PCS-9575静止变频器的研制及在沙河抽水蓄能电站中的应用

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抽水蓄能机组静止变频装置(SFC)安装调试施工工法

抽水蓄能机组静止变频装置（SFC）安装调试施工工法一、前言抽水蓄能机组静止变频装置（Static Frequency Converter, SFC）是一种用于抽水蓄能机组的安装调试工法。

本文将详细介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及相关工程实例，以帮助读者全面了解和应用该工法。

二、工法特点抽水蓄能机组静止变频装置是通过控制发电机的转子和变压器的绕组，实现对电网频率的调节。

其特点包括：高精度、高效率、低噪音、可靠性强、响应速度快等。

三、适应范围抽水蓄能机组静止变频装置适用于各类抽水蓄能机组的电气系统安装调试，包括但不限于地下水库抽水蓄能电站、山区水库抽水蓄能电站等。

四、工艺原理通过抽水蓄能机组静止变频装置，可以实现对频率的精确调节。

具体工艺原理是通过变频调速技术，通过改变发电机转速，实现对电网的频率调节，从而实现对电网负荷的平衡。

同时，通过控制变压器的绕组，可以实现对电压的调节。

五、施工工艺施工工法的各个施工阶段包括：设备准备、场地布置、设备安装、电气接线、调试和运行等。

在设备准备阶段，需要确保所需设备齐全，并进行检查和测试。

场地布置阶段需要根据设备及其工艺要求进行场地的平整、垫层、通风等工作。

设备安装阶段需要根据设备要求进行设备的组装和安装。

电气接线阶段需要进行设备的电气连接和接地。

调试和运行阶段需要进行设备的调试和运行测试。

六、劳动组织在劳动组织方面，需要合理分配各个工种的劳动力，确保施工过程的顺利进行。

同时，需要提供施工人员的培训和监督，确保施工人员具备相关技能和知识。

七、机具设备施工工法所需的机具设备包括：起重机械、挖掘机、输送机、测试仪器、电缆等。

这些机具设备在施工过程中起到关键的作用，能够帮助施工人员顺利完成各项任务。

八、质量控制为确保施工过程中的质量达到设计要求，需要采取一系列的质量控制方法和措施。

包括但不限于：进行设备检查和测试，进行电气接线的质量检验，进行设备调试和运行测试等。

沙河蓄能电站机组二次设备国产化改造

第３９卷第５期
２０１３年５月
水力发电
河蓄能电玷讥组二－犬设备国产亿改造
李小石，黄锐，闫伟。
（１．江苏省投资管理有限责任公司，江苏南京２１０００５；２．江苏沙河抽水蓄能发电有限公司，江苏溧阳２１３３３３；３．南京南瑞继保电气有限公司，江苏南京２１１１０２）
ＬｏｃａｌｉｚｅｄＭｏｄｉｉｆｃａｔｉｏｎｏｆＳｅｃｏｎｄａｒｙＤｅｖｉｃｅｓｆｏｒＳｈａｈｅＰｕｍｐｅｄ－ｓｔｏｒａｇｅＰｏｗｅｒＳｔａｔｉｏｎ
ＬＩＸｉａｏｓｈｉ，ＨＵＡＮＧＲｕｉ，ＹＡＮＷｅｉ
（１．ＪｉａｎｇｓｕＰｒｏｖｉｎｃｉａｌＩｎｖｅｓｔｍｅｎｔ＆ＭａｎａｇｅｍｅｎｔＣｏｒｐ．，Ｎａｎｊｉｎｇ２１０００５，Ｊｉａｎｇｓｕ，Ｃｈｉｎａ；２．ＪｉａｎｇｓｕＳｈａｈｅＰｕｍｐｅｄ－ＳｔｏｒａｇｅＰｏｗｅｒＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｌｉｙａｎｇ２１３３３３，Ｊｉａｎｇｓｕ，Ｃｈｉｎａ；３．ＮａｎｊｉｎｇＮａｎ－ＲｅｌａｙｓＥ￣ｃｍｃＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｎａｎｊｉｎｇ２１ｌ１０２，Ｊｉａｎｇｓｕ，Ｃｈｉｎａ）

抽水蓄能电站静止变频启动装置(SFC)的应用

抽水蓄能电站静止变频启动装置(SFC)的应用摘要：随着电力工业的迅速发展，缺水、干旱及偏运山区大量的抽水蓄能水电站应运而生。

而静止变频启动装置是抽水蓄能电站不可缺少的电气设备，机组抽水启动以静止变频启动为主要启动方式，同步启动(背靠背)作为备用启动方式。

机组同期及换相在主变压器低压侧进行。

因此，静止变频启动装置及技术被越来越多的抽水蓄能电站广泛运用。

关键词:静止变频装置;背靠背;谐波Abstract: with the rapid development of the electric power industry, water shortage, drought and partial shipment of pumped-storage hydropower station of the mountainous area arises at the historic moment. And static frequency conversion starter is pumped storage power plant indispensable electric equipment, start pumping unit in a static variable frequency start as the main start way, synchronous start (back) as a backup start way. The same period and it is in the low voltage side of the transformer. Therefore, the static frequency conversion start-up equipment and technology is more and more pumped storage power plant widely used.Keywords: static frequency conversion device; Back-to-back ; harmonic一、引言抽水蓄能电站静止变频器（SFC）变频启动是利用晶闸管变频器产生频率可变的交流电源对蓄能机组进行启动，是目前大中型抽水蓄能电站的首选启动方式，其技术特点为：(1) 静止变频器的调速范围可以从电机的静止状态到l10％额定转速，在此调速范围内静止变频器工作效率不会降低；(2) 静止变频器启动可使起启动电流维持在同步电机要求的额定电流以下运行，对电网无任何冲击，具有软启动性能；(3) 静止变频器满足抽水蓄能电站的发电电动机组在电网电力调峰过程中频繁启动的要求。

抽水蓄能电站静止变频器系统原理分析

抽水蓄能电站静止变频器系统原理分析摘要：在近年来随着电网容量的日益增加，抽水蓄能电站的建设面积越来越多，在此背景下静止变频器系统的利用较为重要，不仅可以调控抽水蓄能电站运行状态，还有助于实现动态化的监测，减少安全问题的发生几率。

因此在实际工作中需要根据抽水蓄能电站静止变频系统的原理进行技术模式的创新，以此来保证变频器系统的稳定运行。

关键词：抽水蓄能电站；静止变频器系统；运行原理引言在抽水蓄能电站静止变频器系统运行的过程中可以根据抽水蓄能电站的状态进行快速平稳的启动，减少对电网的冲击，延长抽水蓄能电站的使用寿命。

但是由于静止变频器系统在我国运用时间较短，在技术模式实施中不成熟之处仍然存在，因此要根据静止变频器系统运行原理筛选合适的技术方案，补充在技术中存在的空白之处，营造良好的运行状态。

1抽水蓄能电站静止变频器系统的特点抽水蓄能电站是一种利用水能进行能量转换的重要装置，它能够在电网负荷较低时将多余的电能转化为水能，然后在电网负荷较高时将水能转化为电能，以实现电能的储存和调节。

而在抽水蓄能电站中，静止变频器系统作为核心组成部分，具有独特的特点和优势。

首先，抽水蓄能电站静止变频器系统具有高效节能的特点。

传统的抽水蓄能电站在水能转化为电能的过程中，需要通过机械方式将水流转化为旋转机械能，再由发电机将机械能转化为电能。

而静止变频器系统通过电子器件实现电能的直接转换，避免了传统机械传动中的能量损耗，大大提高了能源的利用效率，实现了节能的目标[1]。

其次，抽水蓄能电站静止变频器系统具有快速响应的特点。

静止变频器系统采用先进的电子控制技术，能够实时监测电网负荷的变化，并根据需求快速调整水能转化为电能的速度。

这使得抽水蓄能电站能够在电网负荷急剧变化时迅速响应，稳定电网频率，保障电网的安全运行。

此外，抽水蓄能电站静止变频器系统具有灵活调度的特点。

静止变频器系统能够根据电网需求实时调整水能转化为电能的速度和容量，实现电网的灵活调度。

国产首套百兆瓦级抽水蓄能机组静止启动变频器(SFC)关键技术及研制意义

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ｙｄｒ．ｐｕｗｅｒａｎｄｌ￣ｕｍｐｅｄＩａｒａｇｅ
ＶｏＩ３Ｎｏ２（Ｓｅｒ１２
Ａｐｒｉｌ，２０．２０１７
小决定；电机的转子磁通取决于同步电机的励磁控制，启动过程中ＳＦＣ控制器按照拖动需要控制电机转子励磁；一般情况下，为了取得ＳＦＣ系统合适的功率因数，机桥控制角保持恒定；这样以电机转速为控制目标，通
ｋＬ１、ｒｃｆｈ『１（ｌ【ｌ１、ａｎｄｏｎ！ｌｉｎｅｅｒｉｎｑａｐｐｌｉｃａｔｉ￣）ｎ” ｏｒｌｔｈｅｆｉｒｓｔｐｒｉｚｅ，（ｆ“ ＩＩｙｄｒｏｐｏｘｘ ’ ｛２ｒ
ＳＬｉＬＩ１ｔ－ｔ，ｄｍ｛ｌ＇ｃ・ｏｈ，１Ｉ】】１）【】、＾０ｒｄ”ｉｎ２０１６
定的动力转矩，ｓＦｃ静止变频系统产生的转矩与直流电流大小、机桥控制角及电机的转子磁通大小成正比。而当机桥角度一定时，直流电流大小由刚桥触发角度大４３
Ｆｉｇ．１ＢａｓｉｃＳｃｈｅｍａｔｉｃ１）ｉａｇｒａｎｌｏＦＳＦＣＳｙｓｔｅｍ
机端电压信息，控制ＳＦＣ系统一次功率部分以逐渐升２转楚控制原理

大型抽蓄电站静止变频器(SFC)培训20160616--原理、控制保护、谐波

静止变频器控制保护系统-关键技术
• 关键技术
– 转子位置检测技术
¾ 在机组启动前准确检测转子位置 ¾ 抗噪声干扰
– 脉冲换相技术
¾ 在发电机定子电压低，不满足自然换相的工况下，实施逆变桥的强迫换相
– 变频条件下的测控技术
¾ 变频信号测量 ¾ 实时跟踪频率的移相触发
24
静止变频器控制保护系统-关键技术
SFC基本原理
• 三相全波桥式电路工作原理
M
UA
UB
UC
UM
VT1 VT3 VT5
t
UA
A
UB
B
UC
C
UMN
UN
UAB UAC UBC UBA UCA UCB
VT4 VT6 VT2 N
Ud=UMN
t
导通顺序： VT1 Æ VT2 Æ VT3 Æ VT4 Æ VT5 Æ VT6
15
• 电机转子位置自动识别技术
转子位置识别包括静止时的位置识别和转子低速旋转时的电气位置识别:
¾电机完全静止时的电气位置 ¾电机低速旋转时的电气位置 ¾电机高速旋转时的电气位置
26
静止变频器控制保护系统-关键技术
• 电机完全静止时转子位置自动识别技术
– 计算法
– 电压波形正负检测法
– 断态不重复峰值电压UDSM
– 断态重复峰值电压UDRM
– 反向不重复峰值电压URSM
IA
– 反向重复峰值电压URRM
– 额定电压UN
-UA
– 通态平均电压VT(管压降）
IH
0
URRM URSM
IG1 IG2
击穿电压
-IA
IG=0
UA

试析抽水蓄能电厂中静止变频器的控制逻辑策略

从而达到调速的目的。变频器的电路主要有四个组成部分： ①
整流部分，即将交流电转变为直流电。②滤波部分，即对交流电进行滤波，将其变为平滑的直流电。③逆变部分，即把直流电转
换成三相交流电，部分逆变电路往往是通过功率开关元件进这行转换，即将直流电波形的电压加到负载上借助于负载电感效
导通的，重叠角逐渐减小，将两个晶闸管和电机之间就能够出现短路的现象，促使另外一个晶闸管在反向偏压的作用下断
动。当励磁两侧的相位差小于或者等于１０时，８￣就会产生同一方向电流，使旋转速度提升直到并网运行。变频器是通过电动机改变定子供电频率来改变同步转速
号的作用下将电流传达到晶闸管，实现直流回路的电路建立。
当电动机转速随着系统的功率提升不断变大时，到额定转速达
下平稳的提升系统的转速，然后并入到电网中。静止变频器在启动时首先是在励磁的作用下算出转子的初始位置，然后利用
对闭环调节起到～定的作用；保护单元，能够实现过流保护、过压保护以及差动保护等，保证系统的正常运行。 ③辅助单元。主要包括静止变频器的冷却单元以及其他辅助设备。
器的运行可分为两个阶段： ①低速运行阶段。同步电动机由于
低速运行，转换的电动势不能够实现自然换流，以在低速运所行阶段采用电流断续法换相，具体操作为：．ａ当逆变桥进行电流的转换时，即调整整流桥的逆变状态，立将主线的电流降到零，

静止变频器在广州蓄能水电厂的应用

静止变频器在广州蓄能水电厂的应用郭小涛（广州蓄能水电厂广州 510950 ）摘要：随着现代化大电网的不断发展，大型抽水蓄能电厂以其快速、有效、经济、可靠的特点，在电网的调峰填谷中扮演着重要的角色。

抽水蓄能机组一般采用静止变频器(SFC，Static Frequency Converter)作为启动方案，具有启动速度快、启动容量大、工作可靠性高、维护工作量小等优点。

本文试以静止变频器(SFC，Static Frequency Converter)在广州蓄能水电厂的运行经验来介绍静止变频器在工程实例中的应用。

关键词：广州蓄能水电厂；静止变频器；应用引言：广州蓄能水电厂是我国第一座大容量的抽水蓄能电站，全厂共装有8台300MW可逆式水轮发电机组,也是目前世界上最大的抽水蓄能电站。

广州蓄能水电厂主要承担广东电网的调峰、填谷任务，同时兼顾调相和紧急事故备用。

电厂机组在水泵工况下运行，可在电网低谷期时吸收电网中富余的有功电力，将电厂下库内的水抽至上库，将这部分电能转化势能，在电网处于高峰期时机组以发电方式运行，将这部分势能转化为电能。

电厂泵工况启动的主要方式为变频器启动，背靠背起动是其备用启动方式。

广蓄电厂分为A、B厂，各有四台机组，A厂四台机组共用一套由法国ALSTOM公司生产的静止变频启动装置，B厂四台机组共用一套由德国SIEMENS公司生产的静止变频启动装置。

目前广州蓄能水电厂平均每年泵工况约启动4500次。

本文试以静止变频器(SFC，Static Frequency Converter)在广州蓄能水电厂的运行经验来介绍静止变频器在工程实例中的应用。

1、静止变频器的基本原理SFC属于自控式变频调速系统，主要由交—直—交电流型晶闸管变频器、同步电动机及控制单元组成。

SFC启动机组的原理是当同步电动机转子加上励磁电压建立磁场后，通过逐步改变加在定子绕组上的电流频率，使电动机在电磁力矩的作用下，逐步提高转速，直至并网运行。

柔性光学互感器的发电机保护系统成功投运

柔性光学互感器的发电机保护系统成功投
运
导语：实现了高灵敏定子匝间保护功能，适用于火电、核电、燃气等各种类型的发电机组，具有良好的推广应用前景。

南瑞继保自主研发的基于柔性光学互感器的PCS-985RS发电机保护系统在江苏沙河抽水蓄能电站成功投运，首次实现了光学互感器在发电机上的应用，显著提升了发电机内部故障检测的灵敏度。

该系统由柔性光学互感器、光学互感器采集单元、光学互感器合并单元以及发电机保护装置组成。

柔性光学互感器对安装空间和导体的几何形状要求很少，能方便地缠绕在发电机定子的任意分支上，并且不存在饱和问题，可实现定子分支电流的准确测量，为火电、核电、燃气等类型机组装设裂相横差保护、不完全纵差保护等高灵敏定子匝间保护创造了条件。

基于柔性光学互感器的发电机保护系统的成功研制和应用，填补了国内外在该技术领域的空白，解决了发电机受中性点空间限制无法安装分支电流互感器的问题，实现了高灵敏定子匝间保护功能，适用
于火电、核电、燃气等各种类型的发电机组，具有良好的推广应用前景。

浅析静止变频装置(SFC)在蓄能电厂的作用

浅析静止变频装置(SFC)在蓄能电厂的作用摘要：静止变频器(英文全称为“Static Frequency Convert-er”，简称SFC)，被广泛用于抽水蓄能电厂，主要是在机组抽水工况和抽水调相工况下启动。

静止变频器的优点是启动平稳，启动时间短，调整方便，维护工作量小，可靠性高，工作效率高。

总而言之，静止变频装置对蓄能电厂设备的运转是有很大的影响的。

关键词：静止变频装置（SFC）；蓄能电厂；作用前言：随着现代化大电网的不断发展，蓄能电厂内蓄能机组以其快速、有效、经济、可靠、无污染的特点，在电网的调峰、调频、填谷以及事故备用中扮演着越来越重要的角色。

蓄能电厂中的抽水蓄能机组所特有的可逆式同步电动发电机的启动则是其运行的关键技术之一。

而静止变频器SFC正是用于实现这一关键技术的理想设备。

本研究就将针对静止变频装置（SFC）在蓄能电场中的应用这一主题进行阐述，使读者对这方面的内容有一个更加深入的了解。

1.静止变频装置（SFC）结构静止变频器主要由功率单元、控制和保护单元以及辅助单元等组成。

1.1功率单元功率单元主要包括以下部分:(1)输入断路器。

在SFC发生故障或正常停运时，切断电源。

(2)输入变压器。

将高压侧与低压侧进行隔离。

(3)整流桥。

将交流电流整流为直流。

(4)逆变桥。

将直流电流逆变为交流。

(5)直流电抗器。

用于整流输出后的平波和去耦。

(6)输出断路器。

启动过程中启动回路发生故障时切断电流。

1.2 控制和保护单元控制单元包括测量单元、脉冲单元、PNC、PLC等。

(1)测量单元。

测量SFC 调节所需的各种变量的元件。

(2)脉冲单元。

可控硅触发信号的传送和变换元件。

(3)PNC(可编程数字控制器)。

用于SFC闭环调节和控制及可控硅元件的保护。

(4)PLC。

用于SFC和监控系统的输入输出联络和故障管理。

(5)保护单元。

用于SFC各种电气部件的保护(主要包含过流保护、过压保护、欠压保护、欠励保护、过励保护、差动保护、超速保护等)。

抽水蓄能电站SFC系统研制及应用

抽水蓄能电站SFC系统研制及应用闫伟[1]，石祥建[1]，龚翔峰[2]，牟伟[1]，施一峰[1]，吴龙[1]，刘为群[1]（[1] 南京南瑞继保电气有限公司，江苏省南京市 211102；[2] 江苏沙河抽水蓄能发电有限公司，江苏省溧阳市 213333 ）Development and application of SFC system in pumped storage plantYAN Wei, SHI Xiang-jian, GONG Xiang-feng, MU Wei, SHI Yi-feng, WU Long, LIU Wei-qun ([1] NR Electric Co., Ltd., Nanjing 211102, Jiangsu Province, China[2] Jiangsu Shahe Pumped Storage Generation Co., Ltd. Liyang 213333, Jiangsu Province, China)摘要：本文介绍了大型抽水蓄能机组SFC（静止变频器）系统的组成、控制原理、不同工作阶段的控制特点及静止变频系统的保护配置，以及在此基础上研制的PCS-9575型静止变频系统各组成部分的特点、功能及应用。

关键词：抽水蓄能电站；SFC(静止变频器)；脉冲换相；负载换相Key words: pumped storage plant; SFC(static frequency converter); pulse commutation; load commutation1 前言可逆式抽水蓄能电站机组经常运行在，该工况下机组处于电动机运行方式。

抽水工况机组启动过程实质上是大型电动机的启动过程。

目前，电站大都采用以变频启动为主，以背靠背启动为备用的启动方式[1, 2]。

SFC：静止变频器（Static Frequency Converter)，是大型抽水蓄能电站机组作为抽水电动机运行时的主要启动设备，其安全稳定运行对整个抽水蓄能电站的正常生产至关重要[3]。

沙河抽水蓄能电站变频器功率桥故障分析及处理

沙河抽水蓄能电站变频器功率桥故障分析及处理司红建【摘要】沙河电站的国产静止变频器是国内首台全套具有自主知识产权的SFC系统,填补了国内空白.为更好地推广应用,简要介绍了国产化变频器和变频器保护配置情况,针对一起变频器启动过程中的功率桥故障,通过故障录波图形分析,找出故障原因,并进行处理和优化,增强了国产设备运行的可靠性,设备连续3年零故障.【期刊名称】《广西水利水电》【年(卷),期】2017(000)006【总页数】3页(P73-75)【关键词】抽水蓄能;变频器;故障;处理【作者】司红建【作者单位】江苏沙河抽水蓄能发电有限公司,江苏溧阳 213333【正文语种】中文【中图分类】TV743;TV737抽水蓄能电站利用可以兼具水泵和水轮机两种工作方式的蓄能机组，在电力负荷低谷时做水泵运行，将电网多余电能转换为水的势能存储起来，在电力负荷高峰期作水轮机运行，将水放下来发电[1]。

抽水蓄能电站具备启动迅速，运行灵活，适于调频、调相，稳定电力系统的周波和电压，且宜为事故备用，还可提高电力系统中火电站和核电站的效率。

现阶段，电网在新能源大规模接入，电力系统智能化程度越来越高的趋势下，抽水蓄能电站将扮演越来越重要的角色。

抽水蓄能机组抽水工况一般设有变频启动和背靠背启动两种启动方式，变频启动为主，背靠背为备用启动方式。

变频启动是在机组进入抽水工况时，通过静止变频器（Static Frequency Convertor）根据电机转子位置或机端电压信息，以频率逐渐升高的交流电压加到电机定子上，产生超前于转子磁场的定子旋转磁场，通过该磁场与转子磁场的相互作用，将电机转子加速到同步转速，再由同期装置实现机组并网[2]。

沙河电站安装有两台静止变频器，一套为进口SFC系统（1号SFC），一套为具有自主知识产权的国产SFC系统（2号SFC），国产系统主用，进口系统备用。

进口SFC系统是电站建设时随主机进口，运行初期，启动成功率较低，缺陷逐步消除后，启动成功率大幅提升，保持在99%左右，但一直存在变频器保护误动缺陷。

抽水蓄能电站静止变频起动装置应用情况总结与探索

（中国水利水电第十四工程局机电安装总公司，南昆明６０３）云５０２
中图分类号３。１７ｒ霉ｖ４Ｉ４
文献标识码：Ｂｉ
平波电抗器、流电抗器或输出变压器、态过电压吸收器、交暂冷却系统、控制保护和监测信号系统，子位置传感器等组转
一
（）量机端电压的方法。根据机端电压与励磁的关系３测
（ｇ考虑定子电流的影响）出转子的位置，只有在转速很Ｊ算这低时，子电流对电枢反应影响很小时适用，常与大轴编定通
维普资讯
第３卷第５期３
２００７年５月
水力发电
文章编号：５９９４（０７０ — ０１００５ — ３２２０）５０５— ４
抽水蓄能电站静止变频起动装置应用情况总结与探索
胡雪琴
该阶段采用脉冲耦合工作方式，此阶段有两个比较关在键的因素：子的位置和力矩的方向，矩的方向可由闭环转力
控制装置控制。为获取一个足够起动的电动力矩，转子位把
动可逆式机组作为同步电动机运行起动平稳、迅速可靠，不
水力发电
２０年５月０７
（控制每组可控硅导通时间）就可以控制机桥（即，ＭＢ）输的出频率，一个导通组（１２瞬时换到另一个导通组（从如 —）如

抽水蓄能机组的静止变频起动探究

抽水蓄能机组的静止变频起动探究作者：左厉来源：《中国科技纵横》2014年第20期【摘要】电力系统是关乎工业生产和人民生活的重要系统，需要为社会提供十分可靠的服务。

电力系统的供电效率受到载荷大小的影响，如何利用先进技术使得在载荷最大的时候电力系统供电能力也达到最大是发电企业面临的一个关键问题。

抽水蓄能装置具备调峰填谷的能力，静止变频启动是抽水蓄能的关键技术。

本文阐述了抽水蓄能的意义，分析了静止变频启动的原理，并进一步介绍了静止变频启动控制的策略和控制要点。

【关键词】抽水蓄能静止变频启动1 引言电力系统发展的趋势之一是负荷在不断增大。

削峰填谷是抽水蓄能电站的最大特点，其工作方式包括水泵和水轮机两种。

水泵运行方式作用于电力系统的负荷较小时，利用发电机组的剩余电能将下水库的水抽到上水库，储蓄势能，从而在电力系统的负荷较高时以水轮机的方式运转，将储蓄的势能用来发电。

这种双工作方式的切换使得电力系统的调节能力有效增强，在增强供电质量的同时也获得良好的经济效益。

对于蓄能机组而言，启动技术是电工抽水的关键技术之一，静止变频启动技术（SFC）的优势有容量大、速度快、可靠性高等特点，是未来启动技术的主要发展方向之一。

2 抽水蓄能机组静止变频原理和基本方案2.1 静止变频工作原理静止变频器的目的是利用半导体电流使电源功率变成交流式和可变频式，其又称自控制同步电机，与一般异步或者同步电机不同，该电机的输出频率的调节受到同步电机转子位置的控制，因此并非是独立调节。

当电机转过一对磁极时，交流电的输出走完一个周期，这样能使得输出频率和电机转速不产生失步或者震荡现象，时刻保持同步。

静止变频器和同步电机进行连接，变频器为电机提供电源，该电源频率可调，用来对电动机进行励磁，同步电动机刚开始静止，随着变频器频率从零开始增加为额定频率，电动机最后会达到额定转速。

静止变频器的组成部分有同步电动机、变频器、转子位置检测器和控制单元等。

整流桥、逆变桥和续流晶闸管是变频器主回路的组成部分，该回路的换相依赖于同步电机的反电势，并不需要串联二极管和换相电容。

沙河抽水蓄能电站非电气量保护的优化

沙河抽水蓄能电站非电气量保护的优化
司红建;段德荣;魏力
【期刊名称】《水力发电》
【年(卷),期】2007(033)009
【摘要】针对沙河抽水蓄能电站非电气量保护存在的误动率高问题,对机组非电气量保护配置、运行情况、动作情况进行专项研究,提出非电气量保护防误动优化方案.经过保护优化,有效地减少了机组非计划停运,提高了机组运行可靠性.
【总页数】3页(P76-77,79)
【作者】司红建;段德荣;魏力
【作者单位】江苏沙河抽水蓄能发电有限公司,江苏,溧阳,213333;江苏沙河抽水蓄能发电有限公司,江苏,溧阳,213333;江苏沙河抽水蓄能发电有限公司,江苏,溧
阳,213333
【正文语种】中文
【中图分类】TM77(253)
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1.沙河抽水蓄能电站机组振摆监测保护系统国产化改进及应用 [J], 杨海学;钟守平;陈佳胜
2.抽水蓄能机组非电气量保护控制逻辑优化 [J], 杨洪涛;周建中;胡肇伟
3.天广直流换流变压器非电气量保护缺陷分析及改进建议 [J], 褚海洋;程果
4.电力变压器非电气量保护和中性点间隙保护的分析与探讨 [J], 崔吉峰
5.天广直流换流变压器非电气量保护缺陷分析及改进建议 [J], 褚海洋;程果
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静止变频器在抽水蓄能电站的应用

静止变频器在抽水蓄能电站的应用摘要：随着现代科学技术的不断进步，人类生活的各个领域都发生了重大变化。

电的普及给人们的生活带来了巨大的变化在生活中，人们摆脱了煤油灯的黑暗时代；在工业上，人们的工作变得更加方便；总之，电的使用极大地促进了人类生活的进步。

因此，为了满足人们的生产和生活需要，电力相关工程技术需要更好更快的发展，发电厂的发展也是有关技术人员关注的问题之一。

本文主要论述静止变频器在大型抽水蓄能电站的应用。

关键词：静止变频器，抽水蓄能电站，应用，发展趋势前言随着中国经济的不断发展，中国工业高速发展，导致了中国生产技术的不断发展自1930年代以来，一直在努力交流关于速度调节技术的研究，但进展缓慢。

由于直流调速系统性能很好，直流调速已被广泛应用了很长时间。

交流变频调速技术已成为节能改进工艺的重要手段。

随着计算机技术、自控技术和电子技术的不断发展，控制技术和通信传输已成为日新月异的技术。

变频调速节能效果强，功率因数高，制动性能强，因此得到广泛应用。

一、静止变频器（SFC）的工作原理及其系统组成1.SFC设备的工作原理对于工作人员来说，掌握一种新型设备SFC的运行方式对于其正常运行非常重要。

为确保全系统在正常运行过程中能够实现系统设备的自动切换，SFC运行过程主要分为低速运行和高速运行两个阶段。

在设备低速运行阶段，设备的反电动势相对来说比较小，这就需要借助于电流的断续法实现设备的自然换流。

在这一阶段，从不连续阶段过渡到自然阶段的设备可以确保整个储能电站不会被切断或整个设备不会损坏。

在设备高速运行阶段，系统组件通过输出变压器的作用，将系统电压值提高到系统额定电压值，帮助系统更好地连接电源。

该转换阶段主要是利用相关设备产生的反向电脉冲进行系统的自然转换。

能够有效地确保系统设备的安全。

将这两个基本要素结合起来，可确保SFC系统在规定的限度内正常运作。

这两种业务模式的转换是整个系统的一个重要组成部分，可确保其正常运作。

静态变频装置在大型抽水蓄能机组中的应用

行阶段。
硅变频装置产生从０到额定频率值的变频电源，经启动母线送入可逆机组的定子中，机组的励磁系与统、气压水系统等相配合，机组启动并网，下充使把
水库的水泵入上水库中。体的一次接线参见图２合适的交流电压，
当交流电压太低时，控桥不能自动换相。实际应全在
一
用中，拖动机组的机端电压与其转速成正比，开被在始启动时，组处于静止状态，端电压为０所以机其，ＳＣ运行时分为２个阶段：速运行阶段和高速运Ｆ低
２ＳＣ的基本工作原理Ｆ
ＳＣ是利用可控硅变频装置产生从０到额定Ｆ频率值的变频电源，同步地将机组拖动起来。ＳＣＦ主要由电网侧可控硅桥（ＮＢ）机组侧可控硅桥、（）ＭＢ以及直流平波电抗器组成（图１。见）全控桥的直流端可以等同为１个电动势或反电动势与１个二极管的串联回路。二极管规定了直流电流回路的方向。流电压的大小和方向由闭环直控制装置监控，当为正时，是一个整流器，电它由
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２００２年１２月２日０
水电自动化与大坝监测
第２６卷
第６期
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国产大型燃机静止变频器RTDS仿真研究

图 2 启动过程中的电机磁通 Fig.2 the motor flux during startup
3
建模仿真
根据现场运行的 M701F 机组参数，本节对燃
机 SFC 系统各主要部分进行了建模，并在 RTDS 仿真平台中搭建了仿真模型。 3.1 发电机建模
图 3 机组启动阻力转矩曲线 Fig.3 curve of resisting moment
DS1 TCU TCU G1
触发/回报光纤控制柜 VCU 阀控 VCU 内部总线中压母线 PCS-9575M PCS-9575U PCS-9575L PCS-985FA 外部保护去TCS、切换开关励磁指令与参考
图 1 PCS-9575L 系统结构图 Fig.1 structure of PCS-9575L system
功率输出应能满足机组的加速率要求。（6）SFC 退出阶段，当逐渐减小输出功率至下限，
位。 SFC 准备完成后（如启动散热风机）通知 TCS，接收到 TCS 的启动令后， SFC 给励磁系统输出阶跃的励磁电流参考值，以机端感应电压计算转子位置、进行初次触发，驱动机组加速。（2）强迫换相阶段，机组转速较低时，机端电压幅值不满足逆变桥负载换相的要求。为实现逆变桥晶闸管关断，常通过整流桥逆变，强迫回路电
电流值， Lc 为换相电感值， m 机端电压角频率。 4.2 强迫换相与负载换相波形
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仿真结果及分析
本节采用 PCS-9575L 系统控制器和 RTDS 系
如图 6 所示，启动初期机端电压较低，更有网桥直流电压的影响，机端 PT 的测量波形信噪比很低，对准确辨识转子电气位置（或换相位置）有较大影响。能否准确辨识转子位置，将直接影