低壓節(jié)能控制系統(tǒng)淺談企業(yè)高低壓配電網(wǎng)電氣節(jié)能新技術

低壓節(jié)能控制系統(tǒng)淺談企業(yè)高低壓配電網(wǎng)電氣節(jié)能新技術

原始的高低壓配電網(wǎng)系統(tǒng)存在很大的電能浪費情況，為了節(jié)約企業(yè)的總體用電成本，在設計新的高低壓配電網(wǎng)系統(tǒng)時，節(jié)能是需要重點考慮的設計目的，需要制定詳細的相關防范措施，使節(jié)能、綠色成為新系統(tǒng)的主要特色。在設計過程中，除了要實現(xiàn)節(jié)能這一點外，還要保證新的高低壓配電網(wǎng)系統(tǒng)足以支持企業(yè)的用電需求，保障企業(yè)正常運轉(zhuǎn)。企業(yè)應用高低壓配電網(wǎng)電氣節(jié)能新技術，低壓節(jié)能控制系統(tǒng)主要是為了節(jié)約用電成本，提高整個企業(yè)的作業(yè)效率。

1 企業(yè)高低壓配電網(wǎng)電氣節(jié)能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1．1高壓配電網(wǎng)電氣節(jié)能技術

諧波治理主要是動態(tài)治理負載及TCR運行過程中產(chǎn)生的諧波，并減少母線電流的畸變率，從而提高高壓配電網(wǎng)電能的質(zhì)量。無功調(diào)節(jié)主要針對的是高壓母線中的無功電流，對無功電流進行補償，使其達到能夠維持母線電壓、完善功率因數(shù)的程度。在實現(xiàn)綜合治理高壓配電網(wǎng)中的諧波和無功電流時，能夠同時實現(xiàn)高壓配電網(wǎng)電氣節(jié)能。

檢測與控制HVHQC(高壓高品質(zhì)補償器)系統(tǒng)下屬的子系統(tǒng)，是HVHQC系統(tǒng)的管理監(jiān)控部分的核心，由電壓電流變送器、數(shù)字控制器、驅(qū)動電路、接口電路等各部分組成。各部分協(xié)調(diào)配合，為系統(tǒng)提供各支路的實時電流、電壓數(shù)據(jù)，采集數(shù)據(jù)、參考信號，控制量計算等。在實現(xiàn)對電網(wǎng)進行閉環(huán)控制的同時，能夠在系統(tǒng)處于異常工作狀態(tài)時，獲得異常信號，并能進行自動跳閘保護。

1．2低壓配電網(wǎng)電氣節(jié)能技術

在企業(yè)的傳統(tǒng)低壓配電網(wǎng)中，大量感性負荷不斷消耗無功功率，使電網(wǎng)中產(chǎn)生了大量無功電流，最終導致母線的電壓下降，降低電能質(zhì)量[31。想要解決這一問題，新系統(tǒng)需要做到連續(xù)、動態(tài)輸出無功，并且進行電壓支撐。HVC是一種能夠做到快速、大容量無功補償、成本低廉的混合型無功補償器，由一臺容量較小的DSTATCOM(配電靜止同步補償器)和多組較大容量的TSC構(gòu)成。HVC系統(tǒng)示意圖如圖1所示。

HVC的作用是補償?shù)蛪号潆娋W(wǎng)的無功電流，是企業(yè)低壓配電網(wǎng)電氣節(jié)能的重要組成部分，由連接電抗、晶閘管模塊、投切電容器，電壓型逆變器組等組成的主電路，主要是先于DSTATCOM逆變器工作，通過整流

電路給側(cè)電容充電，并在側(cè)電容到達標準電壓時，斷開整流電路開關。

2企業(yè)高低壓配電網(wǎng)電氣節(jié)能設計方案

2．1企業(yè)高壓配電網(wǎng)

企業(yè)高壓配電網(wǎng)主要使用HVHQC為電氣節(jié)能裝置，既能治理諧波，也能補償無功。將諧波治理放在高壓配電網(wǎng)中進行動態(tài)治理，如此設計，主要是由于低壓負載較多，如果放在低壓側(cè)，會使低壓側(cè)的諧波過大，造價將會變高，還無法起到治理效果。低壓配電網(wǎng)的供電來源是高壓配電網(wǎng)變壓器降壓，在變壓器進行不同連接組合供電時，能夠消除少量諧波。

無功補償在配電網(wǎng)中有三種補償方式：集中補償、分組補償和就地補償，三種補償方式的區(qū)別在于將無功補償裝置設立的位置不同，以達到不同的效果。a)集中補償方式將無功補償裝置設在總降壓變壓器的母線上，能夠提高功率因數(shù)，使無功功率趨于平衡。這種方式可使高壓線路的功率損耗減少，提高供電電能質(zhì)量；b)分組補償方式將無功補償裝置設在配電母線上，優(yōu)點與集中補償相同，但分組補償方式的效果較為明顯，應用較為廣泛；c)就地補償方式將無功補償裝置設在電動機或其他電感性用電設備附近，這種方式能提高供電系統(tǒng)的功率因數(shù)，使用于中小型設備。

2．2企業(yè)低壓配電網(wǎng)

  企業(yè)低壓配電網(wǎng)中，主要安裝HVC，HVC的主要作用就是補償無功電流，并且能夠做到連續(xù)調(diào)節(jié)，同時DSTATCOM能夠降低電網(wǎng)所承受的感性無功負荷的沖擊。低壓補償裝置相較于高壓補償裝置，具有安裝方便靈活、成本低廉、投切靈活的優(yōu)點。因此，低壓無功補償裝置能夠很好地實現(xiàn)企業(yè)對低壓配電網(wǎng)節(jié)能設計的要求。

2．3高低壓配電網(wǎng)電氣節(jié)能系統(tǒng)的監(jiān)控與管理

企業(yè)的高低壓配電網(wǎng)節(jié)能管理系統(tǒng)需要先進的信息處理技術對數(shù)據(jù)進行展示分析，從而使技術人員能夠?qū)崟r掌握整個配電網(wǎng)的運行記錄，以便及時做出相應的調(diào)整與改進，還能避免在出現(xiàn)故障時無法及時處理的問題。先進的計算機技術和通信技術可以通過各種傳輸手段將所有裝置的數(shù)據(jù)信息，包含負載信息在內(nèi)進行傳遞和交換，嚴格監(jiān)控和管理，可以為系統(tǒng)不斷完善與擴展提供有力支持。

3檢測與控制子系統(tǒng)

低壓節(jié)能控制系統(tǒng)告訴您為了有效實現(xiàn)企業(yè)高低壓配電網(wǎng)的電氣節(jié)能，需要一款運算速度快、高效的通用數(shù)字控制器。用DSP為核心進行節(jié)能裝置控制系統(tǒng)的設計更簡單快速，同時能夠保證控制系統(tǒng)保持實時性和準確性。利用DSP數(shù)字控制器可以完成所有復雜的算法計算，得到輸出量，更好地保持控制系統(tǒng)的實時性和準確性。AD采用是控制算法中重要的檢測環(huán)節(jié)，它能幫助DSP數(shù)字控制器獲取電網(wǎng)的實時參數(shù)，并發(fā)送到檢測單元進行檢測。為了改進控制算法使其更加高效，以傳統(tǒng)PI為基礎，提出非線性PI和模糊PI的控制方法，使其得以實現(xiàn)。

4監(jiān)控子系統(tǒng)

DSP控制器只能完成各種控制算法，并采集信息和分析，但由于硬件設備條件有限，無法提供足夠的儲存空間。因此在系統(tǒng)中有必要設置監(jiān)控子系統(tǒng)，有效監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)各裝置的運行狀態(tài)，并采集高低壓配電網(wǎng)中的實時信息，監(jiān)控子系統(tǒng)維持著高低壓配電網(wǎng)的安全運行。

監(jiān)控子系統(tǒng)軟件能夠通過計算整個運行系統(tǒng)中的電壓、電流值，對多路信號進行監(jiān)測，當數(shù)據(jù)顯示超出標準數(shù)值范圍時，監(jiān)控子系統(tǒng)會自動報警，同時記錄下來故障發(fā)生時的時間及前后時間段的數(shù)據(jù)，以便研究分析。電壓電流也可設定自動保護裝置，當數(shù)值超出標準數(shù)值范圍時，能夠自動跳閘并產(chǎn)生控制信號。監(jiān)控子系統(tǒng)設置實時數(shù)據(jù)模塊、歷史數(shù)據(jù)模塊、數(shù)據(jù)統(tǒng)計模塊、故障錄波模塊、系統(tǒng)參數(shù)設定模塊和系統(tǒng)參數(shù)整定模塊，能夠從各個模塊得到準確的數(shù)據(jù)信息，從而實現(xiàn)對子系統(tǒng)的全面監(jiān)控。

5結(jié)語

簡要概括了企業(yè)高低壓配電網(wǎng)電氣節(jié)能系統(tǒng)的設計內(nèi)容，并介紹了高壓配電網(wǎng)和低壓配電網(wǎng)的節(jié)能技術及系統(tǒng)的檢測與監(jiān)控子系統(tǒng)。企業(yè)高低壓配電網(wǎng)電氣節(jié)能系統(tǒng)的設計目的十分明確，即節(jié)約用電成本，提高整體作業(yè)效率，要可以根據(jù)不同企業(yè)類型做出相應調(diào)整，以保證實現(xiàn)節(jié)能和供電的雙重標準。

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