低水头应用中对转式水泵水轮机分析：一项实验研究与数值对比

Analysis of a contra-rotating pump–turbine for low-head applications: An experimental study and numerical comparison

J.P.Hoffstaedt · A.Jarquin Lagun · R.Ansorena Ruizb · D.Schürenkamp 等10人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.341

摘要 低水头抽水蓄能技术已被认为是电网级储能及提供辅助服务的有前景的解决方案。与传统的高水头系统相比，低水头系统具有不同的特性，包括更大的相对水头变化范围以及水流柱和水泵水轮机自身惯性的增加。这些差异要求开发新型设计，并对系统的稳态性能和瞬态行为进行详细评估。为此，本文设计并构建了一个50kW的实验装置，其中包含一种新型可逆式水泵水轮机的1:22缩尺模型，该模型具有两个对转叶轮和独立的驱动系统。在水轮机模式和水泵模式下，针对不同叶轮转速比开展了稳态性能测试。利用水头系数和扭矩系数，将实验结果与基...

解读: 该低水头抽水蓄能技术对阳光电源储能系统具有重要参考价值。研究中的双向运行特性、宽负荷范围控制及动态响应建模方法,可应用于ST系列PCS的双向变流控制优化。对转式双转子独立驱动设计理念,可启发PowerTitan系统的模块化拓扑创新。稳态89-92%高效率及快速暂态响应能力,与阳光电源GFM/VSG控...