新型智能化高压大功率变频节能系统装置生产技术 - 图文(4)

2019-04-22 11:30

★ 计算出系统发电成本。

光伏并网发电系统(100W~30KW)

※ 成果简介:

光伏并网发电系统主要用于输电线路调峰电站以及屋顶光伏系统。目前,已经有不少发达国家开始实施太阳能光伏发电屋顶计划:日本、德国先后实施了千座和万座光伏屋顶计划。已经完成了数千座太阳能光伏发电的屋顶计划,系统总装机超过了100MW。其中德国的西门子太阳能公司在慕尼黑建成了1MW的世界最大的光伏发电屋顶系统。1997年12月日本京都会议之后,美国副总统格尔和能源部部长分别宣布了“克林顿总统百万屋顶光伏计划”,预计2010年完成。“九五”期间,国家科委开始将太阳能屋顶并网发电系统列入国家科技攻关计划,预计在\十五\期间,国家将有更大规模的投入。

我校研制的光伏并网发电系统是以高性能的数字信号处理芯片(DSP)TMS320F240为控制核心,使用SPWM方式控制逆变器将太阳能电池输出的直流电逆变为交流电输送给电网。该系统具有数字信号系统的稳定性高、可靠性好和重复性好等伏点。 具体有以下几个特点:

1. 使用先进的DSP芯片进行控制,保护功能齐全,运行安全可靠; 2. 人机界面友好,用户可方便地通过按键和液晶显示对系统进行控制;

3. PC机可以通过标准RS232串口和光伏并网发电系统进行通讯,可以进行数据采集和控制运行方式;

4. 具有并网发电和独立逆变两种运行方式,用户可以在电网停电时,继续使用该系统获得品质良好的交流电源。

光伏并网发电以电能作为最终表现形式,具有传输极其方便的特点,且由于太阳能电池的原料--硅的储量十分丰富、太阳电池转换效率的不断提高、生产成本的不断下降,都促使太阳能光伏发电在能源、环境和人类社会未来发展中占据越来越重要的地位。

并网型的蓄电池充放电装置(500W~50KW) ※ 成果简介:

蓄电池组在许多行业中得到了广泛的应用,如电信和电力部门。由于蓄电池组长期工作在浮充状态,所以每隔数月需要进行一次放电,常规的方法是使用电阻箱直接进行放电,这造成了大量能源的白白损耗。日积月累,这部分能源的浪费是十分可观。简单进行一个计算,100节12V100AH的蓄电池一年如果放电一次,将造成12000度电的损失。随着现代电力电子技术的发展,并网型的蓄电池充放电装置开始得到应用。该装置可以在平时充当充电器,在需要进行蓄电池放电时将蓄电池输出的直流电逆变为交流电输送给电网,从而节约大量的能源和资金。

我校研制的并网型蓄电池充放电系统是以高性能的数字信号处理芯片(DSP)TMS320F240为控制核心,在蓄电池放电过程中,使用SPWM方式控制逆变器将蓄电池输出的直流电逆变为交流电输送给电网。该系统具有数字信号系统的稳定性高、可靠性好和重复性好等优点。具体有以下几个特点:

1. 使用先进的DSP芯片进行控制,保护功能齐全,运行安全可靠; 2. 人机界面友好,用户可方便地通过按键和液晶显示对系统进行控制;

3. PC机可以通过标准RS232串口和光伏并网发电系统进行通讯,可以进行数据采集和控制运行方式;

4. 同时具有对蓄电池进行充电和放电的功能。

变压器或电力线参数智能检测系统

※ 项目简介:

在供电线路中,掌握线路的负荷及各电参数的变化过程是非常有用的。电力参数纪录仪,可实时计算各参数的最大值、最小值及其它参数在对应时刻的数值,每过预先设定的一段时间后,即将此组数据保存下来,再由操作人员定期或随时用IC卡或手持度数器来读取,送到管理中心的计算机上进行处理,通过报表和图形将各参数的变化过程打印输出,供分析参考。系统结构如图1所示:

图1 系统结构示意图

系统由三部分组成:电力参数记录仪、安装有数据处理软件的上位管理计算机以及在记录仪和管理计算机之间传递数据的数据存储卡。

※ 软件功能:

在整个系统中,记录仪将各种参数记录下来并写入IC卡中,计算机软件则负责将IC卡中的数据读出,并经过相应的处理后将数据记入数据库。对于得到的数据,既可以以报表的方式也可以以图形的方式输出,以便于对系统的监测与管理。功能模块:卡片操作、基本数据、记录查询、报表输出、图形输出、系统管理、系统退出 软件结构如图2:

图2 上位机管理软件结构图

车用高效率稀土永磁发电机

※ 成果简介:

采用新一代稀土NdFeB永磁材料,改造传统的爪极汽车交流发电机,配以大功率晶体管

制成的精密控制、稳压电路,构成具国际领先地位的永磁汽车发电机系统。该系统的特点: 1. 电机磁能积高、电机体积可以减小,而功率可以增加较大;

2. 电机的低速性能超群,在500转/分左右即可以发电,高速性能也比较好;

3. 采用现代功率电子技术的稳压控制电路,技术先进,性能可靠,比硅整流电路优越许多;

4控制模式国内领先,采用的是模糊控制中的自寻优方法;

5. 保留了传统爪极电机的机壳、定子绕组形式、转子有新颖的设计,是汽车发电机的技术革新;

6. 对于国内汽车发电机行业是“技术创新”的范例。

※ 技术可行性:

我们已经在传统爪极电机的研究方面做了大量的工作,采用稀土磁钢嵌入式转子其性能比传统电机要全面提升,尤其是电机的低速性能有很大改善,控制电路采用功率电子技术和大功率晶体管,体现了产品的现代特色和先进性。

※ 市场前景:

采用稀土磁钢的交流汽车发电机,比传统爪极电机体积更小、性能更高,是目前爪极电机的更新换代产品,对于需要大功率、小体积发电机的场合(如带空调的能力等),具有较大的竞争力,预计会有较大的市场拥有量。

该电机性能、价格也是比较好的,对于高档一些的车型更具有吸引力。

电力系统可靠性分析软件REBULK

※ 成果简介:

电力系统可靠性分析软件REBULK2.0是合肥工业大学电气工程学院电力系统及其自动化研究所,在国家攀登计划、国家自然科学基金、安徽省自然科学基金等重点科研项目支持下研制完成。该软件基于现代电力系统安全经济理论,对包括发电和输电系统的组合电力系统安全性能进行分析,近年来先后通过4个IEEE国际标准测试电网、1个省级电网、2个市级电网的检验,充分证实了其正确性和实用性,软件性能达到国内领先水平。

REBULK的研究对象包括发电机、变压器、输电线路、断路器、继电保护、重合闸等几乎所有一、二次元件,重点考虑了发电机的计划检修停运及备用、故障停运、降额运行、升压变故障,输电线路的开路、瞬时性短路、永久性短路、线路间的相关故障和共同模式故障、主保护、后备保护和自动重合库的动作性能,单母线隔、单母分段、双母线、角型母线、3/2母线的动作原则、母线短路和开路故障、以及角形接线的故障导致的电站节点的分裂运行,考虑了断路器的拒动、误动、以及因绝缘损坏等发生的对地短路或活动性故障。

考虑负荷点降压变的故障的影响,并综合考虑负荷预测的不确定性及节点负荷门的相关性,采用聚类方法、概率抽样和随机波动的负荷模型模拟地区和系统的负荷。

当系统发生故障和异常运行状态时,对电厂进行再调度,以满足用户需求;因安全需要不得不切负荷时,在满足安全约束条件下提供以下调度原则,用户可以选择使用:系统切负荷量最小;发电成本最小;停电损失费用最小;考虑距离加权切负荷,即距故障点越近的节点切负荷值越大,越远切负荷值越小;考虑有功功率的合理分配,即各负荷点可断电负荷(三级负荷)先承担功率缺额之后再作调整。

在全面真实地模拟了系统的运行特性的基础上,REBULK分析软件为电力规划和运行部

门提供了研究电网的大量安全分析指标,找出制约网络的薄弱环节,提出有效的改进措施。软件的成功研制为我国电力工业发展作出了积极贡献。

REBULK分析软件自行生成电力系统拓朴结构,自动检查原始数据错误,基于Windows操作系统编程,具有友好的用户界面,可以利用鼠标和键盘由界面输入和修改原始数据,并通过表格和图形查看计算结果。

电力系统短期负荷预测系统STLF-HUT

※ 成果简介:

电力系统短期负荷预测系统STLF-HUT是由我校电力系统及其自动化专业开发的一个针对实际电力调度运行用户的负荷预测工具。

电力系统负荷预测是电力调度部门的一项重要任务,因为精确的负荷预测是经济、可靠和安全地电力系统运行和规划的依据,它直接关系到电力系统生产计划的制定和电力系统短期运行方式的安排。随着我国电力工业逐渐步入电力市场,电厂的产权多元化,电力供需形势发生变化,逐步由\卖方市场“变为\买方市场”。如何在电力市场环境下制定发电调度计划,从而既完成经济合同和国家下发的发、购电计划,又实现生产的经济调度计划,从而既完成经济合同和国家下发的发、购电计划,又实现生产的经济调度确保电网获得最大的经济效益,这对电力调度部门提出了新的要求。电力系统短期负荷预测对于系统的调度运行,就显得尤为重要。短期负荷预测也是能量管理系统(EMS)的重要组成部分,负荷预测已成为实现电力系统管理现代化的重要内容之一,但是,电力系统负荷预测长期以来都采用人工经验预测的方法,预测工作量大,自动化程度低,并对预测人员提出了很高的要求。同时,无法满足电力市场运营对负荷计划细度和精度的要求。

电力系统短期负荷预测系统是一个基于Windows操作系统的应用软件,采用微软公司的关系数据库系统Microsoft Access 97作为数据库平台,编程语言则选用了Microsoft Visual Basic 5.0,前者完成数据库的设计,后者完成界面的设计和计算任务,本软件包将电力系统负荷预测的传统方法与最新方法相结合,既包括常规的时间序列法、回归分析法等预测方法,也有神经网络和模糊预测等方法,可以根据实际负荷情况提出建议,由预测人员自由选择预测方法。该软件包有六个功能模块,分别实现负荷预测、负荷数据维护、数据查询、影响负荷因素输入、负荷数据分析演示、报表打印。软件的用户界面友好,操作方便灵活,运行稳定,用户经很短时间的培训即可使用本软件。

本软件适用于地区以上电力调度部门,可以充分满足电力调度运行部门的要求。

高炉DCS系统

※ 成果简介:

本项目是对1996年研制的DCS系统进行技术改造。

1. 技术目标:满足高炉生产工艺要求,PLC控制、上位机监视、网络系统运行可靠,为高炉稳产、高产创造条件。

2. 技术内容:将S5PLC硬件升级到S7PLC,STEP5软件升级到STEP7;将工控机升级到P4,用WinCC5.0取代Genie2.0软件,操作系统改为Windows200,选择稳定可靠的西门子通讯网络;PLC控制柜制作,现场各种传感器信号的联结;DOS系统的安装调试运行。

3. 主要的技术方法:利用STEP7PLC和winCC软件的相容性和一致性,以及西门子网络结构造3#高炉DCS系统基本框架。采用PLC和组态软件的编程技术、检测技术、网络通讯等适用的控制方法和先进的控制手段,现高炉生产过程的自动控制,提高数据通迅和工控机的运行速度及可靠性,从而提高DOS系统的性能指标和运行效果。

4. 推广应用前景:本项目适用于容积为380-400立方米的高炉DCS系统技术改造,投资额50万元,对国内中小型高炉的推广应用前景广阔。

高炉工业电视监视系统

※ 成果简介:

1. 原理及方法:本系统采用微量气体保护方式,通过炉壁连接体将摄像头放入炉内,来获取炉内工作状况,并将信号传输到控制室的监视屏幕上,以便看到炉膛内料面的真实图像,信号还可以传输至计算机上进行图像处理;让高炉工长直接看到炉内真实状况,从而是安全生产、经济运行所不可缺少的装置。

2. 系统功能:实现高炉炉内料面监视;实现炉顶设备工况监视;实现槽下装料工况监视;实现高炉出铁工况监视。

3. 技术特点:采用结构化设计,安装维修便捷;具有环境适应性强,耐高温、视场角大、图象清晰、用气量少、使用寿命长等特点。

4. 推广应用:在系统冶炼操作中,高炉工长凭借压力、温度、透气性等工艺参数指挥生产。使用本系统后,高炉工长直接观察到炉内料面分布、气流分布,是高炉工长指挥生产的好助手。本项目投资额35万元,在国内正处于推广应用阶段,市场潜力巨大。

高炉槽下装料控制及自动补偿系统

※ 成果简介:

本系统完成槽下装配料电控系统设计、设备选型与制造、安装和调试;完成上料程序、补偿程序、监控程序的设计。该系统能满足高炉上料生产工艺要求,完成相关设备的控制,实现所需的配料方式和称重自动补偿功能。前端数据采集选用西门子S7300PLC,后端工控机应用C++Builder编程,可选用几种形式的通迅网络。高炉上料制度、矿石种类和每批次的重量能自动记灵,强化了工艺管理。本项目投资额120万元,仅相当国外进口系统的一半价格,符合低成本自动化的发展方向,在国内中小型高炉应用性/价比高,维护方便;本系统已经在合钢3#高炉、4#高炉成功运行多年。

基于485总线方式的蓄电池内阻测试装置

※ 成果简介:

以蓄电池组为后备电源的电源系统在电力系统和通信基站等重要场合中应用非常广泛。蓄电池组与整流电源组成成套设备,在正常情况下,整流电源将交流电源转变为直流电,为负载供电的同时给蓄电池充电,保证蓄电池处于满容量状态;当发生交流停电时,蓄电池组转


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