成果簡介
一、項目背景及由來 目前國家電網(wǎng)的一般的客戶端配置方法是變電站分配高壓電網(wǎng)(1萬伏或3.5萬伏)輸送到各個用電客戶端,客戶端設置高壓向低壓(400伏)轉(zhuǎn)換的變壓器,通過低壓配電系統(tǒng)向各個用電終端負載供電。 用電負載在運行的過程中會產(chǎn)生各種干擾,產(chǎn)生電污染。如:電動機啟動、變頻器和整流器等非線性負載的運行、電網(wǎng)的雷擊------等等。 由于電網(wǎng)和用電負載之間是直接連通的,一方面電網(wǎng)的電污染會影響到用電負載,進而影響到用電設備的運行表現(xiàn),嚴重時會導致用電設備無法實現(xiàn)其功能甚至引發(fā)故障;另一方面,用電負載的電污染亦會影響到國家電網(wǎng),進而影響到國家電網(wǎng)的安全運行并通過國家電網(wǎng)影響到其他用電客戶。 電污染最直接的表現(xiàn)是用電效率的降低,有功和無功電能耗的增加,最終反映為用電電費的增加,其中尤以諧波干擾為甚。而項目公司在公司成立之前就已組織海峽兩岸各領(lǐng)域的電力科研人員,鉆研近十年時間,研究涉及:諧波成因機理、諧波對現(xiàn)有電力系統(tǒng)的影響、諧波對空間環(huán)境的污染、諧波的模型建立、基于諧波治理的電力系統(tǒng)優(yōu)化等等?;谝陨涎芯炕A,結(jié)合國內(nèi)外電力優(yōu)化的巨大市場需求特提出了本項目。 二.項目簡介 本項目針對電力系統(tǒng)中的諧波污染,系統(tǒng)性的設計一整套基于諧波治理的電力系統(tǒng)優(yōu)化方案。一方面,通過在現(xiàn)有用戶高壓變配電系統(tǒng)和低壓系統(tǒng)之間插入電力品質(zhì)優(yōu)化裝備(簡稱PQCS),以系統(tǒng)化的方法實時采集供電高壓側(cè)和負載低壓側(cè)的用電電力數(shù)據(jù),經(jīng)過我公司為此系統(tǒng)特制的控制策略算法解析,最終控制PQCS實現(xiàn)總諧波的雙向有效抑制并大幅有效降低用電損耗(經(jīng)實測可平均降低電耗達到15%);更進一步地,將各終端采集的電力數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡傳送至大數(shù)據(jù)平臺,經(jīng)過數(shù)據(jù)分析整合,可實現(xiàn)用戶用電規(guī)劃、優(yōu)化用電設備構(gòu)成、用電設備的安全預警等等。將極大地改善現(xiàn)有用電客戶的盲目用電現(xiàn)狀,達到理性用電、智能用電的目的。 三、項目研究內(nèi)容: 1.深入研究諧波成因機理,評估諧波對現(xiàn)有電力系統(tǒng)的影響、評估諧波對空間電場環(huán)境的污染、建立覆蓋上述內(nèi)容的有效諧波數(shù)學模型。 2.在以上研究的基礎上,首先完善相關(guān)理論基礎,然后分別建立基于諧波治理的電力系統(tǒng)優(yōu)化方案、建立參與控制的諧波算法,建立工程計算的數(shù)學模型、樣機研發(fā)等等。 3.組織小規(guī)模試生產(chǎn),并成功推向市場。 4.目前正起草電力優(yōu)化技術(shù)的企業(yè)標準,適當?shù)臅r候推動取得許多國際權(quán)威性的認可與獎項,此技術(shù)在全球電力領(lǐng)域具有領(lǐng)先優(yōu)勢,公司掌握一批核心技術(shù)、擁有一批自主知識產(chǎn)權(quán),獲得軟件著作權(quán)1項,國內(nèi)專利9項。 此項目將向國際展示我國電力優(yōu)化所擁有的前端科技與重大貢獻。并有著前所未有的巨大市場需求,必將引領(lǐng)電力產(chǎn)業(yè)的升級,同時也將創(chuàng)立新的諧波與電力優(yōu)化標準。 產(chǎn)品客戶目標為國家電網(wǎng)的所有用電客戶,包括新建和現(xiàn)有設備技術(shù)改造升級的。在國內(nèi)市場逐步成熟后擬將進一步推向國際市場。在不遠的將來電力優(yōu)化技術(shù)將可能成為用電客戶的標準配置,產(chǎn)品的加速普及與升級換代必將孵化出驚人的市場推動力,市場發(fā)展前景非常廣闊。 四、項目創(chuàng)新點 1、材料創(chuàng)新:從材料方面舍去了取向性的矽鋼片改用高性能超節(jié)約能源的“非晶質(zhì)合金材料(AmorphousAlloy);其鐵損是現(xiàn)用取向性矽鋼片的1/3--1/5,大幅度減少了遲滯損失” 2、結(jié)構(gòu)創(chuàng)新: 結(jié)構(gòu)上新增了高壓有載穩(wěn)壓裝置,配以智能化電腦的計算參數(shù),通過調(diào)整一次側(cè)進線高壓電壓,在二次側(cè)客戶端(低壓負載)將可獲得穩(wěn)定的額定輸出電壓和優(yōu)化了的負載特性參數(shù),不受母線電壓的變化而變化;使得負載端的敏感用電設備得以穩(wěn)定運行,從而使得客戶生產(chǎn)線產(chǎn)品的不良率可以下降,有效提升產(chǎn)品品質(zhì)和產(chǎn)能。 3、應用創(chuàng)新: 本項目系統(tǒng)特制的控制策略算法解析,最終控制PQCS實現(xiàn)總諧波的雙向有效抑制并大幅有效降低用電損耗(經(jīng)實測可平均降低電耗達到15%);更進一步地,將各終端采集的電力數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡傳送至大數(shù)據(jù)平臺,經(jīng)過數(shù)據(jù)分析整合,可實現(xiàn)用戶用電規(guī)劃、優(yōu)化用電設備構(gòu)成、用電設備的安全預警等等。將極大地改善現(xiàn)有用電客戶的盲目用電現(xiàn)狀,達到理性用電、智能用電的目的。