随着新能源的大量开发,由于新能源自身存在随机性、间歇性、波动性等不确定因素,对电网的调频能力提出了更高要求。由于水锤的作用,水力发电机组调节初期存在反调现象,严重影响了发电机组的调节系统的速动性和一次调频特性,限制水力发电机组的调峰、调频能力。而可变速抽水蓄能机组因其自身转速可调的优势,解决了由于机组调节初期反调现象引起的调峰、调频响应速度慢的问题。本文主要针对可变速抽水蓄能机组发电工况功率响应和一次调频特性进行研究。(1)搭建发电工况下的可变速抽水蓄能发电机组仿真模型,包括交流励磁电机、交流励磁电机的网侧和机侧的控制、频率调节器、功率调节器、转速调节器、引水系统、非线性水轮机、转速寻优模块等。(2)首先可变速抽水蓄能机组机组采用PI有功功率控制器,分析了比例增益Kpl和积分增益KIl对功率响应的影响,并整定一组醉忧郁参数,使功率响应最优。然后,在此基础上,研究频率调节器参数对一次调频特性的影响。最后,在转速调节器中引入有附加功率前馈控制,研究发现:对于功率响应,引入功率前馈控制,使导叶开启速度更快机组机械力矩增加的更快,使机组转速变幅减小,功率响应时间缩短。和无附加功率前馈控制两种方式进行研究,由于增加了功率前馈控制,导叶开启速度更快,机组机械力矩增加的更快,使机组转速上升的更快,机组出力增加,机组稳定时间缩短；然后研究了可变速抽水蓄能机组有功功率控制器;根据有功功率调节器参数对功率响应的影响,整定一组最优参数,研究频率调节器参数对一次调频特性的影响;最后,由频率调节器参数对一次调频特性的影响规律整定一组最优参数,根据国家标准对变速机组一次调频特性进行考核。(3)在转速调节器中引入附加功率前馈控制,同时在有功功率调节器选用最优参数的基础上,通过分析与最优参数整定,使频率调节器参数最优,并参考最新的《电网运行准则》等标准对变速机组一次调频进行考核。结果表明:可变速抽水蓄能机组发电工况下进行一次调频时,反应滞后时间在0.3s之间,机组达到90%调整负荷所用时间在5s,机组实际输出功率与机组响应目标功率偏差的平均值应在理论计算的调整幅度的±5%以内的时间在7.5s左右,全部优于准则的要求,而且利用动能使一次调频调节初期的反调现象完全消失,大大提高了调节系统的速动性；变速机组的快速功率调节提高了一次调频积分电量,发电工况下的一次调频积分电量合格率达到了94.2%,优于相关准则的要求。