一、拓?fù)涫‰?br />
節(jié)約成本=變壓器容量*損耗率*利用率*電價(jià)
以10Mvar容量機(jī)型為例,變壓器損耗為0.5%,年利用率為300天,則年節(jié)約成本=10M*0.5%*300*24=360000元。即選用特變電工直掛式TSVG,每年節(jié)約用電成本36萬(wàn)元。
圖1.特變電工TSVG拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖
二、散熱系統(tǒng)省電
圖2.風(fēng)機(jī)分組啟停示意圖
如上圖所示,以35KV 30MVar 箱式直掛機(jī)型為例:12臺(tái)風(fēng)機(jī)分為三組,共用一個(gè)風(fēng)道,由三個(gè)接觸器獨(dú)立控制,根據(jù)當(dāng)前IGBT結(jié)溫和負(fù)載量由主控決定三組風(fēng)機(jī)的投切。投切函數(shù)示意圖如下:
為了避免一組風(fēng)機(jī)無(wú)法運(yùn)行時(shí)影響整機(jī)的散熱效果,系統(tǒng)可以自動(dòng)啟動(dòng)后續(xù)組風(fēng)機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn),例如:如果A相風(fēng)機(jī)過(guò)熱或者接觸器無(wú)法吸合,系統(tǒng)將自動(dòng)啟動(dòng)B組風(fēng)機(jī)來(lái)接替A組工作。
三組風(fēng)機(jī)的啟停曲線可以根據(jù)環(huán)境溫度自動(dòng)修正,當(dāng)環(huán)境溫度較高時(shí),曲線整體向左下方向移動(dòng),當(dāng)環(huán)境溫度較低時(shí),曲線整體向右上方向移動(dòng)。
TSVG能夠?qū)崿F(xiàn)風(fēng)機(jī)分組啟停的一個(gè)結(jié)構(gòu)上的關(guān)鍵點(diǎn)是出風(fēng)口采用了自垂式百頁(yè),這種百頁(yè)在風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)自動(dòng)抬起,保證良好的出風(fēng)性能;風(fēng)機(jī)停止時(shí),百頁(yè)自動(dòng)下垂,有效的使風(fēng)道封閉,這在做風(fēng)機(jī)分組啟停時(shí),未啟動(dòng)的風(fēng)機(jī)組出風(fēng)口自動(dòng)關(guān)閉,保證了整機(jī)風(fēng)道的完整性,防止風(fēng)道短路的發(fā)生,保證了鏈節(jié)的可靠散熱。
圖4.a風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)自垂式百頁(yè)打開(kāi) b.風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行時(shí)自垂式百頁(yè)落下,風(fēng)道關(guān)閉
三、并機(jī)系統(tǒng)省電
TSVG內(nèi)置了每種機(jī)型負(fù)載量和損耗之間的關(guān)系,應(yīng)用在并機(jī)系統(tǒng)中,TSVG可以根據(jù)目前并機(jī)系統(tǒng)所需的負(fù)荷量,選取損耗最小的方式確定并機(jī)臺(tái)數(shù),進(jìn)行負(fù)荷分配,達(dá)到性能和損耗的最佳平衡點(diǎn)。
圖5. 12Mvar升壓機(jī)型效率圖表
上圖為12Mvar升壓機(jī)型效率圖表,列出了電抗器、IGBT等的損耗數(shù)據(jù)。在組成并機(jī)系統(tǒng)時(shí),主機(jī)會(huì)綜合SVG主體、連接變壓器或電抗器、散熱系統(tǒng)的綜合損耗數(shù)據(jù),根據(jù)當(dāng)前控制模式下的負(fù)荷需求,智能決定并機(jī)臺(tái)數(shù)及分配負(fù)荷,達(dá)到效率與性能的最優(yōu)。
圖6. 并機(jī)系統(tǒng)圖
以上圖4臺(tái)12MVar TSVG并機(jī)系統(tǒng)為例,主機(jī)運(yùn)行在恒電壓模式,動(dòng)態(tài)控制PCC點(diǎn)電壓,從機(jī)作為無(wú)功源接收主機(jī)的調(diào)度,某種工況下,假如主機(jī)計(jì)算出需要12MVar無(wú)功來(lái)保證PCC點(diǎn)母線的穩(wěn)定,則根據(jù)并機(jī)能耗曲線計(jì)算,2臺(tái)SVG各發(fā)6MVar無(wú)功即可滿足要求,這時(shí)主機(jī)會(huì)根據(jù)優(yōu)先級(jí)控制兩臺(tái)SVG脫網(wǎng)以減小損耗,留下兩臺(tái)SVG繼續(xù)掛網(wǎng)運(yùn)行來(lái)滿足無(wú)功需求。
節(jié)約成本=變壓器容量*損耗率*利用率*電價(jià)
以10Mvar容量機(jī)型為例,變壓器損耗為0.5%,年利用率為300天,則年節(jié)約成本=10M*0.5%*300*24=360000元。即選用特變電工直掛式TSVG,每年節(jié)約用電成本36萬(wàn)元。
圖1.特變電工TSVG拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖
SVG的散熱系統(tǒng)也是損耗較大的部分,傳統(tǒng)的做法是當(dāng)SVG并網(wǎng)后散熱系統(tǒng)不論是否需要都會(huì)持續(xù)工作,這對(duì)于大部分西北地區(qū)冬季應(yīng)用來(lái)說(shuō)都是很大的電能浪費(fèi)。我們基于多年電力電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn),以及對(duì)IGBT溫升的仔細(xì)研究,通過(guò)熱仿真和溫箱整機(jī)實(shí)驗(yàn)的方法,得到了IGBT溫升和負(fù)載量以及環(huán)境溫度之間的函數(shù)關(guān)系,通過(guò)這種函數(shù)關(guān)系,我們可以準(zhǔn)確計(jì)算出在一定負(fù)荷、一定環(huán)境溫度情況下所需的風(fēng)量,因此實(shí)現(xiàn)了風(fēng)機(jī)的分組智能啟停功能,這樣不但降低了散熱系統(tǒng)的損耗,而且見(jiàn)減小了SVG的噪聲,改善了電站的工作環(huán)境.
圖2.風(fēng)機(jī)分組啟停示意圖
圖3. 風(fēng)機(jī)智能啟停函數(shù)示意圖
上圖為風(fēng)機(jī)啟停函數(shù)示意圖,圖中橫坐標(biāo)為鏈節(jié)IGBT平均溫度,縱坐標(biāo)為當(dāng)前SVG的負(fù)載量,每組風(fēng)機(jī)對(duì)應(yīng)兩條曲線,分別代表風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)和停止。以A組風(fēng)機(jī)為例,當(dāng)前運(yùn)行工況下由IGBT平均溫度和SVG負(fù)載量?jī)蓚€(gè)坐標(biāo)可以唯一確定一個(gè)位于坐標(biāo)平面的點(diǎn),當(dāng)此點(diǎn)位于A組風(fēng)機(jī)“ON”曲線以上時(shí),風(fēng)機(jī)啟動(dòng),風(fēng)機(jī)啟動(dòng)后只有當(dāng)坐標(biāo)點(diǎn)位于“OFF”曲線以下時(shí),A組風(fēng)機(jī)才停止運(yùn)行,“ON”曲線和“OFF”曲線之間的部分作為控制滯環(huán),避免小的擾動(dòng)使風(fēng)機(jī)頻繁啟停。從坐標(biāo)平面可以看出,風(fēng)機(jī)啟動(dòng)的優(yōu)先級(jí)為A組>B組>C組,停止優(yōu)先級(jí)相反。為了避免一組風(fēng)機(jī)無(wú)法運(yùn)行時(shí)影響整機(jī)的散熱效果,系統(tǒng)可以自動(dòng)啟動(dòng)后續(xù)組風(fēng)機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn),例如:如果A相風(fēng)機(jī)過(guò)熱或者接觸器無(wú)法吸合,系統(tǒng)將自動(dòng)啟動(dòng)B組風(fēng)機(jī)來(lái)接替A組工作。
三組風(fēng)機(jī)的啟停曲線可以根據(jù)環(huán)境溫度自動(dòng)修正,當(dāng)環(huán)境溫度較高時(shí),曲線整體向左下方向移動(dòng),當(dāng)環(huán)境溫度較低時(shí),曲線整體向右上方向移動(dòng)。
TSVG能夠?qū)崿F(xiàn)風(fēng)機(jī)分組啟停的一個(gè)結(jié)構(gòu)上的關(guān)鍵點(diǎn)是出風(fēng)口采用了自垂式百頁(yè),這種百頁(yè)在風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)自動(dòng)抬起,保證良好的出風(fēng)性能;風(fēng)機(jī)停止時(shí),百頁(yè)自動(dòng)下垂,有效的使風(fēng)道封閉,這在做風(fēng)機(jī)分組啟停時(shí),未啟動(dòng)的風(fēng)機(jī)組出風(fēng)口自動(dòng)關(guān)閉,保證了整機(jī)風(fēng)道的完整性,防止風(fēng)道短路的發(fā)生,保證了鏈節(jié)的可靠散熱。
圖4.a風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)自垂式百頁(yè)打開(kāi) b.風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行時(shí)自垂式百頁(yè)落下,風(fēng)道關(guān)閉
三、并機(jī)系統(tǒng)省電
TSVG內(nèi)置了每種機(jī)型負(fù)載量和損耗之間的關(guān)系,應(yīng)用在并機(jī)系統(tǒng)中,TSVG可以根據(jù)目前并機(jī)系統(tǒng)所需的負(fù)荷量,選取損耗最小的方式確定并機(jī)臺(tái)數(shù),進(jìn)行負(fù)荷分配,達(dá)到性能和損耗的最佳平衡點(diǎn)。
圖5. 12Mvar升壓機(jī)型效率圖表
上圖為12Mvar升壓機(jī)型效率圖表,列出了電抗器、IGBT等的損耗數(shù)據(jù)。在組成并機(jī)系統(tǒng)時(shí),主機(jī)會(huì)綜合SVG主體、連接變壓器或電抗器、散熱系統(tǒng)的綜合損耗數(shù)據(jù),根據(jù)當(dāng)前控制模式下的負(fù)荷需求,智能決定并機(jī)臺(tái)數(shù)及分配負(fù)荷,達(dá)到效率與性能的最優(yōu)。
圖6. 并機(jī)系統(tǒng)圖