Доклад
Тема диссертации: «Энергосбережение в электротермических установках с применением статических преобразователей»
Актуальность работы
В промышленном секторе современных технически развитых государств, самой распространённой электрической нагрузкой, потребляющей до 60-70% всей генерируемой электроэнергии, является электропривод переменного тока. Поэтому он оказывает огромное влияние на все энергетические процессы производства, распределения и использования электрической энергии. Особенно это влияние сказывается на формирование баланса активной и реактивной мощностей в электроэнергетических системах передачи и потребления электрической энергии. С учетом крайне высоких требований к надежности, энергоэффективности работу и качеству электроснабжения потребителей, вопросы поддержания оптимального баланса мощностей становятся в наше время актуальны как никогда.
Постоянная циркуляция реактивной мощности по всей цепочке энергетической системы, от генераторов и, непосредственно, до потребителей, сопровождается не только технологическими(неизбежными), но и существенными дополнительными потерями электроэнергии. Это приводит к следующим последствиям:
- возрастанию потоков реактивной мощности в линиях электропередачи межсистемных, системообразующих электрических сетей и систем электроснабжения потребителей – распределительных электрических сетей;
- возникновению дефицита реактивной мощности в узлах нагрузки и, как следствие, снижению напряжения на шинах нагрузок и подстанций распределительных электрических сетей и снижению запаса статической устойчивости нагрузки по напряжению;
- увеличению до предельно допустимых значений токов полной нагрузки линий электропередачи и трансформаторных подстанций и ограничению их пропускной способности по активной мощности из-за необоснованной их загрузки реактивной мощностью.
Решение вышеуказанных проблем, а также снижение дополнительных потерь электроэнергии в электрических сетях до экономически обоснованного уровня является одним из важнейших направлений энергосбережения всей электроэнергетической отрасли любого развитого государства.
Современные тенденции таковы, что большинство промышленных предприятий с мощными электротермическими установками стремятся быть ориентированными на повышение энергетической эффективности производства и надежности работы. Это возможно благодаря использованию современных многофункциональных статических устройств, которые могут не только обеспечивать необходимые технологические параметры работы производственных потребителей электроэнергии, но и параллельно повысить уровень энергосбережения электрооборудования посредством компенсации реактивной мощности непосредственно в системах электроснабжения предприятия.
Таким образом, актуальность темы диссертационной работы обусловлена необходимостью дальнейшего алгоритмического и схемотехнического развития многофункциональных статических преобразователей, используемых в электротермических установках.
Плакат 1:
Целью диссертационного исследования является повышение энергоэффективности электротермических установок за счет реализации процесса компенсации реактивной мощности в части аппаратной алгоритмической реализации статических преобразователейданного типа потребителей электроэнергии.
Решение указанной целевой задачи энергосбережения предполагает решение следующих научно-технических задач:
1. осуществить анализ существующих способов и средств регулирования технологических параметров электротермических, а также промышленных установок компенсации реактивной мощности;
2. сформировать аппаратные решения для многофункциональных статических преобразователей электротермических установок, основанные на современной электронной компонентной базе;
3. разработать новые алгоритмы системы управления статическими преобразователями электрической мощности, обеспечивающие энергосберегающие технологии для работы электротермических установок, а также сопутствующие им силовое электротехническое оборудование;
4. сформировать аппаратные решения для разработанных статических преобразователей электрической мощности с учетом их адаптации к условиям конкретных объектных областей;
5. создать физическую модель энергосберегающего статического преобразователя электрической мощности, который предназначен для моделирования и анализа работы оптимальных энергоэффективных режимов работы электротермических установок.
Плакат 2:
Научная новизна исследования
1. Аппаратная структура статического преобразователя электрической мощности на основе компенсационного выпрямителя, отличающаяся построением на современной электронной компонентной базе, включающей микроконтроллерные средства, с возможностью сопряжения с типовыми АСУ как по аналоговым, так и по цифровым интерфейсам;
2. Алгоритм системы управления статического преобразователя электрической мощности на основе компенсационного выпрямителя, адаптированного для работы как с электротермической установкой, так и с иными промышленными типовыми потребителями электроэнергии;
3. Алгоритм системы управления статическими преобразователями электрической мощности, обеспечивающие энергосберегающие технологии для работы электротермических установок, а также сопутствующие им силовое электротехническое оборудование;
4. Алгоритм управления оптимальным режимом работы электрооборудования электротермического производства, основанный на критерии минимума затрат при эксплуатации, отличающийся учетом типа статического преобразователя электрической мощности, графиков нагрузки технологической установки и режима работы сети;