企业电力节能技术及应用介绍V1.1.pdf

务实 求精 协作 创新务实 求精 协作 创新企业电力节能技术企业电力节能技术及应用介绍及应用介绍目 录1、概述2、供电节能技术3应用技术方案3、应用技术方案4、小结2www.nari-概述?政策引导?2011年国家发展改革委关于印发电网企业实施电力需?2011年国家发展改革委关于印发 自动补采 自动生成电力调度集成系统电能量计量分析?后台子系统后台子系统后台子系统完成各种运算，维护任务。主要分为以下功能：能：1）采集2）统计（正常统计、补统计、重统计）3）计算（正常计算、补计算、重计算）3）计算（正常计算、补计算、重计算）4）校验（主备校验、对端校验、积分校验、一致性校验）护采集5）模型维护（量测模型、采集模型）6）辅助功能（自动旁路代、实时历史同步等）73www.nari-电力调度集成系统电能量计量分析?查询维护子系统查询维护子系统“综合查询维护工具”是用户与“电能量计量分析系统”交互的桥梁它使得用户可方便地查询电量数据 并根据这些交互的桥梁，它使得用户可方便地查询电量数据,并根据这些数据了解系统运行的情况，进行相关的维护操作。通过“综合查询维护工具”，用户可查询采集数据、电表参数、计算数据、积分数据、统计数据及维护记录等，可表参数、计算数据、积分数据、统计数据及维护记录等，可根据查询到的数据决定是否需要补采，或者修改；也可添加旁路多替统换表等来行统护旁路代、多源替代、重统计、用换表等记录来进行系统维护操作。74www.nari-电力调度集成系统电能量计量分析?WEB子系统WEB子系统Web浏览工具”是TMR综合查询维护工具的Web版本，它使得用户可方便地查询电量数据,并根据这些数据了解系统运使得用户可方便地询电量数据,并根据这些数据了解系统运行的情况，进行相关的维护操作。通过“浏览具”用户查询采集数据电表参通过“Web浏览工具”，用户可查询采集数据、电表参数、计算数据、积分数据、统计数据及维护记录等，可查询数据是否需要补采。75www.nari-电力调度集成系统电力高级应用?电力监控分析应具备的功能电力监控分析应具备的功能电力监控分析是电力调度的功能和高级应用功能的电力监控分析是电力调度的SCADA功能和高级应用功能的综合。应具备的基本功能有：SCADA功能SCADA功能：通讯通道管理、数据采集、数据处理、事件和告警、控制调节与防误、实时计算、趋势记录、拓扑着色、和告警、控制调节与防误、实时计算、趋势记录、拓扑着色、时钟同步、责任分区、SCADA数据库建模、转发通讯、历史数据采集处理历史数据维护访问全景事故追忆及重演电子据采集处理、历史数据维护访问、全景事故追忆及重演、电子值班、曲线展示、报表制作、WEB功能等高级应用（PAS）高级应用（PAS）：状态估计、调度员潮流、静态安全分析、短路电流计算、无功优化、灵敏度计算、变压器经济运行76www.nari-析、短路电流计算、无功优化、灵敏度计算、变压器经济运行电力调度集成系统电力监控分析?拓展企业电力调度的高级应用拓展企业电力调度的高级应用77www.nari-电力调度集成系统电力高级应用?实时网络分析实时网络分析实时网络分析以电网拓扑模型和实时采集的SCADA数据为基础，通过网络拓扑应用建立企业电力系统的网络模型，实现基础，通过网络拓扑应用建立企业电力系统的网络模型，实现设备的拓扑着色及设备连接关系的建立；状态估计根据SCADA采集的实时遥信遥测数据进行分析计算，得到一个相对准确并且完整的运行方式，同时对SCADA遥信遥测进行校验，实现不良数据的检测、辨识和处理，并在此基础上进行调度员潮流、静态安全分析灵敏度计算分析最终实现电力系统运行状态静态安全分析、灵敏度计算分析，最终实现电力系统运行状态的全景展示78www.nari-电力调度集成系统电力高级应用?安全稳定分析安全稳定分析安全稳定分析以在线稳定与预警系统为基础，实现电网的安全预警、动态故障扫描、暂态安全分析、短路电流计算功能，及时发现电网的安全隐患?保护保护故障信息处理系统故障信息处理系统?保护保护故障信息处理系统故障信息处理系统保护故障信息处理系统主站，实现主站与子站的系统通信与监视；基于保护故障信息的图形界面和建模；数据库管理与维护；主站系统运行环境监测；保护事件的分层、分类告警；变电站及电厂继电保护装置保护定值及运行状态管理；故障信息的统计分析及自动归档保护定值的远程修改和控制79www.nari-息的统计分析及自动归档；保护定值的远程修改和控制电力调度集成系统电力高级应用?系统优化与控制系统优化与控制系统优化与控制有电压与无功自动控制、自动发电控制、最大需量控制三个功能模块组成最大需量控制三个功能模块组成?智能调度与经济运行智能调度与经济运行实现短期负荷预测、发电成本优化、智能操作票、智能告警功能警功能1）短期负荷预测短期负荷预测对企业电力负荷特性进行分析，建立分类负荷预测模型，根据历史数据和生产计划与检修信息，实现对企业用电负荷的预测80www.nari-对企业用电负荷的预测电力调度集成系统电力高级应用发电成本优化发电成本优化根据电力负荷预测结果、生产计划，结合企业发电机组的运行情况，制定各机组未来一天的发电计划曲线，合理调配自备电厂的发电量，制定机组发电的优化方案合理调自备电厂的发电量制定机发电的优化方案智能操作票生成与管理系统智能操作票生成与管理系统为电力调度提供操作票的智能生成和综合管功能具有智能票流程管表单管能生成和综合管理功能。具有智能开票、流程管理、表单管理等一整套功能的开票和管理综合系统智能告警系统智能告警系统完成告警信息的分类信息、对各类告警进行故障诊断故障诊断81www.nari-电力调度集成系统用电负荷管理?供电企业的负荷管理供电企业的负荷管理目标目标：就是通过削峰或移峰填谷使负荷曲线尽可能的变得平坦控制方式控制方式：1）降压减负荷1）降压减负荷2）对用户可控负荷进行周期性控制3）直接切除用户可控负荷负荷控制技术：负荷控制技术：1）单相电量控制2）负荷双向监控技术82www.nari-2）负荷双向监控技术电力调度集成系统用电负荷管理?用电负荷管理系统分析用电负荷管理系统分析用电负荷管理系统集计算机技术、通信技术、系统工程、信息管理于一体。它对电力客户用电系统进行全面监控与综合信息管理于体。它对电力客户用电系统进行全面监控与综合管理。还包括对用户进行分组管理和对控制方案的制订企业建立用电负荷管理系统应具备的条件：1）企业有自身的电力调度系统2）企业有电能量计量分析系统3）建立企业级负荷预测体系3）建立企业级负荷预测体系4）电力调度平台系统具备应用开发的开放性83www.nari-电力调度集成系统用电负荷管理?工业用户用电负荷管理系统功能工业用户用电负荷管理系统功能1）电力负荷预测电力负荷预测：通过对企业各工序的负荷分类及负荷特性分析形成以关口需量预测等值负荷预测特殊工序预特性分析，形成以关口需量预测、等值负荷预测、特殊工序预测的企业电力负荷预测机制2）建立企业负荷控制规则和策略建立企业负荷控制规则和策略：根据企业自身的特点制定企业合理用电的方案对不按照规定用电的车间和工序实制定企业合理用电的方案，对不按照规定用电的车间和工序实行不同等级的控制3）企业各单位用电告警信息管理企业各单位用电告警信息管理：按照规定的控制方案及设定的限值向用电车间或工序下发告警信息84www.nari-及设定的限值，向用电车间或工序下发告警信息电力调度集成系统用电负荷管理4）分时电费优化分析分时电费优化分析：分析过去一段时间的尖峰平谷的用电量趋势以及电费情况，结合每天的产品生产数量，通过优化算法给出日吨产品最合理最经济分时成本分时电量分配方化算法给出日吨产品最合理、最经济分时成本分时电量分配方案5）需量预测与分析需量预测与分析：通过对历史数据的分析，找到引起需量增大并超限的时间段以及原因指导生产进行调整减少需量增大并超限的时间段以及原因，指导生产进行调整，减少短时负荷增加引起的需量增大85www.nari-应用技术方案电力电子技术应用电力电子技术应用SVCSVGSFC C86www.nari-电力电子技术应用SVC?SVC的组合方案SVC的组合方案SVC（Static Var Compensator：静止动态无功补偿器）?晶闸管控制电抗器（TCRThyristor Controled?晶闸管控制电抗器（TCR：Thyristor ControledReactor）?晶闸管投切电容器（TSCThi tS it h d?晶闸管投切电容器（TSC：Thyristor Switched Capacitor）?晶闸管投切电抗器（TSRThiS ih d R）?晶闸管投切电抗器（TSR：Thyristor Switched Reactor）?开关投切电容器/滤波器（FC：Fixed Compensator，BSC：）Breaker Switched Capacitor/Filter）87www.nari-电力电子技术应用SVC?SVC的组合方案SVC的组合方案目前被最广泛使用的SVC，主要是TCR+BSC（FC）形式88www.nari-电力电子技术应用SVC?SVC的作用SVC的作用?系统补偿系统补偿?系统补偿系统补偿1）维持输电线路上节点电压，减少电压波动2）提高传输容量和电网的稳定性3）增加系统阻尼，抑制电网的功率振荡3）增加系统阻尼，抑制电网的功率振荡4）在输电线末端进行无功补偿和电压支持，稳定电压?负荷补偿负荷补偿?负荷补偿负荷补偿1）滤除谐波，抑制负荷变化造成的电压波动和闪变2）补偿负荷所需的无功，改善功率因数，优化电网的能量流动3）平衡因负荷变化引起的三相不平衡性，补偿有功和无功负荷89www.nari-平衡因负荷变化引起的相不平衡性补偿有功和无功负荷的不平衡性电力电子技术应用SVC?应用领域应用领域-工业用户?冶金：电弧炉、精炼炉?冶金：电弧炉、精炼炉?钢铁：轧钢机?电气化铁路：牵引站?电气化铁路：牵引站?化工：工业研磨机、电解电源?采矿：矿石提升机械?采矿：矿石提升机械?港口：海港起重机?重型加工业大型木材加工机械大型焊接机械?重型加工业：大型木材加工机械、大型焊接机械90www.nari-电力电子技术应用SVG?SVG的技术特点SVG的技术特点谐波含量小谐波含量小补偿能力强响应速度快补偿能力强补偿能力强综合费用低综合费用低SVG运行范围宽SVG运行范围宽电压闪变抑制电压闪变抑制91www.nari-电力电子技术应用SVG?响应时间快响应时间快SVG响应时间：SVG 采用IGBT全控型器件，器件开通关断时间2s，采用PWM 控制算法整个装置的响应时间5ms；传统静补装置响应时间：7ms；SVG可在极短的时间之内完成从额定容性无功功率到额定SVG可在极短的时间之内完成从额定容性无功功率到额定感性无功功率的相互转换，这种无可比拟的响应速度完全可以胜任对冲击性负荷的补偿。输出无功由-12MVar至12MVar阶跃响应波形92www.nari-12MVar阶跃响应波形电力电子技术应用SVG?补偿性能强、运行范围宽补偿性能强、运行范围宽1）SVC 是阻抗型特性，输出电流随母线电压线性降低2）SVG能够在额定感性到额定容性的范围内工作动态连续调2）SVG能够在额定感性到额定容性的范围内工作，动态连续调节、最大限度满足功率因数补偿要，比SVC的运行范围宽3）SVG对系统参数不敏感，安全性与稳定性好，电流源特性，输出无功电流不受母线电压影响在系统电受母线电压影响，在系统电压变低时，SVG还能够输出与额定的功电流93www.nari-与额定工况相近的无功电流电力电子技术应用SVG?谐波含量小谐波含量小SVG采用了PWM技术、多重化移相技术，自身产生的谐波含量极低输出电压电流谐波畸变率均小于3%无需安装谐含量极低，输出电压、电流谐波畸变率均小于3%，无需安装谐波滤波器支路0.8DERIVED1_A-Ia:Ia(A1)(kA)0.008DERIVED1_A-Ia:Ia(A1)(kA)0.40.6Magnitude(Mag)0.0040.006Magnitude(Mag)0.00.2060012001800240030003600Electrotek Concepts?TOP,The Output Processor?MFrequency(Hz)0.0000.002060012001800240030003600Electrotek Concepts?TOP,The Output Processor?MFrequency(Hz)94www.nari-电力电子技术应用SVG?电压闪变抑制能力强电压闪变抑制能力强SVC对电压闪变的抑制最大可达2：1，SVG对电压闪变的抑制可以达到51SVC受到响应速度的限制其抑制电压闪抑制可以达到5：1。SVC受到响应速度的限制，其抑制电压闪变的能力不会随补偿容量的增加而增加。而SVG由于响应速度极快，增大装置容量可以继续提高抑制电压闪变的能力?补偿功能多样化补偿功能多样化?补偿功能多样化补偿功能多样化不仅具有快速补偿系统无功功率的目的，还能够根据用户实际需要，实现电压补偿、负序电流补偿、谐波电流补偿等电能质量问题的补偿95www.nari-能质量问题的补偿电力电子技术应用SVG?应用领域应用领域-工业用户?冶金：电弧炉、精炼炉?钢铁：轧钢机?电气化铁路：牵引站?化工：工业研磨机、电解电源?采矿：矿石提升机械采矿：矿石提升机械?港口：海港起重机?重型加工业：大型木材加工机械、大型焊接机械?重型加工业：大型木材加工机械、大型焊接机械96www.nari-电力电子技术应用SFC?静止变频(SFC)基本原理静止变频(SFC)基本原理SFC根据电机转子位置或机端电压信息，以频率逐渐升高的交流电压加到电机定子上，产生超前于转子磁场的定子旋转的交流电压加到电机定子上，产生超前于转子磁场的定子旋转磁场，通过磁场的相互作用，将电机转子加速到设定转速?静止变频(SFC）用途静止变频(SFC）用途 抽水蓄能机组启动抽水蓄能机组启动 燃气发电机组启动其它领域大型同步电机启动及变频控制 其它领域大型同步电机启动及变频控制97www.nari-电力电子产品光伏风电光伏变流器SVC变流器NRDVR能量回馈SVG98www.nari-目 录1、概述2、供电节能技术3应用技术方案3、应用技术方案4、小结99www.nari-小结?健全和完善电力节能管理体系（系统级）1）实施促进电力负荷的调控“移峰填谷”提高电网负荷率1）实施促进电力负荷的调控，移峰填谷提高电网负荷率，优化电力资源配置2）建设电力能效平台，推进负荷管理和能效电厂项目建设?供电侧加强管理和调控（供电侧）?供电侧加强管理和调控（供电侧）1）健全电力供需平衡的预警机制和事故应急处理机制2）建立电力负荷管理系统，促进高峰负荷的转移和低谷电力的开发，达到用电负荷的均衡调控的开发，达到用电负荷的均衡调控3）推广技术节能和使用节能产品，以提高终端电力利用效率100www.nari-技术方案?用电侧是挖掘节能潜力（用电侧）1）建立高耗能企业电力调度系统 实现企业内部电力需量1）建立高耗能企业电力调度系统,实现企业内部电力需量控制、设备运行负荷实时监控，为均衡用电提供技术支撑，挖掘设备的节能潜力2）用电侧实施无功补偿，是实现无功功率就地平衡，减少2）用电侧实施无功补偿，是实现无功功率就地平衡，减少无功潮流，提高功率因数度善企管3）依托电力调度系统，完善企业用电管理体系及指标分析，提高企业用电效率，降低企业成本4）建立企业电力系统二次一体化数据平台，为电力调度、需量控制电能量计量分析用电负荷管理提供数据支撑101www.nari-需量控制、电能量计量分析、用电负荷管理提供数据支撑谢谢 谢谢!谢谢 谢谢!南京南瑞继保电气有限公司www.nari-南京南瑞继保电气有限公司版本 2012Copyright2012 南京南瑞继保电气有限公司版权所有