄能机组满足并网条件后进行并网操作，并网后进入零负荷运行阶段；根据水轮机转轮温度和气罐压力，判断抽水蓄能机组是否满足长期零负荷运行的条件，若满足，则抽水蓄能机组进入零负荷调相运行阶段。2.根据权利要求1所述的一种抽水蓄能电站机组长期转调相机运行的控制方法，其特征在于，所述抽水蓄能机组满足并网条件后进行并网操作包括：静止变频器拖动发电机，升高发电机转速，判断发电机转速是否满足并网条件：若|f
‑
3000|＜f0，则判定发电机转速满足并网条件；若|f
‑
3000|≥f0，则判定发电机转速不满足并网条件；其中，f表示发电机转速，3000表示发电机的标准转速，f0为转速偏差信号设定值。3.根据权利要求2所述的一种抽水蓄能电站机组长期转调相机运行的控制方法，其特征在于，所述抽水蓄能机组满足并网条件后进行并网操作还包括：启动发电机励磁装置，升高发电机电压，判断发电机机端电压是否满足并网条件：若|U
‑
Ue|＜U0，则判定发电机机端电压满足并网条件；若|U
‑
Ue|≥U0，则判定发电机机端电压不满足并网条件；其中，U表示发电机机端电压，Ue表示发电机额定电压，U0为电压偏差信号设定值。4.根据权利要求3所述的一种抽水蓄能电站机组长期转调相机运行的控制方法，其特征在于，所述抽水蓄能机组满足并网条件后进行并网操作还包括：当发电机转速和发电机机端电压均满足并网条件时，抽水蓄能机组进行并网操作。5.根据权利要求1所述的一种抽水蓄能电站机组长期转调相机运行的控制方法，其特征在于，所述根据水轮机转轮温度和气罐压力，判断抽水蓄能机组是否满足长期零负荷运行的条件，若满足，则抽水蓄能机组进入零负荷调相运行阶段，包括：当抽水蓄能机组进入零负荷运行阶段后，若水轮机转轮温度小于水轮机转轮温度保护设定值且气罐压力小于气罐压力设定值，则判定抽水蓄能机组满足长期零负荷运行的条件，抽水蓄能机组进入零负荷调相运行阶段；若水轮机转轮温度不小于水轮机转轮温度保护设定值或气罐压力不小于气罐压力设定值，则判定抽...
【专利技术属性】
技术研发人员：孟凡超，梁纪峰，曾四鸣，罗蓬，戎士洋，于腾凯，张蕊，
申请(专利权)人：国家电网有限公司国网河北能源技术服务有限公司，
类型：发明
国别省市：
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