Processes· 2026Q2
Sabit Hızlı ve Çift Beslemeli Değişken Hızlı Pompa Depolamalı Üniteler İçin Tam Çalışma Koşulu Modellemesi ve Çok Modlu Koordineli Kontrol Stratejileri
Full-Operating-Condition Modeling and Multi-Mode Coordinated Control Strategies for Fixed-Speed and Doubly Fed Variable-Speed Pumped-Storage Units
- 0atıf
- Q2SCImago
- 2026yıl
Kısa özet
Sabit hızlı (FSPS) ve değişken hızlı (VSPS) pompaj depolamalı üniteler için geliştirilen yeni eşleştirilmiş dinamik modeller, ayrık mod denetimini sürekli kapalı döngü düzenleme ile entegre eden duruma koşullu çok modlu koordineli bir kontrol stratejisi sağlıyor.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Ana noktalar
- FSPS ve VSPS üniteleri için tam çalışma koşullu eşleştirilmiş dinamik modeller geliştirildi, pompa-türbin karakteristikleri, su çekiçleme dinamikleri ve elektromanyetik etkiler entegre edildi.
- Doğrusal olmayan hidrolik karakteristiklerin sürekli sayısal temsili için Suter dönüşümü kullanıldı.
- Ayrık mod denetimini ve sürekli kapalı döngü düzenlemeyi birleştiren duruma koşullu çok modlu koordineli bir kontrol stratejisi önerildi.
- Mod geçiş kriterleri, sürekli durum evrimini sağlamak için rotor hızı, deşarj, yönlendirme kanadı açıklığı ve hidrolik çalışma durumlarını içeriyor.
- Yük reddi durumlarında, VSPS üniteleri FSPS ünitelerine göre %14,0'lık maksimum göreceli rotor hızı artışı gösterdi (%36,3'e karşılık).
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Özet (abstract)
High-penetration renewable energy systems impose increasingly stringent requirements on the rapid cross-mode regulation capability of pumped-storage hydropower units. However, during transitions among generating, pumping, shutdown, and start-up modes, the hydraulic, mechanical, and electromagnetic subsystems exhibit substantially different dynamic time scales. Consequently, conventional time-scheduled mode-transition control strategies struggle to simultaneously accommodate hydraulic safety constraints, fast electromagnetic responses, and continuous evolution of unit operating states. To address these challenges, this paper develops full-operating-condition hydraulic–mechanical–electromagnetic coupled dynamic models for fixed-speed pumped-storage (FSPS) and doubly fed variable-speed pumped-storage (VSPS) units. The models integrate the complete characteristic curves of pump-turbines, elastic water-hammer dynamics, nonlinear governing systems, and electrical machine electromagnetic dynamics. A Suter transformation is employed to obtain continuous numerical representations of the nonlinear hydraulic characteristics in the reverse S-shaped and hump regions. Building upon these models, a state-conditioned multi-mode coordinated control strategy is proposed, integrating discrete operating-mode supervision and continuous closed-loop regulation within a unified control architecture. Rotor speed, discharge, guide-vane opening, and hydraulic operating states are incorporated into the mode-transition criteria to ensure continuous state evolution throughout operating-mode transitions. Furthermore, a unified performance evaluation framework is established to investigate and compare the dynamic characteristics of FSPS and VSPS units under different operating conditions and mode-transition scenarios. In the investigated load-rejection cases, the maximum relative rotor-speed rises are approximately 36.3% for FSPS and 14.0% for VSPS. These case-specific values do not establish a matched-condition performance improvement because the initial duties and closure schedules differ. These scenario-specific results illustrate how the proposed framework unifies full-operating-condition multiphysics modeling with cross-mode continuous–discrete coordinated control, providing a theoretical foundation for dynamic performance assessment and coordinated control design of fixed-speed and variable-speed pumped-storage units under complex operating conditions.
Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Processes, 2026 · DOI ↗
Ücretsiz hesapla devam et
Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.
Web'de ücretsiz devam etGoogle ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.
Telefonda:
Alan: Enerji Mühendisliği ve Güç Teknolojisi
Energy Engineering and Power TechnologyEnergy