Integrované optimalizační řešení pro elektrické systémy elektráren
Ⅰ. Klíčové cíle
Zlepšení efektivity výroby elektrické energie, zajištění spolehlivosti dodávky elektrické energie, snížení provozních nákladů po celém životním cyklu a dosažení inteligentní regulace elektrických systémů.
Ⅱ. Optimalizační řešení pro klíčové subsystémy
Speciální řešení pro transformátory
Analýza bolestných míst: Transformátory slouží jako klíčový uzel pro přenos elektrické energie, představují 3%~5% celkových ztrát v energetice elektrárny. Výpadky způsobené selháním vedou k úplnému odpojení elektrárny.
1. Výběr a technologická inovace transformátorů
|
Směr optimalizace |
Strategie implementace |
Technické výhody |
|
Ultraefektivní transformátory |
Použití transformátorů třídy SCRBH15 nebo vyšší amorfických slitin nebo transformátorů s kapalnou izolací třídy 1 |
Snížení ztrát bez zatížení o 40%~70%, šetří 100 000 kWh/rok na jednotku |
|
Optimalizace designu impedancí |
Vlastní hodnoty impedancí založené na krátkozavodném proudu (přesnost ±2%) |
Ztlumení dopadu krátkého zapojení, zlepšení bezpečnosti zařízení |
|
Inteligentní chladicí systém |
Integrace ventilátorů s frekvenčními regulačními čidly + čerpadla oleje s koordinovanou kontrolou |
Snížení spotřeby o 50% při zatížení <60%, hlučnost ≤65dB |
2. Klíčové cesty k zlepšení výkonu
graph LR
A[Optimalizace elektromagnetické] --> B[Kaskádový vrstvený jádro]
A --> C[Vakuumové lepení epoxidovou pryskyřicí]
B --> D[Snížení ztrát vířivým proudem o 15%]
C --> E[Částečný výboj <5pC]
E --> F[Zdarma rozšířena na 40 let]
3. Digitální systém O&M
- Senzorová vrstva stavu
- Vestavěné optické vláknové teplotní čidlo (±0.5°C přesnost)
- Online monitorování DGA (prah varování H₂, C₂H₂ ≤1ppm)
- Inteligentní diagnostická platforma
- Termální model stárnutí podle IEEE C57.91 pro predikci životnosti
- Algoritmy posilovacího učení pro lokalizaci meziobtočné poruchy (≥92% přesnost)
Ⅲ. Systémová kolaborativní optimalizace
Integrace transformátor-subsystem
|
Kolaborativní modul |
Optimalizační opatření |
Komplexní výhoda |
|
Generátory |
Konfigurace transformátoru s 18-pulsovým obdélníkem |
THD sníženo z 8% → 2% |
|
Rozvodna |
Čas koordinace ochrany transformátor-GIS ≤15ms |
Rychlost odstranění poruchy ×3 rychlejší |
|
Správa zatížení |
Dynamická regulace napětí ±10% (OLTC) |
Úroveň souladu napětí ≥99.99% |
Ⅳ. Kvantifikované výhody implementace
|
Metrika |
Před optimalizací |
Po optimalizaci |
Zlepšení |
|
Komplexní efektivita |
95.2% |
98.1% |
↑ 3.04% |
|
Nepředvídatelné výpady |
2.3krát/rok |
0.2krát/rok |
↓ 91.3% |
|
Spotřeba uhlí na kWh |
285g/kWh |
263g/kWh |
↓ 7.7% |
|
Náklady O&M |
18 USD/kVA/rok |
9.5 USD/kVA/rok |
↓ 47.2% |
Poznámka: Ekvalent standardního uhlí
Ⅴ. Klíčová technická záruka
- Model nákladů po celém životním cyklu (LCC)
- Poměr nákupních nákladů: 75% → 45%, zdůrazňuje optimalizaci O&M po 20 let
- Multiphysikální simulace elektro-thermomechanických (ANSYS Maxwell + Fluent)
- Chyba teploty horkého bodu ≤3K, navržený rezervní prostor snížen o 15%
