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一种提高双馈抽水蓄能机组低电压穿越能力的系统及其控制方法

发布时间: 2022-10-21

来源: 科技服务团

基本信息

合作方式: 股权融资
成果类型: 新技术
行业领域:
高端装备制造产业
成果介绍
本发明公开了一种提高双馈抽水蓄能机组低电压穿越能力的系统及其控制方法,属于水力发电技术领域。本发明包括转子侧控制器,接收电网电压检测器的检测信号,在电网电压跌落时,转子侧控制器采用定子磁链跟踪控制策略,在电网电压恢复时,转子侧控制器采用矢量控制策略;网侧控制器,接收电网电压检测器的检测信号,在电网电压跌落时,网侧控制器控制网侧变换器以故障变换器工作模式工作,电网电压恢复时,网侧控制器采用正常变换器工作模式;本发明抑制电网故障时过电流与过电压对机组的伤害,帮助电网恢复,提高了双馈机组的低电压穿越能力。
成果亮点
近年来新能源发电机组并网容量的增加,为我国的节能减排事业做出了重大贡献。然而由于风力、光伏发电的间歇性,对电网的调峰和调频要求也有了提高。因此,有着削峰填谷功能的抽水蓄能电站将会在电网中发挥越来越重要的作用。 目前新型抽水蓄能机组采用的都是双馈感应电机(DFIG),与传统同步机组相比,双馈抽水蓄能机组具有以下优势:1 .增强了电网的稳定性2 .提高了水泵水轮机的运行效率3 .可以实现系统有功功率、无功功率独立调节。 然而由于双馈电机定子侧直接与电网相连,因此电网电压跌落会对双馈机组产生很大影响。一方面,定子磁链不能突变,在电压跌落时定子磁链会产生直流分量,如果电网电压发生的是不对称跌落,定子磁链还会产生负序分量。定、转子间具有强耦合的关系,定子磁链的直流与负序分量会在转子侧感应出较高的电动势,转子绕组会产生暂态冲击电流。另一方面,由于故障期间发电机的机械转速基本不变,电磁转矩因电压跌落而减小,系统中出现不平衡转矩,使得水电机组转子转速增加,增大了转差功率,致使转子侧过电流,危害转子侧变换器。
团队介绍
哈尔滨理工大学由原机械工业部所属的哈尔滨科学技术大学、哈尔滨电工学院和哈尔滨工业高等专科学校于1995年合并组建而成,1998年划转黑龙江省属,实行中央与地方共建、以地方为主的管理体制。建校70多年来,学校认真贯彻党的教育方针,全面落实立德树人根本任务,扎根龙江沃土,深耕机电行业,矢志艰苦奋斗,发展成为综合实力强劲、办学特色鲜明的黑龙江省国内“双一流”建设高校,是省属规模最大的理工科大学,为我国装备制造业发展和黑龙江经济社会建设作出了重要贡献。
成果资料
产业化落地方案
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成果综合评价报告

评价单位:“科创中国”黑龙江科技服务团 (黑龙江省科学技术协会) 评价时间:2022-12-07

郭平

黑龙江省创新创业促进会

会长

综合评价

由于双馈电机定子侧直接与电网相连,因此电网电压跌落会对双馈机组产生很大影响。一方面,定子磁链不能突变,在电压跌落时定子磁链会产生直流分量,如果电网电压发生的是不对称跌落,定子磁链还会产生负序分量。定、转子间具有强耦合的关系,定子磁链的直流与负序分量会在转子侧感应出较高的电动势,转子绕组会产生暂态冲击电流。另一方面,由于故障期间发电机的机械转速基本不变,电磁转矩因电压跌落而减小,系统中出现不平衡转矩,使得水电机组转子转速增加,增大了转差功率,致使转子侧过电流,危害转子侧变换器。一旦定、转子侧出现暂态冲击电流,还会使双馈机组电磁转矩出现剧烈震荡,对传动系统造成影响。系统转差功率增大后,不平衡功率会使得直流母线电压升高,危害功率变换器的稳定运行。因此,提高双馈机组的低电压穿越能力就显得尤为重要。
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评价单位:- (-) 评价时间:2022-11-24

郭平

黑龙江省创新创业促进会

会长

综合评价

由于双馈电机定子侧直接与电网相连,因此电网电压跌落会对双馈机组产生很大影响。一方面,定子磁链不能突变,在电压跌落时定子磁链会产生直流分量,如果电网电压发生的是不对称跌落,定子磁链还会产生负序分量。定、转子间具有强耦合的关系,定子磁链的直流与负序分量会在转子侧感应出较高的电动势,转子绕组会产生暂态冲击电流。另一方面,由于故障期间发电机的机械转速基本不变,电磁转矩因电压跌落而减小,系统中出现不平衡转矩,使得水电机组转子转速增加,增大了转差功率,致使转子侧过电流,危害转子侧变换器。一旦定、转子侧出现暂态冲击电流,还会使双馈机组电磁转矩出现剧烈震荡,对传动系统造成影响。系统转差功率增大后,不平衡功率会使得直流母线电压升高,危害功率变换器的稳定运行。因此,提高双馈机组的低电压穿越能力就显得尤为重要。
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