为了实现300MW变速抽水蓄能机组在抽水工况的自启动,即不增加额外的启动装置,将电机定子短接,利用变速机组的交流励磁系统(AC excitation system,AES)将机组从静止升速至额定转速,本文首先对电机定子短接转子变频启动的工况进行了建模分析,推导了转子磁场定向下转子磁链、转矩与转子dq轴电流的关系,然后分析了定转子磁链与转子电流的关系,给出了该工况下的转子磁链观测器,最后推导了电机在弱磁区域运行的电压极限、电流极限和转矩极限,并提出了一种机组的自启动策略,启动过程包括六个阶段:准备阶段、稳压阶段、励磁阶段、恒转矩升速阶段、恒功率升速阶段和降功率升速阶段.在Matlab simulink中对一台300MW变速机组的自启动功能进行了仿真,仿真结果验证了理论分析的正确性,机组从静止平稳升速至额定转速.
变速机组 自启动 转子磁场定向 弱磁控制