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企业能源管理系统整体解决方案

典型案例

    电网电压质量通常用稳定性、对称性及正弦性等指标衡量,随着现代电力电子设备等非线性负荷大量接入电网,使电网供电质量受到严重影响,其中各种电力电子开关器件的大量应用和负载的频繁波动是最主要的干扰源,导致了一系列不良影响。

    目前最理想的方案就是采用SVG,用以提高电网稳定性,增加输电能力,消除无功冲击,滤除谐波,平衡三相电网。

    本公司研制的E5000系列SVG静止无功发生器(STATCOM动态无功补偿器)广泛应用于石油化工、冶金、电力、煤炭、电气化铁路、风电厂以及其他具有或者靠近冲击性负荷和大容量电动机的工业领域,可以在节能降耗、提高电网安全性和稳定性、提高电网功率因数、改善电能质量等方面,发挥重要作用。     电网电压质量通常用稳定性、对称性及正弦性等指标衡量,随着现代电力电子设备等非线性负荷大量接入电网,使电网供电质量受到严重影响,其中各种电力电子开关器件的大量应用和负载的频繁波动是最主要的干扰源,导致了一系列不良影响。

u      输电系统缺乏及时的无功调节,系统振荡容易扩大,降低输电系统的稳定性。

u      负荷中心缺乏快速的无功支撑,容易造成电压偏低甚至电压崩溃。

u      功率因数低,增加电网损耗,加大生产成本,降低生产率。

u      产生的无功冲击引起电网电压降低、电压波动及闪变,严重时导致传动装置及保护装置无法正常工作甚至停产。

u      产生大量谐波电流,导致电网电压畸变,是电网的“隐性杀手”,能导致:

Ø   保护及安全自动装置误动作。

Ø   电容器组谐波及谐波电流放大,使电容器过负荷或过电压,甚至烧毁。

Ø   增加变电器损耗,引起变压器发热。

Ø   导致电力设备发热,电机力矩不稳甚至损坏。

Ø   加速电力设备绝缘老化,易击穿。

Ø   降低电弧炉生产效率,增加损耗。

Ø   干扰通讯信号。

u      导致电网三相不平衡,产生负序电流使电机转子发生振动。

    目前最理想的方案就是采用SVG,用以提高电网稳定性,增加输电能力,消除无功冲击,滤除谐波,平衡三相电网。

    本公司研制的E5000系列SVG静止无功发生器(STATCOM动态无功补偿器)广泛应用于石油化工、冶金、电力、煤炭、电气化铁路、风电厂以及其他具有或者靠近冲击性负荷和大容量电动机的工业领域,可以在节能降耗、提高电网安全性和稳定性、提高电网功率因数、改善电能质量等方面,发挥重要作用。

 E5000 SVG主要性能指标

(1) SVG装置额定补偿容量(感性)~(容性)无功连续可调。或额定容性到额定感性,E5000系统响应时间为≤5ms。型式试验实测2.9ms.

(2) 补偿容量足够的前提下,进线点(电力部门计量点)的实时功率因数值大于等于0.98(滞后、无过补)。

(3) 效率:≥98%

(4) 过载能力

    成套装置应具有短时过载能力,过载无功补偿容量为成套装置总容量的10%可长期运行。过载无功补偿容量为成套装置总容量的20%、时间持续1分钟保护停机。

(5) 动态无功补偿装置输出额定电流时谐波电流总畸变率(THD)小于3%,电压谐波小于2%。

(6)电压波动

    去除背景电压波动后,在电网公共连接点10kV母线的电压波动d%≤2%,中华人民共和国国家标准《GB 12326-2008 电能质量 电压波动和闪变》的要求。

(7)控制功能

   具备定功率因数、定无功功率、定电压控制功能。

 E5000系列SVG 的特有技术特点

1)控制静态技术

   特有的重复学习BOOST控制技术,通过该控制,可使装置在实现零静差的情况下具有很快的动态响应。

2)功率单元直流电压均衡控制技术

   基于下垂控制的直流电压控制技术,链式STATCOM由功率单元直流串联,其直流侧电容电压的均衡稳定是装置安全可靠运行的关键。单元宜具备基于下垂特性的直流电压均衡控制方法,能够克服单元特性的影响,保证直流电压的均衡。

3)I/O插件模块化

   装置的I/O功能插件宜模块化设计,便于I/O量的扩展,方便现场工程设计。软PLC逻辑设计功能,使得现场编程更加灵活。

4)零并网冲击电流

   独特的相序和相位进行自动鉴别和自动对准无冲击并网技术,保证并网时无扰动零冲击电流为0,减少对上级开关和其他设备的冲击。

5)故障追忆

   装置具有在线监测功能,并备有大容量工业存储设备,运行数据和事项状态自动记录,便于进行在线和事后故障诊断、追忆分析。

6)高性能嵌入式软、硬件平台

1、硬件平台: 嵌入式以太网技术、 基于Coldfire5275 32位CPU+ DSP+FPGA技术、16位高精度、高速、多通道、同步A/D采样、隔离、光纤通讯技术、可扩充积木式I/O插件。

2、软件平台: 嵌入式实时多任务操作系统Vxworks平台、集成IEC61131-3标准的PLC 功能,替代 PLC系统。

7)强大的系统互联能力

主控通信管理装置具有丰富的通信规约,包括IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、DNP、CDT、MODBUS、DISA、DNP3.0等多种种通信规约,方便与后台以及调度设备的互连。

8)告警预测功能和数据显示功能

实时检测和显示功率单元的电压和温度,并能根据单元的温度和电压值,设置告警功能,能提前处理将要发生将要发生的故障。

9)卓越的电磁兼容性能

电磁兼容性能全面达到IEC61000-4  IV标准。远远高于其他厂家的III级。使得系统具有更强的电磁抗干扰能力和系统可靠性。

   

可靠性保证措施

  

先进的设计理念:

    产品设计中充分考虑到电应力设计、降额设计、冗余设计 、容差设计、热设计、电磁兼容防护、三防及振动设计等措施。

进口器件:

    核心器件选用原装进口,并经过严格的测试和老化。

自知知识产权的软硬件平台: 

    凭借东方电子在电力系统近30年的经验,自主研发的硬件平台,使得E5000的EMC电磁兼容水平达到了电力系统要求的最高等级-IV级,克服了传统的商用机或PLC电磁兼容能力较弱的缺点。软件平台采用实时多任务操作系统,避免了单一线程操作系统在“雪崩事件”时无法响应的缺点。

核心无功补偿算法: 

    采用国际上先进可靠的瞬时无功功率理论,使得E5000在功能方面,响应速度更快小于5ms, 输出谐波更小、补偿精度更高。

生产工艺检测保证:

    公司生产车间全面采用防尘、防潮、防静电环境,并引进多条日本、德国原装贴片和波峰焊生产线及自动检测设备,确保电子元器件的贴装无虚焊、粘连。先进的负载测试平台、高低温老化、潮湿、盐雾、电磁兼容试验室,确保产品生产过程的全面检验。这些可靠性方面的措施,确保了我公司的E5000高压无功补偿装置系列的可靠性处于国内先进水平。

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