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江西洪屏抽水蓄能電站勵(lì)磁系統(tǒng)的研究及應(yīng)用

文檔作者：史玉華１散齊國(guó)２周霖軒２王靜１文檔來(lái)源：１．國(guó)電南瑞科技股份有限公司２．江西洪屏抽水蓄能有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2025年12月30日
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２０１８ 年第１ 期
２０１８ Ｎｕｍｂｅｒ １
水電與新能源
ＨＹＤＲＯＰＯＷＥＲ ＡＮＤ ＮＥＷ ＥＮＥＲＧＹ
第３２ 卷
Ｖｏｌ．３２
ＤＯＩ： １０．１３６２２ ／ｊ．ｃｎｋｉ．ｃｎ４２ －１８００／ｔｖ．１６７１ －３３５４．２０１８．０１．０１７
收稿日期：２０１７ －１２ －１７ 作者簡(jiǎn)介：史玉華，男，工程師，主要從事同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制及設(shè)計(jì)方面的研究。
江西洪屏抽水蓄能電站勵(lì)磁系統(tǒng)的研究及應(yīng)用
史玉華１，散齊國(guó)２，周霖軒２，王 靜１
（１．國(guó)電南瑞科技股份有限公司，江蘇南京 ２１０００３；２．江西洪屏抽水蓄能有限公司，江西靖安 ３３０６０３）
摘要：針對(duì)江西洪屏抽水蓄能電站３００ ＭＷ 機(jī)組勵(lì)磁系統(tǒng)控制功能和各主要組成裝置的設(shè)計(jì)原則，江西洪屏抽水蓄能
電站勵(lì)磁系統(tǒng)機(jī)電設(shè)備通過(guò)安裝、調(diào)試、試驗(yàn)，各性能指標(biāo)均達(dá)到并優(yōu)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，符合設(shè)備合同要求和相關(guān)技術(shù)條款的
規(guī)定，滿足了運(yùn)行要求。洪屏抽水蓄能電站首臺(tái)機(jī)組投入運(yùn)行， 實(shí)現(xiàn)了江西電網(wǎng)抽水蓄能零的突破，在區(qū)域電網(wǎng)中開始
發(fā)揮“穩(wěn)壓器”“蓄電池”“調(diào)節(jié)器”的作用。
關(guān)鍵詞：抽水蓄能；勵(lì)磁系統(tǒng)；設(shè)計(jì)原則
中圖分類號(hào)：ＴＶ７３４．２ 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：Ａ 文章編號(hào)：１６７１ －３３５４（２０１８）０１ －００６１ －０７
Design and Application of the Excitation System in
Jiangxi Hongping Pumped Storage Power Station
ＳＨＩ Ｙｕｈｕａ１ ， ＳＡＮ Ｑｉｇｕｏ２ ， ＺＨＯＵ Ｌｉｎｘｕａｎ２ ， ＷＡＮＧ Ｊｉｎｇ１
（１．ＮＡＲＩ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．， Ｎａｎｊｉｎｇ ２１０００３， Ｃｈｉｎａ；
２．Ｊｉａｎｇｘｉ Ｈｏｎｇｐｉｎｇ Ｐｕｍｐｅｄ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏ ．， Ｌｔｄ．， Ｊｉｎｇ＇ａｎ ３３０６０３， Ｃｈｉｎａ）
Abstract： Ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｔｈｅ ３００ ＭＷ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ ｕｎｉｔｓ ｉｎ Ｊｉａｎｇｘｉ Ｈｏｎｇｐｉｎｇ
Ｐｕｍｐｅｄ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｐｏｗｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ ａｒｅ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｌｌｙ， ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｍａｉｎ ｃｏｍ －
ｐｏｎｅｎｔｓ ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ａｆｔｅｒ ｔｈｅ ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ， ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎｉｎｇ ａｎｄ ｔｅｓｔｉｎｇ， ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｏ－ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ
ｄｅｖｉｃｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ａｒｅ ａｌｌ ｓｕｐｅｒｉｏｒ ｔｏ ｔｈｅ ｎａｔｉｏｎａｌ ｓｔａｎｄａｒｄ ， ｃｏｎｔｒａｃｔ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ａｎｄ ｒｅｌｅｖａｎｔ
ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｐｒｏｖｉｓｉｏｎｓ．Ｔｈｕｓ， ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ａｒｅ ｓａｔｉｓｆｉｅｄ ．Ｔｈｅ ｓｕｃｃｅｓｓ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｆｉｒｓｔ ｕｎｉｔ
ｉｎ Ｈｏｎｇｐｉｎｇ Ｐｕｍｐｅｄ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｐｏｗｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ ｉｓ ａ ｍｅｍｏｒａｂｌｅ ｂｒｅａｋｔｈｒｏｕｇｈ ｏｆ ｐｕｍｐｅｄ ｓｔｏｒａｇｅ ｉｎ ｔｈｅ Ｊｉａｎｇｘｉ ｐｏｗｅｒ ｇｒｉｄ ．
Ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｓｔａｔｉｏｎ ｂｅｇｉｎｓ ｔｏ ｐｌａｙ ｉｔｓ ｒｏｌｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔａｂｉｌｉｚｅｒ ， ｂａｔｔｅｒｙ ａｎｄ ｒｅｇｕｌａｔｏｒ ｉｎ ｔｈｅ ｒｅｇｉｏｎａｌ ｐｏｗｅｒ ｇｒｉｄ． Key words： ｐｕｍｐｅｄ ｓｔｏｒａｇｅ； ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ； ｄｅｓｉｇｎ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ
洪屏抽水蓄能電站位于江西省靖安縣三爪侖鄉(xiāng)境
內(nèi)，距南昌、九江、武漢的直線距離分別為６５ ｋｍ、
１００ ｋｍ 和１９０ ｋｍ。本電站安裝４ 臺(tái)單機(jī)容量３００ ＭＷ
的立軸單級(jí)可逆混流式水泵水輪機(jī)組，總裝機(jī)容量
１ ２００ ＭＷ，平均年發(fā)電量１７．４３ 億ｋＷ· ｈ，平均年抽
水耗電量２２．９３ 億ｋＷ· ｈ。電站以５００ ｋＶ 電壓等級(jí)
出線接入華中電網(wǎng)，在系統(tǒng)中擔(dān)任調(diào)峰、填谷，調(diào)頻、調(diào)
相作用和事故備用等任務(wù)。
抽水蓄能機(jī)組的本質(zhì)：發(fā)電時(shí)將水的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)
化成電能；抽水時(shí)把電能轉(zhuǎn)化為水的重力勢(shì)能。
１ 洪屏抽水蓄能電站勵(lì)磁系統(tǒng)組成
洪屏勵(lì)磁系統(tǒng)采用自并勵(lì)勵(lì)磁方式，勵(lì)磁系統(tǒng)原
理圖如圖１ 所示。
洪屏勵(lì)磁系統(tǒng)采用晶閘管全控橋整流的自并勵(lì)靜
止勵(lì)磁方式，勵(lì)磁系統(tǒng)由１ 臺(tái)三相勵(lì)磁變壓器、１ 臺(tái)
ＮＥＳ６１００ 勵(lì)磁調(diào)節(jié)器、３ 臺(tái)功率柜、１ 臺(tái)交流開關(guān)柜、１
臺(tái)滅磁開關(guān)柜、１ 臺(tái)滅磁電阻柜組成。
２ 洪屏抽水蓄能電站勵(lì)磁系統(tǒng)主要部
件的設(shè)計(jì)特點(diǎn)［１］
洪屏抽水蓄能電站發(fā)電機(jī)主要參數(shù)見表１。
2．1 勵(lì)磁變壓器設(shè)計(jì)
２．１．１ 勵(lì)磁變壓器二次電壓的確定
勵(lì)磁變二次的電壓U２ 和額定勵(lì)磁電壓Ufn 的關(guān)
６１
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
水電與新能源２０１８ 年第１ 期
圖1 洪屏勵(lì)磁系統(tǒng)原理圖
表1 洪屏抽水蓄能電站發(fā)電機(jī)主要參數(shù)
額定功率
／ｋＶＡ
額定功率因數(shù)
（滯后）
額定電壓
／ｋＶ
額定電流
／Ａ
額定勵(lì)磁電壓
／Ｖ
額定勵(lì)磁電流
／Ａ
勵(lì)磁繞組電阻
（２５℃）／Ω
３３３ ３３３ ０．９ １８ １０ ６９１．７ １９０ ２ ３４６ ０．０５７ ４ 系為 ３π２ ×U２ ×０．８ ×ｃｏｓαｍｉｎ ＝
Ufn ＋３π
Ifc Xr ＋ΔUscr ＝
２Ufn ＋３π
Ifc Xr ＋ΔUscr
式中：αｍｉｎ為強(qiáng)勵(lì)角度，取值１０°；Ufc 為強(qiáng)勵(lì)電壓，取值
２ 倍最大勵(lì)磁電壓２Ufn ＝１９０ ×２ ＝３８０ Ｖ；３π
Ifc Xr 為勵(lì)
磁變壓器壓降、整流元件壓降和線路壓降，其中Ifc 為
強(qiáng)勵(lì)電流，Xr 為勵(lì)磁變壓器阻抗和線路阻抗總和，此
式中３π
Ifc Xr 取值為強(qiáng)勵(lì)電壓Ufc 的１０％，即３πIfc Xr ＝
Ufc ×１０％ ＝３８ Ｖ；ΔUscr 為可控硅管壓降，單個(gè)可控硅
管壓降低于２ Ｖ，因此取值ΔUscr ＝４ Ｖ。
經(jīng)過(guò)計(jì)算得出：U２ ＝３９６．８ Ｖ。
根據(jù)勵(lì)磁變型譜實(shí)際選取U２ ＝４００ Ｖ。
２．１．２ 勵(lì)磁變壓器二次側(cè)線電流的確定
根據(jù)技術(shù)要求：勵(lì)磁系統(tǒng)應(yīng)保證當(dāng)發(fā)電電動(dòng)機(jī)勵(lì)
磁電流和電壓為發(fā)電電動(dòng)機(jī)額定負(fù)載下勵(lì)磁電流和電
壓的１．１ 倍時(shí)，能長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行。所以勵(lì)磁變壓器二
次側(cè)額定電流I２ 為
I２ ＝ ２３
×Ki Ifn ＝
０．８１６ ×１．１ ×２ ３４６ ＝２ １０５．８ Ａ
式中：Ki 為勵(lì)磁系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行電流倍數(shù)，為１．１；Ifn 為
發(fā)電機(jī)在最大工況下的勵(lì)磁電流。
２．１．３ 勵(lì)磁變壓器容量的確定
當(dāng)機(jī)組在最大工況下連續(xù)運(yùn)行時(shí)，勵(lì)磁系統(tǒng)應(yīng)能
保證長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行，所以對(duì)應(yīng)的勵(lì)磁變壓器容量為：
S ＝３U２ I２ ＝
１．７３２ ×４００ ×２ １０５．８ ＝１ ４５８ ８９８．２４ ＶＡ
2．2 發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)［2］
ＮＥＳ６１００ 發(fā)電機(jī)抽水蓄能勵(lì)磁系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)配置由２
臺(tái)ＮＥＳ６１００ 發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置組成，每臺(tái)裝置為標(biāo)
準(zhǔn)１９ 英寸寬４Ｕ 高機(jī)箱，具體安裝尺寸見技術(shù)參數(shù)。
裝置前面板配有一塊３２０ ×２４０ 點(diǎn)陣的液晶顯示器，一
個(gè)８ 鍵的鍵盤及４ 個(gè)功能鍵，７ 個(gè)信號(hào)指示燈，一個(gè)用
于和ＰＣ 機(jī)通信用的百兆以太網(wǎng)接口。裝置前面板插
件配有獨(dú)立的微處理器來(lái)完成顯示、通信和人機(jī)接口
等功能。ＮＥＳ６１００ 發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置通過(guò)了歐盟
ＴＵＶ 和ＣＥ 認(rèn)證；板件內(nèi)部的重要元器件均獲得了歐
盟認(rèn)可的ＵＬ 和ＶＤＥ 認(rèn)證。
調(diào)節(jié)器裝置采用多核結(jié)構(gòu)，嵌入式操作系統(tǒng)由中
央處理器ＣＰＵ 加數(shù)字信號(hào)處理器ＤＳＰ 及ＦＰＧＡ 模塊
化分工，配備獨(dú)立的勵(lì)磁控制運(yùn)算插件、智能采樣插件
和智能輸入輸出插件。運(yùn)算控制周期僅１．６７ ｍｓ，采
用高精準(zhǔn)浮點(diǎn)運(yùn)算。雙套抽水蓄能勵(lì)磁系統(tǒng)冗余配
置，互為熱備用，確保機(jī)組穩(wěn)定可靠運(yùn)行。
６２
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
史玉華，等：江西洪屏抽水蓄能電站勵(lì)磁系統(tǒng)的研究及應(yīng)用２０１８ 年１ 月
2．3 晶閘管整流柜設(shè)計(jì)
２．３．１ 晶閘管的選擇
晶閘管整流柜設(shè)計(jì)中，不僅考慮了晶閘管的額定
電流和額定電壓，更重要的是要根據(jù)晶閘管的容許結(jié)
溫以及晶閘管各個(gè)散熱環(huán)節(jié)熱阻的大小，考慮晶閘管
整流橋的出力及晶閘管陽(yáng)極電壓的大小。
１）反向重復(fù)峰值電壓URRM 。晶閘管反向重復(fù)峰
值電壓URRM 計(jì)算方法較多（主要體現(xiàn)在系數(shù)取值和考
慮的因素２ 個(gè)方面），比較典型的計(jì)算公式為
URRM≥Kb Ku ２U２N
式中：Kb 為過(guò)電壓倍數(shù)，可?。玻?～２．７；Ku 為電壓升
高系數(shù)，考慮了發(fā)電電動(dòng)機(jī)機(jī)端電壓的升高情況，可取
１．０５ ～１．１，也可根據(jù)發(fā)電電動(dòng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行情況取值； U２N為勵(lì)磁變壓器二次額定電壓。
２）晶閘管通態(tài)平均電流IT（AV） 。應(yīng)按下式進(jìn)行計(jì)
算，即
IT（AV） ≥０．３６８Ki IFLZ
式中：IFLZ 為一支路整流橋額定輸出電流，一般按不低
于２ 倍考慮；Ki 為過(guò)電流倍數(shù)，一般按不低于２ 倍
考慮。
２．３．２ 功率柜內(nèi)部空氣流場(chǎng)分布計(jì)算
對(duì)于自然冷卻和強(qiáng)迫風(fēng)冷的功率柜，通過(guò)計(jì)算機(jī)
仿真，得出功率柜內(nèi)部的空氣流場(chǎng)分布，檢查氣流分布
是否合理，有無(wú)氣流短路現(xiàn)象。計(jì)算機(jī)仿真結(jié)果能夠
清楚顯示風(fēng)道各處的風(fēng)速及風(fēng)壓大小。
從發(fā)熱可控硅到散熱器，再到冷卻介質(zhì)及周圍環(huán)
境這一熱傳遞路徑的暫態(tài)熱過(guò)程。通過(guò)流場(chǎng)與熱傳遞
耦合仿真，得出功率柜內(nèi)部的溫度場(chǎng)分布，從而檢驗(yàn)散
熱設(shè)計(jì)是否合理（圖２）。
圖2 功率柜內(nèi)部熱傳遞過(guò)程仿真圖
２．３．３ 阻容吸收回路設(shè)計(jì)
通過(guò)可控硅精確化模型，進(jìn)行可控硅過(guò)電壓仿真，
確保過(guò)壓保護(hù)參數(shù)設(shè)計(jì)更加準(zhǔn)確。
可控硅５ＳＴＰ２８Ｌ４２００，３ １７０ Ａ／４ ２００ Ｖ；
仿真條件：U２ ＝４００ Ｖ，Rs ＝５０ Ω，Cs ＝１ ｕＦ，控制
角７７°。
負(fù)載額定工況的仿真結(jié)果：換相過(guò)電壓U２ｍａｘ ＝
９７３．０４９ ６ Ｖ，過(guò)電壓倍數(shù)為１．７２０ ４；吸收電阻損耗功
率＝５０．７９ Ｗ（圖３）。
圖3 負(fù)載額定工況的阻容吸收效果仿真
2．4 滅磁設(shè)計(jì)
滅磁容量的計(jì)算依照發(fā)電機(jī)的參數(shù)，根據(jù)發(fā)電機(jī)
的精確模型（凸極機(jī)采用５ 階模型），對(duì)發(fā)電機(jī)負(fù)載額
定下機(jī)端三相短路、發(fā)電機(jī)空載誤強(qiáng)勵(lì)和發(fā)電機(jī)負(fù)載
誤強(qiáng)勵(lì)３ 種工況進(jìn)行仿真計(jì)算，最終精確確定所需要
的滅磁電阻的容量。避免采用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算滅磁電阻
的容量可能因?yàn)椴荒軠?zhǔn)確知道發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的飽和程度
而存在較大的估算偏差的問(wèn)題，防止滅磁電阻容量選
擇過(guò)大造成浪費(fèi)；同時(shí)又提供了適量的裕度。
３ 抽水蓄能機(jī)組啟動(dòng)方式介紹
由于抽水蓄能機(jī)組運(yùn)行在抽水狀態(tài)下必須借助外
力的作用使得機(jī)組達(dá)到額定轉(zhuǎn)速，因此必須采用特殊
的啟動(dòng)方式，目前最常見的啟動(dòng)方式有以下兩種。
3．1 ＳＦＣ 變頻啟動(dòng)
變頻啟動(dòng)是利用可控硅變頻器產(chǎn)生頻率可變的交
流電源對(duì)抽水蓄能機(jī)組進(jìn)行啟動(dòng)，ＳＦＣ 變頻器的一次
接線如圖４ 所示。
圖4 SFC 變頻器的一次接線
變頻啟動(dòng)時(shí)同期斷路器斷開，ＳＦＣ 斷路器１、ＳＦＣ
斷路器２ 閉合。抽水蓄能機(jī)組在變頻器的作用下加速
６３
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
水電與新能源２０１８ 年第１ 期
旋轉(zhuǎn)，當(dāng)轉(zhuǎn)速接近額定值時(shí)投入同期。同期裝置通過(guò)
控制變頻器滿足條件后，同期斷路器閉合的同時(shí)閉鎖
ＳＦＣ 變頻器（ＳＦＣ 整流橋和逆變橋同時(shí)封脈沖），ＳＦＣ
斷路器１、ＳＦＣ 斷路器２ 斷開，機(jī)組并網(wǎng)進(jìn)入抽水
狀態(tài)。
3．2 背靠背啟動(dòng)
背靠背啟動(dòng)即１ 臺(tái)常規(guī)發(fā)電機(jī)或者抽水蓄能機(jī)組
做發(fā)電機(jī)運(yùn)行來(lái)啟動(dòng)另外１ 臺(tái)抽水蓄能機(jī)組進(jìn)入抽水
態(tài)。背靠背啟動(dòng)一次回路如圖５ 所示。
４ 抽水蓄能機(jī)組運(yùn)行工況
相比常規(guī)水電機(jī)組，抽水蓄能機(jī)組運(yùn)行工況更復(fù)
雜，分為以下５ 類：①發(fā)電空載、負(fù)載工況；②電動(dòng)機(jī)負(fù)
載工況（抽水工況）；③發(fā)電、電動(dòng)調(diào)相工況；④背靠背
發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)工況；⑤ＳＦＣ 啟動(dòng)工況。
５ 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
由于篇幅原因，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證只闡述幾種特殊工
圖5 背靠背啟動(dòng)一次回路
況實(shí)驗(yàn)：ＳＦＣ 啟動(dòng)實(shí)驗(yàn)、電動(dòng)機(jī)抽水工況過(guò)勵(lì)試驗(yàn)、電
動(dòng)機(jī)抽水工況欠勵(lì)試驗(yàn)、背靠背（ＢＴＢ）拖動(dòng)試驗(yàn)。
5．1 ＳＦＣ 啟動(dòng)實(shí)驗(yàn)
ＳＦＣ 啟動(dòng)過(guò)程為電流閉環(huán)，電流給定由ＳＦＣ 控
制，轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)過(guò)程錄波如圖６。
ＳＦＣ 啟動(dòng)過(guò)程為電流閉環(huán)，電流給定由ＳＦＣ 控
制，ＳＦＣ 啟動(dòng)發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓升壓波形如圖７。
圖6 轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)過(guò)程錄波
圖7 SFC 啟動(dòng)發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓升壓波形
６４
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
史玉華，等：江西洪屏抽水蓄能電站勵(lì)磁系統(tǒng)的研究及應(yīng)用２０１８ 年１ 月
5．2 電動(dòng)機(jī)抽水工況過(guò)勵(lì)試驗(yàn)
機(jī)組在電動(dòng)機(jī)抽水工況下，通過(guò)增磁按鈕增加無(wú)
功至臨時(shí)設(shè)定過(guò)勵(lì)值，此時(shí)增磁按鈕無(wú)效，５ ｓ 后，調(diào)節(jié)
器過(guò)勵(lì)限制動(dòng)作。通過(guò)減磁按鈕減少無(wú)功，過(guò)勵(lì)限制
返回，增磁按鈕功能恢復(fù)。電動(dòng)機(jī)抽水工況過(guò)勵(lì)試驗(yàn)
相關(guān)數(shù)據(jù)及波形如表２ 及圖８。表2 電動(dòng)機(jī)抽水工況過(guò)勵(lì)試驗(yàn)相關(guān)數(shù)據(jù)
原定參數(shù)修改參數(shù)
無(wú)功
／ＭＶａｒ
有功
／ＭＷ
無(wú)功
／ＭＶａｒ
有功
／ＭＷ
第１ 點(diǎn) １４３．１９ ０ 第１ 點(diǎn) ３６ ０ 第２ 點(diǎn) ７３．２６ －３３３ 第２ 點(diǎn) ３６ －３３３ 當(dāng)前P 當(dāng)前Q 錄波文件名
－３０３．５６ ３７．９１ ＧＵＯＬＩ 5．3 電動(dòng)機(jī)抽水工況欠勵(lì)試驗(yàn)
機(jī)組在電動(dòng)機(jī)抽水工況下，通過(guò)減磁按鈕減少無(wú)
功至臨時(shí)設(shè)定欠勵(lì)值，調(diào)節(jié)器欠勵(lì)限制動(dòng)作，此時(shí)減磁
按鈕無(wú)效。通過(guò)增磁按鈕增加無(wú)功至欠勵(lì)限制返回，
減磁按鈕功能恢復(fù)。
試驗(yàn)過(guò)程相關(guān)數(shù)據(jù)及波形如表３ 及圖９。表3 試驗(yàn)過(guò)程相關(guān)數(shù)據(jù)
原定參數(shù)修改參數(shù)
無(wú)功
／ＭＶａｒ
有功
／ＭＷ
無(wú)功
／ＭＶａｒ
有功
／ＭＷ
第１ 點(diǎn) －１００ ０ 第１ 點(diǎn) ２０ ０ 第２ 點(diǎn) －３３．３ －３３３ 第２ 點(diǎn) ２０ －３３３ 當(dāng)前P 當(dāng)前Q 錄波文件名
－３０２．９４ ２０．９８ ＱＩＡＮＬＩ 圖8 電動(dòng)機(jī)抽水工況過(guò)勵(lì)試驗(yàn)波形
圖9 電動(dòng)機(jī)抽水工況欠勵(lì)試驗(yàn)波形
６５
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
水電與新能源２０１８ 年第１ 期
６ 背靠背（ＢＴＢ）拖動(dòng)試驗(yàn)（２ 號(hào)機(jī)拖動(dòng)
１ 號(hào)機(jī)）
２ 號(hào)機(jī)組處于發(fā)電工況，１ 號(hào)機(jī)組處于抽水（電動(dòng)
機(jī)）工況，由２ 號(hào)機(jī)拖動(dòng)１ 號(hào)機(jī)。
２ 號(hào)機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器收到背靠背發(fā)電機(jī)模式以及勵(lì)
磁開機(jī)令后，調(diào)節(jié)器處于電流閉環(huán)控制方式，以空載額
定電流作為電流閉環(huán)的給定值（可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況
整定）。
１ 號(hào)機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器收到背靠背電動(dòng)機(jī)模式以及勵(lì)
磁開機(jī)令后，調(diào)節(jié)器處于電流閉環(huán)控制方式，以空載額
定電流作為電流閉環(huán)的給定值（可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況
整定）。
隨著２ 號(hào)機(jī)組由零轉(zhuǎn)速升至額定轉(zhuǎn)速，將１ 號(hào)機(jī)
組電動(dòng)機(jī)逐漸拖動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速。其拖動(dòng)過(guò)程相關(guān)波形
見圖１０ ～圖１４。
圖10 拖動(dòng)開始波形
圖11 拖動(dòng)前期波形
７ 結(jié) 論
勵(lì)磁系統(tǒng)機(jī)電設(shè)備通過(guò)安裝后的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試、試驗(yàn)，
各性能指標(biāo)均達(dá)到并優(yōu)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，符合設(shè)備合同要
求和相關(guān)技術(shù)條款的規(guī)定，滿足江西洪屏抽水蓄能電
站的運(yùn)行要求。２０１６ －０７ －２５ 日，江西洪屏抽水蓄能
電站首臺(tái)（１ 號(hào)）機(jī)組投入商業(yè)運(yùn)行， 此次首臺(tái)機(jī)組投
產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)了江西電網(wǎng)抽水蓄能零的突破，電站在區(qū)域電
網(wǎng)中開始發(fā)揮“穩(wěn)壓器”“蓄電池”“調(diào)節(jié)器”的作用。
６６
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
史玉華，等：江西洪屏抽水蓄能電站勵(lì)磁系統(tǒng)的研究及應(yīng)用２０１８ 年１ 月
圖12 拖動(dòng)中期波形
圖13 拖動(dòng)后期波形
圖14 拖動(dòng)完成波形
參考文獻(xiàn)：
［１］ＤＬ／Ｔ ５２０８ －２００５， 抽水蓄能電站設(shè)計(jì)導(dǎo)則［Ｊ］
［２］赫衛(wèi)國(guó)， 華光輝， 李臻， 等．大型抽水蓄能機(jī)組勵(lì)磁系統(tǒng)
設(shè)計(jì)［Ｊ］．水電自動(dòng)化與大壩監(jiān)測(cè)， ２０１１， ３５（３）： ２５ －２９
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