武汉大学——供用电系统谐波隔离技术及产业化

发布时间 :2018-09-10 来源 :知交所 浏览量 :164

技术优势

先进性:1.滤波效果好:谐波隔离装置串联接入谐波源,被隔离后不会通过并联电缆和电容器支路放大谐波电流,对电网的谐波污染小2.功率因数高:谐波隔离装置可以动态控制和调整可变电抗器和电容器串并联组件的组合方式和参数,实现谐波指标达标和功率因数提高3.附加损耗低:谐波隔离装置采用晶闸管电力电子开关,要么处于导通状态、要么处于关断状态,其功率损耗远小于IGBT器件高速开关状态的损耗4.系统电流小:谐波隔离装置通过并联电抗器和并联电容器组合,使系统无功电流大大降低5.广谱滤波成本低:谐波隔离装置2的幂次方设置可变电抗器和电容器串并联组件的参数,4条串联支路可以动态控制和调整15组串并联组合方式相当于15条无源滤波LC谐振支路同时工作。6.运行维护方便:谐波隔离装置采用免维护自动运行方式工作需人工*作。7.安全性好:无源滤波装置的剩余无功功率将对电网造成不利影响,当系统内阻抗不可忽略时,系统电压将大幅提高,电压偏移超标;而谐波隔离装置不向系统注入剩余无功功率。无源滤波装置可能与系统发生参数谐振,而谐波隔离装置可以通过调整电抗器或电容器参数消除参数谐振有源滤波产生的谐波源由于测量和制造精度以及滞后性的影响,无法完全抵消非线性负荷产生的谐波,而且谐波会在并联电容器和电缆支路中放大谐波电流;另外有源滤波功率器件的发热严重,过热损坏可能导致相间短路和越级跳闸,而谐波隔离装置采用晶闸管开关控制技术,在工频下稳态工作,损耗小,不易损坏,因此安全性好。

主要技术指标:电压等级(kV)0.4kV, 6kV,10kV, 27.5kV, 35kV隔离谐波次数:2次及以上谐波符合国家标准:GBT14549--93《电能质量-公用电网谐波》谐波隔离后,隔离点的公用电网电压(相电压)总谐波畸变率低于国家标准(不含系统本身具有的谐波):0.38kV≤1.6%(国标5.0),610kV≤1.3%(国标4.0),3566kV≤1.0%(国标3.0);用户注入电网的谐波电流允许值应保证各级电网谐波电压在限值范围内。

项目背景

在现代工业和民用供电系统中,由于存在大量非线性负载,例如:电弧炉、感应炉、电力机车、整流设备、变频设备、日光灯、气体放电灯以及其它含有大功率半导体器件或电弧、铁磁设备等非线性负荷,在电网中就会产生相应的非线性电流;而非线性电流在电网阻抗上产生压降,使供电电压波形发生畸变,变为非正弦波。谐波对电网和电气设备将产生不良影响,甚至干扰控制系统、保护系统、通信系统和计量系统,导致生产不能正常进行,产品质量和产量以及经济效益下降。

效益评价

经济效益和技术效果:(1减少谐波使公用电网中的元件产生附加谐波损耗;2提高发电、输电、用电设备和并联电容器无功补偿装置的使用效率和使用寿命;3减少谐波对各种电气设备的正常工作的不良影响,如使电动机引起附加发热、产生机械震动、噪声和过电压,使变压器局部严重过热、绝缘老化、寿命缩短以至损坏等;4避免谐波引起电网局部的并联谐振和串联谐振导致电网严重事故;5减少谐波对邻近的通信系统产生干扰,提高通信质量;6避免谐波引起的继电保护和自动装置误动作、电气测量仪表不准确等现象,提高工业生产和电网运行的安全性和经济性。

 

应用领域

应用范围:广泛用于冶金、铁路、石油、化工、建材、机电、加工、制造、电力、矿产、国防等行业各类电炉谐波、大功率整流、变频、逆变等负荷的谐波隔离以及其它大功率非线性负荷的谐波隔离;电气化铁路牵引变电站谐波隔离;调度系统、控制系统、信号系统、保护系统、通信系统和计量系统与谐波污染严重的供电系统的谐波隔离;具有改善电能质量、提高能源利用效率、降损节能的技术效果和经济效益。

市场前景:依据全国发电机组来估算,截至2016年6月底我国发电机组装机达到15.2亿千瓦,谐波隔离装置总容量大约占我国发电机组装机总容量的10%左右,保守估算谐波隔离装置市场容量大约为4260多亿元人民币,每年新增10%左右,年新增大约426多亿人民币。  

合作方式

专利许可、专利入股。

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