[发明专利]一种变速抽水蓄能机组的自启动、制动方法及装置

权利要求书

1.一种变速抽水蓄能机组的自启动方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)设定交流励磁系统工作模式为抽水启动模式；

2)启动交流励磁系统的网侧变流器；

3)机侧变流器采用内环为电流环、外环为定子磁通环和转速环的定子磁场定向矢量控制，启动交流励磁系统的机侧变流器，投入定子磁通环，使机组的定子磁通上升至额定磁通；

4)在机组的定子磁通达到额定磁通后，投入转速环，使机组恒转矩升速至设定转速；

5)当机组的转速大于设定转速时，控制减小定子磁通，使机组恒功率升速；

6)当机组的转矩电流大于机组的转矩极限电流时，按照转矩极限电流输出转矩电流，使机组降功率升速至需求转速；所述机组的转矩极限电流计算公式为：其中，L_s为定子电感，ω₀为交流励磁系统输出电压角速度，L_m为互感，R_r为转子电阻，L_ls为定子漏感，L_lr为转子漏感，ψ_s为定子磁链幅值。

2.根据权利要求1所述的变速抽水蓄能机组的自启动方法，其特征在于，步骤3)中，通过使定子磁通环的定子磁通指令值逐渐增大至额定磁通来使定子磁通上升至额定磁通。

3.根据权利要求1所述的变速抽水蓄能机组的自启动方法，其特征在于，步骤5)中，控制减小定子磁通时，定子磁通环的定子磁通指令值为：其中，ψ_{s_rate}为定子额定磁通，ω_r为实际转速，ω_slmax为转差角速度最大值。

4.一种变速抽水蓄能机组的制动方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)设定交流励磁系统工作模式为发电制动模式；

(2)机侧变流器采用内环为电流环、外环为定子磁通环和转速环的定子磁场定向矢量控制，启动交流励磁系统的机侧变流器，投入定子磁通环，使机组的定子磁通上升至设定磁通；

(3)在机组的定子磁通达到设定磁通后，投入转速环，使机组的转速下降至设定转速，并对机组的转矩电流进行限幅控制；

(4)在机组的转速达到设定转速后，封锁交流励磁系统机侧变流器脉冲，投入机械制动。

5.根据权利要求4所述的变速抽水蓄能机组的制动方法，其特征在于，步骤(2)中，投入定子磁通环时，设定磁通为：其中，ψ_{s_rate}为定子额定磁通，ω_r为实际转速，ω_slmax为转差角速度最大值。

6.根据权利要求4所述的变速抽水蓄能机组的制动方法，其特征在于，步骤(2)中，通过使定子磁通环的定子磁通指令值逐渐增大至设定磁通来使定子磁通上升至设定磁通。

7.根据权利要求4所述的变速抽水蓄能机组的制动方法，其特征在于，步骤(3)中，根据电压极限电流、极限电流和转矩极限电流，对转矩电流进行限幅控制；其中，根据公式计算电压极限电流，根据公式和的最小值计算极限电流，根据公式计算转矩极限电流，其中，U_max为交流励磁系统机侧输出的最大电压，i_rd为转子d轴电流，I_max为交流励磁系统机侧稳态所能输出的最大电流，U_{rate_GSC}为交流励磁系统网侧额定电压，I_{rate_GSC}为交流励磁系统网侧额定电流，U_{rate_RSC}为交流励磁系统机侧额定电压，L_s为定子电感，ω₀为励磁系统输出电压角速度，L_m为互感，R_r为转子电阻，L_ls为定子漏感，L_lr为转子漏感，L_r为转子电感，σ为漏感系数。