今天分享的是:武汉大学PPT:面向『新能源』消纳的抽水蓄能电站灵活调控
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面向『新能源』消纳的抽水蓄能电站灵活调控核心总结
抽水蓄能电站作为新型电力系统中规模最大的储能“调节器”,在促进『新能源』消纳、保障电网稳定、助力能源转型中发挥关键作用,其灵活调控技术已成为全球水电领域的研究前沿。
研究聚焦抽水蓄能电站水-机-电耦合系统动力学这一核心科学问题,该系统具有多物理量、多时间尺度、非线性的特征,面临机组与流道复杂特性耦合、压力脉动大、不稳定S区特性等关键难点。依托武汉大学专业研究团队与独具特色的抽水蓄能实验基地,研究分别围绕定速机组与变速机组展开调控技术探索,形成了系列成果。
定速机组调控方面,针对『新能源』出力波动、系统惯性下降等问题,以及机组频繁调节导致的导叶轴系磨损、转轮裂纹等部件损伤难题,提出了考虑机组振动区的调节强度评价指标体系,建立了抽水蓄能与『新能源』联合运行系统日前调度优化模型。通过多特性调度、多尺度协同、多层次评估的调度-控制协同策略,可将机组可靠性指标提升9.91%。同时,探索“水+储”联合系统有功功率调节模式,借助电池储能的毫秒级响应优势,显著提升系统稳定性与功率响应速率,相关技术已应用于国网华北分部电站等工程实践。
变速机组调控方面,其核心优势在于可连续变速运行,兼具百兆瓦级大容量与毫秒级快调节特性,运行范围较定速机组显著拓宽。研究攻克了双馈感应电机与全功率变流器两类变速机组的精细化数值仿真建模难题,构建的耦合系统仿真模型与实测数据及国际商用软件结果误差较小。通过全物理模型实证平台验证,阐明了多工况动态响应机理与多物理量耦合特性,提出的调控策略可有效降低压力脉动,平抑风电波动的性能优于定速机组一个量级。相关技术已服务于丰宁抽水蓄能电站等工程,并为东方电气、哈尔滨电气等装备厂商提供研发支持。
未来,研究将紧扣现代能源体系建设需求,围绕大型清洁能源基地多能互补系统稳定高效运行目标,深化“系统-电站-机组”多时空尺度耦合研发,持续探索定速机组调控降耗与可靠性提升、变速机组灵活性优化等方向,助力抽水蓄能技术自主化发展,为『新能源』消纳与能源转型提供更坚实的技术支撑。
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