WO2005073550A1

WO2005073550A1 - Verfahren und vorrichtung zum anfahren der pumpturbine eines pumpspeicherkraftwerkes

Info

Publication number: WO2005073550A1
Application number: PCT/EP2005/000945
Authority: WO
Inventors: Alexander Schechner
Original assignee: Voith Hydro Holding GmbH and Co KG; Voith Hydro GmbH and Co KG
Current assignee: Voith Hydro Holding GmbH and Co KG
Priority date: 2004-02-02
Filing date: 2005-02-01
Publication date: 2005-08-11
Anticipated expiration: 2006-08-02
Also published as: DE102004005191A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anfahren einer Pumpturbine eines Pumpspeicherkraftwerks in Turbinendrehrichtung, wobei die Turbine in einer Triebverbindung mit einer elektrischen Maschine steht, die an ein Stromnetz koppelbar ist. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Turbine durch mindestens einen elektrischen Anfahrumrichter in Turbinendrehrichtung beschleunigt wird.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Anfahren der Pumpturbine eines Pumpspeicherkraftwerks

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anfahren einer Kraftwerksturbine, und zwar der Pumpturbine eines Pumpspeicherkraftwerks in die Turbinendrehrichtung.

Pumpturbinen von Pumpspeicherkraftwerken weisen zwei Betriebsmodi auf, nämlich einen Turbinenbetrieb und einen Pumpbetrieb. Im Pumpbetrieb pumpt die Turbine Wasser aus einem Unterbecken in ein Oberbecken und wird dafür durch eine elektrische Maschine, welche in Triebverbindung mit der Pumpturbine steht, angetrieben. Die elektrische Maschine wird aus dem (öffentlichen) Stromnetz gespeist, das heißt mit elektrischer Leistung versorgt.

Im Turbinenbetrieb hingegen treibt das Arbeitsmedium der Pumpturbine, das heißt Wasser, welches aus dem Oberbecken durch die Turbine in das Unterbecken strömt, die Turbine an, welche eine entsprechende Leistung auf die elektrische Maschine überträgt. Die elektrische Maschine wandelt die Antriebsleistung in elektrische Leistung um und speist diese ins Stromnetz. Somit arbeitet die elektrische Maschine einmal als Motor und einmal als Generator. Sie wird daher auch als Motor-Generator bezeichnet.

Pumpspeicherkraftwerke werden für den Ausgleich von Lastspitzen im Stromnetz herangezogen. Wenn beispielsweise die vorgegebene Netzfrequenz des Stromnetzes (in Europa 50 Hz) um ein vorgegebenes Ausmaß absinkt, beispielsweise aufgrund eines Ausfalls eines thermischen Kraftwerks im Netz oder durch plötzliches Einschalten besonders vieler oder energieintensiver Verbraucher, muss die Pumpturbine möglichst schnell in die Lage versetzt werden, Turbinenleistung zu liefern, um das Netz zu unterstützen. Es ist daher wünschenswert, dass die Pumpturbine eines Pumpspeicherkraftwerks möglichst schnell in den Turbinenbetrieb versetzt werden kann. Herkömmlich sind für das Anfahren in den Pumpbetrieb eine Vielzahl von Möglichkeiten bekannt. Alle Anfahrvorgänge weisen gemeinsam auf, dass die elektrische Maschine auf eine Synchrondrehzahl entsprechend der vorgegebenen Netzfrequenz gebracht werden muss, um dann direkt mit maximaler Leistung aus dem Netz gespeist zu werden und so die Pumpturbine mit maximaler Leistung im Pumpbetrieb anzutreiben. Zum Anfahren der elektrischen Maschinen werden sogenannte Anfahrumrichter verwendet, welche in der Lage sind, die Netzfrequenz derart umzurichten, dass die Drehzahl der elektrischen Maschine beginnend bei Null zunehmend gesteigert wird. Die Anfahrumrichter erhöhen dafür nach und nach die Anfahrfrequenz von 0 Hz bis auf die vorgegebene Netzfrequenz, zum Beispiel 50 Hz.

Es sind Anfahrumrichter bekannt, welche einen Hilfsmotor umfassen, um unmittelbar eine mechanische Drehbewegung zu erzeugen. Andere bekannte Anfahrumrichter weisen lediglich elektrische beziehungsweise elektronische

Schaltkomponenten bzw. Leistungsbausteine auf und übertragen eine elektrische Leistung in einer zunehmend höheren Frequenz auf den Stator der elektrischen Maschine. Durch das zunächst langsam umlaufende elektromagnetische Feld im Stator der elektrischen Maschine, welches zunehmend mit einer größeren Geschwindigkeit umläuft, wird der Rotor der elektrischen Maschine in eine zunehmend größere Drehgeschwindigkeit versetzt, mit der entsprechend die Turbine angetrieben wird. Ein sofortiges Aufbringen der Netzfrequenz auf den Stator der elektrischen Maschine würde aufgrund der Trägheit des Rotors nicht zu der gewünschten Beschleunigung des Rotors führen, so dass der Anfahrumrichter zumindest bei Synchronmaschinen, abgesehen von den unten genannten Ausnahmen, zwingend notwendig ist.

Dieses Anfahrverfahren erfordert, dass der oder die Anfahrumrichter mit elektrischer Leistung aus dem Netz gespeist werden. Um beispielsweise einen Maschinensatz mit einer Leistung von ca. 300 MW anzutreiben, sind

Anfahrumrichter in der Größenordnung von 40 MW vorstellbar, das heißt diese nehmen beim Anfahren eine maximale Leistung von 40 MW aus dem Netz auf. Andere Anfahrverfahren kommen ohne Leistungsaufnahme aus dem Netz aus, beispielsweise sei das Back-to-back-Anfahren des Pumpbetriebs genannt. Hierbei wird mittels einer ersten Pumpturbine, welche in Turbinendrehrichtung angefahren wird, über den zugeordneten Generator beziehungsweise die elektrische

Maschine elektrische Leistung mit einer zunehmenden Frequenz, beginnend bei 0 Hz, erzeugt und dem Stator der zweiten elektrischen Maschine der in Pumpdrehrichtung anzufahrenden Pumpturbine übertragen. Selbstverständlich müssen dafür mindestens zwei Maschinensätze im Pumpspeicherkraftwerk Vorhanden sein.

Das Anfahren im Turbinenbetrieb hingegen erfolgt herkömmlich ausschließlich auf mechanische Art und Weise. Bevor die Pumpturbine und damit die zugeordnete elektrische Maschine die notwendige Synchronfrequenz erreicht hat, um Leistung in das Stromnetz einspeisen zu können, muss die Pumpturbine zusammen mit allen in Drehverbindung angeschlossenen Komponenten, das heißt der komplette Rotor des Maschinensatzes, beschleunigt werden. Dies wird herkömmlich dadurch erreicht, dass zunächst ein oberwasserseitiges Absperrorgan, beispielsweise ein Kugelschieber, geöffnet wird, und sobald dieses Absperrorgan die notwendige Mindestöffnung aufweist, werden die Leitschaufeln des Leitapparats der

Pumpturbine geöffnet. Diese Verstellung der Leitschaufeln beziehungsweise des Leitapparats der Pumpturbine wird durch den Turbinenregler geregelt. Der Turbinenregler übernimmt die Regelung der Turbinendrehzahl, das heißt gleichzeitig der Drehzahl der elektrischen Maschine, bis zur Synchronisierung des Motor-Generators (der elektrischen Maschine). Die allmähliche Beschleunigung des Maschinensatzes wird somit durch zunehmendes Aufdrehen des Leitapparats beziehungsweise der Leitschaufeln erreicht.

Das Beschleunigen der Pumpturbine aus dem Stillstand ist mit hohen mechanischen Belastungen der Turbine verbunden. Erst mit dem Erreichen einer Mindestdrehzahl nehmen die zuvor erheblichen Schwingungen deutlich ab. Ab dieser Mindestdrehzahl beginnen sich die wasserhydraulischen Verhältnisse zu stabilisieren, was zu einer Abnahme der die Komponenten stark beanspruchenden Schwingungen führt.

Ein weiterer Nachteil des herkömmlichen Anfahrverfahrens der Kraftwerksturbinen in Turbinendrehrichtung, um in den Turbinenbetrieb übergehen zu können, ist in der immer noch zu großen Zeitspanne zu sehen, welche vom Stillstand bis zur Netzeinspeisung im Synchronbetrieb, das heißt vom Start des Anfahrbetriebs bis zum Schalten des Leistungsschalters für die Netzspeisung, erforderlich ist. Auch lässt die Stabilität des Drehzahlverhaltens bis zum Synchronisationsbetrieb Verbesserungen zu.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Anfahren einer Pumpturbine eines Pumpspeicherkraftwerks und ein entsprechendes Kraftwerkleitsystem beziehungsweise ein Pumpspeicherkraftwerk anzugeben, welches gegenüber dem Stand der Technik verbessert ist. Insbesondere soll sich das erfindungsgemäße Verfahren beziehungsweise die erfindungsgemäße Vorrichtung durch einen bauteilschonenden und schnellen Anfahrvorgang auszeichnen, der eine große Stabilität des Drehzahlverhaltens gewährleistet.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch ein Verfahren, ein

Kraftwerksleitsystem und ein Pumpspeicherkraftwerk gemäß der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche beschreiben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

Gemäß der Erfindung wird ein Anfahrumrichter zur Beschleunigung der

Pumpturbine eines Pumpspeicherkraftwerks, in Turbinendrehrichtung verwendet. Dieser Anfahrumrichter ist vorteilhaft einer derjenigen Anfahrumrichter, die in Pumpspeicherkraftwerken bisher ausschließlich zum Anfahren der elektrischen Maschine in Pumpendrehrichtung, das heißt zum Erreichen des Pumpbetriebs, verwendet wurden und somit ohnehin im Pumpspeicherkraftwerk vorhanden ist. Mittels dieses Anfahrumrichters wird die Pumpturbine aus dem Stillstand beziehungsweise nahezu aus dem Stillstand vorbeschleunigt. Erst nach Ablauf einer gewissen Zeit oder nach Erreichen eines bestimmten Drehmoments oder einer bestimmten Drehzahl oder dergleichen wird der Leitapparat der durch den Anfahrumrichter bereits angedrehten Pumpturbine geöffnet, wodurch eine weitere Beschleunigung der Pumpturbine durch das durchströmende Arbeitsmedium, das heißt in einem Pumpspeicherkraftwerk Wasser, erfolgt.

Das Anfahren der Pumpturbine durch den Anfahrumrichter kann vorteilhaft gleichzeitig mit dem Öffnen des oberwasserseitigen Absperrorgans erfolgen. Dadurch können besonders kurze Anfahrzeiten erreicht werden. Selbstverständlich ist es auch möglich, das öffnen des oberwasserseitigen

Absperrorgans kurz vorher oder etwas nachher im Vergleich zum Anfahren mit dem Anfahrumrichter zu beginnen.

Durch das anfängliche Beschleunigen der Pumpturbine ausschließlich mittels des elektrischen Anfahrumrichters in Turbinendrehrichtung, das heißt in der Drehrichtung, in welcher die Pumpturbine im Turbinenbetrieb, somit bei Netzeinspeisung durch das Pumpkraftwerk, arbeitet, kann der Maschinensatz, das heißt insbesondere die Pumpturbine, besonders sanft und schonend angefahren werden. Der Anfahrvorgang wird dabei zudem gegenüber den bekannten Vorgängen erheblich verkürzt. Dies ist insbesondere bei

Pumpspeicherkraftwerken wichtig, da die erforderliche Anfahrzeit eine wesentliche Kennzahl der Gesamtanlage ist.

Soweit vorliegend davon die Rede ist, dass der Anfahrumrichter die Pumpturbine beschleunigt, so beinhaltet dies einerseits das mechanische Antreiben der

Pumpturbine bzw. des Maschinensatzes mittels eines Anfahrumrichters, welcher sowohl einen elektrischen (Hilfs-)Motor als auch einen Frequenzumrichter oder einen Asynchronmotor umfasst. Andererseits können auch Anfahrumrichter verwendet werden, welche als solche keinen Motor aufweisen, sondern mittels des integrierten Frequenzumrichters eine elektrische Leistung mit zunehmender vorgegebener Frequenz auf den Stator der elektrischen Maschine (Motor- Generator) übertragen, um so in diesem Stator ein mit zunehmender Frequenz umlaufendes elektromagnetisches Feld zu erzeugen. Die Umsetzung der elektrischen Energie in mechanische Antriebsenergie erfolgt somit im zweiten Fall in der elektrischen Maschine, welche der Kraftwerksturbine zugeordnet ist, das heißt welche mit dieser in einer Triebverbindung steht.

Der erfindungsgemäße Anfahrvorgang umfasst gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung die folgenden Schritte:

^* Der Anfahrumrichter startet in Turbinendrehrichtung, das heißt die Turbine wird, beginnend vom Stillstand oder nahezu vom Stillstand, ausschließlich mit mindestens einem Anfahrumrichter beschleunigt.

* Etwas vorher, gleichzeitig oder verzögert öffnet ein oberwasserseitiges Absperrorgan, beispielsweise ein Kugelschieber. Vorteilhaft öffnet dieser Kugelschieber parallel zu dem Anfahren der Turbine mit dem Anfahrumrichter. Das oberwasserseitige Absperrorgan ist in Strömungsrichtung vor den Leitschaufeln beziehungsweise dem Leitapparat der Turbine angeordnet, und der Leitapparat wird zu diesem Zeitpunkt noch geschlossen gehalten.

* Ab einer vorgegebenen Drehzahl der Turbine, insbesondere zwischen 20 Prozent und 50 Prozent der Synchronisationsdrehzahl der elektrischen Maschine mit dem Stromnetz, vorteilhaft bei 40 Prozent der Synchronisationsdrehzahl, wird der Leitapparat beziehungsweise werden die Leitschaufeln zunehmend geöffnet. Je nach Maschinensatz kann das öffnen des Leitapparats auch bereits bei einer Drehzahl von weniger als 20 Prozent der Synchronisationsdrehzahl erfolgen, beispielsweise zwischen 10 und 15 Prozent.

Bei Erreichen der Synchronisationsdrehzahl wird die Leistungseinspeisung der elektrischen Maschine in das Stromnetz begonnen, das heißt der Leistungsschalter des Maschinensatzes geschlossen.

Die Regelung des Anfahrvorgangs kann vorteilhaft anhand sich ändernder Führungsgrößen beziehungsweise Regelgrößen erfolgen. So wird vorteilhaft in einem unteren Drehzahlbereich des Maschinensatzes, das heißt auch der Pumpturbine, mittels des Anfahrumrichters das maximal mögliche Anfahrmoment dem Maschinensatz und damit der Turbine aufgeprägt. Wenn anschließend der Leitapparat der Pumpturbine öffnet, wird zusätzliches Drehmoment durch die Arbeit des Arbeitsmediums dem Maschinensatz aufgeprägt, die Drehzahl des Maschinensatzes erhöht sich entsprechend schneller. Erst im oberen Drehzahlbereich, beispielsweise im Bereich von 90 bis 100 Prozent der Synchronisationsdrehzahl wird als Regelgröße die Drehzahl des Maschinensatzes vorgegeben, wobei die letztere auf die Synchronisationsdrehzahl eingestellt werden soll. Der Anfahrumrichter ist in der Lage, eine Überdrehzahl durch

Aufbringen eines Bremsmomentes, beispielsweise dadurch, dass er Leistung in das Stromnetz einspeist, herunterzuregeln. Somit kann die Drehzahlsynchronisierung während des gesamten Anfahrvorganges mit dem Anfahrumrichter erfolgen, was zu einem äußerst stabilen Verhalten der Drehzahl führt.

Als Stellgröße weist der Anfahrumrichter entweder die Frequenz auf, welche die von ihm auf die elektrische Maschine übertragene Leistung hat. Bei Anfahrumrichtern mit einem integrierten oder zusätzlichen Hilfsmotor kann als Stellgröße auch das auf den Maschinensatz übertragene Drehmoment bzw. die Drehzahl vorgegeben sein. Nach dem Synchronisieren der elektrischen Maschine mit der Netzfrequenz kann der Leistungsschalter eingeschaltet werden und der Anfahrumrichter ausgeschaltet werden. Alternativ ist es jedoch auch möglich, den Anfahrumrichter eingeschaltet zu lassen.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform übernimmt der Turbinenregler ab einer vorgegebenen Drehzahl, welche sich einstellt, wenn die Turbine zumindest teilweise von Arbeitsmedium angetrieben wird, den Synchronisierungsvorgang. Bereits zu diesem Zeitpunkt könnte der Anfahrumrichter gemäß einer besonderen Ausführungsform ausgeschaltet werden. Alternativ bleibt er bis zum Erreichen der Synchronisationsdrehzahl oder sogar darüber hinaus eingeschaltet.

Gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung wird der Anfahrumrichter während des Anfahrvorgangs über das Stromnetz mit Leistung versorgt. Dies wurde bisher als unmöglich angesehen, da solches Vorgehen prinzipiell kontraproduktiv ist. Wie in der Beschreibungseinleitung ausgeführt wurde, werden insbesondere Pumpspeicherkraftwerke dann in den Turbinenbetrieb versetzt, wenn sie zur Stützung des Stromnetzes elektrische Leistung einspeisen sollen. Das Anfahren der Pumpturbine mit dem Anfahrumrichter, um in den synchronisierten Turbinenbetrieb zu gelangen, führt hingegen zu einer Leistungsaufnahme des Maschinensatzes, beispielsweise von elektrischer Leistung aus dem Stromnetz. Der Erfinder hat jedoch erkannt, dass durch die erfindungsgemäße Ausführung der Anfahrvorgang in einer solch kurzen Zeit erfolgen kann, dass die somit zeitlich stark begrenzte Leistungsaufnahme aus dem Netz von dem Stromnetz ohne Probleme verkraftet werden kann.

Gemäß einer alternativen Ausführung kommt die Erfindung sogar völlig oder im wesentlichen ohne absoluter Leistungsaufnahme aus dem Netz aus. Bei Pumpspeicherkraftwerken, welche mindestens zwei Maschinensätze aufweisen, kann nämlich gemäß einer besonderen Ausführung der vorliegenden Erfindung ein bereits im Speisungsbetrieb, das heißt im Turbinenbetrieb, befindlicher Maschinensatz für die Zeit des Anfahrvorgangs des weiteren Maschinensatzes, zumindest solange der entsprechende Anfahrumrichter Leistung benötigt, in einen Überlastbetrieb versetzt werden und somit zusätzliche Leistung in das Stromnetz einspeisen. Diese zusätzliche Leistung kompensiert zumindest teilweise oder vorteilhaft vollständig die Leistungsaufnahme des Anfahrumrichters zum Anfahren des zweiten Maschinensatzes. In einem erfindungsgemäßen Kraftwerkleitsystem ist das erfindungsgemäße Verfahren in Form einer Steuerlogik integriert. Diese Steuerlogik zeichnet sich besonders durch ein stabiles Drehzahlverhalten des Maschinensatzes bis zum Synchronisationsbetrieb aus. Anschließend kann, wie bekannt, die Belastung der Turbine mit dem Turbinenregler erfolgen. Vorliegend werden unter dem Begriff Kraftwerkleitsystem Systeme mit Kraftwerksleittechnik verstanden, welche auch den Turbinenregler umfassen können, um auf diesen, wenn gewünscht, steuernd zugreifen zu können. Selbstverständlich kann dieses Leitsystem dezentral in einem Kraftwerk angeordnet oder sogar (teilweise) außerhalb desselben angeordnet sein.

Das erfindungsgemäße Pumpspeicherkraftwerk ist durch mindestens einen elektrischen Anfahrumrichter gekennzeichnet, welcher sowohl zum Anfahren der elektrischen Maschine für den Pumpbetrieb als auch zum Anfahren der Pumpturbine für den Turbinenbetrieb vorgesehen ist.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles und der schematischen Darstellung in der Figur 1 näher beschrieben werden.

Man erkennt die Kraftwerksturbine 1 , welche als Pumpturbine eines

Pumpspeicherkraftwerks ausgeführt ist. Im Pumpbetrieb fördert die Pumpturbine als durch die elektrische Maschine 2, vorliegend ein Motor-Generator, mechanisch angetriebene Pumpe Wasser aus einem Unterbecken 12 in ein Oberbecken 11. In diesem Pumpbetrieb ist die mit dem Stromnetz 3 elektrisch leitend verbundene elektrische Maschine 2 mit ihrer Drehfrequenz hinsichtlich der Spannungsfrequenz des Stromnetzes 3 synchronisiert. Der Anfahrumrichter 4, welcher, wie bekannt, zum Anfahren der elektrischen Maschine zum Erreichen der Synchronisationsdrehzahl im Pumpbetrieb verwendet wird, ist in einem zu dem Leistungsschalter 7 parallelen Leitungszweig angeordnet und vorliegend im Pumpbetrieb über die Schalter 8 und 9 abgeschaltet. Somit wird elektrische

Leistung von dem Stromnetz 3 über den Transformator 10, die Leitungen mit dem geschlossenen Leistungsschalter 7 auf die elektrische Maschine 2 übertragen. Im Turbinenbetrieb hingegen wird die Turbine 1 durch das Arbeitsmedium Wasser, welches aus dem Oberbecken 11 in das Unterbecken 12 strömt, angetrieben und treibt ihrerseits die elektrische Maschine 2 an, welche wiederum über die elektrischen Leitungen mit dem geschlossenen Leistungsschalter 7 elektrische Leistung in das Stromnetz 3 einspeist.

Die durchströmende Menge von Wasser durch die Turbine 1 wird einerseits durch das oberwasserseitige Absperrorgan 5 geregelt und andererseits durch die Leitschaufeln 6.1 des Leitapparats 6 der als Wasserturbine arbeitenden

Pumpturbine 1. Zur Regelung der Turbinendrehzahl greift das Leitsystem (nicht dargestellt) insbesondere auf den Leitapparat 6 zu und stellt die Leitschaufeln 6.1 auf einen gewünschten Öffnungswinkel ein.

Der Anfahrumrichter 4 wird beim Umschalten in den Turbinenbetrieb zum Anfahren der Turbine 1 , welche drehstarr mit der elektrischen Maschine 2 gekoppelt ist, auf die Synchronisationsdrehzahl verwendet. Dazu nimmt er über den Transformator 10, den geschlossenen Schalter 8 elektrische Leistung aus dem Stromnetz 3 auf, und richtet die Frequenz auf eine Größe um, welche unmittelbar größer beziehungsweise geringfügig größer als die aktuelle

Drehfrequenz der elektrischen Maschine 2 ist. Über den geschlossenen Schalter 9 wird elektrische Leistung mit der eingestellten Frequenz auf die Maschine 2 übertragen, was zur Drehbeschleunigung der elektrischen Maschine 2 und damit der Turbine 1 führt. Erst bei Erreichen der Synchronisationsdrehzahl wird der Leistungsschalter 7 geschlossen, und der Leistungsfluss in der elektrischen Maschine 2 umgekehrt, so dass elektrische Leistung von der elektrischen Maschine 2 über den Leistungsschalter 7 in das Stromnetz 3 übertragen wird. Jetzt können beispielsweise die Schalter 8 und 9 geöffnet werden, um den Anfahrumrichter abzuschalten.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Anfahren einer Pumpturbine (1 ) eines Pumpspeicherkraftwerks in Turbinendrehrichtung, wobei 1.1 die Pumpturbine (1 ), welche in einer Triebverbindung mit einer elektrischen Maschine (2), die an ein Stromnetz (3) koppelbar ist, steht, in einem Pumpbetrieb in einer Pumpdrehrichtung von der elektrischen Maschine (2) antreibbar ist, und

1.2 die Pumpturbine (1 ) in einem Turbinenbetrieb in der Turbinendrehrichtung, welche der Pumpdrehrichtung entgegengesetzt ist, zumindest ab einer vorgegebenen Drehzahl die elektrische Maschine (2) antreibt; dadurch gekennzeichnet, dass

1.3 die Pumpturbine (1) durch mindestens einen elektrischen Anfahrumrichter (4) in Turbinendrehrichtung beschleunigt wird, und dass der mindestens eine Anfahrumrichter (4) sowohl die elektrische Maschine (2) im Pumpbetrieb als auch die Turbine (1) im Turbinenbetrieb beschleunigt.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Turbine (1) aus dem Stillstand ausschließlich durch den einen oder mehrere Anfahrumrichter (4) beschleunigt wird, und ab einer vorgegebenen Drehzahl die Turbine (1) zusätzlich durch das Arbeitsmedium der Turbine (1) beschleunigt wird.

3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Anfahren durch schrittweise aufeinanderabfolgendes Durchlaufen der nachfolgenden Schritte, ausgehend vom Turbinenstillstand oder nahezu vom Turbinenstillstand, erfolgt: 3.1 die Turbine (1 ) wird ausschließlich mittels des mindestens einen Anfahrumrichters (4) beschleunigt; 3.2 gleichzeitig oder im wesentlichen gleichzeitig öffnet ein oberwasserseitiges Absperrorgan (5), welches in Strömungsrichtung vor Leitschaufeln (6.1) eines Leitapparats (6) der Turbine (1 ) angeordnet ist, wobei der Leitapparat (6) geschlossen gehalten wird;

3.3 ab einer vorgegebenen Drehzahl der Turbine (1 ), insbesondere zwischen 20 Prozent und 50 Prozent der Synchronisationsdrehzahl der elektrischen Maschine (2) mit dem Stromnetz (3), wird der Leitapparat (6) zunehmend geöffnet;

3.4 bei Erreichen der Synchronisationsdrehzahl zwischen der elektrischen Maschine (2) und dem Stromnetz (3) wird die Leistungseinspeisung der elektrischen Maschine (2) in das Stromnetz (3) begonnen.

4. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Anfahrumrichter (4) mit Schalten der Leistungseinspeisung ins Stromnetz (3) abgeschaltet wird.

5. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Anfahrumrichter (4) nach Schalten der Leistungsspeisung ins Stromnetz (3) eingeschaltet bleibt.

6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Anfahrumrichter (4) bis zu einer vorgegebenen Drehzahl, welche bei zumindest teilweise geöffnetem Leitapparat (6) erreicht wird, zur Einstellung eines maximalen Antriebsmomentes geregelt wird und ab der vorgegebenen Drehzahl, welche insbesondere zwischen 90 Prozent und 100 Prozent der Synchronisationsdrehzahl der elektrischen Maschine (2) mit dem Stromnetz (3) beträgt, bis zur Synchronisationsdrehzahl zur Einstellung einer vorgegebenen Drehzahl der Turbine (1 ) geregelt wird.

7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Anfahrumrichter (4) über das Stromnetz (3) mit Leistung versorgt wird.

8. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei eine zweite Kraftwerksturbine im Kraftwerk vorgesehen wird, und beide Kraftwerksturbinen über ein gemeinsames Kraftwerkleitsystem gesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, dass beim Beschleunigen der ersten Kraftwerksturbine (1 ) mit dem mindestens einen Anfahrumrichter (4) die zweite Kraftwerksturbine in einem Überlastbetrieb zur Stützung des Stromnetzes (3) betrieben wird, um ein Absinken der Netzfrequenz durch die Leistungsaufnahme des Anfahrumrichters (4) zumindest teilweise zu kompensieren.

9. Kraftwerksleitsystem zum Steuern der Leistungsaufnahme und Abgabe aus einem Stromnetz (3) und in das Stromnetz (3), dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerlogik mit den Verfahrensschritten gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 integriert ist.

10. Pumpspeicherkraftwerk, umfassend:

10.1 mindestens eine Pumpturbine (1 );

10.2 mindestens eine elektrische Maschine (2), die in einer Triebverbindung mit der Pumpturbine (1 ) steht und mit einem Stromnetz (3) koppelbar ist; 10.3 ein Leitsystem zum Steuern der Pumpturbine (1 ) in einem Pumpbetrieb, in welchem die Pumpturbine (1 ) von der elektrischen Maschine (2) angetrieben wird und Wasser aus einem Unterbecken (12) in ein Oberbecken (11) pumpt, und einem Turbinenbetrieb, in welchem die Pumpturbine (1) vom Wasser, welches aus dem Oberbecken (11) in das Unterbecken (12) strömt, angetrieben wird und die elektrische Maschine (2) antreibt; dadurch gekennzeichnet, dass 10.4 mindestens ein elektrischer Anfahrumrichter (4) vorgesehen ist, welcher derart in das Leitsystem integriert ist, dass er beim Übergang in den Turbinenbetrieb die Pumpturbine (1) in Turbinendrehrichtung antreibt, und durch dass er zudem beim Übergang in den Pumpbetrieb die elektrische Maschine (2) antreibt.

11. Pumpspeicherkraftwerk gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Anfahrumrichter aus dem Stromnetz (3) mit elektrischer Leistung versorgt wird.

12. Pumpspeicherkraftwerk gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kraftwerkleitsystem gemäß Anspruch 10 vorgesehen ist.