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低壓節能控製係統淺談企業高低壓配電網電氣節能新技術

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低壓節能控製係統淺談企業高低壓配電網電氣節能新技術

發布日期:2019-02-20 00:00 來源:http://www.sdtm-cq.com 點擊:

低壓節能控製係統淺談企業高低壓配電網電氣節能新技術


原始的高低壓配電網係統存在很大的電能浪費情況,為了節約企業的總體用電成本,在設計新的高低壓配電網係統時,節能是需要重點考慮的設計目的,需要製定詳細的相關防範措施,使節能、綠色成為新係統的主要特色。在設計過程中,除了要實現節能這一點外,還要保證新的高低壓配電網係統足以支持企業的用電需求,保障企業正常運轉。企業應用高低壓配電網電氣節能新技術,低壓節能控製係統主要是為了節約用電成本,提高整個企業的作業效率。

1 企業高低壓配電網電氣節能係統結構

1.1高壓配電網電氣節能技術

諧波治理主要是動態治理負載及TCR運行過程中產生的諧波,並減少母線電流的畸變率,從而提高高壓配電網電能的質量。無功調節主要針對的是高壓母線中的無功電流,對無功電流進行補償,使其達到能夠維持母線電壓、完善功率因數的程度。在實現綜合治理高壓配電網中的諧波和無功電流時,能夠同時實現高壓配電網電氣節能。

檢測與控製HVHQC(高壓高品質補償器)係統下屬的子係統,是HVHQC係統的管理監控部分的核心,由電壓電流變送器、數字控製器、驅動電路、接口電路等各部分組成。各部分協調配合,為係統提供各支路的實時電流、電壓數據,采集數據、參考信號,控製量計算等。在實現對電網進行閉環控製的同時,能夠在係統處於異常工作狀態時,獲得異常信號,並能進行自動跳閘保護。

1.2低壓配電網電氣節能技術

在企業的傳統低壓配電網中,大量感性負荷不斷消耗無功功率,使電網中產生了大量無功電流,最終導致母線的電壓下降,降低電能質量[31。想要解決這一問題,新係統需要做到連續、動態輸出無功,並且進行電壓支撐。HVC是一種能夠做到快速、大容量無功補償、成本低廉的混合型無功補償器,由一台容量較小的DSTATCOM(配電靜止同步補償器)和多組較大容量的TSC構成。HVC係統示意圖如圖1所示。

HVC的作用是補償低壓配電網的無功電流,是企業低壓配電網電氣節能的重要組成部分,由連接電抗、晶閘管模塊、投切電容器,電壓型逆變器組等組成的主電路,主要是先於DSTATCOM逆變器工作,通過整流

電路給側電容充電,並在側電容到達標準電壓時,斷開整流電路開關。

2企業高低壓配電網電氣節能設計方案

2.1企業高壓配電網

企業高壓配電網主要使用HVHQC為電氣節能裝置,既能治理諧波,也能補償無功。將諧波治理放在高壓配電網中進行動態治理,如此設計,主要是由於低壓負載較多,如果放在低壓側,會使低壓側的諧波過大,造價將會變高,還無法起到治理效果。低壓配電網的供電來源是高壓配電網變壓器降壓,在變壓器進行不同連接組合供電時,能夠消除少量諧波。

無功補償在配電網中有三種補償方式:集中補償、分組補償和就地補償,三種補償方式的區別在於將無功補償裝置設立的位置不同,以達到不同的效果。a)集中補償方式將無功補償裝置設在總降壓變壓器的母線上,能夠提高功率因數,使無功功率趨於平衡。這種方式可使高壓線路的功率損耗減少,提高供電電能質量;b)分組補償方式將無功補償裝置設在配電母線上,優點與集中補償相同,但分組補償方式的效果較為明顯,應用較為廣泛;c)就地補償方式將無功補償裝置設在電動機或其他電感性用電設備附近,這種方式能提高供電係統的功率因數,使用於中小型設備。

2.2企業低壓配電網

  企業低壓配電網中,主要安裝HVC,HVC的主要作用就是補償無功電流,並且能夠做到連續調節,同時DSTATCOM能夠降低電網所承受的感性無功負荷的衝擊。低壓補償裝置相較於高壓補償裝置,具有安裝方便靈活、成本低廉、投切靈活的優點。因此,低壓無功補償裝置能夠很好地實現企業對低壓配電網節能設計的要求。

2.3高低壓配電網電氣節能係統的監控與管理

企業的高低壓配電網節能管理係統需要先進的信息處理技術對數據進行展示分析,從而使技術人員能夠實時掌握整個配電網的運行記錄,以便及時做出相應的調整與改進,還能避免在出現故障時無法及時處理的問題。先進的計算機技術和通信技術可以通過各種傳輸手段將所有裝置的數據信息,包含負載信息在內進行傳遞和交換,嚴格監控和管理,可以為係統不斷完善與擴展提供有力支持。

3檢測與控製子係統

低壓節能控製係統告訴您為了有效實現企業高低壓配電網的電氣節能,需要一款運算速度快、高效的通用數字控製器。用DSP為核心進行節能裝置控製係統的設計更簡單快速,同時能夠保證控製係統保持實時性和準確性。利用DSP數字控製器可以完成所有複雜的算法計算,得到輸出量,更好地保持控製係統的實時性和準確性。AD采用是控製算法中重要的檢測環節,它能幫助DSP數字控製器獲取電網的實時參數,並發送到檢測單元進行檢測。為了改進控製算法使其更加高效,以傳統PI為基礎,提出非線性PI和模糊PI的控製方法,使其得以實現。

4監控子係統

DSP控製器隻能完成各種控製算法,並采集信息和分析,但由於硬件設備條件有限,無法提供足夠的儲存空間。因此在係統中有必要設置監控子係統,有效監控係統內各裝置的運行狀態,並采集高低壓配電網中的實時信息,監控子係統維持著高低壓配電網的安全運行。

監控子係統軟件能夠通過計算整個運行係統中的電壓、電流值,對多路信號進行監測,當數據顯示超出標準數值範圍時,監控子係統會自動報警,同時記錄下來故障發生時的時間及前後時間段的數據,以便研究分析。電壓電流也可設定自動保護裝置,當數值超出標準數值範圍時,能夠自動跳閘並產生控製信號。監控子係統設置實時數據模塊、曆史數據模塊、數據統計模塊、故障錄波模塊、係統參數設定模塊和係統參數整定模塊,能夠從各個模塊得到準確的數據信息,從而實現對子係統的全麵監控。

5結語

簡要概括了企業高低壓配電網電氣節能係統的設計內容,並介紹了高壓配電網和低壓配電網的節能技術及係統的檢測與監控子係統。企業高低壓配電網電氣節能係統的設計目的十分明確,即節約用電成本,提高整體作業效率,要可以根據不同企業類型做出相應調整,以保證實現節能和供電的雙重標準。


低壓節能控製係統


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