抽水蓄能机组微机励磁及变频起动问题的研究

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1、华中科技大学硕士学位论文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，

2、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割是一技术难点，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

3、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。关键词：抽水蓄能微机励磁变频起动’静止变频器谐波抑制l华中科技大学硕士学位论文ABSTRACTWiththedevelopmentofeconomy,powersupplyinChinaisfarbehinddemand．Peakmodulationisundergoingextremestress．Asartadvancedregulationmeasureinmodempowersystem，pumpedstoragestationwhichcaneffectivelyincreaseeconomiesand

4、reliabilityiswidelyusedindevelopedcountry．RecentlyChinaalsoattachesimportancetopumpedstoragestationprojects．Itisofgreatvaluetostudyexcitationcontrollerandstaticfrequencyconverterstatinginpumpedstoragestation．Pumpedstorageunithasdiversiformworkconditions，therequestsforexcitationcontrollerarein

5、cludingstartingandelectricitybraking．itslogicconversioniscomplicateandhighreliabilityisneeded；whenpumpedstorageunitworksasmotor，itisstartedbystaticfrequencyconverter,however,harmonicsareunavoidable．Inthispapehthosekeytechniqueproblemsaretobesolved．Firstly，thedifferencebetweenpumpedstoragestat

6、ionandtraditionalhydropowerstationisinvestigated．Secondl弘thenecessityofPSSusedinpumpedstorageunitsisanalyzed，andthenhardwareandsoftwareschemeofexcitationcontrollerbasedon16bitsingle·chipispresentedinthefirstpartofthispaper．Becausethecontrolofexcitationunderpumpingisintricate，thelastpartofthis

7、paperconcentratesonstaticfrequencyconverterstarting．Anintegrativehardwareandsoftwareschemeofstaticfrequencyconverterisgiven．AmodelofstartingofpumpedstorageunitisestablishedbyMATLABsoftware．Finalb；theharmonicseliminationofthesystemisstudied，th