广西玉柴电气节能关键技术及其应用

【摘要】：节能是我国经济和社会发展的一项长远战略方针，电气节能是节能产业中最重要的环节之一，是实现节能降耗、节能减排目标的关键因素，在推动国民经济发展和社会进步中发挥重要的战略地位。高耗能的制造企业广西玉柴由于能源消耗总量大、缺乏能耗监控措施及科学的电能管理、落后的节能技术，导致电能损耗大，能源利用率低，浪费大量的能源，制约企业生产效率的提高。所以对企业电气节能的研究具有十分重要的意义。 首先，本文根据广西玉柴企业的实际情况，围绕电能质量的现状、变压器经济运行、电机变频节能及电能量监视与管理优化节能四方面展开分析讨论，得出广西玉柴电气节能需求，为实现广西玉柴的综合电气节能降耗的目标提出了有效的解决方案。 然后，用PSCAD和PSIM两种仿真软件进行系统仿真分析，根据实际测量的电能质量参数，计算出仿真模型中的等效电网参数、变压器参数、电容器组参数和负荷等效阻抗，建立系统仿真模型。根据实际测得的数据和仿真测得的数据进行对比，证实仿真的模型的有效性。针对玉柴铸造中心铸造变23次、25次谐波超标和无功支撑不足的问题，本文采用PF+TCR型的SVC对电能质量进行治理。从原理、参数设定和控制算法三方面设计治理方案，并用PSCAD进行仿真分析。为了使变压器经济地运行，把功率的综合损耗当作依据，通过调整负荷来实现变压器的节能降耗。针对电机变频调速的问题，从工作原理和节能原理方面来分析电机变频节能，并估算节能量。 最后针对广西玉柴的需求，开发了一套针对企业电能进行监视和管理的节能管理系统。采用面向对象的编程方法和编程工具，研发和设计了该企业的电能量监视与管理节能系统，实现对各部门的用电量、开关量、模拟量等信号进行集中监视。采用智能优化的先进管理模型，实现对全厂的精细化管理，从而节约了大量能源，提高了工作效率，获得了良好的社会效益和经济效益。在文中对负荷报表、数据采集与存储、电耗奖惩、安全管理、负荷预测等重要软件的实现技术进行了深入的分析和研究。 【关键词】：电气节能 电能量管理 无功补偿 变压器经济运行 变频调速
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TM92
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-15
• 1.1 选题背景与研究意义10-11
• 1.2 国内外研究现状与发展趋势11-13
• 1.2.1 企业电气节能技术研究现状11-13
• 1.2.2 节能管理技术国内外研究现状13
• 1.3 论文的主要研究内容13-15
• 第2章 广西玉柴电气节能需求分析15-26
• 2.1 广西玉柴电气系统概况15-16
• 2.2 电能质量现状分析16-23
• 2.2.1 实测数据及分析16-20
• 2.2.2 负荷电气特性分析20-23
• 2.3 电动机节能分析23-24
• 2.4 变压器优化运行分析24
• 2.5 电能量管理和优化节能分析24-25
• 2.6 本章小结25-26
• 第3章 系统建模与仿真26-38
• 3.1 系统建模整体思路26-27
• 3.2 系统参数计算27-32
• 3.2.1 等效电网参数计算27-28
• 3.2.2 变压器参数计算28-30
• 3.2.3 电容器组参数计算30-31
• 3.2.4 负荷等效阻抗计算31-32
• 3.3 中频炉与铸造变系统模型建立32-33
• 3.3.1 中频炉模型建立32-33
• 3.3.2 铸造变系统模型建立33
• 3.4 仿真数据与实测数据对比分析33-37
• 3.5 本章小结37-38
• 第4章 广西玉柴电气节能关键技术研究38-61
• 4.1 电能质量综合方案38-53
• 4.1.1 SVC 的结构和原理38-40
• 4.1.2 治理装置的参数优化设计40-43
• 4.1.3 治理装置的控制方法43-45
• 4.1.4 SVC 的仿真效果45-53
• 4.2 变压器优化运行策略53-57
• 4.2.1 变压器优化运行的原理53-54
• 4.2.2 变压器经济运行的区间确定54-56
• 4.2.3 变压器的负载优化调整56-57
• 4.3 电机变频调速节能技术分析57-60
• 4.3.1 变频调速节能基本原理58-60
• 4.3.2 变频调速方案的节能估算60
• 4.4 本章小结60-61
• 第5章 电能量监控与管理系统61-71
• 5.1 系统实现61-69
• 5.1.1 总体设计61-62
• 5.1.2 数据采集与监控系统62-65
• 5.1.3 电能管理系统65-69
• 5.2 工程应用及效益分析69-70
• 5.3 本章小结70-71
• 总结与展望71-73
• 参考文献73-77
• 致谢77-78
• 附录 A 攻读学位期间获得的研究成果78

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