CN116094056B - 全功率变频抽水蓄能机组的电气主接线结构和方法 - Google Patents

全功率变频抽水蓄能机组的电气主接线结构和方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种全功率变频抽水蓄能机组的电气主接线结构和方法，包括：全功率变频主回路和发电旁路回路；全功率变频主回路在全功率变频抽水蓄能机组电动工况和发电工况均可变速运行，实现全功率变频抽水蓄能机组在电动工况转速可调、入力可调以及自动跟踪电网频率的功能；发电旁路回路在全功率变频抽水蓄能机组发电工况运行。本发明全功率变频抽水蓄能机组的电气主接线结构和方法，全功率变频主回路可以实现蓄能机组在电动工况通过变频器进行变速运行和有功/无功功率调节，在水轮机工况即发电工况通过变频器运行，使机组运行效率最高、提高机组运行稳定性；发电旁路回路实现蓄能机组不通过变频器直接经旁路运行，可免去变频器的运行损耗。

Description

全功率变频抽水蓄能机组的电气主接线结构和方法
技术领域
本发明属于抽水蓄能电站技术领域，具体涉及一种全功率变频抽水蓄能机组的电气主接线结构和方法。
背景技术
建立以风电、光伏等新能源为主体的新型电力系统是当前全球迫切的战略任务。因风电、光伏出力具有随机、间歇性的特点，大规模的新能源并网对电网的安全稳定运行将带来前所未有的挑战。随着电力电子技术的发展，采用变功率变频技术的抽水蓄能机组，水泵工况入力可调，发电和抽水时都能快速响应电网频率，独立的有功功率和无功功率控制，提高机组运行效率和调度灵活性；同时具备大范围无功补偿能力，日益成为高比例消纳新能源的有效手段。
现有的全功率变频抽水蓄能电站，均通过主变压器高压侧断路器进行合闸。对抽水蓄能电站来说，此种方式会带来高压侧断路器的频繁启停，会增加故障和检修频次，影响运行安全；另外，有些变频器技术不能同频输出，无法设置发电旁路，机组发电运行时必须通过变频器运行，会增加运行损耗。因此以往全功率变频抽水蓄能机组采用的电气主接线形式，具有一定的缺陷和不足。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种全功率变频抽水蓄能机组的电气主接线结构和方法，可有效解决上述问题。
本发明采用的技术方案如下：
本发明提供一种全功率变频抽水蓄能机组的电气主接线结构，包括：全功率变频主回路和发电旁路回路；
在发电电动机(1)和主变压器(12)之间安装所述全功率变频主回路和所述发电旁路回路；所述发电电动机(1)、所述主变压器(12)、所述全功率变频主回路和所述发电旁路回路构成全功率变频抽水蓄能机组；
其中，所述全功率变频主回路在全功率变频抽水蓄能机组电动工况和发电工况均可变速运行，实现全功率变频抽水蓄能机组在电动工况转速可调、入力可调以及自动跟踪电网频率的功能；所述发电旁路回路在全功率变频抽水蓄能机组发电工况运行。
优选的，所述全功率变频主回路包括第一连接母线(15.1)、第一电流互感器(2.1)、第一电压互感器(3.1)、第一隔离开关(4.1)、预充电装置(5)、机侧阻容滤波器(6)、五电平机侧换流器(7)、MMC网侧换流器(8)、网侧阻容滤波器(9)、网侧断路器单元(10)、第二隔离开关(4.2)、第二电流互感器(2.2)、第二电压互感器(3.2)和励磁装置(11)；
所述第一连接母线(15.1)的一端与所述发电电动机(1)连接，所述第一连接母线(15.1)的另一端依次串联连接所述第一电流互感器(2.1)、所述第一电压互感器(3.1)、所述第一隔离开关(4.1)、所述预充电装置(5)、所述机侧阻容滤波器(6)、所述五电平机侧换流器(7)、所述MMC网侧换流器(8)、所述网侧阻容滤波器(9)、所述网侧断路器单元(10)、所述第二隔离开关(4.2)、所述第二电流互感器(2.2)、所述第二电压互感器(3.2)和所述励磁装置(11)后，连接到主变压器(12)，形成全功率变频主回路。
优选的，所述发电旁路回路包括第二连接母线(15.2)、电制动开关(13)和发电机断路器单元(14)；
所述第二连接母线(15.2)的一端与所述第一连接母线(15.1)位于所述第一电压互感器(3.1)和所述第一隔离开关(4.1)之间的位置电性连接；所述第二连接母线(15.2)的另一端依次串联连接所述电制动开关(13)和所述发电机断路器单元(14)后，与所述第一连接母线(15.1)位于所述第二隔离开关(4.2)和所述第二电流互感器(2.2)之间的位置电性连接，形成发电旁路回路。
本发明还提供一种全功率变频抽水蓄能机组的电气主接线结构的运行控制方法，包括：
全功率变频抽水蓄能机组的电气双回路包括全功率变频主回路和发电旁路回路；所述全功率变频主回路和所述发电旁路回路并联，且共用第一电流互感器(2.1)、第一电压互感器(3.1)、第二电流互感器(2.2)、第二电压互感器(3.2)和励磁装置(11)；
所述全功率变频主回路在机组电动工况和发电工况均可变速运行，所述发电旁路回路在机组发电工况定速运行；
其中：
所述全功率变频主回路实现全功率变频抽水蓄能机组的变速运行，具体的：
发电电动机(1)配置由五电平机侧换流器(7)和MMC网侧换流器(8)形成的全功率变频器作为主回路，实现全功率变频抽水蓄能机组发电和抽水工况运行；
第一连接母线(15.1)用于电气连接；
发电电动机(1)出口的第一隔离开关(4.1)用于发电电动机(1)或全功率变频器检修时两设备间的安全隔离；
预充电装置(5)用于全功率变频器启动前直流电容的充电；
机侧阻容滤波器(6)和网侧阻容滤波器(9)分别用于过滤五电平机侧换流器(7)和MMC网侧换流器(8)工作时产生的谐波；
网侧断路器(10)用于全功率变频器与主变压器(12)连接实现与电网并网；
主变压器(12)低压侧的第二隔离开关(4.2)用于全功率变频器或主变压器(12)检修时两设备间的安全隔离；
发电旁路回路实现全功率变频抽水蓄能机组发电方向的定速运行，具体的：发电电动机(1)配置发电机断路器(14)作为旁路回路，实现发电方向运行；第二连接母线(15.2)用于电能传输；
电制动开关(13)用于机组停机时的电气制动；
发电机断路器(14)用于发电电动机(1)与电网同步；
第一电流互感器(2.1)和第二电流互感器(2.2)，用于测量全功率变频主回路或发电旁路回路的电流，用于保护、计量和测量；
第一电压互感器(3.1)和第二电压互感器(3.2)，用于测量全功率变频主回路或发电旁路回路的电压，用于保护、计量和测量；
励磁变压器(11)用于为发电电动机(1)励磁系统提供电源。
优选的，包括以下步骤：
当全功率变频抽水蓄能机组通过全功率变频主回路变速运行时，发电方向运行描述如下：
正常情况下，发电机断路器单元(14)处于分闸状态，第二隔离开关(4.2)处于合闸状态，预充电装置(5)启动充电，网侧断路器单元(10)合闸连接主变压器(12)，第一隔离开关(4.1)合闸，启动发电电动机(1)，由五电平机侧换流器(7)和MMC网侧换流器(8)构成的全功率变频器投入运行，机组进行发电方向运行，机侧阻容滤波器(6)、网侧阻容滤波器(9)维持全功率变频器的正常运行，第一连接母线(15.1)连接全功率变频主回路各设备；
当全功率变频抽水蓄能机组通过发电旁路回路进行发电方向运行时，发电方向运行描述如下：
正常情况下，第一隔离开关(4.1)和第二隔离开关(4.2)处于分闸状态，启动发电电动机(1)，励磁装置(11)为发电电动机(1)的转子提供励磁电源，待发电电动机(1)满足同步合闸条件时，发电机断路器单元(14)合闸，机组进行发电方向运行，第一电流互感器(2.1)、第二电流互感器(2.2)、第一电压互感器(3.1)和第二电压互感器(3.2)维持机组的正常运行，第二连接母线(15.2)连接发电旁路回路各设备；
当全功率变频抽水蓄能机组通过发电旁路回路进行发电方向停机时，发电方向的停机过程描述如下：
正常情况下，第一隔离开关(4.1)和第二隔离开关(4.2)处于分闸状态，发电电动机(1)接到停机令，待发电电动机(1)在空载状态下，发电机断路器单元分闸，逆变灭磁后，断开发电电动机励磁系统灭磁开关，励磁装置(11)不再提供励磁电源，投入电制动开关(13)，投励磁对发电电动机(1)进行电气制动，并在机械制动辅助下直至停机，第一电流互感器(2.1)、第二电流互感器(2.2)、第一电压互感器(3.1)和第二电压互感器(3.2)维持机组的停机过程，第二连接母线(15.2)连接发电旁路回路各设备。
本发明提供的全功率变频抽水蓄能机组的电气主接线结构和方法具有以下优点：
本发明提供的全功率变频抽水蓄能机组的电气主接线结构和方法，全功率变频主回路可以实现蓄能机组在电动工况通过变频器进行变速运行和有功/无功功率调节，在水轮机工况即发电工况通过变频器运行，使机组运行效率最高、提高机组运行稳定性；发电旁路回路可以实现蓄能机组不通过变频器直接经旁路运行，可免去变频器的运行损耗。另外，设置变频器回路网侧断路器和发电旁路发电机断路器，避免主变压器高压侧断路器频繁启停操作，确保电站和电网安全。
附图说明
图1为本发明提供的全功率变频抽水蓄能机组的电气主接线结构的接线示意图。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供一种安全可靠、灵活方便、经济实用的全功率变频抽水蓄能机组的电气主接线结构，全功率变频抽水蓄能机组的电气主接线形式由全功率变频主回路和发电旁路回路组成。全功率变频主回路可以实现蓄能机组在电动工况转速可调、入力可调、自动跟踪电网频率、确保电网稳定和安全；实现机组在发电工况能输出功率调节范围更大、效率更高、稳定性也更优的电能。发电旁路回路能提供发电工况运行的另一种方式，机组可以不通过变频器而定速发电运行，避免了变频器的运行损耗。另外，设置变频器回路网侧断路器和发电旁路发电机断路器，避免主变压器高压侧断路器频繁启停操作，确保电站和电网安全。
参考图1，本发明提供的全功率变频抽水蓄能机组的电气主接线结构，包括：全功率变频主回路和发电旁路回路；
在发电电动机1和主变压器12之间安装全功率变频主回路和发电旁路回路；发电电动机1、主变压器12、全功率变频主回路和发电旁路回路构成全功率变频抽水蓄能机组；
其中，全功率变频主回路在全功率变频抽水蓄能机组电动工况和发电工况均可变速运行，实现全功率变频抽水蓄能机组在电动工况转速可调、入力可调以及自动跟踪电网频率的功能；发电工况能输出功率调节范围更大、效率更高、稳定性也更优的电能。发电旁路回路在全功率变频抽水蓄能机组发电工况运行，通过提供发电工况运行的另一种方式，机组可以不通过变频器而定速发电运行，避免了变频器的运行损耗。
下面对全功率变频主回路和发电旁路回路分别介绍：
(一)全功率变频主回路
全功率变频主回路包括第一连接母线15.1、第一电流互感器2.1、第一电压互感器3.1、第一隔离开关4.1、预充电装置5、机侧阻容滤波器6、五电平机侧换流器7、MMC网侧换流器8、网侧阻容滤波器9、网侧断路器单元10、第二隔离开关4.2、第二电流互感器2.2、第二电压互感器3.2和励磁装置11；
第一连接母线15.1的一端与发电电动机1连接，第一连接母线15.1的另一端依次串联连接第一电流互感器2.1、第一电压互感器3.1、第一隔离开关4.1、预充电装置5、机侧阻容滤波器6、五电平机侧换流器7、MMC网侧换流器8、网侧阻容滤波器9、网侧断路器单元10、第二隔离开关4.2、第二电流互感器2.2、第二电压互感器3.2和励磁装置11后，连接到主变压器12，形成全功率变频主回路。
(二)发电旁路回路
发电旁路回路包括第二连接母线15.2、电制动开关13和发电机断路器单元14；
第二连接母线15.2的一端与第一连接母线15.1位于第一电压互感器3.1和第一隔离开关4.1之间的位置电性连接；第二连接母线15.2的另一端依次串联连接电制动开关13和发电机断路器单元14后，与第一连接母线15.1位于第二隔离开关4.2和第二电流互感器2.2之间的位置电性连接，形成发电旁路回路。
本发明中，全功率变频主回路在变速蓄能机组电动工况和发电工况均能运行，发电旁路回路可提供变速蓄能机组发电工况运行的另一种方式。
全功率变频发电电动机电气主接线形式结构清晰合理、安全可靠、灵活方便、经济实用。全功率变频主回路采用网侧MMC网侧换流器在工频附近的良好特性和五电平机侧换流器可以实现全频率范围内驱动机组的特性，完美实现变速机组在电动工况全频率范围内运行、入力可调、自动跟踪电网频率、确保电网稳定和安全；在发电工况输出功率调节范围更大、效率更高、稳定性也更优。发电旁路回路能提供发电工况运行的另一种方式，机组可以不通过变频器而定速发电运行，避免了变频器的运行损耗。另外，设置变频器回路网侧断路器和发电旁路发电机断路器，避免主变压器高压侧断路器频繁启停操作，确保电站和电网安全。全功率变频主回路和发电旁路回路优势互补实现了变速蓄能机组的安全经济运行。
本发明还提供一种全功率变频抽水蓄能机组的电气主接线结构的运行控制方法，包括：
全功率变频抽水蓄能机组的电气双回路包括全功率变频主回路和发电旁路回路；全功率变频主回路和发电旁路回路并联，且共用第一电流互感器2.1、第一电压互感器3.1、第二电流互感器2.2、第二电压互感器3.2和励磁装置11；
全功率变频主回路在机组电动工况和发电工况均可变速运行，发电旁路回路在机组发电工况定速运行；
其中：
全功率变频主回路实现全功率变频抽水蓄能机组的变速运行，具体的：
发电电动机1配置由五电平机侧换流器7和MMC网侧换流器8形成的全功率变频器作为主回路，实现全功率变频抽水蓄能机组发电和抽水工况运行；
第一连接母线15.1用于电气连接；
发电电动机1出口的第一隔离开关4.1用于发电电动机1或全功率变频器检修时两设备间的安全隔离；
预充电装置5用于全功率变频器启动前直流电容的充电；
机侧阻容滤波器6和网侧阻容滤波器9分别用于过滤五电平机侧换流器7和MMC网侧换流器8工作时产生的谐波；
网侧断路器10用于全功率变频器与主变压器12连接实现与电网并网；
主变压器12低压侧的第二隔离开关4.2用于全功率变频器或主变压器12检修时两设备间的安全隔离；
发电旁路回路实现全功率变频抽水蓄能机组发电方向的定速运行，具体的：发电电动机1配置发电机断路器14作为旁路回路，实现发电方向运行；第二连接母线15.2用于电能传输；
电制动开关13用于机组停机时的电气制动；
发电机断路器14用于发电电动机1与电网同步；
第一电流互感器2.1和第二电流互感器2.2，用于测量全功率变频主回路或发电旁路回路的电流，用于保护、计量和测量；
第一电压互感器3.1和第二电压互感器3.2，用于测量全功率变频主回路或发电旁路回路的电压，用于保护、计量和测量；
励磁变压器11用于为发电电动机1励磁系统提供电源。
具体控制方法为：
当全功率变频抽水蓄能机组通过全功率变频主回路变速运行时，发电方向运行描述如下：
正常情况下，发电机断路器单元14处于分闸状态，第二隔离开关4.2处于合闸状态，预充电装置5启动充电，网侧断路器单元10合闸连接主变压器12，第一隔离开关4.1合闸，启动发电电动机1，由五电平机侧换流器7和MMC网侧换流器8构成的全功率变频器投入运行，机组进行发电方向运行，机侧阻容滤波器6、网侧阻容滤波器9维持全功率变频器的正常运行，第一连接母线15.1连接全功率变频主回路各设备；
当全功率变频抽水蓄能机组通过发电旁路回路进行发电方向运行时，发电方向运行描述如下：
正常情况下，第一隔离开关4.1和第二隔离开关4.2处于分闸状态，启动发电电动机1，励磁装置11为发电电动机1的转子提供励磁电源，待发电电动机1满足同步合闸条件时，发电机断路器单元14合闸，机组进行发电方向运行，第一电流互感器2.1、第二电流互感器2.2、第一电压互感器3.1和第二电压互感器3.2维持机组的正常运行，第二连接母线15.2连接发电旁路回路各设备；
当全功率变频抽水蓄能机组通过发电旁路回路进行发电方向停机时，发电方向的停机过程描述如下：
正常情况下，第一隔离开关4.1和第二隔离开关4.2处于分闸状态，发电电动机1接到停机令，待发电电动机1在空载状态下，发电机断路器单元分闸，逆变灭磁后，断开发电电动机励磁系统灭磁开关，励磁装置11不再提供励磁电源，投入电制动开关13，投励磁对发电电动机1进行电气制动，并在机械制动辅助下直至停机，第一电流互感器2.1、第二电流互感器2.2、第一电压互感器3.1和第二电压互感器3.2维持机组的停机过程，第二连接母线15.2连接发电旁路回路各设备。
具体地说，全功率变频主回路实现了蓄能机组在电动工况启动、电动和发电工况下变速运行等功能。预充电装置5实现了机组电动工况启动前充电功能，五电平机侧换流器7实现了从0到50Hz全频率范围内转矩平稳输出，避免了某些型式的换流器低频输出能力受限和输入输出不同频率问题；MMC网侧换流器8实现了网侧50Hz工频下输出波形更接近正弦波、较低谐波损耗。主回路完美实现了变速机组在电动工况运行所有功能。全功率变频主回路还能实现机组在发电工况变速运行，机组运行范围更宽、效率更高、稳定性更好。
发电旁路回路实现了机组在发电工况可以不通过变频器而定速运行，避免了变频器的运行损耗。该接线简单可靠，是电站综合发电效率为优先目标时一种较为经济、安全的运行方式。
本发明中，所述全功率变频主回路设备中设置的变频器回路的网侧断路器单元10，机组带变频器运行时，在电动工况和发电工况时都能实现机组并网，避免了主变压器高压侧断路器频繁启停操作，确保电站和电网安全。
所述发电旁路回路中设置的发电机断路器单元14，机组不带变频器运行时，在发电工况下能实现机组并网，避免了主变压器高压侧断路器频繁启停操作，确保电站和电网安全。
本发明全功率变频主回路机侧采用五电平机侧换流器7，其优点是启动能力强，实现了从0到50Hz全频率范围内转矩平稳输出，避免了某些型式的换流器的低频输出能力受限和输入输出不同频率问题；网侧采用MMC网侧换流器8，其优点是输出波形更接近正弦波、较低谐波损耗；全功率变频主回路可以实现蓄能机组在电动工况转速可调、入力可调、自动跟踪电网频率、确保电网稳定和安全；发电工况能输出功率调节范围更大、效率更高、稳定性也更优。
发电旁路回路能提供发电工况运行的另一种方式，机组可以不通过变频器而定速发电运行，避免了变频器的运行损耗，是电站综合发电效率为优先目标时一种较为经济、安全的运行方式。
当设备故障或检修时，两种发电方式还可以互为备用。设置的变频器回路网侧断路器和发电旁路发电机断路器都能以可靠的方式实现机组并网，避免主变压器高压侧断路器频繁启停操作，确保电站和电网安全。
综上所述，本发明提供的全功率变频抽水蓄能机组的电气主接线结构和方法，全功率变频主回路可以实现蓄能机组在电动工况通过变频器进行变速运行和有功/无功功率调节，在水轮机工况即发电工况通过变频器运行，使机组运行效率最高、提高机组运行稳定性；发电旁路回路可以实现蓄能机组不通过变频器直接经旁路运行，可免去变频器的运行损耗。另外，设置变频器回路网侧断路器和发电旁路发电机断路器，避免主变压器高压侧断路器频繁启停操作，确保电站和电网安全。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种全功率变频抽水蓄能机组的电气主接线结构的运行控制方法，其特征在于，全功率变频抽水蓄能机组的电气主接线结构包括：全功率变频主回路和发电旁路回路；
在发电电动机(1)和主变压器(12)之间安装所述全功率变频主回路和所述发电旁路回路；所述发电电动机(1)、所述主变压器(12)、所述全功率变频主回路和所述发电旁路回路构成全功率变频抽水蓄能机组；
其中，所述全功率变频主回路在全功率变频抽水蓄能机组电动工况和发电工况均可变速运行，实现全功率变频抽水蓄能机组在电动工况转速可调、入力可调以及自动跟踪电网频率的功能；所述发电旁路回路在全功率变频抽水蓄能机组发电工况运行；
其中，所述全功率变频主回路包括第一连接母线(15.1)、第一电流互感器(2.1)、第一电压互感器(3.1)、第一隔离开关(4.1)、预充电装置(5)、机侧阻容滤波器(6)、五电平机侧换流器(7)、MMC网侧换流器(8)、网侧阻容滤波器(9)、网侧断路器单元(10)、第二隔离开关(4.2)、第二电流互感器(2.2)、第二电压互感器(3.2)和励磁装置(11)；
所述第一连接母线(15.1)的一端与所述发电电动机(1)连接，所述第一连接母线(15.1)的另一端依次串联连接所述第一电流互感器(2.1)、所述第一电压互感器(3.1)、所述第一隔离开关(4.1)、所述预充电装置(5)、所述机侧阻容滤波器(6)、所述五电平机侧换流器(7)、所述MMC网侧换流器(8)、所述网侧阻容滤波器(9)、所述网侧断路器单元(10)、所述第二隔离开关(4.2)、所述第二电流互感器(2.2)、所述第二电压互感器(3.2)和所述励磁装置(11)后，连接到主变压器(12)，形成全功率变频主回路；
其中，所述发电旁路回路包括第二连接母线(15.2)、电制动开关(13)和发电机断路器单元(14)；
所述第二连接母线(15.2)的一端与所述第一连接母线(15.1)位于所述第一电压互感器(3.1)和所述第一隔离开关(4.1)之间的位置电性连接；所述第二连接母线(15.2)的另一端依次串联连接所述电制动开关(13)和所述发电机断路器单元(14)后，与所述第一连接母线(15.1)位于所述第二隔离开关(4.2)和所述第二电流互感器(2.2)之间的位置电性连接，形成发电旁路回路；
一种全功率变频抽水蓄能机组的电气主接线结构的运行控制方法，包括：
全功率变频抽水蓄能机组的电气双回路包括全功率变频主回路和发电旁路回路；所述全功率变频主回路和所述发电旁路回路并联，且共用第一电流互感器(2.1)、第一电压互感器(3.1)、第二电流互感器(2.2)、第二电压互感器(3.2)和励磁装置(11)；
所述全功率变频主回路在机组电动工况和发电工况均可变速运行，所述发电旁路回路在机组发电工况定速运行；
其中：
所述全功率变频主回路实现全功率变频抽水蓄能机组的变速运行，具体的：
发电电动机(1)配置由五电平机侧换流器(7)和MMC网侧换流器(8)形成的全功率变频器作为主回路，实现全功率变频抽水蓄能机组发电和抽水工况运行；
第一连接母线(15.1)用于电气连接；
发电电动机(1)出口的第一隔离开关(4.1)用于发电电动机(1)或全功率变频器检修时两设备间的安全隔离；
预充电装置(5)用于全功率变频器启动前直流电容的充电；
机侧阻容滤波器(6)和网侧阻容滤波器(9)分别用于过滤五电平机侧换流器(7)和MMC网侧换流器(8)工作时产生的谐波；
网侧断路器(10)用于全功率变频器与主变压器(12)连接实现与电网并网；
主变压器(12)低压侧的第二隔离开关(4.2)用于全功率变频器或主变压器(12)检修时两设备间的安全隔离；
发电旁路回路实现全功率变频抽水蓄能机组发电方向的定速运行，具体的：发电电动机(1)配置发电机断路器(14)作为旁路回路，实现发电方向运行；第二连接母线(15.2)用于电能传输；
电制动开关(13)用于机组停机时的电气制动；
发电机断路器(14)用于发电电动机(1)与电网同步；
第一电流互感器(2.1)和第二电流互感器(2.2)，用于测量全功率变频主回路或发电旁路回路的电流，用于保护、计量和测量；
第一电压互感器(3.1)和第二电压互感器(3.2)，用于测量全功率变频主回路或发电旁路回路的电压，用于保护、计量和测量；
励磁变压器(11)用于为发电电动机(1)励磁系统提供电源；
当全功率变频抽水蓄能机组通过全功率变频主回路变速运行时，发电方向运行描述如下：
正常情况下，发电机断路器单元(14)处于分闸状态，第二隔离开关(4.2)处于合闸状态，预充电装置(5)启动充电，网侧断路器单元(10)合闸连接主变压器(12)，第一隔离开关(4.1)合闸，启动发电电动机(1)，由五电平机侧换流器(7)和MMC网侧换流器(8)构成的全功率变频器投入运行，机组进行发电方向运行，机侧阻容滤波器(6)、网侧阻容滤波器(9)维持全功率变频器的正常运行，第一连接母线(15.1)连接全功率变频主回路各设备；
当全功率变频抽水蓄能机组通过发电旁路回路进行发电方向运行时，发电方向运行描述如下：
正常情况下，第一隔离开关(4.1)和第二隔离开关(4.2)处于分闸状态，启动发电电动机(1)，励磁装置(11)为发电电动机(1)的转子提供励磁电源，待发电电动机(1)满足同步合闸条件时，发电机断路器单元(14)合闸，机组进行发电方向运行，第一电流互感器(2.1)、第二电流互感器(2.2)、第一电压互感器(3.1)和第二电压互感器(3.2)维持机组的正常运行，第二连接母线(15.2)连接发电旁路回路各设备；
当全功率变频抽水蓄能机组通过发电旁路回路进行发电方向停机时，发电方向的停机过程描述如下：
正常情况下，第一隔离开关(4.1)和第二隔离开关(4.2)处于分闸状态，发电电动机(1)接到停机令，待发电电动机(1)在空载状态下，发电机断路器单元分闸，逆变灭磁后，断开发电电动机励磁系统灭磁开关，励磁装置(11)不再提供励磁电源，投入电制动开关(13)，投励磁对发电电动机(1)进行电气制动，并在机械制动辅助下直至停机，第一电流互感器(2.1)、第二电流互感器(2.2)、第一电压互感器(3.1)和第二电压互感器(3.2)维持机组的停机过程，第二连接母线(15.2)连接发电旁路回路各设备。
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全功率变频抽水蓄能机组技术应用浅析;衣传宝等;《水电与抽水蓄能》;第第6卷卷(第第5期期);第56-61页 *

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