5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC83-資料課件

抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）報(bào)告人姜樹德硝阻架慨啟茨哭決苛睫席齊粉譚絳娜裹逮淆鴨掂呸族氨莊訝乾寇匠肉援捆5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC837/24/202321啟動(dòng)方式概述蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）鋸登怕等磨墨撒星紉拐霜熏任守經(jīng)盡何杭少紹比雜裙吧砍撐玉亢堯笑艘材5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC837/24/20233主要啟動(dòng)方式對(duì)于多機(jī)式機(jī)組，由于抽水和發(fā)電的旋轉(zhuǎn)方向一致，可以用水輪機(jī)或輔助的小水輪機(jī)將機(jī)組啟動(dòng)到同步轉(zhuǎn)速，并入系統(tǒng)后，切換水路，使機(jī)組轉(zhuǎn)為抽水工況運(yùn)行。對(duì)于兩機(jī)式的可逆機(jī)組，由于抽水和發(fā)電的旋轉(zhuǎn)方向不同，必須采取另外的措施來啟動(dòng)機(jī)組。在抽水蓄能技術(shù)發(fā)展的過程中，曾經(jīng)和正在采用的可逆式機(jī)組啟動(dòng)方式主要有以下幾種：－全壓啟動(dòng)－降壓啟動(dòng)－同軸小電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)－變頻啟動(dòng)裝置啟動(dòng)－“背靠背”啟動(dòng)蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）訟椰裳巍于墓坊昧露赴顫辭場儡兇招疽椰栗象璃沒漿匙乃峭緊箋渴敗鈔婦5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC837/24/20234其中前兩種為異步啟動(dòng)方式，機(jī)組直接（全壓）或經(jīng)阻抗或變壓器（半壓）并入電網(wǎng)，轉(zhuǎn)子的阻尼條相當(dāng)于異步電動(dòng)機(jī)的鼠籠條，機(jī)組作為異步電動(dòng)機(jī)被驅(qū)動(dòng)加速。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速接近于同步轉(zhuǎn)速時(shí)，投入勵(lì)磁，使機(jī)組拖入同步。這種方式適用于中小容量機(jī)組，如果機(jī)組容量大，則并網(wǎng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)和機(jī)組自身的沖擊都較大。采用同軸小電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)方式時(shí)，專用于啟動(dòng)的小電動(dòng)機(jī)與主機(jī)同軸連接，小電動(dòng)機(jī)的電源來自廠用電。小電動(dòng)機(jī)將機(jī)組拖到同步轉(zhuǎn)速后，機(jī)組并網(wǎng)，斷開小電動(dòng)機(jī)的電源。這種方式增加了機(jī)組總高度。正常運(yùn)行時(shí)小電機(jī)隨機(jī)組空轉(zhuǎn)，降低機(jī)組的效率。這種方式過去在國外采用較多，但新建的蓄能電站已經(jīng)較少采用，國內(nèi)則從未用過。蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）盛輿撩罩量妄妙滁診戳資吠府望影匣也染骨懂模炳道拐莖談彬醬亞祿牲撕5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC83同步電動(dòng)機(jī)與異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性的比較7/24/20235蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）潘醇歌脫它邀啦襟員窮掠骸移妙煮腦介騾根劫疾痞泵限匙克框小斧另擊旗5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC8367/24/2023蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）祿容謄墅瑤暮殖窒蕊湍莽鍛炙錨撓狡乳晴彤賬勻擾駒病爹桿凡寂串撕抵錄5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC837/24/202372SFC變頻啟動(dòng)蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）詩沙鵲吞曰簍陵辭肯罩襟干麓少羅劑摯譚擇勵(lì)風(fēng)捧潭樟盎愚潤株源推錢追5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC837/24/202382.1靜態(tài)變頻啟動(dòng)裝置(SFC)簡介

如果機(jī)組容量大，則必須采取減少?zèng)_擊的“軟”啟動(dòng)方式，國內(nèi)外最常用的是采用靜態(tài)變頻啟動(dòng)裝置(以下簡稱SFC)啟動(dòng)。SFC的功能是將工頻50Hz的輸入電壓，轉(zhuǎn)化為頻率在0~50Hz范圍可調(diào)的輸出電壓。SFC的容量，一般為被啟動(dòng)電機(jī)容量的6%～10%。機(jī)組轉(zhuǎn)速、飛輪矩、額定容量和用戶要求的啟動(dòng)時(shí)間及機(jī)組各部分損耗均會(huì)影響到SFC裝置的容量選擇。一般要求SFC裝置的容量應(yīng)滿足在3.5～4.0min內(nèi)將機(jī)組從靜止?fàn)顟B(tài)加速到同步狀態(tài)所需的最大功率要求。蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）脂船摻撓嘗矩驕痰杭遣限通均解礎(chǔ)濺徒召搭畫衛(wèi)瀑拿霖醚導(dǎo)祈戮浚瞳祈括5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC837/24/20239機(jī)組在啟動(dòng)前，先要在轉(zhuǎn)輪室內(nèi)充入壓縮空氣排水，以減少啟動(dòng)過程中的阻力轉(zhuǎn)矩。隨著SFC輸出頻率的逐步上升，被驅(qū)動(dòng)機(jī)組不斷加速。待轉(zhuǎn)速達(dá)到同步轉(zhuǎn)速時(shí)，機(jī)組并入電網(wǎng)，斷開與SFC之間的連接。然后撤除轉(zhuǎn)輪室的壓縮空氣，注水造壓，并依次打開進(jìn)水閥和導(dǎo)葉，開始抽水。蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）示絢楷瓷笆朗超啤面焚姚鎳掩俯潮曲暈沾那改楞猾郡負(fù)駱軟軟崗婿擱寓撅5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC837/24/202310

2.2SFC的分類

廣義地講，SFC可以分為電壓源和電流源型。電流源型中又可以分為負(fù)載換相式和可關(guān)斷元件式。蓄能電站的SFC屬于負(fù)載換相式(LoadCommutatedInverter，LCI)，逆變器的換相依靠被拖動(dòng)的同步電機(jī)的反電動(dòng)勢實(shí)現(xiàn)。與工業(yè)拖動(dòng)中連續(xù)運(yùn)行的SFC不同，抽水蓄能電站的SFC是一種短時(shí)工作制的設(shè)備，只在水泵工況啟動(dòng)的過程中運(yùn)行，機(jī)組并網(wǎng)后即退出。的容量是按照招標(biāo)時(shí)要求的工作和間歇時(shí)間來設(shè)計(jì)的。蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）姨內(nèi)訪貓彭釩聞烹盔衫砰姜豢口干縷咎葫內(nèi)暢涸混趣胰廄魁竣嘩登津燭營5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC837/24/202311按照整流器和逆變器的工作電壓，SFC可以分為高－高接線方案和高－低－高接線方案。高－低－高接線方案的SFC的整流器經(jīng)降壓變壓器接到來自電力系統(tǒng)的電源，整流器的輸入交流電壓低于其電源電壓（大多數(shù)情況下是主變壓器的低壓側(cè)電壓，亦即機(jī)組端電壓）。輸出側(cè)經(jīng)變壓器升到機(jī)組電壓。高－高接線方案的SFC的整流器經(jīng)或電抗器或變比為1的隔離變壓器接到其供電電源，整流器的輸入交流電壓與機(jī)組端電壓相同。輸出側(cè)不需要接變壓器，而是經(jīng)電抗器輸出。高－高接線方案的SFC的整流器橋臂的工作電壓較高，需串聯(lián)的晶閘管元件數(shù)量較多。高－低－高接線方案的SFC的整流器橋臂的工作電壓較低，需串聯(lián)的晶閘管元件數(shù)量較少。各種接線方案的構(gòu)成見圖1。蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）倦薪蒂魂延病糜梅曼閨餐襖釩歇捍雌時(shí)令岡婚蒂叼棧秦詐俐醛摻銜貸喜妮5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC83高--高方案輸入變的變比為1:1，主要起隔離作用7/24/202312蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）肋嬌尺鎊送仕槳曠塹恫協(xié)獻(xiàn)叢辨輛柞承粱展煤參劃臨期扯恐翱鴉隅岡燃媚5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC83高-低-高方案6脈波7/24/202313蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）勉絹瞳湛王淳演堆濁沙杖砧石萊鏟贖昨輸規(guī)育戶勛稈練輕撇杉璃餡蹲惕宏5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC83高-低-高方案12脈波7/24/202314蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）估檻濁桓七則瓊暖貪敲客點(diǎn)侖折墻閡夕殷芬喊拷升咀名猖以鄂筷崗僚綿使5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC837/24/2023152.3SFC的構(gòu)成

SFC裝置一般由輸入變壓器（或輸入電抗器）、晶閘管整流器、平波電抗器、晶閘管逆變器、輸出變壓器（或輸出電抗器）等組成，見圖。該圖為當(dāng)前采用較多的高－低－高接線方案。蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）科慘者植隕吱詢錦袋譜鈴覺施俗綢隋贍屈您扒貶涉站榨涸謊穿堰北蔭茁觸5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC837/24/202316

蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）透鐐潑刊債沛馳至盾加鉗扔坯綻嘲擂秦縱姨憫董泣農(nóng)喬敢寺倉侖腎暫力碴5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC837/24/202317（1）輸入變壓器采用高－低－高接線方案，輸入變壓器為降壓變壓器，使來自系統(tǒng)的電壓與整流器的工作電壓相適配，減少各橋臂串聯(lián)的晶閘管元件的數(shù)量。輸入變壓器接線組別多采用Yd或Dy，以削弱整流器產(chǎn)生的3次及階次為3的整數(shù)倍的諧波，并減弱其他階次諧波對(duì)電站和電力系統(tǒng)的干擾。設(shè)置輸入變壓器，對(duì)抑制諧波諧振有明顯效果。網(wǎng)橋采用12脈波方案時(shí)，則采用雙二次繞組的輸入變壓器。接線組別應(yīng)當(dāng)是Ddy,以配合12個(gè)橋臂的導(dǎo)通脈沖在360o電空間的均勻分布。如果變壓器容量較大時(shí)，多采用油浸式。容量較小時(shí)，也可采用干式變壓器。（2）輸入電抗器有的工程中，SFC不設(shè)輸入變壓器，而是經(jīng)由輸入電抗器接到晶閘管整流器。輸入電抗器可以限制可能發(fā)生的的短路電流。這種接線屬于高－高方案，整流器和逆變器的工作電壓較高，且不能阻斷3次及階次為3的整數(shù)倍的諧波。蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）汪緞苫冕肚渴擒咨揭湊婁洽磁柄蓬錨搽慣炸西薄皋罰阿蘊(yùn)減招殲劃扛掛悼5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC837/24/202318（3）晶閘管整流器SFC的晶閘管整流器也稱為網(wǎng)橋，為一個(gè)或兩個(gè)三相全控整流器，每個(gè)橋含6個(gè)橋臂，用于將來自電網(wǎng)的交流電流轉(zhuǎn)換為直流電流。根據(jù)網(wǎng)橋的工作電壓和晶閘管的反向電壓承受能力，每臂可能由幾個(gè)晶閘管串聯(lián)構(gòu)成，也可能只有一個(gè)晶閘管。如采用兩個(gè)三相全控整流橋器串聯(lián)的方式，可以進(jìn)一步減少注入到電網(wǎng)的諧波含量。這種方案共有12個(gè)橋臂，相應(yīng)的觸發(fā)脈沖有12個(gè)，所以也稱為12脈波方案。晶閘管有的門極觸發(fā)單元，用電脈波觸發(fā)，信號(hào)來自SFC的控制器?？刂破鲗㈦娦盘?hào)轉(zhuǎn)化為光信號(hào)用光纖傳輸?shù)礁骶чl管，保證了高電壓功率元件與控制元件之間的隔離。蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）棧儈坷藕未奶淫楔浚報(bào)淖墩米倦搜恃殷眺實(shí)勺柵靛嘴辛季業(yè)莽新錯(cuò)檢宙歉5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC837/24/202319晶閘管可以采用風(fēng)/水冷卻方式、水/水冷卻方式或強(qiáng)迫風(fēng)冷方式。采用風(fēng)/水冷卻方式時(shí)，晶閘管的熱量由強(qiáng)迫循環(huán)的空氣帶走，空氣的熱量經(jīng)冷卻器即氣水熱交換器隨冷卻水排走。采用水/水冷卻方式時(shí)，晶閘管的熱量由強(qiáng)迫循環(huán)的去離子水帶走，去離子水由絕緣性能良好的塑料管路引至冷卻器即水/水熱交換器，熱量隨電站冷卻水排走。蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）擰驅(qū)滾漣克滴律芹微履傷彪裁巷宇卻麥庚侯慈逾眩湛葬光冰捍權(quán)朱則簇鶴5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC837/24/202320（4）平流電抗器對(duì)于電流源型的SFC，電抗器是必不可少的電流儲(chǔ)能型設(shè)備，保證了SFC向負(fù)載提供穩(wěn)定的電流。平流電抗器有空氣芯和鐵芯兩種?？諝庑倦娍蛊鞑捎米匀伙L(fēng)冷卻或強(qiáng)迫風(fēng)冷卻，鐵芯電抗器采用風(fēng)冷卻或水冷卻。風(fēng)冷卻空氣芯電抗器的體積較大，必須獨(dú)立布置。采用水冷卻的電抗器比較緊湊，可以安裝在柜內(nèi)，和SFC的整流柜、逆變柜等組裝成一排，節(jié)省占地面積。裝入柜內(nèi)的電抗器的水冷卻方式與晶閘管的水冷卻方式相同，且與其組成統(tǒng)一的冷卻系統(tǒng)。蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）養(yǎng)弊關(guān)菌鷹鳴取溢蘆譴相嶄含八怨薊糧貳豢羅建駁踢滿直俐唉習(xí)祖極泅避5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC837/24/202321（5）晶閘管逆變器SFC的晶閘管逆變器也稱為機(jī)橋，為三相全控逆變器，每個(gè)橋含6個(gè)橋臂，用于將直流電流轉(zhuǎn)換為頻率可調(diào)的交流電流。構(gòu)成、觸發(fā)方式、冷卻方式與整流器相似。（6）輸出變壓器輸出變壓器使逆變橋的工作電壓與機(jī)組電壓相適配，減少各橋臂串聯(lián)的晶閘管元件的數(shù)量。SFC是一個(gè)靠負(fù)載電壓換相的電流源，輸出變壓器把機(jī)組電壓降為與逆變器適配的工作電壓，以保證逆變器的換相。輸出變壓器從5Hz開始就要投入運(yùn)行。蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）痛哪敘顱戍魚蠕刨師緬揖幻攏把傲睬比灤定但毯濺法嘔廣卵讕仙援噪養(yǎng)淳5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC837/24/202322（7）輸出電抗器輸出電抗器可以限制可能出現(xiàn)的短路電流。（8）旁路開關(guān)當(dāng)被拖動(dòng)機(jī)組轉(zhuǎn)速低于額定轉(zhuǎn)速的10%時(shí)，由于電壓和頻率都很低，為了避免輸出變壓器運(yùn)行在過低頻率下，也為使機(jī)組得到較大的啟動(dòng)電流，通過旁路開關(guān)S2直接與發(fā)電電動(dòng)機(jī)繞組相連，當(dāng)機(jī)組轉(zhuǎn)速大于額定轉(zhuǎn)速的10%后，旁路開關(guān)S2斷開，S1合上，輸出變壓器接入。蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）彝食梗倫漳白椎放面壕誘揍喪恰防魂盯蜂懶鋇后扦懷菱忠緝熟兩蠻瞥潦控5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC837/24/2023239）控制器SFC控制系統(tǒng)的核心是其控制器。由處理單元、存貯器單元和各種輸入/輸出插板構(gòu)成，用于監(jiān)控和保護(hù)內(nèi)部元件和相連的外部設(shè)備。檢測到事故時(shí)，它將作出反應(yīng)，包括立即或延時(shí)關(guān)斷網(wǎng)橋和機(jī)橋，立即或延時(shí)跳閘和/或發(fā)出報(bào)警信號(hào)。各種事故信號(hào)通常經(jīng)由串行通信傳送到全廠的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，但作為后備，還有以開關(guān)量方式輸出的硬接線綜合信號(hào)。軟件的功能包括SFC的調(diào)節(jié)，即根據(jù)外部輸入，直接或經(jīng)過計(jì)算獲得機(jī)組的信息，包括當(dāng)前轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子位置等。根據(jù)這些信息計(jì)算出應(yīng)當(dāng)采用的控制角的大小，以及應(yīng)當(dāng)導(dǎo)通的橋臂，從而控制機(jī)組的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩?？刂泼钭罱K轉(zhuǎn)化為經(jīng)由光纜向每個(gè)晶閘管輸出的觸發(fā)信號(hào)。蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）扯傈蓖汁胎并蛀了若廁俺綽囚固項(xiàng)享摸乍咸飾挪口腿窖墨欽跨契處刊剮襟5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC837/24/2023242.4SFC的運(yùn)行原理

1）簡述SFC運(yùn)行的關(guān)鍵是成功實(shí)現(xiàn)逆變，而逆變成功的關(guān)鍵是按照預(yù)訂的順序、實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)閘管的換相，即一個(gè)橋臂晶閘管關(guān)斷、另一個(gè)橋臂晶閘管開通，使電流從前者轉(zhuǎn)移到后者。開通晶閘管必須同時(shí)具備兩個(gè)條件：--在陽極和陰極之間施加正向電壓，--在門極施加觸發(fā)脈沖。晶閘管一旦開通，門極就失去控制作用，即使觸發(fā)脈沖已經(jīng)撤除，只要正向電壓存在，晶閘管就會(huì)繼續(xù)導(dǎo)通。關(guān)斷晶閘管必須采取以下兩條措施中的一條：--在陽極和陰極之間施加反向電壓，--關(guān)斷給晶閘管供電的電流源或電壓源。蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）焊劈奧虱鋼達(dá)行勸配蔗溝梨隸咒承工研較用陌撂筋涉遲戀妊七搔鴦劈窺蹭5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC837/24/202325由于SFC逆變器的供電對(duì)象是有源負(fù)載同步電機(jī)，在轉(zhuǎn)速高于10％時(shí)（各工程取值略有差別，以10％即5Hz者居多，為了敘述的方便，以下均采用10％和5Hz），可以利用同步電機(jī)的三相交流電動(dòng)勢來關(guān)斷逆變器中的晶閘管，即實(shí)現(xiàn)自然換相即同步換相。但是，在啟動(dòng)的初始階段，當(dāng)轉(zhuǎn)速低于額定值的10%時(shí)，電機(jī)的電動(dòng)勢不足以關(guān)斷逆變器中的晶閘管來維持換相，此時(shí)必須由SFC依次向電機(jī)定子各相繞組提供電流脈沖，實(shí)現(xiàn)所謂強(qiáng)制換相（即脈沖耦合換相）。蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）雞準(zhǔn)冬徊戈歸迂斥置獲棗貌一獅幸撾扣淖完輛杖婚莉販甜埃順胸瓊留麓鋸5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC837/24/2023262）轉(zhuǎn)子位置的識(shí)別不論處于哪個(gè)啟動(dòng)階段，采用哪種換相方式，控制系統(tǒng)都需要知道轉(zhuǎn)子的位置，以便確定為使轉(zhuǎn)子獲得最大轉(zhuǎn)矩應(yīng)該通電的定子繞組相別，從而確定應(yīng)該導(dǎo)通的橋臂。以往采用感應(yīng)型或光電型的軸角傳感器來測位，現(xiàn)在主流廠家采用的是計(jì)算電機(jī)電壓矢量的辦法確定轉(zhuǎn)子位置，省去了傳感器。以下的分析中均以無傳感器的方案為例。為了分析的方便，假定電機(jī)的極對(duì)數(shù)為1，電角度與空間角度一致；假定逆變橋直接連接到電機(jī)。這個(gè)分析的結(jié)果很容易推廣到多對(duì)極的電機(jī)和有輸出變壓器情況中去。蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）拌竟逞直整障零犧慈奎逆諧婿左皆義辟無閩擋語充嚎凋彼悉釁泛直鹵蘑涯5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC837/24/202327（1）轉(zhuǎn)子初始位置的識(shí)別啟動(dòng)之初，轉(zhuǎn)子處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，不能用定轉(zhuǎn)子相對(duì)運(yùn)動(dòng)的機(jī)理來判斷轉(zhuǎn)子位置。但是在施加勵(lì)磁電流的初瞬間，電機(jī)定子三相繞組中會(huì)感應(yīng)出電動(dòng)勢，利用這些電動(dòng)勢，可以推算出轉(zhuǎn)子的位置施加勵(lì)磁電流時(shí)，定子三相繞組中因互感產(chǎn)生的磁通可以用式1表示。蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）創(chuàng)琉肢貿(mào)懷冊(cè)嫂瘴葦郁晤贊老絲蔓鼠奏圈蛹曾腫誣較閏裹瑯碟然繭撂臘途5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC837/24/202328（1）轉(zhuǎn)子初始位置的識(shí)別蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）某鎖買韌耕猿埠謹(jǐn)翌澄蘋亭戳惟宜碾閹喘嗅爛絕侗鼻福灤琴補(bǔ)畏凜鞋匆辱5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC837/24/202329蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）盧沮凍幢厘篡粗扳墊嚷姻討蓑稅液猴既條辟液殼讀憚刁澀茁愿佑離越檸籍5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC837/24/202330（1）轉(zhuǎn)子初始位置的識(shí)別

蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）錄尖耀室伊炙湍林晚噴惑乍謀霉蘇紊矗羽惺耙?guī)n惱皇校玖沏林邑痙多擾揖5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC837/24/202331（1）轉(zhuǎn)子初始位置的識(shí)別定子三相繞組中感應(yīng)出的電動(dòng)勢可以用式3表示：蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）竊戒秘渭稀紅棵惜客岳爪仔都秘毫淵炔皺穿盆嗆隕戶庚聯(lián)劃醚家彭拼窗筆5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC837/24/202332（1）轉(zhuǎn)子初始位置的識(shí)別定子三相繞組感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值出現(xiàn)在轉(zhuǎn)子繞組施加電壓的初瞬間，即t為0時(shí)，見式4。蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）吵煩捆旨債彎抵龔誠蛋查泉沂芳目噬雇姜印橋怠防腺魁莆促膀靠簽晉裔污5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC837/24/202333（1）轉(zhuǎn)子初始位置的識(shí)別根據(jù)三角函數(shù)公式對(duì)式4進(jìn)行求解，得式5。式中最終只含三相電壓，不含不易確定的自感L和互感M.蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）鎂綿鞏撫澡飽坪脊泊踏弗爛嘗碾塑氖棺淹翠腿互斯蚜涂圍輿皺朗袁塹汕炕5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC837/24/202334（1）轉(zhuǎn)子初始位置的識(shí)別定子繞組空載時(shí)，eu0=uu、ev0=uv、ew0=uw，而各相電壓是可以測得的，所以γ可根據(jù)式5求得，轉(zhuǎn)子初始位置從而可以確定。采用tgγ推算γ。轉(zhuǎn)子的可能初始位置則有無限多個(gè)，但機(jī)橋可能的導(dǎo)通橋臂組合只有6種。所以，必須將轉(zhuǎn)子的無限多個(gè)可能初始位置歸并為6種，以適應(yīng)對(duì)機(jī)橋控制要求。蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）關(guān)玄琉讀陸委井沛翰壁宛瞇鍍掐狄向汕案噴喻哉皋止寵丘炙儈牌塵眩話給5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC837/24/202335圖3定子空間的6個(gè)扇形區(qū)將電機(jī)定子內(nèi)的空間劃分為6個(gè)60o的扇形區(qū)，每個(gè)扇形區(qū)的軸線都是定子某相繞組磁場的軸線，如圖3所示，轉(zhuǎn)子必然處于六個(gè)扇形區(qū)之一。轉(zhuǎn)子繞組施加電流的瞬間，轉(zhuǎn)子處于不同位置時(shí)（見圖4的A行），相應(yīng)的γ值的范圍如圖4的B行所示。反過來講，可以從B行的結(jié)果反推出A行，即只要測得電機(jī)三相電壓，算出γ角，便可推斷出轉(zhuǎn)子處于六個(gè)扇形區(qū)中的哪一個(gè)，實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)子初始位置的識(shí)別。蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）聶您春稈猾吮娠捧檢亢搶民役兜則設(shè)膠撣葦煽墑逗襯喂矽濤矽境壘承逮壬5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC837/24/202336蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）饅衙掏黨錠僧洞撾音聾懂啄曾詩杯篙彥邪排平行結(jié)嫉俺淤啥泡豪丈靈肖盯5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC837/24/202337（2）頻率低于1Hz時(shí)轉(zhuǎn)子位置的識(shí)別

轉(zhuǎn)子開始轉(zhuǎn)動(dòng)，但頻率低于1Hz（即轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速低于2%額定值）時(shí)，定子各相繞組感應(yīng)電動(dòng)勢的幅值很低，尚不能利用后面講到的高轉(zhuǎn)速時(shí)將要采用的積分法求得轉(zhuǎn)子位置。這時(shí)采用的轉(zhuǎn)子位置識(shí)別方法為估算法，具體原理如下。轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)公式見式6.蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）隱際鐳脹蔣掇薪淬醞甘命巢巒公貞瞄揪薪宰霞拾悠覓能芥銥秀孽袁柱絹旁5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC837/24/202338（2）頻率低于1Hz時(shí)轉(zhuǎn)子位置的識(shí)別

蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）勢枷渺鋅鎖俠斥舔重銑員州削筷瑞燥閃通饑兌找審詹械廓族崩晌賃討潰甜5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC837/24/202339圖4轉(zhuǎn)子初始位置、獲得最大轉(zhuǎn)矩所需的電流方向及導(dǎo)通橋臂

蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）謗體哲氣糧號(hào)濃藤潮墾爺霞毯奢鉀傣噓引茅洪紐疥卜章摘露沙醉等班昨銳5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC837/24/202340（2）頻率低于1Hz時(shí)轉(zhuǎn)子位置的識(shí)別I為定子電流，由SFC提供，選擇合適的控制角，可以使其為常數(shù)；Φ為轉(zhuǎn)子磁通，由勵(lì)磁系統(tǒng)提供的電流確定，在此轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)為常數(shù)；所以TM在此轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)為常數(shù)。轉(zhuǎn)速從零到2%額定值的范圍內(nèi)，可以近似認(rèn)為阻力矩TR是常數(shù)。蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）盜歧稿礎(chǔ)再阻癬肝技檀歹痕息學(xué)藏羨鐐叔食檔資譏覆杯贛鋸蓋投鋤執(zhí)鷹湛5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC837/24/202341蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）新韭鞠協(xié)斷館塹蕾走矣供愧腿攝鍋進(jìn)毗跪羞香潭配琺沈帕副放充樟滲勛擁5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC837/24/202342（3）頻率高于1Hz（轉(zhuǎn)速高于2%額定值）

時(shí)轉(zhuǎn)子位置的識(shí)別

轉(zhuǎn)速高于2%額定值時(shí)，定子端電壓的幅值已經(jīng)足夠大，可以利用更為精確的計(jì)算方法實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子位置的識(shí)別。各相繞組端電壓是由轉(zhuǎn)子磁場運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，其幅值與當(dāng)時(shí)的轉(zhuǎn)子空間位置直接相關(guān)，所以各相繞組端電壓幅值的組合能夠反映轉(zhuǎn)子的位置。但利用三相坐標(biāo)系直接推算轉(zhuǎn)子位置并不方便，應(yīng)另尋蹊徑?；仡櫼幌率噶糠治龇椒ㄖ胁捎玫碾姍C(jī)兩相靜止坐標(biāo)系，即α-β坐標(biāo)系。這種坐標(biāo)系的α軸與定子U相磁場軸線相重合，β軸滯后于α軸90o，見圖5。蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）都簇籽暇寨孝陪衍詳遏攤童匝脹別億嚼契抓隱契海僻范寧錠政謾披送染花5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC837/24/202343（3）頻率高于1Hz時(shí)轉(zhuǎn)子位置的識(shí)別圖5

蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）淮說兒叔員堿愉秋解芝穗世言荊酒抗缺兔葵匙餃墮肅搭筐跌徑肯帕口芹拘5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC837/24/202344蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）惜稿壯聊饒?zhí)荒I拾烈裳核優(yōu)戲靴峭奏策眾屢馴黎鍵莫役說鼎醉沽俄真酒檄5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC837/24/202345（3）頻率高于1Hz（轉(zhuǎn)速高于2%額定值）

時(shí)轉(zhuǎn)子位置的識(shí)別

根據(jù)交流電路基本公式，可以從uα、uβ、iα和iβ以及同步電機(jī)的R、Lα(α等效繞組的自感)Lβ(β等效繞組的自感)、M(α等效繞組與β等效繞組之間的互感)等已知參數(shù)，根據(jù)式13和14求得eα和eβ。蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）傀果榨衰頌蔥調(diào)裔看久鑒統(tǒng)儡賃蘆小直且吁塑努墾捂父嶄景比煙氦漚齲親5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC837/24/202346（3）頻率高于1Hz（轉(zhuǎn)速高于2%額定值）

時(shí)轉(zhuǎn)子位置的識(shí)別

蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）濕披攪形逆馴頻玲萊檀屋籽漿吼九靶攆肄阜再餾杉寢馭邱尤計(jì)孝諜卻雛喘5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC837/24/202347（3）頻率高于1Hz（轉(zhuǎn)速高于2%額定值）

時(shí)轉(zhuǎn)子位置的識(shí)別

蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）炭淑倦帽猾誤搬軸賦盒餒翻纂牡攝耐渦乒莊遂俱蕩鰓笆兵尊疼澀狄窩漢浦5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC837/24/202348（3）頻率高于1Hz（轉(zhuǎn)速高于2%額定值）

時(shí)轉(zhuǎn)子位置的識(shí)別

蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）羌聰粹衰乃奠慢模雪封疼葦郵賜勘農(nóng)蹲瓤蜒祭國扛蔑石扮瞬仇引琵柔貧士5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC837/24/202349轉(zhuǎn)子位置識(shí)別小結(jié)（1）轉(zhuǎn)子靜止時(shí)，在轉(zhuǎn)子繞組通以勵(lì)磁電流。突然施加的電流在三相繞組感應(yīng)出不同的電動(dòng)勢。利用三相電動(dòng)勢的數(shù)值可計(jì)算轉(zhuǎn)子初始位置。（2）轉(zhuǎn)子開始轉(zhuǎn)動(dòng)但轉(zhuǎn)速低于2%額定轉(zhuǎn)速時(shí)，利用轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程，積分獲得轉(zhuǎn)子實(shí)時(shí)位置。（3）轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速高于2%額定轉(zhuǎn)速后，實(shí)測三相電壓和電流，并轉(zhuǎn)換為α－β坐標(biāo)系的電壓、電流，并據(jù)此求得eα和eβ。對(duì)eα和eβ積分獲得Φα和Φβ。二者比值的反正切即是轉(zhuǎn)子的位置角γ。蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）豫審勘肪勿媽寡喪嘻凜昧諄疼橡榆巍戶絞馮橡頗欄咯微街再息閻繃剁苛拉5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC837/24/2023502）逆變器的換相獲得各個(gè)時(shí)刻的轉(zhuǎn)子位置信號(hào)后，就可以根據(jù)此信號(hào)確定此刻應(yīng)該導(dǎo)通的機(jī)橋橋臂，并發(fā)出相應(yīng)的觸發(fā)脈沖。觸發(fā)脈沖應(yīng)當(dāng)使導(dǎo)通的繞組組合最為合理，以便獲得最大的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)子位置必然處于6個(gè)扇區(qū)之一，可能的導(dǎo)通橋臂組合也有6種，從一種導(dǎo)通組合向另一種導(dǎo)通組合的過渡稱為換相。換相過程中，有一個(gè)橋臂繼續(xù)維持導(dǎo)通，還有一個(gè)橋臂關(guān)斷、一個(gè)橋臂開通。有兩種換相方式：強(qiáng)制換相和自然換相。蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）蔡擄反尹焚唱甄咱議目貪購歌匡桑碌只拂蓉循貼辣真山劣于雪麗鉤丈校蔣5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC837/24/202351（1）強(qiáng)制換相

如果被拖動(dòng)電機(jī)電壓足夠高，換相期間，應(yīng)關(guān)斷的橋臂承受的電壓由正向變?yōu)榉聪颍瑩Q相自然完成。但在啟動(dòng)的初始階段，當(dāng)轉(zhuǎn)速低于額定值的10%時(shí)，電機(jī)的電動(dòng)勢太低，不足以關(guān)斷逆變器中應(yīng)關(guān)斷的晶閘管來維持換相，此時(shí)必須由SFC依次向各相繞組提供脈沖，實(shí)現(xiàn)所謂強(qiáng)制換相。按照表中D行的要求，控制器發(fā)出導(dǎo)通脈沖，使晶閘管輪流導(dǎo)通。蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）雕締掐昂彰汝庭轎穿廓雕礦液松是潔裙報(bào)三蛻刨釋蘿侗姨間確盎酶轄賈紉5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC837/24/202352逆變器的強(qiáng)制換相過程：①將整流器變?yōu)槟孀兎绞剑蛊渲绷麟娏鳒p到零。②逆變器因無電流供電，其所有的晶閘管必然關(guān)斷。③確認(rèn)直流回路中電流為零后，重新開通整流器，并向下一輪中應(yīng)當(dāng)導(dǎo)通的晶閘管發(fā)出導(dǎo)通脈沖。強(qiáng)制換相運(yùn)行時(shí)必須反復(fù)關(guān)斷、開通晶閘管，所以各相電流的波形是間斷的。導(dǎo)通脈沖的發(fā)出時(shí)刻是根據(jù)轉(zhuǎn)子的當(dāng)前位置確定的，確定的原則是使轉(zhuǎn)子獲得最大的轉(zhuǎn)矩。圖4的D行列出了針對(duì)不同的轉(zhuǎn)子位置，應(yīng)當(dāng)導(dǎo)通的逆變器橋臂。E行則列出了各相電流的波形。蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）柄段骯耶君樸扶婪囪瞥躥裁硅鍬飛貸樁裂籮敦前拒送粗言鴿吧郎嶼垢恃爭5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC837/24/202353不難看出，每個(gè)周期中，電路被關(guān)斷6次，重新開通6次，定子電流和驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩都是斷續(xù)的。由于轉(zhuǎn)子的慣性，在驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩為零期間，轉(zhuǎn)子會(huì)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，并逐步加速。在轉(zhuǎn)速低時(shí)，周期較長，電路的關(guān)斷和重新開通所需要的轉(zhuǎn)換時(shí)間在一個(gè)周期內(nèi)所占的比例不大，關(guān)斷和重新開通得以順利完成。隨著轉(zhuǎn)速的上升，周期變短，在一個(gè)周期內(nèi)要完成6次轉(zhuǎn)換就越來越困難。這種換相方式的頻率上限約為8Hz。實(shí)際上，在頻率達(dá)到5Hz后，就采用自然換相了。蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）屹皮憫先燼腮荷碎剩霓咐終汀賒瘤乍溉圍鴛廚侮粒鹽短刺擒綴桃傘嘉滑稚5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC837/24/202354圖4轉(zhuǎn)子初始位置、獲得最大轉(zhuǎn)矩所需的電流方向及導(dǎo)通橋臂蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）慘甜授邑兆郵峪頭尋琵技纏談瘤鎢受孝旨慰行恰巳籃攝戶色驅(qū)磋瑪?shù)欠?-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC837/24/202355

導(dǎo)通橋臂從1和2轉(zhuǎn)換為2和3時(shí)，電機(jī)繞組波形的變化。蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）嶄沈稚灤荊拷絨派蠕舍衷鱉喲瑤放駕獨(dú)茂砷宛錢橢瓊鵝光型籍顆胳卒峭鍵5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC837/24/202356（2）自然換相

頻率大于5Hz后，電機(jī)的電動(dòng)勢已經(jīng)能夠使逆變器實(shí)現(xiàn)自然換相。導(dǎo)通橋臂的組合仍然根據(jù)圖4的A行、C行和D行的關(guān)系確定，以使轉(zhuǎn)子獲得最大轉(zhuǎn)矩。圖6說明了控制角a為150o時(shí)逆變自然換相的過程。蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）嚏島杜橡蛛稠型龔堡蝸丘跡摘震淆宮虛茵唆神喳囊滄擎啟陶填框闊澗龍餅5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC837/24/202357

圖6自然換相的實(shí)現(xiàn)在時(shí)刻D之前，橋臂6和5導(dǎo)通。橋臂1在時(shí)刻D收到觸發(fā)命令而導(dǎo)通，橋臂1的導(dǎo)通使共陰極的電位與a點(diǎn)相等，橋臂5陰極的電位從而也等同于a的電位e1。而橋臂5陽極的電位為c點(diǎn)電位e5。由波形圖可以看出，此時(shí)e1>e5，所以橋臂5承受反向電壓關(guān)斷，導(dǎo)通組合變成了橋臂1和6.

D蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）披祝擾臘吏擒誡置拇貨橫俐傀樂普利匝磚竊幢迷碉圭跑蝶品石恬掐哨逐邱5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC83轉(zhuǎn)子位置的辨識(shí)方法和換相方法隨頻率的變化7/24/202358蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）論添畜消唱冷胖誣碼蕾妝昏犀刨孕篙只聚便瀉墳蹲汀件埂棟俐一禁搬頸倉5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC837/24/2023592.5SFC啟動(dòng)過程SFC的控制方式可以是：由計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)（CSCS）遠(yuǎn)方自動(dòng)控制，或通過SFC控制器上的按鍵手動(dòng)控制。兩種方式的選擇由SFC控制器上的現(xiàn)地/遠(yuǎn)方選擇按鍵實(shí)現(xiàn)。SFC處于可用狀態(tài)時(shí)，可投入運(yùn)行。SFC可用的條件是：所有的控制和動(dòng)力電源可用并已投入，無報(bào)警、無事故。以下以遠(yuǎn)方自動(dòng)控制方式為例，介紹SFC的啟動(dòng)過程。蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）雨喂腑如樁狼便彪幸爵莖跟哩戶誰浴淖塌功溪榔泛撬痕斬宇斜革祈循巖拆5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC832.5SFC啟動(dòng)過程

（1）CSCS的機(jī)組LCU合上被啟動(dòng)機(jī)組的被拖動(dòng)隔離開關(guān)，做好主回路啟動(dòng)準(zhǔn)備。（2）CSCS的啟動(dòng)用LCU（或公用LCU或開關(guān)站）向SFC發(fā)出“SFC輔助設(shè)備啟動(dòng)”的命令，SFC將自動(dòng)啟動(dòng)輔助設(shè)備，如冷卻風(fēng)機(jī)（風(fēng)/水冷卻）、冷卻單元去離子水泵（水/水冷卻）、整流器和逆變器風(fēng)機(jī)或冷卻水閥門。（3）輔助設(shè)備啟動(dòng)后，SFC檢測到輸入/輸出變壓器風(fēng)機(jī)正常、去離子水流和導(dǎo)電率正常（水/水冷卻）、整流器和逆變器的空氣溫度正常（風(fēng)/水冷卻）。7/24/202360蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）骨鈾哀歧凸銘寅軍羞低邯仿抉可罐后攪輩旗銳虱癡斯眾榴疾控錢贛朝爽抹5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC832.5SFC啟動(dòng)過程

（4）選擇被拖動(dòng)機(jī)組。（5）確認(rèn)被拖動(dòng)機(jī)組GCB斷開、被拖動(dòng)刀閘合上、輸出斷路器已合上后，自動(dòng)合上輸入斷路器。（6）確認(rèn)SFC輸入斷路器合閘且機(jī)組勵(lì)磁已投入后，SFC發(fā)出“SFC已運(yùn)行”的信號(hào)給LCU。控制器開始向整流橋、逆變橋發(fā)出導(dǎo)通脈沖，向勵(lì)磁發(fā)出給定值。機(jī)組開始加速。7/24/202361蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）鬃妊圓愧不鞋敗濕雨茁建苗昔鄭趟酚叁屁侍爍良但賢抵隱乎誕枉打危概假5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC837/24/202362（7）f<5Hz期間，SFC將合上隔離開關(guān)S2（將輸出變旁路）。SFC以強(qiáng)制換相方式控制逆變器晶閘管。（8）轉(zhuǎn)速上升到5Hz時(shí)，晶閘管橋被暫時(shí)閉鎖，電流消失。隔離開關(guān)S2斷開，隔離開關(guān)S1閉合。（9）轉(zhuǎn)速將繼續(xù)上升，f>5Hz后，SFC解除脈沖閉鎖，重新建立電流回路，SFC以自然換相方式控制逆變器晶閘管，電機(jī)轉(zhuǎn)速繼續(xù)上升。（10）轉(zhuǎn)速達(dá)到98%額定轉(zhuǎn)速時(shí)，投入同期裝置，調(diào)節(jié)SFC的輸出頻率和被拖動(dòng)機(jī)組的勵(lì)磁。（11）滿足同期條件后，合上GCB，同時(shí)閉鎖SFC所有晶閘管的觸發(fā)脈沖。（12）斷開SFC的輸出斷路器，停止輔助設(shè)備的運(yùn)行。蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）徹蘑藏遼蟲榨漳只紋朵芳勞狠株訴寶仔壩知沒棚釁羔租暈喉缸漓窯紊蛇頹5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC837/24/202363

機(jī)組定子電流機(jī)組電動(dòng)勢機(jī)組轉(zhuǎn)子電流SFC輸出功率隨時(shí)間的變化曲線蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）梭睬舊嫁芋妨隆褐識(shí)擁賴亞創(chuàng)鎖澗審雌炭芍就囤粵困金緯吻閑巴鞭話湍鹼5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC837/24/2023642.6SFC的保護(hù)

SFC應(yīng)當(dāng)配備從輸入變壓器到輸出變壓器范圍的保護(hù)，保護(hù)種類見表1。保護(hù)配置情況見圖8。

蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）菇恭踐詐移搽嘉哎繹董環(huán)遲慷稽淮碗嘩椽壓棚橫拍碌墩史禍覆毗奮栓墅修5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC837/24/202365蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）使牡曠崗煥屹雖蛋插譏灶偏奴源翹方吁壇帖瘋搬若踐煌醚兵社宛似使住鱉5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC837/24/202366蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）墩屜苞倆耪岸羔餡猩苔糧虱惡目禍微孰頑感掠纏卡脫省鉛琳稽況幼莎連憲5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC837/24/2023672.7

SFC的容量估算蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）稀魄芝烤植淄邑壘趕投麓歪李臆揖躇電諱輾蒼誰仟罪本貳怔樂蹲惑礙風(fēng)羅5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC837/24/202368圖9

蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）償精會(huì)他簾評(píng)熔萄嫌埋經(jīng)胖傾璃棍訣戍鎊鎳靶箭畝邦洲斷睫悔畸攆呢管鴕5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC837/24/202369蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）熊蔬入榜批拍刪畦碗漁柒搔圣楞廊橫糊濫督蹦孟戳讒匠硅宜威宅百爸考蓮5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC83SFC的容量PR是轉(zhuǎn)速的函數(shù)，要求解上述積分比較復(fù)雜。如果近似認(rèn)為PR為常數(shù)，則積分可得：t=0.5Jωn2/(PSFC-PR)PSFC=PR+0.5Jωn2/t式中，J為轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，ωn為額定轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的角速度，t為0起加速到額定轉(zhuǎn)速的時(shí)間。上式可以用于估算SFC的容量。7/24/202370蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）筍摧員壬窩酣蘋租痰螺祈止焙吭惶俺薄蝕鑲戶渡說萬其群野鴦企擇容膝導(dǎo)5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC837/24/2023712.8SFC的諧波問題及對(duì)策

SFC作為電網(wǎng)的非線性負(fù)荷，必然產(chǎn)生高次諧波，對(duì)廠用電造成一定的諧波污染，對(duì)電力系統(tǒng)也有一些影響。但是，蓄能電站的SFC是一種短時(shí)工作的設(shè)備，上述影響是短時(shí)的，不應(yīng)該按照對(duì)連續(xù)運(yùn)行的諧波源的限制條件來對(duì)它提出要求。近幾年來，在招標(biāo)工作中，未能區(qū)分抽水蓄能電站與公共電網(wǎng)諧波分布的不同特點(diǎn)以及二者諧波限制標(biāo)準(zhǔn)的差異，對(duì)電能質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)的理解不夠全面，國內(nèi)的蓄能電站在確定SFC的技術(shù)條件時(shí)，往往提出過于苛刻的要求，造成部分國內(nèi)蓄能電站的SFC設(shè)置5、7、11、13、15、17次等高次諧波濾波器，不僅增加了成本，而且增加了地下洞室的開挖量。蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）摩敝申閘張鉚村虐瓦閘丘靖麻踐齒猾磺銻妖愁今故既偽絞袁船訴歲打謾約5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC832.8SFC的諧波問題及對(duì)策深入的研究已經(jīng)證明，采用6脈波方案、不設(shè)諧波濾波器的情況下，諧波的影響完全可以限制在允許的范圍內(nèi)。如果要進(jìn)一步消除蓄能電站的諧波污染，關(guān)鍵是合理選擇接線方式，只要接線合理（增大高壓廠用變與SFC的電氣距離、設(shè)置輸入變壓器或隔離變壓器等），就不會(huì)對(duì)系統(tǒng)和廠用電造成影響，高次諧波濾波器完全不必裝設(shè)。事實(shí)上，歐美和日本的大量抽水蓄能電站都采用6脈波方案，且不設(shè)濾波器，從來沒有因此造成危害。7/24/202372蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）疵雁梆芥乾隨薩裕礙絨童鞍胎抓擁嚼猙晉鉛段幢琵龍辮舀伊亢棄具作一夷5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC832.8SFC的諧波問題及對(duì)策合理的諧波限制指標(biāo)應(yīng)當(dāng)只對(duì)針對(duì)SFC與電站廠用電的連接處提出，而且只提出該點(diǎn)的電壓總畸變率THD。這是因?yàn)?，不論是理論分析還是工程實(shí)踐都證明，SFC對(duì)超高壓公共系統(tǒng)（220kV及更高電壓的系統(tǒng)）的污染從來就不會(huì)超標(biāo)。如果15.75kV（或18kV）處的諧波電壓畸變率不超標(biāo)，那么400V廠用電的諧波電壓畸變率肯定不會(huì)超標(biāo)。7/24/202373蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)（1）下嗅賽龍賺旁娶丸椎縫峻者久泅膊蕊及俯德鄂腎競廷攪斬棕腸瓣蠟椒坑與5-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC835-1抽水蓄能機(jī)組抽水工況的啟動(dòng)1SFC83采用IGBT實(shí)現(xiàn)脈寬調(diào)制的多