[發明專利]抽水蓄能機組水泵方向同期并網控制方法及系統

有效

• 申請號: 202110051602.X
• 申請日: 2021-01-12
• 公開（公告）號: CN112968476B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 金偉;周攀;劉仁;秦俊;鄧磊;周健;曹坦坦;趙博;王庭政;杜詩悅
• 申請（專利權）人: 國家電網有限公司;國網新源控股有限公司;國網新源控股有限公司抽水蓄能技術經濟研究院
• 主分類號: H02J3/42
• 分類號: H02J3/42
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 朱智勇

本公開提供一種抽水蓄能機組水泵方向同期并網控制方法。該方法包括：接收勵磁靜止變頻器啟動模式令，開啟勵磁電流的電流環控制模式，向監控系統返回勵磁系統的第一信號；接收監控系統發出的第二信號，靜止變頻器系統將機組加速到同期轉速，發送啟動同期裝置的第三信號；當機組轉速達到預設比例，勵磁系統將勵磁電流的電流環控制切換成電壓環控制，監控系統啟動同期裝置根據預設的參數控制靜止變頻器系統和勵磁系統分別調節機組的轉速和機端電壓，進行同期并網；接收監控系統的同期并網已完成的第四信號，靜止變頻器系統立即封脈沖并分輸入輸出開關，靜止變頻器系統停止勵磁電流給定。該方法可以使勵磁電流短時衰減及機端電壓跌落得到明顯改善。

技術領域

本說明書一個或多個實施例涉及智能電網技術領域，尤其涉及一種抽水蓄能機組水泵方向同期并網控制方法及系統。

背景技術

抽水蓄能電站是在電力負荷低谷時將剩余電能轉化為機械能，把下庫水抽至上水庫，在電力負荷高峰期通過放水將上庫水的勢能轉化為電能的裝置；同期并網指在機組頻率與系統頻率近似相等、機組電壓與系統電壓近似相等、合閘瞬間機組電壓相位與系統電壓相位近似相同的情況下，通過合機端斷路器的形式將機組接入電網。

在抽水蓄能機組眾多的運行工況中，機組水泵工況的同期并網過程尤為復雜，在機組完成并網后，靜止變頻器會零延遲封脈沖、分輸入輸出開關同時停止勵磁系統的電流給定，但是此時勵磁系統未切至電壓環，從而導致勵磁電流短時衰減及機端電壓跌落，產生沖擊電流。

在相關技術中，通過延長勵磁電流信號的給定時間，機組并網后靜止變頻器系統繼續運行一定時間。此時會產生環流，環流的產生影響靜止變頻器系統中的電子元器件，進而影響靜止變頻器系統運行壽命，且靜止變頻器系統會產生諧波，諧波的存在會嚴重影響電網電能質量。

發明內容

有鑒于此，本說明書一個或多個實施例的目的在于提出一種抽水蓄能機組水泵方向同期并網控制方法，以解決現有技術中因勵磁電流衰減、機端電壓跌落導致產生沖擊電流的問題。

基于上述目的，本說明書一個或多個實施例提供了一種抽水蓄能機組水泵方向同期并網控制方法，包括：

響應于接收到來自監控系統的勵磁靜止變頻器啟動模式令，勵磁系統開啟勵磁電流的電流環控制模式，并向所述監控系統返回指示所述勵磁系統準備好的第一信號；

響應于接收到來自所述監控系統的指示所述勵磁系統已投入的第二信號，靜止變頻器系統將所述機組的轉速加速到預設的同期轉速，并向所述監控系統發送請求啟動同期裝置的第三信號，同時所述勵磁系統切換勵磁電流的控制模式；

響應于所述第三信號，所述監控系統啟動所述同期裝置，以根據預設的同期參數控制所述靜止變頻器系統調節所述機組的轉速并控制所述勵磁系統調節所述機組的機端電壓，完成所述機組的同期并網；

響應于接收到來自所述監控系統的指示同期并網已完成的第四信號，所述靜止變頻器系統立即封脈沖并分輸入輸出開關斷開與機組之間的連接，同時停止對所述勵磁電流的給定。

可選的，控制所述靜止變頻器系統調節所述機組的轉速并控制所述勵磁系統調節所述機組的機端電壓包括：

所述同期裝置通過脈沖調節的方式對所述靜止變頻器系統進行升速或者降速，實現對所述機組的轉速的調節；所述同期裝置通過脈沖調節的方式對所述勵磁系統進行增磁或減磁，實現對所述機組的機端電壓的調節。

可選的，所述預設的同期轉速為98％。

可選的，當所述機組的轉速未達到所述預定的同期轉速98％時，所述勵磁電流的大小由所述靜止變頻器系統給定的4mA-20mA模擬量決定。

可選的，在所述機組的轉速達到所述預定的同期轉速98％后，所述勵磁電流的大小由所述勵磁系統自行控制，以使所述機端電壓維持在所述機組的額定電壓的95％-105％的范圍內。