将旧卡普兰水轮机改造为变速螺旋桨以最大化频率保持备用的实验研究

本研究探讨了通过采用全尺寸变频器将旧卡普兰水轮机改造为变速螺旋桨的实际可行性。该方法的动机是改善频率保持备用（FCR）的提供，同时减少卡普兰叶片伺服机构的疲劳。我们将这些改造后的卡普兰水轮机的性能与另一种由相同卡普兰水轮机与电池储能系统（BESS）混合组成的水电资产进行了评估。实验是在一个独一无二的缩尺模型测试平台上进行的。我们的研究结果表明，改造为变速螺旋桨的卡普兰水轮机与独立卡普兰运行相比，表现出相似的动态响应特性，并且额外具有有效消除叶片运动的优点。此外，速度控制能力提高了某些运行点的水力效率。总之，对变速技术的投资成为基于BESS的水电混合化的可行替代方案。