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抽水蓄能机组微机励磁及变频起动问题的研究

黄晖  
【摘要】:随着国民经济的高速发展,电力供需矛盾日益突出,负荷增长迅速,峰谷差不断 扩大,电网面临严峻的调峰压力。抽水蓄能作为现代电力系统先进的调节手段,起到 削峰填谷的功效,是提高电力系统经济性、可靠性以及改善电能质量的有效措施。目 前我国正处于大力发展抽水蓄能电站的重要时期,对励磁控制和变频起动关键技术的 研究,有着广阔深远的现实意义。 抽水蓄能机组运行工况复杂,励磁控制器有起动、制动要求,逻辑转换复杂,可 靠性要求高;电动抽水工况下的起动以静止变频器为主,起动过程将会产生谐波。本 文试图解决抽水蓄能机组在运行控制中的这些关键技术问题,从分析抽水蓄能可逆式 机组运行特点入手,深入探讨了可逆式抽水蓄能机组与常规水电机组励磁控制之间的 差异,从理论上论证了抽水蓄能机组电力系统稳定器(PSS)加装功率方向判别的可 行性。在此基础上给出了用 16 位单片机实现的抽水蓄能机组微机励磁控制器软硬件 方案;并初步探讨了提高抽水蓄能机组励磁控制可靠性的措施。 由于蓄能机组电动抽水工况下的励磁控制是一技术难点,本文后面的研究重点放 在了电动抽水工况下的变频起动问题上。在详细论述静止变频器功能的基础上,完成 了 16 位单片机双 CPU 静止变频器控制部分的软硬件方案设计。通过建立变频起动过 程的数学模型,用 MATLAB 编写仿真程序,对蓄能机组变频起动自然换流、断续换流 两个阶段进行了仿真研究。最后分析了蓄能机组变频起动过程中的谐波问题,提出了 相应的谐波抑制策略。


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