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摘要:本文首先基于高压变频技术展开了分析,其中就高压变频技术的发展进程和几点方式进行了综述。进而针对“多电平”的变频方式,阐述其在电厂节能方面的工作机理和优越点。最后,立足于上述两点,简述其在电厂节能方面的具体应用。
关键词:高压变频技术;发电厂;技能技术
0前言
随着经济建设的不断深入,关于强化电力建设已成为经济持续增长的关键。在科学技术时代,大力发展节能型电力产业是适应社会需求与建设的重要内容。据此,在电厂的运行特点上,如何实现电厂的节能是深化电力产业发展的难点,也是强调技术创新的结合点。目前,基于高变频技术的节能方式,已广泛运用于电厂之中,在一定程度上强化电力的运行效率,而且降低了运行成本和电能损耗。本文在审视高频技术的现状下,系统阐述了高频系统的方式和机理,旨在明确高频技术在电厂节能方面的深入运用与技术创新。
1高压变频技术分析
随着电力技术的不断发展,高压变频技术逐渐成为电力发展的新动力。就目前的形式来看,高压变频在发电厂技能方面的研究,主要基于变频系统和工作原理。往下就针对该两方面进行阐述。
1.1高压变频技术的特性
1.1.1“高—低—低”的变频系统方式
首先在降压器的作用下对高压进行降压处理,进而在低压变频器的拖动下,实现大功率电动机的低压工作状态。该种变频方式不属于高压变频的范畴。
1.1.2“高—低—高”的变频系统方式
首先在降压器的作用下将高压以低压的形式输入变频器。进而变频器在升压变频器的拖动下,实现低频电压的再升高。该变频方式在实际的操作中占地量大,且需要配置相应的滤波器。
1.1.3“高—高”的变频系统方式
该变频系统是基于N个功率开关器串联而形成的逆变器形式。系统的电压较高时,功率开关器在耐低压状态下,逆向变压器的耗损量增加,进而导致了变频系统的效率和可靠性较低。同时,该变频方式下产生的加速度较大,产生的谐波成分较多,进而造成设备的维护工作复杂,还必须配置滤波设备。
1.1.4“多电平”的变频系统方式
多电平的变频系统方式,在一定程度上较理想,与前三种方式区别在于功率器件的参与,大大降低了开关频率。该变频方式的工作机理是将高压分割成N个低压电平,进而在逆向变频器的叠加之下没实现电平数的增加。而且,合成的电平呈阶梯状态下,分级越多其电压畸形化的几率就越小。同时,该变频的优越点在于基于常规的低压变频器,实现了高压变频状态下的需求,并在源头上避免了谐波的产生,削减了较大加速度下对于电设备的损坏。不过,该变频方式的缺点在于频率变化系统的控制过于复杂、开关器件量大,操作方面的短板过于明显。
1.2“多电平”变频系统的工作机理
在该部分的阐述中,主要针对电厂已有的发电设备,诸如水泵和风机等的运行特性,阐述在技术方面采用“多电平”系统的工作机理。同时,图(1)为高压分割叠加式的5电平,是阐述的主要素材。
图(1):高压分割叠加式5电平
1.2.1工作机理
在多绕阻隔变压器的作用下,将高压分割成若干低压组,再在常规的低压功率器件之下,形成整流的方式进入多电平叠加的逆变器之中,以合成余弦高压点波形。该种变频工作机理,在一定程度上强化了高压变频器的稳定性,是比较理想状态下的方式。
1.2.2系统的优越点
(1)分割式的变压器的设计,在一定程度上实现了多点式的形式,也就是,在N个副边,形成了不同差值的电压初相角,进而在提高功率的基础上,削减了低次谐波的产生。
(2)在级联式的叠加5电平式作用下,可以实现+U、0、—U等的电平输出。同时,在SPWM的局部优化作用下,可以实现十分理想状态下 的电流波形,且从实际的情况而言,其形成高次谐波较小,在运行中不许添设滤波器。
(3)该变频方式相当于在电网和电机之间添设了容性隔离,以实现变频系统的功率因素增大,一般情形下可达94%以上。
2高压变频技术在发电厂节能方面的应用
随着电力产业的发展,高压变频技术也已广泛运用于电厂之中。在该部分的阐述中,主要基于某供水系统,以及其高压变频机理,阐述其节电进程和效果。
该供水系统,其动力部是一台6KV/290KV,17电平的高压变频器作用下的供水系统。水泵在运行中,额定电压在6kv左右;额定功率在200kw左右;额定转速在210r/s。该动力系统的具体供水系统如图(2)。
图(2)供水系统
从实际的变频系统来看,其主要的机理在于隔离功率和变压器的输入构成,并在隔离器上实现两侧的24个位点的独立切割电压,进而成为了24个独立单元的供电形态。
从图(2)可以看出,该供水系统的运行是在满足发电需求的状态下,白天实行0.55Mpa的管压值调整,转速是自动控制状态下的20r/s左右,这样一来,可以实现38%的节电效果;在夜间工作状态,实行的管压值在0.5Mpa,转速自动控制在18r/s左右,这种运行状态下可以达到52%的节电效果,且功率因素也提高至0.19,变频器的谐波量相对较小,其谐波的分量削减了0.3%。同时,电动机在启停的进程中,电压比较平稳,电机的综合指标比较良好。
3结语
电力发展的低碳节能是适应社会发展所必须。目前,在高压变频技术的机理作用下,在一定程度上优化了电力发展的低碳性,尤其是在电力产率、运行成本、资源节约等方面,有着较大的提高意义。相信,随着我国国民经济的不断发展,关于高压变频技术在电厂上的应用会更加深入,若干技术创新也会随之跟进。
参考文献:
[1]高跃.高压变频调速技术在发电厂节能方面的研究与应用[J].电力系统自动化,2002(14)
[2]邓贤东.张家口发电厂300MM锅炉一次风机节能改造研究与实践[D].华东电力大学,2004
[3]徐会明.特定消协式变频器在火电厂中的应用[J].电力系统自动化,2004(06)
[4]张方.改进型PWM调制多电平逆变频研究[J].电力系统及其自动化学报,2004(03)
[5]高跃.中高压潜油电泵变频调速技术的研究与应用[J].电气传动,2001(05)
[6]马志刚.高压变频调速技术的研究及其应用[J].电气传动.1999(04)
关键词:高压变频技术;发电厂;技能技术
0前言
随着经济建设的不断深入,关于强化电力建设已成为经济持续增长的关键。在科学技术时代,大力发展节能型电力产业是适应社会需求与建设的重要内容。据此,在电厂的运行特点上,如何实现电厂的节能是深化电力产业发展的难点,也是强调技术创新的结合点。目前,基于高变频技术的节能方式,已广泛运用于电厂之中,在一定程度上强化电力的运行效率,而且降低了运行成本和电能损耗。本文在审视高频技术的现状下,系统阐述了高频系统的方式和机理,旨在明确高频技术在电厂节能方面的深入运用与技术创新。
1高压变频技术分析
随着电力技术的不断发展,高压变频技术逐渐成为电力发展的新动力。就目前的形式来看,高压变频在发电厂技能方面的研究,主要基于变频系统和工作原理。往下就针对该两方面进行阐述。
1.1高压变频技术的特性
1.1.1“高—低—低”的变频系统方式
首先在降压器的作用下对高压进行降压处理,进而在低压变频器的拖动下,实现大功率电动机的低压工作状态。该种变频方式不属于高压变频的范畴。
1.1.2“高—低—高”的变频系统方式
首先在降压器的作用下将高压以低压的形式输入变频器。进而变频器在升压变频器的拖动下,实现低频电压的再升高。该变频方式在实际的操作中占地量大,且需要配置相应的滤波器。
1.1.3“高—高”的变频系统方式
该变频系统是基于N个功率开关器串联而形成的逆变器形式。系统的电压较高时,功率开关器在耐低压状态下,逆向变压器的耗损量增加,进而导致了变频系统的效率和可靠性较低。同时,该变频方式下产生的加速度较大,产生的谐波成分较多,进而造成设备的维护工作复杂,还必须配置滤波设备。
1.1.4“多电平”的变频系统方式
多电平的变频系统方式,在一定程度上较理想,与前三种方式区别在于功率器件的参与,大大降低了开关频率。该变频方式的工作机理是将高压分割成N个低压电平,进而在逆向变频器的叠加之下没实现电平数的增加。而且,合成的电平呈阶梯状态下,分级越多其电压畸形化的几率就越小。同时,该变频的优越点在于基于常规的低压变频器,实现了高压变频状态下的需求,并在源头上避免了谐波的产生,削减了较大加速度下对于电设备的损坏。不过,该变频方式的缺点在于频率变化系统的控制过于复杂、开关器件量大,操作方面的短板过于明显。
1.2“多电平”变频系统的工作机理
在该部分的阐述中,主要针对电厂已有的发电设备,诸如水泵和风机等的运行特性,阐述在技术方面采用“多电平”系统的工作机理。同时,图(1)为高压分割叠加式的5电平,是阐述的主要素材。
图(1):高压分割叠加式5电平
1.2.1工作机理
在多绕阻隔变压器的作用下,将高压分割成若干低压组,再在常规的低压功率器件之下,形成整流的方式进入多电平叠加的逆变器之中,以合成余弦高压点波形。该种变频工作机理,在一定程度上强化了高压变频器的稳定性,是比较理想状态下的方式。
1.2.2系统的优越点
(1)分割式的变压器的设计,在一定程度上实现了多点式的形式,也就是,在N个副边,形成了不同差值的电压初相角,进而在提高功率的基础上,削减了低次谐波的产生。
(2)在级联式的叠加5电平式作用下,可以实现+U、0、—U等的电平输出。同时,在SPWM的局部优化作用下,可以实现十分理想状态下 的电流波形,且从实际的情况而言,其形成高次谐波较小,在运行中不许添设滤波器。
(3)该变频方式相当于在电网和电机之间添设了容性隔离,以实现变频系统的功率因素增大,一般情形下可达94%以上。
2高压变频技术在发电厂节能方面的应用
随着电力产业的发展,高压变频技术也已广泛运用于电厂之中。在该部分的阐述中,主要基于某供水系统,以及其高压变频机理,阐述其节电进程和效果。
该供水系统,其动力部是一台6KV/290KV,17电平的高压变频器作用下的供水系统。水泵在运行中,额定电压在6kv左右;额定功率在200kw左右;额定转速在210r/s。该动力系统的具体供水系统如图(2)。
图(2)供水系统
从实际的变频系统来看,其主要的机理在于隔离功率和变压器的输入构成,并在隔离器上实现两侧的24个位点的独立切割电压,进而成为了24个独立单元的供电形态。
从图(2)可以看出,该供水系统的运行是在满足发电需求的状态下,白天实行0.55Mpa的管压值调整,转速是自动控制状态下的20r/s左右,这样一来,可以实现38%的节电效果;在夜间工作状态,实行的管压值在0.5Mpa,转速自动控制在18r/s左右,这种运行状态下可以达到52%的节电效果,且功率因素也提高至0.19,变频器的谐波量相对较小,其谐波的分量削减了0.3%。同时,电动机在启停的进程中,电压比较平稳,电机的综合指标比较良好。
3结语
电力发展的低碳节能是适应社会发展所必须。目前,在高压变频技术的机理作用下,在一定程度上优化了电力发展的低碳性,尤其是在电力产率、运行成本、资源节约等方面,有着较大的提高意义。相信,随着我国国民经济的不断发展,关于高压变频技术在电厂上的应用会更加深入,若干技术创新也会随之跟进。
参考文献:
[1]高跃.高压变频调速技术在发电厂节能方面的研究与应用[J].电力系统自动化,2002(14)
[2]邓贤东.张家口发电厂300MM锅炉一次风机节能改造研究与实践[D].华东电力大学,2004
[3]徐会明.特定消协式变频器在火电厂中的应用[J].电力系统自动化,2004(06)
[4]张方.改进型PWM调制多电平逆变频研究[J].电力系统及其自动化学报,2004(03)
[5]高跃.中高压潜油电泵变频调速技术的研究与应用[J].电气传动,2001(05)
[6]马志刚.高压变频调速技术的研究及其应用[J].电气传动.1999(04)