抽水蓄能机组不同工况下同期并网仿真平台及仿真系统的制作方法_4

文档序号:8905127阅读:来源:国知局
磁控制模块对抽水蓄能机组电压进行调节,借助水轮机调速模块对抽水蓄能机组频率进行调节,使机组满足并网条件,并当机组与电网间相角差满足预设并网要求时向并网断路器模块发出并网信号;
[0094]如图2所示,基于抽水蓄能机组不同工况下同期并网仿真平台的抽水蓄能机组抽水运行工况下背靠背启动并网仿真系统:
[0095]抽水蓄能机组在抽水运行工况下启动,首先启动断路器闭合,并网断路器断开,由背靠背启动调速模块调节背靠背启动电源模块,使背靠背启动电源模块的输出电能频率逐步上升,抽水蓄能机组模块的同步转速随之逐步上升,使抽水蓄能机组转速逐步达到同步转速,同时励磁调节模块调节抽水蓄能机组的机端电压,使之达到额定值,投入同期调节模块;
[0096]同期调节模块进行电压和频率调节,通过背靠背启动调速模块进行频率调节,同时,同期调节模块发出的并网信号首先经过同期断路器出口动作时间和背靠背启动电源切除时间后,将启动断路器断开,抽水蓄能机组处在依靠惯性的空载电动机运行状态,再经过断路器合闸动作延时后,闭合并网断路器,完成并网过程,整个仿真过程中,利用监测系统模块记录机端电压、机组频率、并网冲击电流等电气量数据。
[0097]抽水蓄能机组抽水运行工况下背靠背启动并网仿真系统的电能传输关系如下:
[0098]无穷大电网模块依次连接并网断路器模块、主变压器模块及抽水蓄能机组模块;第二电压监测模块连接无穷大电网模块;第一电压监测模块连接到主变压器模块和抽水蓄能机组模块的连线上,背靠背启动电源模块通过启动断路器模块连接抽水蓄能机组模块。
[0099]抽水蓄能机组抽水运行工况下背靠背启动并网仿真系统的信号流转关系如下:
[0100]第一电压监测模块和第二电压监测模块都连接同期调节模块,第一电压监测模块还与励磁控制模块连接,第二电压监测模块将采集到的无穷大电网的电压信息传送到同期调节模块,第一电压监测模块将采集到的抽水蓄能机组机端电压信息提供给励磁控制模块和同期调节模块;
[0101]励磁控制模块和并网断路器模块都与同期调节模块连接,同期调节模块还与启动断路器模块连接,励磁控制模块与抽水蓄能机组模块连接,转速测量模块连接抽水蓄能机组模块和背靠背启动调速模块;转速测量模块将采集到的抽水蓄能机组转速信息送到背靠背启动调速模块;同期调节模块采集抽水蓄能机组的机端和无穷大电网侧的电压幅值、频率和相角信息,当机端电压达到额定电压,机组转速达到额定转速的97%时,同期调节模块开始借助励磁控制模块对抽水蓄能机组电压进行调节,借助背靠背启动调速模块对抽水蓄能机组频率进行调节,使机组满足并网条件,并当机组与电网间相角差满足预设并网要求时向并网断路器模块发出并网信号。
[0102]如图3所示,基于抽水蓄能机组不同工况下同期并网仿真平台的抽水蓄能机组抽水运行工况下SFC启动并网仿真系统:
[0103]抽水蓄能机组在抽水运行工况下启动,首先启动断路器闭合,并网断路器断开,静止变频器SFC模块内的控制电路控制静止变频器SFC模块输出电能的频率逐步上升,使得抽水蓄能机组转速逐步达到同步转速,同时励磁调节模块调节抽水蓄能机组的机端电压,使之达到额定值,投入同期调节模块;
[0104]同期调节模块频率调节通过借助静止变频器SFC模块中的控制电路进行,此时,发出的并网信号首先经过同期断路器出口动作时间和静止变频器SFC模块停止和切除延时后,将启动断路器断开,机组依靠惯性短时间空载运行,经过断路器合闸动作延时后,闭合并网断路器,完成并网过程,整个仿真过程中,利用监测系统模块记录机端电压、机组频率、并网冲击电流等电气量数据。
[0105]抽水蓄能机组抽水运行工况下SFC启动并网仿真系统的电能传输关系如下:
[0106]无穷大电网模块依次连接并网断路器模块、主变压器模块及抽水蓄能机组模块;第二电压监测模块连接无穷大电网模块;第一电压监测模块连接到主变压器模块和抽水蓄能机组模块的连线上;无穷大电网模块通过降压变压器模块依次连接静止变频器SFC模块、SFC输出变压器模块、启动断路器模块及抽水蓄能机组模块。
[0107]抽水蓄能机组抽水运行工况下SFC启动并网仿真系统的信号流转关系如下:
[0108]第一电压监测模块和第二电压监测模块都连接同期调节模块,第一电压监测模块还与励磁控制模块连接,第二电压监测模块将采集到的无穷大电网的电压信息传送到同期调节模块和静止变频器SFC模块,第一电压监测模块将采集到的抽水蓄能机组机端电压信息提供给励磁控制模块和同期调节模块;
[0109]励磁控制模块和并网断路器模块都与同期调节模块连接,同期调节模块还与启动断路器模块和静止变频器SFC模块连接,励磁控制模块与抽水蓄能机组模块连接,转速测量模块连接抽水蓄能机组模块和静止变频器SFC模块;转速测量模块将采集到的抽水蓄能机组转速信息送到静止变频器SFC模块;电流监测模块采集的电流幅值提供给静止变频器SFC模块的网侧整流器控制模块;同期调节模块采集抽水蓄能机组的机端和无穷大电网侧的电压幅值、频率和相角信息,当机端电压达到额定电压,机组转速达到额定转速的97%时,同期调节模块开始借助励磁控制模块对抽水蓄能机组电压进行调节,借助静止变频器SFC模块对抽水蓄能机组频率进行调节,使机组满足并网条件,并当机组与电网间相角差满足预设并网要求时向并网断路器模块发出并网信号。
[0110]上述虽然结合附图对本发明的【具体实施方式】进行了描述,但并非对本发明保护范围的限制,所属领域技术人员应该明白,在本发明的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
【主权项】
1.抽水蓄能机组不同工况下同期并网仿真平台,其特征是,包括: 无穷大电网模块,用来模拟无穷大电网; 抽水蓄能机组模块,实现对抽水蓄能机组的建模与仿真,能兼作电动机和水轮发电机,实现对多种运行工况的仿真;抽水蓄能机组的励磁电流和频率是能调节的,接受来自励磁控制模块和频率控制模块的调节信号,并对调节信号做出响应; 第一电压监测模块,用于采集或监视抽水蓄能机组机端电压信息,并将信息提供给励磁控制模块和同期调节模块; 第二电压监测模块,用于采集或监视无穷大电网的电压信息,并将信息提供给同期调节模块和静止变频器SFC模块; 监测系统模块,包括量测模块、记录模块及显示模块,根据仿真的需要,提供所需电气量的测量结果,形成由有效值、标么值或曲线图形式表示的仿真结果,为研宄人员对仿真结果和数据分析提供依据; 同期调节模块,仿真开始前,在该模块中能预先设定好并网参数,准同期过程中,该模块将依照预先设定的参数要求对并网过程相关的电气量进行调节,当各电气量满足预设并网条件时发出合闸信号; 并网断路器模块,用来连接抽水蓄能机组模块和无穷大电网模块,完成机组的并网操作; 励磁控制模块,对抽水蓄能机组的励磁电流大小进行控制;励磁控制模块采集抽水蓄能机组机端电压,根据采集抽水蓄能机组机端电压大小调节励磁电压进而改变励磁电流,并能接受来自于外部的励磁调节信号,达到调节机组的机端电压的目的; 转速测量模块,在抽水蓄能机组模块不能够直接提供实时转速时用于测量抽水蓄能机组转速; 主变压器模块,对发电机端口电压进行升压,实现发电机与无穷大电网的电气连接; 水轮机调速模块,用于抽水蓄能机组转速的调节;采集抽水蓄能机组的转速信息,通过改变抽水蓄能机组模型的输入转矩来调节转速,并能接受来自于外部的励磁调节信号,实现对抽水蓄能机组转速的调节;或 背靠背启动电源模块组,用于搭建背靠背启动并网仿真模型;或 SFC启动电源模块组,用于搭建SFC启动并网仿真模型; 基于上述模块,能够根据仿真实验要求搭建出不同的仿真模型,模拟抽水蓄能机组的不同运行工况
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