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公开(公告)号：CN113013902A
公开(公告)日：2021-06-22
申请号：CN202110219511.2
申请日：2021-02-26
Applicant: 武汉大学 , 南方电网调峰调频发电有限公司
IPC: H02J3/28 , H02J3/38 , H02J3/42 , H02J3/46 , H02P9/04 , H02P9/14 , H02P9/30 , H02P21/00 , F03B13/06 , F03B15/02 , H02P101/10
Abstract: 可变速抽蓄机组运行工况多，工况转换频繁，转换过程复杂，合理的工况转换控制对于机组安全稳定运行至关重要。然而，与常规抽蓄机组不同，可变速机组受调速器和变流器共同的控制。调速器控制的导叶‑水泵水轮机系统相对缓慢的机械转矩响应特性与变流器快速的电磁转矩响应特性之间的不匹配，导致工况转换控制更加困难。为此，本发明针对可变速抽蓄机组在工况转换过程不同阶段的特点和控制目标，提出了一种可变速抽蓄机组在工况转换过程中调速器和变流器的协调控制方法，包括柔性自启动、切入控制、稳态运行和切出控制四个主要阶段。在工况转换过渡过程中，通过协调调速器和变流器，使机组安全、快速而又柔和地实现工况转换，并且转换各阶段之间衔接平滑。
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公开(公告)号：CN110120677A
公开(公告)日：2019-08-13
申请号：CN201910355759.4
申请日：2019-04-29
Applicant: 南方电网调峰调频发电有限公司 , 武汉大学
Abstract: 本发明涉及一种双馈可变速抽水蓄能机组的自适应动态虚拟惯量调频方法，适应于含有可变速抽水蓄能机组和风力发电机组的联合孤岛系统，通过惯性控制启动模块来启动可变速抽水蓄能机组惯性响应；通过检测频率偏差值变化率dΔf/dt，引入修正因子α改变控制系数，自动控制机组的有功输出，实现双馈可变速抽水蓄能机组对电网提供动态频率支撑；通过惯性控制停止模块来停止可变速抽水蓄能机组惯性响应；当系统频率事故发生时，较传统下垂控制和固定参数虚拟惯量控制，该发明通过动态补偿双馈变流器机侧参考功率，能有效提高系统频率跌落最低点、降低频率下跌速度，减小频率达到稳定的时间，具备对电力系统更好的惯性支撑能力和一次调频响应能力。
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公开(公告)号：CN110034569A
公开(公告)日：2019-07-19
申请号：CN201910355108.5
申请日：2019-04-29
Applicant: 武汉大学 , 南方电网调峰调频发电有限公司
Abstract: 本发明提出一种含可变速海水抽蓄机组和化学储能的联合系统混合模型预测控制方法，本发明综合考虑了顶层控制(调度控制)和底层控制(下垂控制)在不同时间尺度上对复合储能联合系统内储能电池SOC的累积影响。通过实时运行，模拟了可变速海水抽水蓄能机组和储能电池在电网内受可再生能源随机预测误差干扰的实际运行状况；通过采用减时域滚动优化，来解决可再生能源出力的小随机预测误差对储能电池SOC的累积影响，同时兼顾了可变速海水抽水蓄能机组运行经济性；通过采用启发式控制，来应对可再生能源出力的大随机预测误差对储能电池SOC的累积影响；通过反馈校正，及时改变可变速海水抽水蓄能机组和储能电池的运行状态。
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公开(公告)号：CN110034569B
公开(公告)日：2023-03-10
申请号：CN201910355108.5
申请日：2019-04-29
Applicant: 武汉大学 , 南方电网调峰调频发电有限公司
Abstract: 本发明提出一种含可变速海水抽蓄机组和化学储能的联合系统混合模型预测控制方法，本发明综合考虑了顶层控制(调度控制)和底层控制(下垂控制)在不同时间尺度上对复合储能联合系统内储能电池SOC的累积影响。通过实时运行，模拟了可变速海水抽水蓄能机组和储能电池在电网内受可再生能源随机预测误差干扰的实际运行状况；通过采用减时域滚动优化，来解决可再生能源出力的小随机预测误差对储能电池SOC的累积影响，同时兼顾了可变速海水抽水蓄能机组运行经济性；通过采用启发式控制，来应对可再生能源出力的大随机预测误差对储能电池SOC的累积影响；通过反馈校正，及时改变可变速海水抽水蓄能机组和储能电池的运行状态。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113471988B
公开(公告)日：2023-08-15
申请号：CN202110735315.0
申请日：2021-06-30
Applicant: 武汉大学
Abstract: 双馈式可变速抽蓄机组是一种新型的水电系统，由于抽水工况下转速连续可调，在保证静态扬程的前提上，通过变速运行机组输入功率调节范围拓宽。为挖掘机组参与电网调频的潜能，本发明涉及一种基于抽水工况下双馈可变速抽蓄机组机电暂态模型的有功‑频率耦合控制方法,首先建立了抽水工况可变速机组的简化机电暂态模型，该模型以抽水工况可逆水泵水轮机运行特性为基础，考虑了流体在过流管道内的动态特性，并计及了导叶的附加摩擦效应；然后从水力的角度揭示了抽水工况机组具备调频能力的本质原因；阐明了抽水工况机组改善电网频率特性的机理，并给出了控制器参数的推荐范围。最后，仿真和实验结果，验证了所提抽水工况机组改善电网频率特性的能力。
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公开(公告)号：CN112003310B
公开(公告)日：2022-04-26
申请号：CN202011017979.5
申请日：2020-09-24
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明涉及一种可变速抽蓄机组在工况转换过程中调速器和变流器的协调控制方法。可变速抽蓄机组运行工况多，工况转换频繁，转换过程复杂，合理的工况转换控制对于机组安全稳定运行至关重要。然而，与常规抽蓄机组不同，可变速机组受调速器和变流器共同的控制。调速器控制的导叶‑水泵水轮机系统相对缓慢的机械转矩响应特性与变流器快速的电磁转矩响应特性之间的不匹配，导致工况转换控制更加困难。为此，本发明一共一种相应的柔性工况转换协调控制策略，包括柔性自启动、切入控制、稳态运行和切出控制四个主要阶段。在工况转换过渡过程中，通过协调调速器和变流器，使机组安全、快速而又柔和地实现工况转换，并且转换各阶段之间衔接平滑。
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公开(公告)号：CN110120677B
公开(公告)日：2021-02-19
申请号：CN201910355759.4
申请日：2019-04-29
Applicant: 南方电网调峰调频发电有限公司 , 武汉大学
Abstract: 本发明涉及一种双馈可变速抽水蓄能机组的自适应动态虚拟惯量调频方法，适应于含有可变速抽水蓄能机组和风力发电机组的联合孤岛系统，通过惯性控制启动模块来启动可变速抽水蓄能机组惯性响应；通过检测频率偏差值变化率dΔf/dt，引入修正因子α改变控制系数，自动控制机组的有功输出，实现双馈可变速抽水蓄能机组对电网提供动态频率支撑；通过惯性控制停止模块来停止可变速抽水蓄能机组惯性响应；当系统频率事故发生时，较传统下垂控制和固定参数虚拟惯量控制，该发明通过动态补偿双馈变流器机侧参考功率，能有效提高系统频率跌落最低点、降低频率下跌速度，减小频率达到稳定的时间，具备对电力系统更好的惯性支撑能力和一次调频响应能力。
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公开(公告)号：CN112003310A
公开(公告)日：2020-11-27
申请号：CN202011017979.5
申请日：2020-09-24
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明涉及一种可变速抽蓄机组在工况转换过程中调速器和变流器的协调控制方法。可变速抽蓄机组运行工况多，工况转换频繁，转换过程复杂，合理的工况转换控制对于机组安全稳定运行至关重要。然而，与常规抽蓄机组不同，可变速机组受调速器和变流器共同的控制。调速器控制的导叶-水泵水轮机系统相对缓慢的机械转矩响应特性与变流器快速的电磁转矩响应特性之间的不匹配，导致工况转换控制更加困难。为此，本发明一共一种相应的柔性工况转换协调控制策略，包括柔性自启动、切入控制、稳态运行和切出控制四个主要阶段。在工况转换过渡过程中，通过协调调速器和变流器，使机组安全、快速而又柔和地实现工况转换，并且转换各阶段之间衔接平滑。
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公开(公告)号：CN113471988A
公开(公告)日：2021-10-01
申请号：CN202110735315.0
申请日：2021-06-30
Applicant: 武汉大学
Abstract: 双馈式可变速抽蓄机组是一种新型的水电系统，由于抽水工况下转速连续可调，在保证静态扬程的前提上，通过变速运行机组输入功率调节范围拓宽。为挖掘机组参与电网调频的潜能，本发明涉及一种基于抽水工况下双馈可变速抽蓄机组机电暂态模型的有功‑频率耦合控制方法,首先建立了抽水工况可变速机组的简化机电暂态模型，该模型以抽水工况可逆水泵水轮机运行特性为基础，考虑了流体在过流管道内的动态特性，并计及了导叶的附加摩擦效应；然后从水力的角度揭示了抽水工况机组具备调频能力的本质原因；阐明了抽水工况机组改善电网频率特性的机理，并给出了控制器参数的推荐范围。最后，仿真和实验结果，验证了所提抽水工况机组改善电网频率特性的能力。
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