一、技術(shù)名稱：動(dòng)態(tài)諧波抑制及無功補(bǔ)償綜合節(jié)能技術(shù)
二、技術(shù)所屬領(lǐng)域及適用范圍：煤炭、電力、鋼鐵、有色金屬、石油石化、化工、建材、機(jī)械、紡織等行業(yè)
三、與該技術(shù)相關(guān)的能耗及碳排放現(xiàn)狀
低壓配電網(wǎng)普遍存在功率因數(shù)低的問題，而電容器無法對動(dòng)態(tài)無功功率行補(bǔ)償，造成電網(wǎng)損耗量大。目前應(yīng)用該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)節(jié)能量約1萬tce/a，CO2減排約3萬t/a。
四、技術(shù)內(nèi)容
1.技術(shù)原理
檢測采用FBD法，控制算法為無差拍電流控制，針對負(fù)載需要進(jìn)行單補(bǔ)無功功率、抑制全部諧波、補(bǔ)償無功和抑制諧波、抑制某些次諧波、補(bǔ)償三相不平衡。實(shí)時(shí)檢測電網(wǎng)無功和諧波電流，并輸出反向電流以抵消無功和諧波電流。
2.關(guān)鍵技術(shù)
參考電流實(shí)時(shí)檢測技術(shù)、逆變器控制技術(shù)、可靠性設(shè)計(jì)。
3.工藝流程
使用高速32位DSP作為主控制元件，以新型大功率電力電子開關(guān)器件IGBT作為VSI逆變主電路，采用改進(jìn)型FBD 電流檢測法、無差拍控制法等先進(jìn)算法，以及安全、可靠的IGBT驅(qū)動(dòng)與保護(hù)模塊，實(shí)現(xiàn)高速、連續(xù)的補(bǔ)償負(fù)載所需的無功、諧波、三相不平衡電流，優(yōu)化輸入電網(wǎng)電能的質(zhì)量。工作原理如圖1所示。
圖1 動(dòng)態(tài)諧波抑制及無功補(bǔ)償系統(tǒng)工作原理圖
五、主要技術(shù)指標(biāo)
在額定范圍內(nèi)功率因數(shù)(補(bǔ)償后)可達(dá)0.96以上，在額定范圍內(nèi)總諧波畸變率可控制在6%以下。
六、技術(shù)鑒定、獲獎(jiǎng)情況及應(yīng)用現(xiàn)狀
該技術(shù)2009年已通過湖南省科委、湖南省經(jīng)委、湖南機(jī)械行業(yè)管理辦公室組織的鑒定。經(jīng)電力工業(yè)、電力設(shè)備及儀表質(zhì)量檢測中心檢測，符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求，達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平。該技術(shù)已在湖南、廣西等省應(yīng)用。
七、典型應(yīng)用案例
典型用戶：廣西省欽州市巨龍港務(wù)有限公司、廣西省欽州市金聯(lián)達(dá)選礦廠、廣西省欽州市中南礦業(yè)有限公司、廣西柳州五菱柳機(jī)動(dòng)力公司、吉林通化供電公司、湖南省長沙市威重化機(jī)有限公司
典型案例1
建設(shè)規(guī)模：3000kVA變壓器 安裝4臺(tái)動(dòng)態(tài)諧波抑制及無功補(bǔ)償設(shè)備。主要改造內(nèi)容：針對中頻爐導(dǎo)致的無功和諧波問題，采用動(dòng)態(tài)諧波抑制及無功補(bǔ)償設(shè)備來抑制諧波并提高功率因數(shù)。節(jié)能技改投資額160萬元，建設(shè)期1個(gè)月。年節(jié)能255tce，年節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益29萬元，投資回收期6年。
典型案例2
建設(shè)規(guī)模：630kVA變壓器，安裝1臺(tái)動(dòng)態(tài)諧波抑制及無功補(bǔ)償設(shè)備。主要改造內(nèi)容：針對港口吊裝設(shè)備導(dǎo)致的動(dòng)態(tài)沖擊無功功率，采用動(dòng)態(tài)諧波抑制及無功補(bǔ)償設(shè)備來提高功率因數(shù)。節(jié)能技改投資額43萬元，建設(shè)期2個(gè)月。年節(jié)能68tce，年節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益20萬元，投資回收期2.5年。
八、推廣前景及節(jié)能減排潛力
動(dòng)態(tài)諧波抑制及無功補(bǔ)償是一種代表未來發(fā)展趨勢的電能質(zhì)量綜合治理設(shè)備，在電力系統(tǒng)、工業(yè)企業(yè)、市政設(shè)施中均可應(yīng)用，應(yīng)用領(lǐng)域廣闊。動(dòng)態(tài)諧波抑制及無功補(bǔ)償設(shè)備的大規(guī)模應(yīng)用能夠在很大程度上解決配網(wǎng)的無功、諧波、三相不平衡等問題，更好避免無功功率造成的配網(wǎng)線損，提高用電效率，節(jié)約電能，降低電力公司的營銷成本，提高利潤水平。預(yù)計(jì)該技術(shù)未來5年能推廣到30%，形成節(jié)能能力10萬tce/a，減排能力約26萬tCO2/a。
