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控制与算法
★ 5.0
全功率变速抽蓄机组调速系统稳定性分析及参数优化
Stability Analysis and Parameter Optimization of Governor System for Full-Variable-Speed Pumped Storage Units
| 作者 | 栾一航 · 孙建军 · 庄凯勋 · 张远志 · 查晓明 · 丁理杰 |
| 期刊 | 高电压技术 |
| 出版日期 | 2025年4月 |
| 卷/期 | 第 51 卷 第 4 期 |
| 技术分类 | 控制与算法 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 全功率变速抽蓄机组 功率优先控制 小信号建模 稳定性分析 调速系统 控制参数优化 栾一航 孙建军 庄凯勋 张远志 查晓明 丁理杰 高电压技术 High Voltage Engineering |
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在功率优先控制下，全功率变速抽蓄机组因调速器与变流器响应速度差异，存在转速反调、振荡甚至失稳风险。本文建立机组线性化模型，提取影响转速稳定性的关键因素，推导以调速器参数为变量的转速稳定域解析表达式，显著降低计算量且保证精度。基于该判据，分析工作水头对稳定域的影响及调速器参数对转速特性的作用，提出调速器参数在线优化方法。仿真验证表明，该方法可有效抑制出力调节过程中的转速振荡。
功率优先控制下全功率变速抽蓄机组调速器与变流器响应速度的较大差异使其面临转速反调、振荡乃至失稳的潜在风险.为此,建立了功率优先控制下全功率变速抽蓄机组线性化模型,提取了机组转速稳定性的关键影响因素,并据此推导了机组出力调节过程中以调速器控制参数为自变量的转速稳定域解析表达式,相较常规稳定域计算方法,该表达式在保证准确性的同时极大降低了计算量.基于所提稳定判据,分析了机组工作水头对机组稳定域的影响及调速器参数对机组转速特性的影响,并提出了实时计算调速器控制参数较优取值的简便方法,仿真结果表明,该方法能有效抑制机组出力调节过程中的转速振荡现象.
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SunView 深度解读
该全功率变速抽蓄调速系统稳定性分析技术对阳光电源储能变流器产品具有重要借鉴价值。抽蓄机组调速器与变流器响应速度差异导致的转速振荡问题，与阳光电源ST系列储能变流器在构网型GFM控制模式下，功率环与电压/频率控制环响应速度不匹配引发的振荡问题本质相似。文中提出的线性化建模方法、稳定域解析表达式推导及参数在线优化策略，可直接应用于ST储能系统的多时间尺度控制参数协调优化，特别是功率优先模式下虚拟同步机VSG参数的自适应调节，有效抑制电网扰动时的功率振荡，提升PowerTitan大型储能系统在弱电网环境下的稳定运行能力。