一种可独立发电的变转速小水电机组控制方法技术

本发明专利技术公开了一种一种可独立发电的变转速小水电机组控制方法，包括以下步骤：水流通过调速器控制机组转速稳定至最优转速；利用水位落差把上游水库的水引到下游低处的水轮机，在考虑水轮机最优工况的情况下，水流推动水轮机旋转带动发电机发电；发电机采用永磁同步电机，发电机出口通过发电机侧变流器和电网侧变流器与电网或独立负载相连。本发明专利技术通过网侧变流器完成机组一次调频与二次调频控制，通过机侧变流器完成变流器直流母线电压稳定的控制，通过调速器完成机组转速稳定控制，进而实现了机组可独立供电运行亦可并网供电运行的目的。机组可独立供电运行亦可并网供电运行的目的。机组可独立供电运行亦可并网供电运行的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种可独立发电的变转速小水电机组控制方法


[0001]本专利技术涉及水力发电机组调节
，尤其涉及一种可独立发电的变转速小水电机组控制方法。

技术介绍

[0002]小水电机组在偏远地区的独立供电系统中具有举足轻重的作用，但小水电机组普遍存在水头、来流等参数的变化范围大，机组常在严重偏离设计工况运行，导致机组运行效率低、调节品质差等问题突出。变转速水力发电机组在偏设计工况下可通过调整机组转速使水轮机运行工况重新回到较高效率区域，在小水电中具有较大的应用前景，但目前常用的变转速水力发电机组控制方法需要外部稳定电源提供频率支撑，无法单独向负载供电，限制了在独立供电系统中的应用。

技术实现思路

[0003]本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
[0004]鉴于上述现有存在的问题，提出了本专利技术。
>[0005]因此，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可独立发电的变转速小水电机组控制方法，其特征在于，包括以下步骤：调速器通过控制机组转速稳定至最优转速，使水轮机一直保持在最优工况；发电机采用永磁同步电机，发电机出口通过发电机侧变流器和电网侧变流器与电网或独立负载相连。2.如权利要求1所述的可独立发电的变转速小水电机组控制方法，其特征在于：电网侧变流器通过对机组进行一次调频与二次调频的控制，使之满足电网电压与频率稳定的需求。3.如权利要求1或2所述的可独立发电的变转速小水电机组控制方法，其特征在于：发电机侧变流器通过控制发电机转速完成变流器直流母线电压稳定的控制。4.如权利要求3所述的可独立发电的变转速小水电机组控制方法，其特征在于：水轮机的导叶随动系统中考虑了导叶的关闭速度以及接力器行程约束。5.如权利要求4所述的可独立发电的变转速小水电机组控制方法，其特征在于：所述电网侧变流器完成机组一次调频与二次调频控制的控制方法为：式中：u
gd
为电网侧变流器出口d轴电压；u
gq
为电网侧变流器出口q轴电压；i
gd_r
为电网侧d轴电流给定；i
gq_r
为电网侧q轴电流给定；i
gd
为电网侧d轴电流；i
gq
为电网侧q轴电流；K
P5
为电网侧d轴内环比例增益；K
I5
为电网侧d轴内环积分增益；K
P7
为电网侧q轴内环比例增益；K
I7
为电网侧q轴内环积分增益；Δu
gd
为电网侧d轴解耦补偿项；Δu
gq
为电网侧q轴解耦补偿项；s为拉普拉斯算子；Δugd与Δugq的表达式为：式中：e
gd
为电网d轴电压；e
gq
为电网q轴电压；L
gd
为电网侧d轴滤波电感；L
gq
为电网侧q轴滤波电感；ω
g
为电网侧同步角速度。电网侧d轴电流给定i
gd_r
与电网侧q轴电流给定i
gq_r
表示为：式中：ω
r
为电网频率给定值；ω为电网频率测量值；e
p
为机组功率调差系数；P
r
为机组有功功率给定值；P为机组有功功率测量值；u
r
为电网电压给定值；u为电网电压测量值；K
P4
为电网侧d轴外环比例增益；K
I4
为电网侧d轴外环积分增益；K
P6
为电网侧q轴外环比例增益；K
I6
为电网侧q轴外环积分增益。6.如权利要求5所述的可独立发电的变转速小水电机组控制方法，其特征在于：所述发电机侧变流器完成变流器直流母线电压稳定的控制方法为：
式中：u
sd
为定子d轴电压；u
sq
为定子q轴电压；i
sd
为定子d轴电流；i
sq
为定子q轴电流；i
sq_r
为发电机侧q轴电流给定；K
P1
为发电机侧d轴内环比例增益；K<...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏立，文贤馗，毛成，沈春和，范强，古庭赟，张俊伟，牛唯，曾鹏，赵超，
申请(专利权)人：贵州电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：