CN106795853A - 用于稳定带有s形特性曲线的水力机械的旋转速度的方法和用于将水力能转换成电能的装置 - Google Patents

用于稳定带有s形特性曲线的水力机械的旋转速度的方法和用于将水力能转换成电能的装置 Download PDF

Info

Publication number
CN106795853A
CN106795853A CN201580041673.4A CN201580041673A CN106795853A CN 106795853 A CN106795853 A CN 106795853A CN 201580041673 A CN201580041673 A CN 201580041673A CN 106795853 A CN106795853 A CN 106795853A
Authority
CN
China
Prior art keywords
target
water head
net water
aperture
machinery
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201580041673.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106795853B (zh
Inventor
Q·阿罗因
N·佩里辛-法伯特
R·纪尧姆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GE Renewable Technologies Wind BV
Original Assignee
Alstom Renewable Technologies Wind BV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alstom Renewable Technologies Wind BV filed Critical Alstom Renewable Technologies Wind BV
Publication of CN106795853A publication Critical patent/CN106795853A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106795853B publication Critical patent/CN106795853B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B3/00—Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto
    • F03B3/16—Stators
    • F03B3/18—Stator blades; Guide conduits or vanes, e.g. adjustable
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B3/00—Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto
    • F03B3/16—Stators
    • F03B3/18—Stator blades; Guide conduits or vanes, e.g. adjustable
    • F03B3/183—Adjustable vanes, e.g. wicket gates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B15/00—Controlling
    • F03B15/005—Starting, also of pump-turbines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B15/00—Controlling
    • F03B15/02—Controlling by varying liquid flow
    • F03B15/04—Controlling by varying liquid flow of turbines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B15/00—Controlling
    • F03B15/02—Controlling by varying liquid flow
    • F03B15/04—Controlling by varying liquid flow of turbines
    • F03B15/06—Regulating, i.e. acting automatically
    • F03B15/14—Regulating, i.e. acting automatically by or of water level
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2220/00—Application
    • F05B2220/30—Application in turbines
    • F05B2220/32—Application in turbines in water turbines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2220/00—Application
    • F05B2220/70—Application in combination with
    • F05B2220/706—Application in combination with an electrical generator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00—Control
    • F05B2270/10—Purpose of the control system
    • F05B2270/101—Purpose of the control system to control rotational speed (n)
    • F05B2270/1014—Purpose of the control system to control rotational speed (n) to keep rotational speed constant
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20—Hydro energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Water Turbines (AREA)
  • Hydraulic Turbines (AREA)

Abstract

该方法目的在于稳定带有S形特性曲线的机械的旋转速度(N)，包括步骤，这些步骤在于：a)计算目标净水头(Hn_final)和影响机械的导叶的目标开度(Y_final)，目标净水头和目标开度被计算，从而由水流施加在机械的转轮上的转矩为零并且机械以目标旋转速度(Nc)旋转，b)确定机械所经受的实际净水头(Hn)，c)将目标净水头与实际净水头比较，并且d)调节导叶的开度以便朝向目标开度(Y_final)收敛并且减小在目标净水头和实际净水头之间的高度差(ε1)。

Description

用于稳定带有S形特性曲线的水力机械的旋转速度的方法和 用于将水力能转换成电能的装置
技术领域
本发明涉及一种用于稳定带有S形特性曲线的水力机械的旋转速度的方法。带有S形特性曲线的典型的水力机械是以涡轮机模式运行的水泵水轮机(pump-turbine)或设计成用于高净水头情况的法兰西斯式涡轮机(Francis turbine)。本发明还涉及一种用于将水力能转换成电能的装置，该方法可在该装置中实施。
背景技术
在水泵水轮机以涡轮机模式启动期间，该水泵水轮机的转轮(runner)的旋转速度必须被稳定，从而机械能够联结到电网。理想地，机械的旋转速度与电网频率同步。此外，水泵水轮机被导引以便在无载荷运行点处工作，在该无载荷运行点处由水流施加在转轮上的动量为零。
在低的水落差情况下，由于“S区域”的存在达到旋转速度稳定可为困难的。“S区域”是在描绘了作为机械的旋转速度的函数的动量的线图上可见的区域。在这类的线图上能够看到相对于旋转速度绘制的动量的曲线可为S形的，因此导致无载荷运行点是不稳定的。这意味着机械的旋转速度相对于最优的运行点的轻微的变化表示由水流施加在水泵水轮机的转轮上的动量的显著的增加，因此相当大地增加或降低机械的旋转速度。在这些情况下，利用传统的PID环不可能稳定水力机械的旋转速度。
为了解决该问题，已知的是彻底地重新设计机械的水力部件，例如转轮或导叶。特别地，重新设计机械的水力部件以避免在涡轮机模式下在水泵水轮机的运行范围中的S区域的存在。机械的运行范围相应于在将结合了机械的装置的低总水头和高总水头之间的间隔。然而，该解决方案实施起来非常昂贵并且降低了水泵水轮机的性能。
另一个解决方案在于为水泵水轮机装备非同步导叶。这意味着一些导叶能够独立地定向。因此，在机械启动时，导叶中的一些比其它导叶更进一步地打开，这暂时更改了机械特性曲线。这允许避免在机械的运行范围中的S区域的存在。然而，该解决方案产生影响机械的寿命的非故意的振动。
发明内容
本发明意图通过提出一种用于稳定水力机械的旋转速度的方法来解决此缺点，该方法比已知的方法更便宜并且不影响机械的性能。
为此，本发明涉及一种用于稳定带有S形特性曲线的水力机械的旋转速度从而该机械能够联结到电网的方法，该水力机械包括转轮和围绕转轮布置并且包括多个可动的导叶的分配器。所述方法包括步骤，这些步骤在于：
a)计算目标净水头和影响机械的导叶的目标开度，计算目标净水头和目标开度从而由水流施加在机械的转轮上的转矩为零并且机械以基于电网频率的目标旋转速度旋转，
b)确定机械所经受的实际净水头，
c)将目标净水头与实际净水头比较，并且
d)调整导叶的开度以便朝向目标开度收敛，并且减小在目标净水头和实际净水头之间的高度差。
由于本发明，水力机械的旋转速度通过对装置的净水头产生作用被稳定。实际上，净水头的稳定导致机械的旋转速度的稳定。更确切地说，控制装置的净水头以便朝向目标净水头收敛并且导叶的开度被导引以便朝向目标开度收敛。被计算的目标开度和目标净水头是这样的值，即在该值处基于电网频率机械的旋转速度与期望的旋转速度理论上同步并且在该值处没有动量由水施加在机械上。因此，在该目标净水头处的净水头的稳定导致接近期望旋转速度的机械旋转速度。从而，可使用同步器使该机械同步到电网。
本发明的有利的但不是必需的另外的方面在下面详细说明：
本发明此外包括步骤，这些步骤在于：
e)测量机械的实际旋转速度，
f)将实际旋转速度与目标旋转速度比较，
同时，在步骤(d)处，导叶的开度被调整以还减小在目标旋转速度和实际旋转速度之间的速度差。
-在步骤d)处，导叶的开度通过计算影响导叶的设定点开度被调整。
-设定点开度通过计算目标开度和依赖于在目标净水头与实际净水头之间的高度差的第一开度变量以及依赖于在目标旋转速度与实际旋转速度之间的速度差的第二开度变量的总和而计算。
-第一开度变量由第一校正器模块输出，该第一校正器模块具有作为输入的在目标净水头与实际净水头之间的高度差。
-第一校正器模块是比例微分校正器。
-第二开度变量由第二校正器模块输出，该第二校正器模块具有作为输入的在目标旋转速度与实际旋转速度之间的速度差。
-第二校正器模块是比例积分微分校正器。
本发明还涉及一种用于将水力能转换成电能的装置，包含具有转轮和围绕转轮布置并且包括多个可调整的导叶的分配器的机械以及用于确定装置的净水头的器件。所述装置还包括：
-计算目标净水头和影响机械的导叶的目标开度的器件，目标净水头和目标开度被计算，从而由水流施加在机械的转轮上的转矩为零并且机械以基于电网频率的目标旋转速度旋转。
-将目标净水头与机械所经受的实际净水头比较的器件，以及
-调节导叶以便朝向目标开度收敛并且减小在目标净水头和实际净水头之间的高度差的器件。
根据一种有利的但不是必须的方面，装置此外包括：
-计算机械的目标旋转速度的器件，
-测量机械的实际旋转速度的器件，
-将实际旋转速度与目标旋转速度比较的器件，
而调整导叶的开度的器件构造成还减小在目标旋转速度和实际旋转速度之间的速度差。
附图说明
现在对应于附图解释本发明，并且作为说明性的示例，而不限制本发明的对象。在附图中：
-图1是根据本发明的用于将水力能转换成电能的装置的适宜性截面图，
-图2是图示了根据本发明的方法的控制方案，该控制方案目的在于稳定属于图1的装置的水泵水轮机的旋转速度，
-图3是描绘了在图1的装置中的净水头、旋转速度以及导叶的设定点开度的随着时间绘制的曲线的线图，
-图4是描绘了在图1的装置的水泵水轮机的涡轮机模式下的特性曲线的线图。
具体实施方式
图1描绘了用于将水力能转换为电能的装置2。装置2包括水力机械。在示例中，水力机械是水泵水轮机20，该水泵水轮机20在涡轮机模式下使用水力能使轴201处于旋转。轴201联结到交流发电机以产生电能。
在此下面将在涡轮机模式下描述水泵水轮机20的功能。水泵水轮机20包括由混凝土块22和24支撑的蜗形壳200。未描绘的压力水管在未描绘的上游蓄水池和蜗形壳200之间延伸。压力水管产生压力水流F以向机械20提供动力。机械20包括由蜗形壳200包围并且包括叶片208的转轮202，水在运行状况下在该叶片208之间流动。因此转轮202围绕轴线Z202旋转，该轴线Z202与轴201的旋转轴线Z201重叠。
围绕转轮202布置有分配器。该分配器具有多个围绕转轮202均匀地分布的可动的导叶206。在分配器的上游以及围绕分配器布置有预分配器。预分配器由围绕转轮202的旋转轴线Z202均匀地分布的多个固定叶片204形成。
吸管26布置在转轮202下方并适合于在下游排出水。
分配器的每个导叶206具有围绕平行于转轮202的旋转轴线Z202的轴线的可调整的节距。因此，这些导叶206可被旋转以调节水的流率。导叶206都利用相对于关闭位置的相同的角度定向。换句话说，这些导叶206是同步的。
C11和N11是水泵水轮机20的特性参数。所述特性参数由流动方程(flowingequation)给出：
以及
其中C是由水流F在转轮202上施加的转矩，D是转轮202的直径和H是装置2的净水头。
图4描绘了随着N11绘制的代表C11的曲线。这些曲线每个对应于导叶206的特定的定向。
在图4中，对应于装置2的下总水头和上总水头之间的间隔的机械20的运行范围限定在分别用于装置2的下总水头和上总水头的两条垂直线Hmin和Hmax之间。
如在该图中示出的那样，水力机械20具有S形特性曲线。实际上，在低的水落差情况下，相对于N11绘制的C11的曲线是S形。在这些情况下，无载荷运行点是不稳定的，该无载荷运行点是这样的点，即在该点处没有动量施加在转轮202上并且在该点处机械20的旋转速度处于期望或目标速度Nc处。那么使用传统的控制器不可能使机械旋转速度稳定在期望速度Nc处。
在此下面相应于图2解释用于在机械启动期间在“S区域”中稳定转轮202的旋转速度以便使机械20与电网同步的方法。
如在图2中示出的那样，该方法能够借助于闭环系统实施。
在本文件中，净水头是机械上游水压和机械下游水压之间的差。
该方法的第一步是计算要达到的目标净水头Hn_final和影响导叶206的目标开度Y_final。目标净水头Hn_final和目标开度Y_final在数值上被确定，从而理论上由水流F施加在转轮202上的转矩为零并且机械以期望速度Nc旋转。值Y_final和Hn_final作为总水头、装置设计和摩擦损失的函数来计算。
该方法的第二步在于确定装置的实际净水头Hn，该实际净水头Hn是在任何时刻下的净水头。例如，该实际净水头Hn能够使用布置在机械20的上游和下游的压力传感器测量。随后使用比较器比较目标净水头Hn_final和实际净水头Hn。在目标净水头Hn_final和实际净水头Hn之间的高度差ε1被用作输入以确定影响导叶206的设定点开度Yc。更确切地说，高度差ε1形成了第一校正器模块C1的输入。在示例中，C1是比例微分校正器，但C1也可为比例校正器或任何其它类型的校正器。该第一校正器C1输出影响导叶的第一开度变化值ΔY1以便减小ε1。校正器C1增加了系统的稳定和速度。
仅仅通过使净水头Hn稳定在目标净水头Hn_final能够使机械旋转速度N稳定。Hn_final和Y_final仅仅是理论值。因此，当净水头Hn稳定在最终净水头Hn_final时，机械20近似以目标旋转速度Nc旋转。然而所述机械20可同步到电网，但是需要调整联结到交流发电机的轴201的旋转速度，以便输送处于适当的频率和相位处的电压。例如，可使用同步器以使机械旋转速度轻微地加速或降速并且消除相位偏移。在实践中，机械20可在关于速度+/-0.2％的公差的情况下被同步。对转矩不存在规范，因为可能在转矩不同于零的情况下同步。
为了避免该额外的步骤，该方法还包括调节机械的旋转速度N的步骤。转轮20的旋转速度N被测量并且与目标旋转速度Nc比较。在目标旋转速度Nc和测量的旋转速度N之间的速度差ε2用作输入以确定设定点开度Yc。更确切地说，速度差ε2形成第二校正器模块C2的输入。通常，C2是确保零稳定状态误差的比例积分微分校正器。在示例中，C2是积分校正器。这意味着水泵水轮机20的旋转速度N可被精确地控制。该第二校正器C2输出影响导叶206的第二开度变化值ΔY2以便减小ε2。
ΔY1、ΔY2和设定点开度Yc是动态参数，而目标开度Y_final和目标净水头Hn_final是静态参数。
设定点开度Yc通过计算目标开度Y_final与第一开度变量ΔY1和第二开度变量ΔY2的总和而计算。因此，允许调整导叶206的开度，以便朝向目标开度Y_final收敛并且减小在目标净水头与实际净水头之间的高度差ε1以及在目标旋转速度Nc与实际旋转速度N之间的速度差ε2。在图2中，K表示水泵水轮机20的传递函数。K使用导叶206的设定点开度Yc作为输入并且输出旋转速度N与净水头Hn。
该调节系统既为了稳定目的而对净水头Hn产生作用，也为了同步目的而对旋转速度N产生作用。如以上解释的那样，能够仅仅对净水头产生作用但是不确保被稳定的速度处在同步速度的可容许的范围内，据此以相对于目标速度Nc+/-0.2％被选取。
用于确定Hn_final、Y_final和Yc的以上描述的方法的计算步骤以及用于比较实际净水头Hn与目标净水头Hn_final和实际旋转速度N与目标旋转速度Nc的比较步骤都由集成在装置2中并且编程以执行这些任务的未描绘的电子控制单元执行。该电子控制单元可集成在相同的控制器中。
图3示出了描绘随着时间绘制的实际净水头Hn、导叶206的设定点开度Yc和转轮202的旋转速度N的线图。为了线图的清楚，旋转速度N以粗线绘制，净水头以虚线描绘并且导叶的设定点开度Yc以实线描绘。
如在该线图中示出的那样，设定点开度Yc在启动时是恒定的并且从启动后100s开始变化，其是净水头调节开始的时间。在稳定方法实施前，即使导叶的开度是恒定的，旋转速度N和净水头Hn也振荡，这对于带有S形特性曲线的机械是典型的，比如在涡轮机模式下的水泵水轮机或设计成用于高的水落差情况的法兰西斯式涡轮机。
当稳定方法实施时，在从启动以来已经持续了大概350s的一段时间后，转轮202的旋转速度N和净水头Hn二者分别达到目标旋转速度Nc和目标净水头Hn_final。
以上描述的本发明的不同的实施例和备选的实施例的技术特征能够联合在一起以生成本发明的新的实施例。

Claims (10)

1.一种用于稳定带有S形特性曲线的水力机械(20)的旋转速度(N)从而所述机械能够联结到电网的方法，该水力机械包括转轮(202)和围绕所述转轮布置并且包括多个可动的导叶(206)的分配器，所述方法的特征在于该方法包括步骤，这些步骤在于：
a)计算目标净水头(Hn_final)和影响所述机械(20)的导叶(206)的目标开度(Y_final)，所述目标净水头和所述目标开度被计算从而由水流(F)施加在所述机械(20)的转轮上的转矩为零并且所述机械以基于电网频率的目标旋转速度(Nc)旋转，
b)确定机械所经受的实际净水头(Hn)，
c)将所述目标净水头与所述实际净水头比较，并且
d)调整所述导叶(206)的开度以便朝向所述目标开度(Y_final)收敛并且减小在所述目标净水头和所述实际净水头之间的高度差(ε1)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法此外包括步骤，这些步骤在于：
e)测量所述机械(20)的实际旋转速度(N)，
f)将所述实际旋转速度(N)与所述目标旋转速度(Nc)比较，
并且，在步骤(d)处，所述导叶(206)的开度被调整以还减小在所述目标旋转速度(Nc)与所述实际旋转速度(N)之间的速度差(ε2)。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在步骤d)处，所述导叶(206)的开度通过计算影响所述导叶(206)的设定点开度(Yc)调整。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述设定点开度(Yc)通过计算目标开度(Y_final)和依赖于在目标净水头(Hn_final)与实际净水头(Hn)之间的高度差(ε1)的第一开度变量(ΔY1)和依赖于在目标旋转速度(Nc)与实际旋转速度(N)之间的速度差(ε2)的第二开度变量(ΔY2)的总和而计算。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一开度变量(ΔY1)由第一校正器模块(C1)输出，该第一校正器模块具有作为输入的在目标净水头(Hn_final)与实际净水头(Hn)之间的高度差(ε1)。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一校正器模块(C1)为比例微分校正器。
7.根据权利要求4到6中任一项所述的方法，其特征在于，所述第二开度变量(ΔY2)由第二校正器模块(C2)输出，该第二校正器模块具有作为输入的在目标旋转速度(Nc)与实际旋转速度(N)之间的速度差(ε2)。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第二校正器模块(C2)为比例积分微分校正器。
9.一种用于将水力能转换为电能的装置，包含具有转轮(202)和围绕所述转轮布置并且包括多个可调节的导叶(206)的分配器的机械(20)，以及用于确定所述装置的实际净水头(Hn)的器件，其特征在于，该装置还包括：
-计算目标净水头(Hn_final)和影响所述机械(20)的导叶(206)的目标开度(Y_final)的器件，所述目标净水头和所述目标开度被计算，从而由水流(F)施加在所述机械(20)的转轮(202)上的转矩为零并且所述机械以基于电网频率的目标旋转速度(Nc)旋转，
-将目标净水头(Hn_final)与所述机械所经受的实际净水头(Hn)比较的器件，以及
-调整所述导叶(206)的开度以便朝向所述目标开度(Y_final)收敛并且减小在所述目标净水头和所述实际净水头之间的高度差(ε1)的器件。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，该装置还包括：
-计算所述机械(20)的目标旋转速度(Nc)的器件，
-测量所述机械的实际旋转速度(N)的器件，
-将所述实际旋转速度与所述目标旋转速度比较的器件，
并且调整所述导叶(206)的开度的器件构造成还减小在目标旋转速度(Nc)和实际旋转速度(N)之间的速度差(ε2)。
CN201580041673.4A 2014-07-29 2015-07-24 用于稳定带有s形特性曲线的水力机械的旋转速度的方法和用于将水力能转换成电能的装置 Active CN106795853B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP14178909.9A EP2980399A1 (en) 2014-07-29 2014-07-29 Method for stabilizing the rotation speed of a hydraulic machine with s-characteristics and installation for converting hydraulic energy into electrical energy
EP14178909.9 2014-07-29
PCT/EP2015/067069 WO2016016149A1 (en) 2014-07-29 2015-07-24 Method for stabilizing the rotation speed of a hydraulic machine with s-characteristics and installation for converting hydraulic energy into electrical energy

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106795853A true CN106795853A (zh) 2017-05-31
CN106795853B CN106795853B (zh) 2019-06-28

Family

ID=51225413

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201580041673.4A Active CN106795853B (zh) 2014-07-29 2015-07-24 用于稳定带有s形特性曲线的水力机械的旋转速度的方法和用于将水力能转换成电能的装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11231006B2 (zh)
EP (1) EP2980399A1 (zh)
KR (1) KR102337588B1 (zh)
CN (1) CN106795853B (zh)
RU (1) RU2711038C2 (zh)
WO (1) WO2016016149A1 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3445969B1 (en) * 2016-04-18 2021-09-29 ABB Schweiz AG A method and a system for operating a hydraulic turbine
PT3361088T (pt) * 2017-02-09 2020-08-21 Ge Renewable Tech Método para estabilizar a velocidade de rotação de uma máquina hidráulica com características-s e a correspondente instalação para converter a energia hidráulica em energia eléctrica
WO2019150517A1 (ja) * 2018-01-31 2019-08-08 中国電力株式会社 水力発電制御システム及び制御方法
CN113153616A (zh) * 2021-03-23 2021-07-23 中国水利水电科学研究院 基于s曲线算法的水电机组功率调节方法、控制系统及水电机组

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4419047A (en) * 1979-09-01 1983-12-06 Voith Gmbh Method of operation of a pump-turbine between part-load operation and reverse pumping operation
US4640664A (en) * 1983-03-15 1987-02-03 Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha Methods of controlling operation of multistage hydraulic machines
JPH01208572A (ja) * 1988-02-16 1989-08-22 Toshiba Corp 可変速水力機械の運転方法
CN1295189A (zh) * 1999-10-29 2001-05-16 株式会社日立制作所 水泵水轮机及其控制方法和使其停止的方法
CN1312432A (zh) * 1999-11-09 2001-09-12 株式会社日立制作所 控制水泵水轮机的方法
CN1379175A (zh) * 2001-04-05 2002-11-13 株式会社日立制作所 泵水轮机
CN1119525C (zh) * 1998-12-29 2003-08-27 沃依特·西门子水力发电两和公司 起动一个包括涡轮泵和电动发电机的机组的方法
CN103452746A (zh) * 2013-07-31 2013-12-18 国家电网公司 一种水轮机调速器失控信号诊断及控制方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6090991A (ja) * 1983-10-26 1985-05-22 Hitachi Ltd 可変速発電電動装置
EP0303170B1 (en) * 1987-08-14 1996-05-15 Hitachi, Ltd. Control system for a variable speed hydro-power plant apparatus
SU1671948A1 (ru) * 1989-05-16 1991-08-23 Производственное Объединение Турбостроения "Ленинградский Металлический Завод" Способ эксплуатации гидротурбины
JPH04149974A (ja) * 1990-09-28 1992-05-22 Taiwan Toho Kofun Yugenkoshi コネクタ装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4419047A (en) * 1979-09-01 1983-12-06 Voith Gmbh Method of operation of a pump-turbine between part-load operation and reverse pumping operation
US4640664A (en) * 1983-03-15 1987-02-03 Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha Methods of controlling operation of multistage hydraulic machines
JPH01208572A (ja) * 1988-02-16 1989-08-22 Toshiba Corp 可変速水力機械の運転方法
CN1119525C (zh) * 1998-12-29 2003-08-27 沃依特·西门子水力发电两和公司 起动一个包括涡轮泵和电动发电机的机组的方法
CN1295189A (zh) * 1999-10-29 2001-05-16 株式会社日立制作所 水泵水轮机及其控制方法和使其停止的方法
CN1312432A (zh) * 1999-11-09 2001-09-12 株式会社日立制作所 控制水泵水轮机的方法
CN1379175A (zh) * 2001-04-05 2002-11-13 株式会社日立制作所 泵水轮机
CN103452746A (zh) * 2013-07-31 2013-12-18 国家电网公司 一种水轮机调速器失控信号诊断及控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170040289A (ko) 2017-04-12
RU2711038C2 (ru) 2020-01-14
EP2980399A1 (en) 2016-02-03
RU2017102700A3 (zh) 2018-12-24
WO2016016149A1 (en) 2016-02-04
US20170268477A1 (en) 2017-09-21
US11231006B2 (en) 2022-01-25
KR102337588B1 (ko) 2021-12-10
CN106795853B (zh) 2019-06-28
RU2017102700A (ru) 2018-08-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108631331B (zh) 一种双馈风电场次同步振荡抑制方法及装置
CN101900080B (zh) 采用变结构pid变桨控制的风机控制系统
CN107193209B (zh) 基于锅炉动态微分前馈指令的机组协调控制方法及系统
CN203939626U (zh) 用于在偏航误差过程中减小风力涡轮机上负载的控制系统
CN106795853A (zh) 用于稳定带有s形特性曲线的水力机械的旋转速度的方法和用于将水力能转换成电能的装置
CN115313524B (zh) 一种基于构网型变流器的光伏发电并网控制方法及系统
JP2007306770A (ja) 負荷周波数制御装置、負荷周波数制御方法、ｅｄｃ補正要求量算出装置およびｅｄｃ補正要求量算出方法
CN115102241B (zh) 构网型双馈风机的控制方法、装置及计算机可读存储介质
CN109039180B (zh) 双馈感应发电机并网过程的分数阶控制方法
RU2608793C2 (ru) Способ и устройство повышения точности управления углом установки лопастей поворотно-лопастной турбины
Li et al. Dynamic modeling and controller design for a novel front-end speed regulation (FESR) wind turbine
CN108039712B (zh) 汽轮机一次调频方法和装置、及存储介质和处理器
CN113435134A (zh) 基于全动态阻抗模型的风电并网稳定性判定方法及系统
CN206250775U (zh) 含串补线路的风电场次同步振荡抑制装置
CN106988894A (zh) 一种燃气轮机甩负荷控制系统
KR102399402B1 (ko) S-특성을 갖는 유압 기계의 회전 속도를 안정화시키는 방법 및 유압 에너지를 전기 에너지로 변환하는 설비
CN103490423A (zh) 一种风电场无功指令分配方法
Liu et al. Second-order sliding mode control of DFIG based variable speed wind turbine for maximum power point tracking
CN112103986B (zh) 一种风力发电双馈机组及其同步并网控制方法和装置
Minka et al. Power Control of a DFIG Driving by Wind Turbine: Comparison Study Between ADRC and PI Controller
KR102343779B1 (ko) 수력 에너지를 변환하기 위한 수력학적 기계 및 시설의 작동점을 결정하기 위한 방법
JP6296461B2 (ja) 運転制御装置
Wang et al. Extension Controller for Wind Turbine Pitch System
CN114865712A (zh) 一种水力发电机组最高效率运行的实现方法及系统
CN116412076A (zh) 基于扰动观测和全局快速积分滑膜的海上风电控制系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Address after: Grenoble

Applicant after: Ge renewable energy technologies

Address before: Grenoble

Applicant before: Alstom Renewable Technologies

CB02 Change of applicant information
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant