企業(yè)電力節(jié)能技術(shù)及應(yīng)用介紹V1.1

1、務(wù)實 求精 協(xié)作 創(chuàng)新企業(yè)電力節(jié)能技術(shù)及應(yīng)用介紹目 錄1、概述2、供電節(jié)能技術(shù)3、應(yīng)用技術(shù)方案4、小結(jié)www.nari-2概述 政策引導(dǎo) 2011年國家發(fā)展改革委關(guān)于印發(fā) 自動補(bǔ)采 自動生成 后臺子系統(tǒng)后臺子系統(tǒng)完成各種運算，維護(hù)任務(wù)。主要分為以下功能：1）采集2）統(tǒng)計（正常統(tǒng)計、補(bǔ)統(tǒng)計、重統(tǒng)計）3） 計算（正常計算、補(bǔ)計算、重計算）4）校驗（主備校驗、對端校驗、積分校驗、一致性校驗）5）模型維護(hù)（量測模型、采集模型）6）輔助功能（自動旁路代、實時歷史同步等） 查詢維護(hù)子系統(tǒng) “綜合查詢維護(hù)工具”是用戶與“電能量計量分析系統(tǒng)”交互的橋梁，它使得用戶可方便地查詢電量數(shù)據(jù),并根據(jù)這些數(shù)據(jù)了解系統(tǒng)運

2、行的情況，進(jìn)行相關(guān)的維護(hù)操作。通過“綜合查詢維護(hù)工具”，用戶可查詢采集數(shù)據(jù)、電表參數(shù)、計算數(shù)據(jù)、積分?jǐn)?shù)據(jù)、統(tǒng)計數(shù)據(jù)及維護(hù)記錄等，可根據(jù)查詢到的數(shù)據(jù)決定是否需要補(bǔ)采，或者修改；也可添加旁路代、多源替代、重統(tǒng)計、用換表等記錄來進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)操作。 WEB子系統(tǒng)Web瀏覽工具”是TMR綜合查詢維護(hù)工具的Web版本，它使得用戶可方便地查詢電量數(shù)據(jù),并根據(jù)這些數(shù)據(jù)了解系統(tǒng)運行的情況，進(jìn)行相關(guān)的維護(hù)操作。通過“Web瀏覽工具”，用戶可查詢采集數(shù)據(jù)、電表參數(shù)、計算數(shù)據(jù)、積分?jǐn)?shù)據(jù)、統(tǒng)計數(shù)據(jù)及維護(hù)記錄等，可查詢數(shù)據(jù)是否需要補(bǔ)采。電力調(diào)度集成系統(tǒng)電力高級應(yīng)用 電力監(jiān)控分析應(yīng)具備的功能電力監(jiān)控分析是電力調(diào)度的SCAD

3、A功能和高級應(yīng)用功能的綜合。應(yīng)具備的基本功能有：SCADA功能：通訊通道管理、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、事件和告警、控制調(diào)節(jié)與防誤、實時計算、趨勢記錄、拓?fù)渲?、時鐘同步、責(zé)任分區(qū)、SCADA數(shù)據(jù)庫建模、轉(zhuǎn)發(fā)通訊、歷史數(shù)據(jù)采集處理、歷史數(shù)據(jù)維護(hù)訪問、全景事故追憶及重演、電子值班、曲線展示、報表制作、WEB功能等www.nari-76高級應(yīng)用（PAS）：狀態(tài)估計、調(diào)度員潮流、靜態(tài)安全分析、短路電流計算、無功優(yōu)化、靈敏度計算、變壓器經(jīng)濟(jì)運行電力調(diào)度集成系統(tǒng)電力監(jiān)控分析 拓展企業(yè)電力調(diào)度的高級應(yīng)用www.nari-77電力調(diào)度集成系統(tǒng)電力高級應(yīng)用 實時網(wǎng)絡(luò)分析實時網(wǎng)絡(luò)分析以電網(wǎng)拓?fù)淠Ｐ秃蛯崟r采集的SCAD

4、A數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋺?yīng)用建立企業(yè)電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)模型，實現(xiàn)設(shè)備的拓?fù)渲霸O(shè)備連接關(guān)系的建立；狀態(tài)估計根據(jù)SCADA 采集的實時遙信遙測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計算，得到一個相對準(zhǔn)確并且完整的運行方式，同時對SCADA遙信遙測進(jìn)行校驗，實現(xiàn)不良數(shù)據(jù)的檢測、辨識和處理，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行調(diào)度員潮流、靜態(tài)安全分析、靈敏度計算分析，最終實現(xiàn)電力系統(tǒng)運行狀態(tài)的全景展示www.nari-79 安全穩(wěn)定分析安全穩(wěn)定分析以在線穩(wěn)定與預(yù)警系統(tǒng)為基礎(chǔ)，實現(xiàn)電網(wǎng)的 安全預(yù)警、動態(tài)故障掃描、暫態(tài)安全分析、短路電流計算功能， 及時發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)的安全隱患 保護(hù)故障信息處理系統(tǒng)保護(hù)故障信息處理系統(tǒng)主站，實現(xiàn)主站與子站的系統(tǒng)通信與監(jiān)視；

5、基于保護(hù)故障信息的圖形界面和建模；數(shù)據(jù)庫管理與維護(hù)；主站系統(tǒng)運行環(huán)境監(jiān)測；保護(hù)事件的分層、分類告警； 變電站及電廠繼電保護(hù)裝置保護(hù)定值及運行狀態(tài)管理；故障信息的統(tǒng)計分析及自動歸檔；保護(hù)定值的遠(yuǎn)程修改和控制電力調(diào)度集成系統(tǒng)電力高級應(yīng)用 系統(tǒng)優(yōu)化與控制系統(tǒng)優(yōu)化與控制有電壓與無功自動控制、自動發(fā)電控制、最大需量控制三個功能模塊組成 智能調(diào)度與經(jīng)濟(jì)運行實現(xiàn)短期負(fù)荷預(yù)測、發(fā)電成本優(yōu)化、智能操作票、智能告警功能對企業(yè)用電負(fù)荷的預(yù)測www.nari-801）短期負(fù)荷預(yù)測對企業(yè)電力負(fù)荷特性進(jìn)行分析，建立分類負(fù)荷預(yù)測模型，根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和生產(chǎn)計劃與檢修信息，實現(xiàn)電力調(diào)度集成系統(tǒng)電力高級應(yīng)用發(fā)電成本優(yōu)化根據(jù)電力負(fù)荷

6、預(yù)測結(jié)果、生產(chǎn)計劃，結(jié)合企業(yè)發(fā)電機(jī)組的運行情況，制定各機(jī)組未來一天的發(fā)電計劃曲線， 合理調(diào)配自備電廠的發(fā)電量，制定機(jī)組發(fā)電的優(yōu)化方案智能操作票生成與管理系統(tǒng)為電力調(diào)度提供操作票的智能生成和綜合管理功能。具有智能開票、流程管理、表單管理等一整套功能的開票和管理綜合系統(tǒng)智能告警系統(tǒng)完成告警信息的分類信息、對各類告警進(jìn)行故障診斷www.nari-81電力調(diào)度集成系統(tǒng)用電負(fù)荷管理 供電企業(yè)的負(fù)荷管理目標(biāo)：就是通過削峰或移峰填谷使負(fù)荷曲線盡可能的變得平坦控制方式： 1）降壓減負(fù)荷2）對用戶可控負(fù)荷進(jìn)行周期性控制2）負(fù)荷雙向監(jiān)控技術(shù)www.nari-823）直接切除用戶可控負(fù)荷負(fù)荷控制技術(shù)： 1）單相電量

7、控制電力調(diào)度集成系統(tǒng)用電負(fù)荷管理 用電負(fù)荷管理系統(tǒng)分析用電負(fù)荷管理系統(tǒng)集計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、系統(tǒng)工程、信息管理于一體。它對電力客戶用電系統(tǒng)進(jìn)行全面監(jiān)控與綜合管理。還包括對用戶進(jìn)行分組管理和對控制方案的制訂企業(yè)建立用電負(fù)荷管理系統(tǒng)應(yīng)具備的條件： 1）企業(yè)有自身的電力調(diào)度系統(tǒng)2）企業(yè)有電能量計量分析系統(tǒng)3）建立企業(yè)級負(fù)荷預(yù)測體系4）電力調(diào)度平臺系統(tǒng)具備應(yīng)用開發(fā)的開放性www.nari-85 工業(yè)用戶用電負(fù)荷管理系統(tǒng)功能1） 電力負(fù)荷預(yù)測：通過對企業(yè)各工序的負(fù)荷分類及負(fù)荷特性分析，形成以關(guān)口需量預(yù)測、等值負(fù)荷預(yù)測、特殊工序預(yù)測的企業(yè)電力負(fù)荷預(yù)測機(jī)制2） 建立企業(yè)負(fù)荷控制規(guī)則和策略：根據(jù)企業(yè)自身的特

8、點制定企業(yè)合理用電的方案，對不按照規(guī)定用電的車間和工序?qū)嵭胁煌燃壍目刂?） 企業(yè)各單位用電告警信息管理：按照規(guī)定的控制方案及設(shè)定的限值，向用電車間或工序下發(fā)告警信息4） 分時電費優(yōu)化分析：分析過去一段時間的尖峰平谷的用電量趨勢以及電費情況，結(jié)合每天的產(chǎn)品生產(chǎn)數(shù)量，通過優(yōu)化算法給出日噸產(chǎn)品最合理、最經(jīng)濟(jì)分時成本分時電量分配方案5） 需量預(yù)測與分析：通過對歷史數(shù)據(jù)的分析，找到引起需量增大并超限的時間段以及原因，指導(dǎo)生產(chǎn)進(jìn)行調(diào)整，減少短時負(fù)荷增加引起的需量增大應(yīng)用技術(shù)方案電力電子技術(shù)應(yīng)用SFCS VCS VGwww.nari-86電力電子技術(shù)應(yīng)用SVC SVC的組合方案SVC（Static Var

9、 Compensator：靜止動態(tài)無功補(bǔ)償器） 晶閘管控制電抗器（TCR：Thyristor Controled Reactor） 晶閘管投切電容器（TSC：Thyristor Switched Capacitor） 晶閘管投切電抗器（TSR：Thyristor Switched Reactor） 開關(guān)投切電容器/濾波器（FC：Fixed Compensator，BSC： Breaker Switched Capacitor/ Filter）www.nari-88 SVC的組合方案目前被最廣泛使用的SVC，主要是TCR+BSC（FC）形式電力電子技術(shù)應(yīng)用SVC SVC的作用 系統(tǒng)補(bǔ)償 1）維持

10、輸電線路上節(jié)點電壓，減少電壓波動2）提高傳輸容量和電網(wǎng)的穩(wěn)定性3） 增加系統(tǒng)阻尼，抑制電網(wǎng)的功率振蕩4） 在輸電線末端進(jìn)行無功補(bǔ)償和電壓支持，穩(wěn)定電壓 負(fù)荷補(bǔ)償1） 濾除諧波，抑制負(fù)荷變化造成的電壓波動和閃變2） 補(bǔ)償負(fù)荷所需的無功，改善功率因數(shù)，優(yōu)化電網(wǎng)的能量流動的不平衡性www.nari-893） 平衡因負(fù)荷變化引起的三相不平衡性，補(bǔ)償有功和無功負(fù)荷電力電子技術(shù)應(yīng)用SVC 應(yīng)用領(lǐng)域- 工業(yè)用戶 冶金：電弧爐、精煉爐 鋼鐵：軋鋼機(jī) 電氣化鐵路：牽引站 化工：工業(yè)研磨機(jī)、電解電源 采礦：礦石提升機(jī)械 港口：海港起重機(jī) 重型加工業(yè)：大型木材加工機(jī)械、大型焊接機(jī)械www.nari-90電力電子技術(shù)

11、應(yīng)用SVG SVG的技術(shù)特點諧波含量小www.nari-91補(bǔ)償能力強(qiáng)補(bǔ)償能力強(qiáng)SVG響應(yīng)速度快綜合費用低運行范圍寬電壓閃變抑制電力電子技術(shù)應(yīng)用SVG 響應(yīng)時間快SVG響應(yīng)時間： SVG 采用IGBT全控型器件，器件開通關(guān)斷時間2s，采用PWM 控制算法整個裝置的響應(yīng)時間5ms；傳統(tǒng)靜補(bǔ)裝置響應(yīng)時間： 7ms；勝任對沖擊性負(fù)荷的補(bǔ)償。輸出無功由-12MVar至12MVar階躍響應(yīng)波形www.nari-92SVG可在極短的時間之內(nèi)完成從額定容性無功功率到額定感性無功功率的相互轉(zhuǎn)換，這種無可比擬的響應(yīng)速度完全可以電力電子技術(shù)應(yīng)用SVG 補(bǔ)償性能強(qiáng)、運行范圍寬1） SVC 是阻抗型特性，輸出電流隨母

12、線電壓線性降低2） SVG能夠在額定感性到額定容性的范圍內(nèi)工作，動態(tài)連續(xù)調(diào)節(jié)、最大限度滿足功率因數(shù)補(bǔ)償要，比SVC的運行范圍寬3）SVG對系統(tǒng)參數(shù)不敏感，安全性與穩(wěn)定性好，電流源特性，輸出無功電流不受母線電壓影響，在系統(tǒng)電壓變低時，SVG還能夠輸出與額定工況相近的無功電流www.nari-93電力電子技術(shù)應(yīng)用SVG 諧波含量小DERIVED1_A- Ia: Ia(A1)(kA)0.8DERIVED1_A- Ia: Ia(A1)(kA)0.0080.60.0060.40.0040.20.0020.00.0000Electrotek Concepts60012001800Frequency (Hz

13、)240030003600060012001800240030003600Frequency (Hz)TOP, The Output Processor Electrotek ConceptsTOP, The Output ProcessorMagnitude (Mag)Magnitude (Mag)SVG采用了PWM技術(shù)、多重化移相技術(shù)，自身產(chǎn)生的諧波含量極低，輸出電壓、電流諧波畸變率均小于3%，無需安裝諧波濾波器支路www.nari-96 電壓閃變抑制能力強(qiáng) SVC對電壓閃變的抑制最大可達(dá)2：1，SVG對電壓閃變的抑制可以達(dá)到5：1。SVC受到響應(yīng)速度的限制，其抑制電壓閃變的能力不會隨補(bǔ)償

14、容量的增加而增加。而SVG由于響應(yīng)速度極快，增大裝置容量可以繼續(xù)提高抑制電壓閃變的能力 補(bǔ)償功能多樣化不僅具有快速補(bǔ)償系統(tǒng)無功功率的目的，還能夠根據(jù)用戶實際需要，實現(xiàn)電壓補(bǔ)償、負(fù)序電流補(bǔ)償、諧波電流補(bǔ)償?shù)入娔苜|(zhì)量問題的補(bǔ)償 應(yīng)用領(lǐng)域- 工業(yè)用戶 冶金：電弧爐、精煉爐 鋼鐵：軋鋼機(jī) 電氣化鐵路：牽引站 化工：工業(yè)研磨機(jī)、電解電源 采礦：礦石提升機(jī)械 港口：海港起重機(jī) 重型加工業(yè)：大型木材加工機(jī)械、大型焊接機(jī)械電力電子技術(shù)應(yīng)用SFC 靜止變頻(SFC)基本原理 SFC根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)子位置或機(jī)端電壓信息，以頻率逐漸升高的交流電壓加到電機(jī)定子上，產(chǎn)生超前于轉(zhuǎn)子磁場的定子旋轉(zhuǎn)磁場，通過磁場的相互作用，將電機(jī)

15、轉(zhuǎn)子加速到設(shè)定轉(zhuǎn)速 靜止變頻(SFC）用途 抽水蓄能機(jī)組啟動 燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組啟動 其它領(lǐng)域大型同步電機(jī)啟動及變頻控制www.nari-97電力電子產(chǎn)品風(fēng)電變流器光伏變流器SVCNRDVR能量回饋SVGwww.nari-98目 錄1、概述2、供電節(jié)能技術(shù)3、應(yīng)用技術(shù)方案4、小結(jié)www.nari-99小結(jié) 健全和完善電力節(jié)能管理體系（系統(tǒng)級）1） 實施促進(jìn)電力負(fù)荷的調(diào)控，“移峰填谷”提高電網(wǎng)負(fù)荷率， 優(yōu)化電力資源配置2）建設(shè)電力能效平臺，推進(jìn)負(fù)荷管理和能效電廠項目建設(shè) 供電側(cè)加強(qiáng)管理和調(diào)控（供電側(cè)） 1）健全電力供需平衡的預(yù)警機(jī)制和事故應(yīng)急處理機(jī)制 2）建立電力負(fù)荷管理系統(tǒng)，促進(jìn)高峰負(fù)荷的轉(zhuǎn)移和低谷電力的開發(fā)，達(dá)到用電負(fù)荷的均衡調(diào)控 3）推廣技術(shù)節(jié)能和使用節(jié)能產(chǎn)品，以提高終端電力利用效率www.nari-100技術(shù)方案 用電側(cè)是挖掘節(jié)能潛力（用電側(cè)）1） 建立高耗能企業(yè)電力調(diào)度系統(tǒng),實現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部電力需量