[发明专利]抽水蓄能机组自动同期并网方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种水力发电技术领域的方法，具体地，涉及一种抽水蓄能机组自动同期并网方法。

背景技术

抽水蓄能电站是一种间接储存电能的方式。主要为了解决电网高峰、低谷之间供需矛盾而产生的。在用电低谷时，电厂机组在水泵工况下运行吸收电网中富余的有功电力使用这部分过剩电力将水从下水库抽到上水库储存起来，将这部分电能转化为势能；然后在电网处于用电高峰期时机组以发电方式运行将水放出发电，并流入下水库，将这部分势能转化为电能。使用抽水蓄能电站比增建煤电发电设备来满足高峰用电而在低谷压负荷、停机这种情况效益更佳。此外，抽水蓄能电站还能担负调频、调相和事故备用等动态功能。

抽水蓄能机组与电网并网时要求待并网机组与电网两侧电压相同、频率相同以及相角相同，否则会产生很大的冲击电流，使待并网电机和电路中串联的断路器、主变压器等设备损坏，严重时还会影响电网系统，使电网崩溃。因此，在待并网机组启动过程中，需要对机组侧电压的幅值、频率和相位进行精确控制。目前，大多数抽水蓄能机组都采用可控硅组成的变频器作为启动系统，进行自动同期并网，该方法响应速度慢，控制精度低，并网成功率低。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种抽水蓄能机组自动同期并网方法。本发明实现了抽水蓄能机组自动同期并网成功率高、响应速度快，控制精度高的优点。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明包括以下几个步骤：

(1)利用高压变频器驱动抽水蓄能机组，预置高压变频器启动运行；

所述的预置高压变频器启动运行，是指在高压变频器启动系统与电网之间设置一同期装置，将电网测电压、频率、相位角信号和机组侧电压、频率、相位角信号送入同期装置。

(2)当抽水蓄能机组的转速加速到额定转速的99％时，由高压变频器给同期装置发出同期运行指令。

(3)同期装置接收到同期运行指令后进行指令同期处理；

所述的指令同期处理，是指给高压变频器及机组的励磁装置脉动调节指令，分别使得机组端电压的频率、相角和幅值与网侧电压同步。

(4)在判定同步条件确立的前提下，同期装置发出“同期完成可并网指令”；

所述的同步条件为电网与抽水蓄能机组两侧的电压满足频率差小于0.1Hz，压差小于5V，相位差接近于零。

(5)并网后，变频器根据并网成功反馈信号进行自锁退出运行，并通过断路器操作断开变频器与电机的连接。

本发明采取的技术方案能够实现抽水蓄能机组的可靠、快速自动同期并网。以下将结合附图对本发明的构思、具体实施方法及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本发明的一个实施例框图；

图2是本发明的一个实施例的技术效果示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例作详细说明：以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例

如图1所示，本实施例的实施方式和过程如框图所示：

本实施例高压变频器SFC1通过断路器S1与抽水蓄能机组M1连结，抽水蓄能机组M1通过并网开关S2与电网连结，电压互感装置PT1和PT2分别检测电网与机组两侧电压的幅值、频率和相位信号，并将这些信号送入同期装置，同期装置控制高压变频器SFC1、断路器S1、并网开关S2和机组M1的励磁装置。

本实施例包括以下几个步骤：

(1)利用高压变频器驱动抽水蓄能机组，组成高压变频器启动系统，在高压变频器启动系统与电网之间设置一同期装置；并配以断路器、并网开关、电压互感装置；将电网测电压、频率、相位角信号和机组侧电压、频率、相位角信号送入同期装置；

自动同期并网开始时，同期装置闭合断路器S1，启动高压变频器SFC1，驱动抽水蓄能机组开始转动，电压互感装置PT1和PT2对电网和机组两侧的电压进行实时检测，并将检测信号送入同期装置。

(2)当抽水蓄能机组M1的转速加速到额定转速的99％时，由高压变频器SFC1给同期装置发出同期运行指令；

(3)同期装置接收到同期运行指令后开始进行同期，并不断给高压变频器SFC1发送调节指令，控制高压变频器SFC1的输出电压的频率和相角。同时，同期装置向机组M1的励磁装置发送脉动调节指令，调节机组端电压的幅值。最终使得机组端电压的频率、相角和幅值与网侧电压同步；