可变速抽水蓄能机组低水头发电启动方法及其机组技术

本发明专利技术涉及一种可变速抽水蓄能机组低水头发电启动方法及其机组。一种可变速抽水蓄能机组低水头发电启动方法，包括以下步骤：操作控制器，启动变流器，给母线电压充电；同时，启动调速器，开启球阀与导叶，使得可变速抽水蓄能机组的转速上升；当可变速抽水蓄能机组的转速上升至可变抽水蓄能机组并网转速的下限值时，操作变流器执行同期并网操作；同期并网完成后，调节导叶至空载开度；可变抽水蓄能机组低水头发电快速启动完成。上述方法在机组的机械转速达到并网转速的下限值时即可并网，有利于节约机组的启动时间，缓解导叶轴套的磨损，提高导叶的使用寿命；提高可变抽水蓄能机组的运行稳定性。运行稳定性。运行稳定性。

【技术实现步骤摘要】
可变速抽水蓄能机组低水头发电启动方法及其机组


[0001]本专利技术涉及水利发电
，特别是涉及一种可变速抽水蓄能机组低水头发电启动方法及其机组。

技术介绍

[0002]随着风电、光伏等间歇性可再生能源技术的发展，出现了抽水蓄能电站技术，抽水蓄能电站在电网的惯性支撑、出力波动补偿及调峰填谷作用中被赋予了关键角色。充分发挥抽水蓄能“稳定器”、“调节器”、“平衡器”角色，对支撑可再生能源稳定规模化发展、促进清洁能源消纳、保障电网安全可靠运行具有重要意义。
[0003]传统技术中，由于水泵水轮机运行时存在反“S”特性区，当机组运行于空载工况时，尤其是在低水头条件，机组单位转速变大，会导致工况点右移陷入反“S”特性区，进而导致机组频率在设定值上下波动，对机组同期并网产生不利影响。现有研究中，多聚焦于机组的调节装置和控制参数，如采用导叶非同步(MGV)装置和球阀预开方式缓解低水头空载工况不稳定，而不是抽水蓄能机组本身，因此均没有从本质上解决空载工况下频率振荡问题。然而，目前解决方式，预开导叶会破坏转轮轴系受力平衡，增加机组振动，且球阀预开方式会导致摩阻损失增加，流态恶劣导致球阀振动、过流表面磨损，机组稳定性较差。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要提供一种可变速抽水蓄能机组低水头发电启动方法及其机组，能够有效节约机组的启动时间，提高机组低水头并网的稳定性。
[0005]一种可变速抽水蓄能机组低水头发电启动方法，包括以下步骤：
[0006]启动变流器，给母线电压充电；
[0007]同时，启动调速器，开启球阀与导叶，使得可变速抽水蓄能机组的转速上升；
[0008]当可变速抽水蓄能机组的转速上升至可变抽水蓄能机组并网转速的下限值时，操作变流器执行同期并网操作；
[0009]待同期并网完成后，调节导叶的开度至空载开度，以使可变抽水蓄能机组低水头发电快速启动完成。
[0010]上述可变速抽水蓄能机组低水头发电启动方法，在使用过程中，变流器与调速器同时启动运行，在可变抽水蓄能机组的机械转速达到并网转速的下限值时即可并网，有利于节约可变抽水蓄能机组的启动时间，提高并网效率。另外，相比常规启动方法，本可变速抽水蓄能机组低水头发电启动方法取消了并网前空载稳定过程，有效消除低水头空载工况下由反“S”特性区导致的频率波动，进而有利于缓解导叶轴套的磨损，提高导叶的使用寿命。另一方面，本可变速抽水蓄能机组低水头发电启动方法在最低并网下限执行同期并网操作，并网后可变抽水蓄能机组以最低机械转速运行，相比常规机组的运行于同步转速，最低机械转速的运行能够有效降低机组的压力脉动，提高可变抽水蓄能机组的运行稳定性。
[0011]在其中一个实施例中，启动变流器，给母线电压充电的步骤包括：
[0012]操作监控系统或控制单元，向变流器下发发电开机指令；
[0013]接收到发电开机指令，启动变流器；
[0014]所述变流器启动后，给母线电压进行充电操作。
[0015]在其中一个实施例中，同时，启动调速器，开启球阀与导叶，使得可变速抽水蓄能机组的转速上升的步骤包括：
[0016]向调速器下发发电开机指令；
[0017]接收到发电开机指令后，启动调速器；
[0018]控制所述调速器按照预设速度开启球阀至全开状态，并开启导叶至空载开度或启动开度；
[0019]待球阀与导叶开启完成后，可变速抽水蓄能机组在水流的冲击下转速上升。
[0020]在其中一个实施例中，同时，启动调速器，开启球阀与导叶，使得可变速抽水蓄能机组的转速上升的步骤包括：
[0021]监控系统自动下发发电开机指令；
[0022]下发后，调速器接收到发电开机指令，调速器启动；
[0023]调速器按照预设速度开启球阀至全开；
[0024]同时，调速器开启导叶至空载开度或启动开度；
[0025]球阀与导叶开启完成后，可变速抽水蓄能机组在水流的冲击下转速上升。
[0026]在其中一个实施例中，同时，调速器开启导叶至空载开度或启动开度的步骤包括；
[0027]同时，调速器开启导叶至空载开度。
[0028]在其中一个实施例中，当可变速抽水蓄能机组的转速上升至可变抽水蓄能机组并网转速的下限值时，执行同期并网操作的步骤包括：
[0029]母线电压充电完成；
[0030]变流器等待可变速抽水蓄能机组的转速上升；
[0031]可变速抽水蓄能机组的转速上升至可变抽水蓄能机组并网转速的下限值；
[0032]操作变流器，执行同期并网操作。
[0033]在其中一个实施例中，操作变流器，执行同期并网操作的步骤包括：
[0034]操作变流器，变流器调节转子侧励磁电流和电压，执行同期并网操作；
[0035]当双馈异步电机的定子出口电气参量达到并网条件的预设值时，变流器控制出口断路器闭合；
[0036]出口断路器闭合后，并网成功。
[0037]在其中一个实施例中，同期并网完成后，调节导叶至空载开度的步骤包括：
[0038]同期并网完成；
[0039]操作调速器，使得调速器由频率模式切换至开度模式；
[0040]模式切换后，调节导叶开度至空载开度；
[0041]调节后，可变速抽水蓄能机组低水头发电快速启动完成。
[0042]一种可变速抽水蓄能机组，包括控制器、变流器、调速器、球阀与导叶，采用上述的可变速抽水蓄能机组低水头发电启动方法进行启动。
[0043]上述可变抽水蓄能机组，在使用过程中，变流器与调速器同时启动运行，在可变抽水蓄能机组的机械转速达到并网转速的下限值时即可并网，有利于节约可变抽水蓄能机组
的启动时间，提高并网效率。另外，相比常规启动方法，本可变速抽水蓄能机组低水头发电启动方法取消了并网前空载稳定过程，有效消除低水头空载工况下由反“S”特性区导致的频率波动，进而有利于缓解导叶轴套的磨损，提高导叶的使用寿命。另一方面，本可变速抽水蓄能机组低水头发电启动方法在最低并网下限执行同期并网操作，并网后可变抽水蓄能机组以最低机械转速运行，相比常规机组的运行于同步转速，最低机械转速的运行能够有效降低机组的压力脉动，提高可变抽水蓄能机组的运行稳定性。
[0044]在其中一个实施例中，所述可变速抽水蓄能机组还包括监控系统，所述监控系统与所述控制器电性连接。
附图说明
[0045]构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0046]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0047]图1为一实施例中所述的可变速抽水蓄能机组低本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可变速抽水蓄能机组低水头发电启动方法，其特征在于，所述可变速抽水蓄能机组低水头发电启动方法包括以下步骤：启动变流器，给母线电压充电；同时，启动调速器，开启球阀与导叶，使得可变速抽水蓄能机组的转速上升；当可变速抽水蓄能机组的转速上升至可变抽水蓄能机组并网转速的下限值时，操作变流器执行同期并网操作；待同期并网完成后，调节导叶的开度至空载开度，以使可变抽水蓄能机组低水头发电快速启动完成。2.根据权利要求1所述的可变速抽水蓄能机组低水头发电启动方法，其特征在于，启动变流器，给母线电压充电的步骤包括：操作监控系统或控制单元，向变流器下发发电开机指令；收到发电开机指令，启动变流器；所述变流器启动后，给母线电压进行充电操作。3.根据权利要求1所述的可变速抽水蓄能机组低水头发电启动方法，其特征在于，同时，启动调速器，开启球阀与导叶，使得可变速抽水蓄能机组的转速上升的步骤包括：向调速器下发发电开机指令；收到发电开机指令后，启动调速器；控制所述调速器按照预设速度开启球阀至全开状态，并开启导叶至空载开度或启动开度；待球阀与导叶开启完成后，可变速抽水蓄能机组在水流的冲击下转速上升。4.根据权利要求1所述的可变速抽水蓄能机组低水头发电启动方法，其特征在于，同时，启动调速器，开启球阀与导叶，使得可变速抽水蓄能机组的转速上升的步骤包括：监控系统自动下发发电开机指令；下发后，调速器接收到发电开机指令，调速器启动；调速器按照预设速度开启球阀至全开；同时，调速器开启导叶至空载开度或启动开度；球阀与导叶开启完成后，可变速抽水蓄能机组在水流的冲击下转速上升。5.根据权利要求3所述的可变速抽水蓄能机组低水头发...

【专利技术属性】
技术研发人员：李定林，陈满，彭煜民，姜南，龚芳，高彦明，贺儒飞，赵志高，李珍祥，杨益，陈跃涛，
申请(专利权)人：广东省水利电力勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：