具有交流勵磁電機變速、功率解耦優(yōu)點的抽水蓄能機組將在電力系統(tǒng)調(diào)峰、調(diào)頻中發(fā)揮更好的作用,有必要研究考慮水頭、流量和機組運行工況等約束條件下的可調(diào)速抽水蓄能機組運行功率能力的計算方法。首先,基于交流勵磁電機電磁等效電路,考慮定、轉(zhuǎn)子側(cè)功率,推導(dǎo)發(fā)電和電動運行工況下的交流勵磁電機接入電網(wǎng)側(cè)的功率表達式;其次,考慮發(fā)電和抽水工況下水泵水輪機的工作特性,推導(dǎo)以水頭和轉(zhuǎn)速為變量的抽水蓄能機組的機械功率表達式,從而提出電動和發(fā)電工況下交流勵磁抽水蓄能機組運行功率極限的計算方法和流程;最后,以某實際抽水蓄能機組參數(shù)為例,分析不同水頭和轉(zhuǎn)速下機組運行功率范圍,并通過時域仿真結(jié)果驗證所提計算方法的有效性。 

【文章來源】：太陽能學(xué)報. 2020,41(04)北大核心

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

交流勵磁電機電磁等效電路

為了研究發(fā)電工況下抽水蓄能機組運行功率，有必要尋求影響水輪機機械功率的因素，然后通過機電耦合，將機械功率轉(zhuǎn)換成電功率，從而得到表達式�；诮涣鲃畲烹姍C的抽水蓄能機組可實現(xiàn)變轉(zhuǎn)速下的最優(yōu)效率運行。本文在分析其功率極限時，可認(rèn)為機組保持固定的最優(yōu)效率運行，并且在水輪機物理模型中，導(dǎo)葉開度作為調(diào)速器的輸出量，反映了機組轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。因此水輪機輸入功率可以由水頭、機組轉(zhuǎn)速表示，其框圖如圖2所示。由圖2可知，水輪機輸入功率的產(chǎn)生是一個復(fù)雜且緩慢的物理過程，為了使電力系統(tǒng)快速、方便地得到機組功率，需要尋求機械功率與水頭和轉(zhuǎn)速的數(shù)學(xué)關(guān)系�？赡嫠盟啓C根據(jù)導(dǎo)葉調(diào)節(jié)機組轉(zhuǎn)速，當(dāng)轉(zhuǎn)速一定時，導(dǎo)葉確定，機組功率取決于水頭。根據(jù)文獻[13]得到機組轉(zhuǎn)速數(shù)學(xué)關(guān)系式：

式中，a0、a1、a2——常數(shù)，且a0>0,a1<0,a2<0。式（13）、式（14）及（17）中提及的a0、a1與a2與式（12）中相同。同樣，為了研究電動工況下抽水蓄能機組運行功率能力，本節(jié)假定水泵水輪機運行在最優(yōu)效率下，水泵輸出功率可以由揚程、機組轉(zhuǎn)速表示，其框圖如圖4所示。


本文編號：3026536