成果名称: 用户侧电能品质提升技术及应用
完成单位: 浙江柒号电科技有限公司
研究起止时间: 2019.01 至2020.12 转让范围: 不转让
成果评价单位: 中科高博(北京)科学技术服务中心
成果推荐单位: 中科高博(北京)科学技术服务中心
所处阶段: 中期阶段 评价方式: 机构评价
成果简介
一、项目背景及由来 目前国家电网的一般的客户端配置方法是变电站分配高压电网(1万伏或3.5万伏)输送到各个用电客户端,客户端设置高压向低压(400伏)转换的变压器,通过低压配电系统向各个用电终端负载供电。 用电负载在运行的过程中会产生各种干扰,产生电污染。如:电动机启动、变频器和整流器等非线性负载的运行、电网的雷击------等等。 由于电网和用电负载之间是直接连通的,一方面电网的电污染会影响到用电负载,进而影响到用电设备的运行表现,严重时会导致用电设备无法实现其功能甚至引发故障;另一方面,用电负载的电污染亦会影响到国家电网,进而影响到国家电网的安全运行并通过国家电网影响到其他用电客户。 电污染最直接的表现是用电效率的降低,有功和无功电能耗的增加,最终反映为用电电费的增加,其中尤以谐波干扰为甚。而项目公司在公司成立之前就已组织海峡两岸各领域的电力科研人员,钻研近十年时间,研究涉及:谐波成因机理、谐波对现有电力系统的影响、谐波对空间环境的污染、谐波的模型建立、基于谐波治理的电力系统优化等等。基于以上研究基础,结合国内外电力优化的巨大市场需求特提出了本项目。 二.项目简介 本项目针对电力系统中的谐波污染,系统性的设计一整套基于谐波治理的电力系统优化方案。一方面,通过在现有用户高压变配电系统和低压系统之间插入电力品质优化装备(简称PQCS),以系统化的方法实时采集供电高压侧和负载低压侧的用电电力数据,经过我公司为此系统特制的控制策略算法解析,最终控制PQCS实现总谐波的双向有效抑制并大幅有效降低用电损耗(经实测可平均降低电耗达到15%);更进一步地,将各终端采集的电力数据通过网络传送至大数据平台,经过数据分析整合,可实现用户用电规划、优化用电设备构成、用电设备的安全预警等等。将极大地改善现有用电客户的盲目用电现状,达到理性用电、智能用电的目的。 三、项目研究内容: 1.深入研究谐波成因机理,评估谐波对现有电力系统的影响、评估谐波对空间电场环境的污染、建立覆盖上述内容的有效谐波数学模型。 2.在以上研究的基础上,首先完善相关理论基础,然后分别建立基于谐波治理的电力系统优化方案、建立参与控制的谐波算法,建立工程计算的数学模型、样机研发等等。 3.组织小规模试生产,并成功推向市场。 4.目前正起草电力优化技术的企业标准,适当的时候推动取得许多国际权威性的认可与奖项,此技术在全球电力领域具有领先优势,公司掌握一批核心技术、拥有一批自主知识产权,获得软件著作权1项,国内专利9项。 此项目将向国际展示我国电力优化所拥有的前端科技与重大贡献。并有着前所未有的巨大市场需求,必将引领电力产业的升级,同时也将创立新的谐波与电力优化标准。 产品客户目标为国家电网的所有用电客户,包括新建和现有设备技术改造升级的。在国内市场逐步成熟后拟将进一步推向国际市场。在不远的将来电力优化技术将可能成为用电客户的标准配置,产品的加速普及与升级换代必将孵化出惊人的市场推动力,市场发展前景非常广阔。 四、项目创新点 1、材料创新:从材料方面舍去了取向性的矽钢片改用高性能超节约能源的“非晶质合金材料(AmorphousAlloy);其铁损是现用取向性矽钢片的1/3--1/5,大幅度减少了迟滞损失” 2、结构创新: 结构上新增了高压有载稳压装置,配以智能化电脑的计算参数,通过调整一次侧进线高压电压,在二次侧客户端(低压负载)将可获得稳定的额定输出电压和优化了的负载特性参数,不受母线电压的变化而变化;使得负载端的敏感用电设备得以稳定运行,从而使得客户生产线产品的不良率可以下降,有效提升产品品质和产能。 3、应用创新: 本项目系统特制的控制策略算法解析,最终控制PQCS实现总谐波的双向有效抑制并大幅有效降低用电损耗(经实测可平均降低电耗达到15%);更进一步地,将各终端采集的电力数据通过网络传送至大数据平台,经过数据分析整合,可实现用户用电规划、优化用电设备构成、用电设备的安全预警等等。将极大地改善现有用电客户的盲目用电现状,达到理性用电、智能用电的目的。
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