航天钧和之电能质量问题解决之道课件.pptx
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1、2023年6月27日星期二航天钧和之电能质量问航天钧和之电能质量问题解决之道题解决之道中国航天中国航天一、电能质量基本概念一、电能质量基本概念三、电能质量治理典型案三、电能质量治理典型案例例二、电能质量治理产品二、电能质量治理产品中国航天中国航天航天绿电 航天钧和科技有限公司前身是中国运载 火箭技术研究院第十八研究所是航天系统唯 一一家具有独立法人资质的伺服专业技术研 究所,属于中国最大的运载火箭及载入航天 飞行器研究、设计、生产基地中国运载火 箭技术研究院,是精密机电控制设备的专业研制单位,是中国航天伺服技术中心。研究领域集电力电子、液压、机电、燃气于一体,从事智能机电及工业自动控制产品的研
2、制、设计和生产。自上世纪50年代,十八所在航天伺服领域打破国外技术封锁,研制了以伺服阀、电机、气动机、传感器、涡轮泵和伺服控制器等为代表的200余种伺服产品,自力更生、自主奋斗,跨越九大技术台阶,开发出34种航天伺服系统,创立了一套比较完整的适应中国国情的航天伺服控制系统及理论体系,建立了完善的研究试验设施和配套体系。60年来,十八所产品以高质量、高可靠的卓越性能享誉航天领域,成功参加了100余次长征系列运载火箭发射任务十八所为中国航天事业的崛起和腾飞做出了突出贡献。与此同时,十八所根据自身技术特点和优势,积极开发民用产品,以中国航天的品牌为制高点,运用雄厚的人力、财力和物力资源,积极布局风力
3、发电、电能质量管理,做精做专,以解决客最迫切的问题为己任,为客户提供性价比最高的产品和最可靠的服务。中国工程院院士1名,部级专家2名,博士40余人,硕士200余人。企业 简介研发团队研发团队什么是电能质量 电能质量包括电压质量、电流质量、供电质量和用电质量,从严格意思上讲,衡量电能质量的主要指标有电压、频率和波形。其所存在的问题内容包括频率偏差、电压偏差、电压波动与闪变、三相不平衡、瞬时或暂态过电压、波形畸变(谐波)、电压暂降、中断、暂升以及供电连续性等。电能质量关注几大的问题电压波动和闪变电力系统频率偏差无功功率三相电压不平衡供电电压偏差谐波、间谐波电能质量问题电能质量问题产生原因电机类感性
4、复杂非线性负载无功无功功率功率三相负荷分布不均匀三相不三相不平衡平衡线路、负载电容器组的投切谐振谐振非线性负载固态开关负载谐波、谐波、间谐波间谐波电弧炉、电机类负载启动电压波电压波动闪变动闪变电弧炉、电机类负载启动电压上电压上升下降升下降电能质量问题产生后果 增加了无功和有功的损耗 来自供电部门的高额罚款。使线路及变压器的电压降增大,如果是冲击性无功功率负载,还会使电压产生剧烈波动,使供电质量严重降低。无功功率无功功率谐波谐波三相不平衡三相不平衡 三相电压不对称 影响变换器及其控制系统正常产生某些附加的非特征谐波 造成旋转电机受到负序磁场作用产生附加振动发热 负序电流和负序电压会造成继电保护装
5、置误动或拒动 引发局部串并联谐振,使供电中断、电网解裂等 电容器经常损坏;加速设备绝缘老化 断路器灭弧时间延长,影响开断容量 变压器、电动机、电力电缆严重发热 造成继电保护和自动控制装置误动作 干扰电子仪表计量和通信质量电能质量问题产生后果 功率因数很低 造成电机负荷转矩变化,影响自动化生产线正常工作 产生高次谐波,导致电压畸变电压波动和闪变电压波动和闪变谐振暂态谐振暂态电压上升、下降电压上升、下降 敏感负载不能正常运行 仪器仪表显示误差 精密仪器误动作。动力设备不能正常运行。电压上升还会烧毁用电设备。破坏设备绝缘,损坏电力电子设备,导致电线电缆短路,引起火灾。使谐波电流放大,烧坏电容电抗,以
6、及其他电力电子器件和。电能质量问题发展趋势电能质量问题发展趋势附一 最主要的电能质量问题一:无功功率 电源能量与感性负载线圈中磁场能量或容性负载电容中的电场能量之间进行着可逆的能量交换而占有的电网容量叫无功。无功功率的表达式:无功功率无功功率的定义的定义sinUIQ 在正弦电路中,功率因数是由电压和电流之间的相角差决定的,这种情况下,功率因数常用COS表示。功率因数功率因数UIS 视在功率cosUIP 有功功率关系 S2=P2+Q2 1、感性无功:电流矢量滞后电压矢量90度,如:电动机、变压器线圈、晶闸管变流设备等;2、容性无功:电流矢量超前电压矢量90度,如:电容器、电缆输配电线路、电力电子
7、超前控制设备等;3、基波无功:与电源频率相等的无功;4、谐波无功:与电源频率不相等的无功。无功分类无功分类附二 最严重的电能质量问题:谐波频率为1/T的分量为基波,频率为大于1的整数倍基波(50Hz中国)频率的分量称为谐波。谐波次数为谐波频率和基波频率的整数比。电压和电流总谐波畸变率:%100*)/(1UUTHDHu%100*)/(1IITHDHi22nnHUU22nnHII谐波谐波的的基本概念基本概念谐波基本概谐波基本概念图解念图解+=5次谐波7次谐波凡是具有整流电路的设备都产生谐波电流,主要工业设备:变频器、直流电源、中频炉、电弧炉。总结 面临现代用电负荷复杂的电能质量问题,用传统的单一的
8、设备已经不能够很好的解决问题,即使现在市场上的主流产品SVC也不能够用单一的设备同时解决无功、谐波、三相不平衡以及电压闪变和突变的问题,新一代的高压链式直挂SVG也仅仅能够解决无功以及缓解电压闪变和突变问题。往往面临糅合在一起的电能质量问题,现在主流市场采用数种设备一起使用,例如冲击性负荷采用链式直挂SVG加无源滤波通道解决高压侧谐波,再加上低压侧加有源滤波器。对于占有市场份额最大的SVC,它本身就是一个谐波源,自身就面对一个设计难维护难的特点,处理谐波也要靠低压侧加有源滤波器,并且无论是冲击性负荷还是其他负荷中应用SVC电容电抗随着其使用过程中的功能衰减直接缩短了其设备本身的使用时间,更甚至
9、现代市场还存在最传统的FC、SR以及MSC产品,这些产品使用对用户的用电侧的电能质量不但没有解决反而增加了其问题的严重性。因此电能质量问题呼吁着一种产品新型的产品能够集中解决无功、谐波、三相不平衡以及电压闪变和突变问题,所以低压SVG和APF这样的行业背景下诞生了,相信在未来的电网应用中,低压有源产品将必不可少。中国航天中国航天一、电能质量基本概念一、电能质量基本概念三、电能质量治理典型案三、电能质量治理典型案例例二、电能质量治理产品二、电能质量治理产品电能质量电能质量治理设备的发展历程设备的发展历程IGBT全控时代晶闸管半控时代机械自动投切时代固定补偿时代经历了经历了4个时代个时代集集中中补
10、补偿偿无源产品无源产品有源产品有源产品在低压负荷侧对单台用电设备进行补偿低压电容器/电抗器在总降变电所或功率因数较低、负荷较大的配电室的高压母线上集中安装高压电容器/电抗器TCR、MCR 型SVC低压SVG、APF链式SVG就就地地补补偿偿电能治理产品的发展趋势电能质量治理产品市场现状电能质量治理产品市场现状造成当前造成当前电能质量电能质量治理问题治理问题的原因的原因 大部分企业产品是无源产品,而且大部分还是电容电抗产品 当给客户解决无功补偿问题时,不能有效解决客户的谐波问题;解决了谐波问题又不能解决闪变问题等 只能在高压侧治理,缺乏在低压侧治理的产品 由于市场巨大且分散,进入企业门槛低,贴牌
11、及冒称进口产品等现象严重(电容电抗产品、APF等)有些厂家用无源产品冒充有源产品 有些厂家夸大产品效果 有源产品已经发生了很大的变化,以前印象中SVG等产品可靠性差、价格昂贵等情况已经根本改变 客户需要供应商在新技术、新产品方面做深入浅出的讲解 无功补偿和谐波治理之间的相互影响认识不足,经验不足,造成APF产品与无功补偿产品经常运行冲突,事故、故障经常发生 客户需求千差万别,只用现有产品已经不能满足客户需求,需要很强的系统分析能力和产品定制能力产品技术单一的局限产品技术单一的局限行业内企业水平参差不齐且鱼龙混杂行业内企业水平参差不齐且鱼龙混杂新技术、新产品发展快速,客户了解不够新技术、新产品发
12、展快速,客户了解不够供应商技术能力有待提高供应商技术能力有待提高航天钧和电能质量问题治理产品航天钧和电能质量问题治理产品静止无功发生器静止无功发生器SVG有源电力滤波器有源电力滤波器APF滤波型静止无功滤波型静止无功发生器发生器ASVG标准型有源电力标准型有源电力滤波器滤波器SAPF航天均和电能质量产品板块简述航天均和电能质量产品板块简述v 航天均和根据自身技术特点和优势,积极开发民用产品,以中国航天的品牌为制高点,运用雄厚的人力、财力和物力资源,积极布局风力发电、电能质量管理,做精做专,以解决客最迫切的问题为己任,为客户提供性价比最高的产品和最可靠的服务。v 电能质量管理产业板块,现已成功研
13、发顶级电能质量产品有源动态无功补偿发生器SVG、有源滤波器APF。我们在航天大环境大背景的支持下,坚持航天精神,坚持器件采购军品规格要求,坚持保持技术创新,坚持高标准高要求的生产化管理,做大做强航天的产品,全面推进电能质量产品在国民工业、市政建筑、居民生活的应用。航天航天SVGSVG基本原理基本原理Ps、Qs P1、Q1SVGPSVG、QSVG负载航天航天SVGSVG的补偿原理的补偿原理uiiitSVG的补偿原理补偿前电压、电流补偿后电压、电流SVGSVG的抑制谐波原理的抑制谐波原理IU/tuiSVGiSVG抑制谐波原理图 补偿前电压、电流 补偿后电压、电流航天航天SVG技术概述技术概述v军品
14、设计标准。安全、可靠、稳定。v先进的全数字化矢量控制。v完善的软件和硬件保护,具有丰富的采集接口与传感器测量电路。v柔性启动技术,确保电网无冲击。v基于瞬时无功功率理论的电流检测技术;v独有的高、低电压穿越功能,对系统电压宽范围适应。可在电网电压波动50%范围内仍保持正常运行;v高效的数字控制,使动态响应更快。v不仅不产生谐波,而且能在补偿无功功率的同时动态补偿谐波。vSVG 可跟随负载变化,动态连续补偿功率因数,可以发出无功,也可以吸收无功,彻底杜绝了无功到送的情况。v补偿功能多样化(无功功率补偿、谐波电流补偿、变压器补偿、指定谐波次数补偿、综合补偿等)v结构 特点 1)全面的热仿真设计,产
15、品能够适应多工况需求,安装方便。2)母线充放电优化控制,智能充电,自动放电,确保稳定、安全。3)在额定IGBT补偿容量的基础上,特别增加电容器补偿设计,设备耐冲击能力提升33.3%4)独特的远程监视控制功能,在控制室即可完成设备的全部操作控制、故障诊断与排除等等,大大减少人员工作强度。航天航天SVG技术优势技术优势顶级航天顶级航天可靠性高可靠性高20年寿命薄膜电容,对手都是不足5年的电解电容军品工艺军品工艺器件采购选型严格标准化高功能性强功能性强补偿无功、补偿谐波、治理三相不平横、缓解电网电压突变闪变结构独特结构独特整柜体积我在同行业中最小,但并非模块化。软件算法软件算法独有的变压器无功补偿策
16、略,自动补偿变压器额外的无功。独有独有DVTDVT技术技术抗电网电压畸变抖动,输出 电流不受 影响。SVGSVG产品型号说明产品型号说明 型号说明 XXXX-XXX-XXX-3L 接线方式 3L-3相3线制/4L-3相4线制设备容量 Kvar电压等级 400V/690V(更高电压需加变压器)SVG/ASVGSVG SVG 主要参数主要参数航天航天APF功能原理功能原理IP用电负荷用电负荷IF1系统阻抗系统阻抗RS Ip+IF1+IQ IF2SVGAPFIQ 发出一个与用电负载产生的谐波电流大小相等方向相反的谐波电流对消掉谐波。航天航天APF技术概述技术概述u独有的VDT技术u电网电压畸变时,输
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