[發明專利]一種抽水蓄能多機組共享SFC啟動廠用電電源優化配置方法

有效

• 申請號: 201610407402.2
• 申請日: 2016-06-12
• 公開（公告）號: CN105932701B
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發明（設計）人: 李曉明;穆顯勇;何樂;王坤杰
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網新源控股有限公司;武漢大學;湖北白蓮河抽水蓄能有限公司
• 主分類號: H02J3/28
• 分類號: H02J3/28;H02J3/38
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙)42222
• 代理人: 魯力

技術領域

本發明涉及抽水蓄能電站安全運行技術領域，特別涉及一種抽水蓄能多機組共享SFC啟動廠用電電源優化配置方法。

背景技術

抽水蓄能電站作為新能源接入電網系統。抽水蓄能機組有抽水和發電兩種工作方式。當夜間因部分用戶用電停止，而各種大型火電、核電不能大幅停機或減少發電，電力系統出現富余電量時，抽水蓄能電站可以利用這些富余電量，起動機組把低處的水抽到高處儲藏起來，等到電力系統用電高峰時，再把高處的水放下來，帶動水輪發電機組發電，把電力送回電網，供給用戶用電，發電后的水仍回到低處。抽水蓄能電站的運營，提高了電網的運行可靠性、靈活性、安全性和經濟性。

抽水蓄能機組在電動狀態啟動起動過程中，一般先采用共享的變頻啟動裝置將機組從0轉速拖動到額定轉速，然后再并入電網抽水。但在機組啟動過程中如果SFC電源和廠用電源的配置不當，將會直接影響電網和廠用電的電壓質量，出現一些報警信息，可能影響機組正常起動，甚至導致啟動失敗。本發明根據廠用電啟動抽水蓄能機組的特點，制定抽水蓄能多機組共享SFC啟動廠用電電源優化配置的技術方案，為解決我國抽水蓄能SFC啟動廠用電電源優化配置問題提供技術支撐和設備保障。

發明內容

本發明提供一種抽水蓄能多機組共享SFC啟動廠用電電源優化配置方法，旨在解決在抽水蓄能電站中，由于SFC啟動機組過程中廠用電電源和SFC電源配置不但，直接影響電網和廠用電的電壓質量，影響機組正常起動，甚至導致啟動失敗的技術難題。

本發明的目的是這樣實現的：

一種抽水蓄能多機組共享SFC啟動廠用電電源優化配置方法，其特征在于，包括下列步驟：

步驟1、以對系統電壓質量影響最小為原則，確定抽水蓄能多機組啟動順序，具體是：對于n臺機組共享SFC啟動的抽水蓄能電站，通過潮流計算和機組啟動過程的數字仿真，將機組從1至n臺機組單獨采用變頻啟動裝置SFC在不同的廠用電電源接入方式啟動，獲得在同一類型的廠用電電源接入方式下單獨啟動機組對系統電壓影響程度的排序。

步驟2、以對廠用電電壓質量影響最小為原則，按機組啟動順序優化配置變頻啟動裝置SFC的啟動電源，具體方法是：對于n臺機組共享SFC啟動的抽水蓄能電站，一臺機組和一臺主變構成一個單元接線，通過潮流計算和機組啟動過程的數字仿真，將各機組采用變頻啟動裝置SFC在不同的廠用電電源接入方式啟動時，獲得不同廠用電電源接對廠用電廠高變供電電壓影響程度從大到小的排序。按機組啟動順序，選用對廠用電廠高變供電電壓影響最小的廠用電電源接入方式，接入變頻啟動裝置SFC，作為電源啟動相應的抽水蓄能機組。

步驟3、根據SFC的啟動電源優化配置廠用電，在SFC的啟動電源接入后，選用機組啟動對其電壓質量，即電壓偏移和電壓波形影響最小的廠用電廠高變供電優化配置廠用電。當采用交直交變頻方式的SFC啟動機組時，應在SFC輸入端和廠用電側之間加裝電抗器隔離諧波，防止SFC變頻拖動機組啟動過程中產生大的諧波，

步驟4、根據優化配置的SFC啟動電源和廠用電啟動抽水蓄能機組，優化起動過程滿足約束條件：

約束條件一：避免廠用電源和SFC電源取自同一電源；

約束條件二：定義主變編號為i，i＝1,2,3...,n；機組編號為j，j＝1,2,3...,n；SFC的電源取自主變變壓器i，相應要起動的機組j不屬于同一個機組-主變單元,即：i≠j。

約束條件三：連接SFC設備的主變對應的機組需要最后起動。

在上述的一種抽水蓄能多機組共享SFC啟動廠用電電源優化配置方法，定義調度要求啟動m臺機組，則根據以下條件選擇執行：

條件一：在不考慮機組經濟運行、檢修要求或調度命令的情況下，按機組啟動對系統電壓質量的影響程度從大到小的順序依次啟動m臺機組；

條件二：在存在機組經濟運行要求或調度命令的情況下，按機組啟動對系統電壓的影響程度從大到小排列順序依次，優先啟動調度命令、經濟運行要求的機組，再啟動不足m臺的其它機組；

條件三：在存在機組檢修要求的情況下，檢修機組從排序中抽出，啟動m臺機組按機組啟動對系統電壓質量的影響程度從大到小的順序依次啟動其它m臺機組。

在上述的一種抽水蓄能多機組共享SFC啟動廠用電電源優化配置方法，所述步驟3中，在SFC輸入端并聯LC濾波器，使電網和廠用電系統電壓諧波不超標。

在上述的一種抽水蓄能多機組共享SFC啟動廠用電電源優化配置方法，所述步驟4中，根據優化配置的SFC啟動電源和廠用電啟動抽水蓄能機組的啟動邏輯關系如式(1)所示。