抽水蓄能電站SFC 變頻起動控制策略的研究

當電機實際轉速nx 與轉速給定環節給出的nw最終相等時，轉速調節器的輸入偏差量為零，變頻器保持原有的運行狀態，機組維持在額定轉速下運行。

4.3 機組端電壓控制

在變速范圍內，機組端電壓與轉速成正比，即為恒磁通控制;當機組端電壓達到額定值后，將不再隨轉速變化，即為弱磁通控制。機組在起動初期的運行過程中，為了盡快建立電機的端電壓，采用的是強磁通控制。圖5 為機組端電壓控制圖，機組起動過程中的機組端電壓控制是由變頻器和機組勵磁系統共同來完成的。

在機組起動初期，為了使機組盡快感應出端電壓以便使SRM實現正常電壓換相，在機組頻率低于3.8 Hz以前，機組端電壓的整定值Umw設為1 kV，采取的是強磁通控制。在此期間，由于電壓調節器的正偏差總是存在，勵磁電流整定值將會增大，超出電機正常運行時的勵磁電流，甚至超過電機的最大允許勵磁電流，為了避免可能出現的過磁通現象，在電壓調節器的輸出回路加入了限制環節，

以限制勵磁電流超過最大允許的勵磁電流值。

機組運行頻率>3.8 Hz 后，采用恒磁通控制，此過程中機組的端電壓與轉速成正比例增加。變頻器給出預先設定的機組端電壓曲線(參見圖5)，電壓給定值Umw 與機組實際電壓Umx 比較，其偏差量在電壓調節器的作用下，向機組勵磁系統的電流調節器給出滿足機組端電壓所需要的勵磁電流整定值Ie ref，電流調節器實現對勵磁電流的調整，最終達到控制機組端電壓的目的。

隨著轉速的上升，當機組端電壓上升到額定電壓值后，采取的是弱磁通控制。將機組端電壓的給定值Umw 設為當前的電網額定電壓值，通過電壓調節器和電流調節器使機組端電壓跟蹤電網電壓，配合機組同期并網的進行。

4.4 機組的同期并網控制

同期并網是機組變頻起動過程中一個重要的控制步驟，它實現機組從加速運行到與電網同期運行的過渡，從而結束機組起動的全部過程。變頻器的同期控制系統包括兩部分，一是同期測定裝置，二是同期調節部分。首先由同期測定裝置根據

機組端電壓USRM 和電網電壓USRN 間的頻率偏差吟f及電壓幅值的偏差吟U，指令同期調節部分作相應的調整，將頻率偏差吟f取代轉速調節器采用的轉速偏差，直接送入轉速調節器，同時將電網電壓USRN作為機組電壓調節器的給定值。當頻率和電壓偏差都滿足同期條件時，同期測定的并列部分投入，并按照相位角相等的原則發出同期命令，變頻器立即閉鎖，同期斷路器RCB 閉合，輸出斷路器OCB 和輸入斷路器ICB斷開，機組的同期并網過程結束。從理論上說，機組的同期并網要同時滿足：USRM=USRN，fSRM=fSRN，漬SRM= 漬SRN。但是在實際的工程應用中，不可能同時滿足，一般來說只要求吟f依0.25 Hz，吟U依5%UN(電網額定電壓)，吟茲依10毅[4]同時成立，就可以進行同期并網。

5 結語

靜止變頻器以無級調速、反應速度快、起動平穩、起動成功率高和維護方便等優點，已經在我國大型抽水蓄能電站中得到廣泛的應用。本文結合靜止變頻器相關技術，對抽水蓄能機組靜止變頻器起動的過程和控制策略作了分析與研究，實際

的靜止變頻器設備還需要用到很多的技術，如晶閘管的串聯，晶閘管閥的觸發和強弱電的隔離等。目前，我國幾個大型抽水蓄能電站靜止變頻器設備主要依靠進口，不過，國內已經有科研單位在從事大型抽水蓄能電站靜止變頻器的國產化工作，相信不久的將來國產化靜止變頻器在我國抽水蓄能電站中會得到越來越多的應用。