Solution d'Optimisation Intégrée pour les Systèmes Électriques de Centrales Thermiques
Ⅰ. Objectifs principaux
Améliorer l'efficacité de la production d'électricité, assurer la fiabilité de l'alimentation électrique, réduire les coûts opérationnels sur l'ensemble du cycle de vie et réaliser une régulation intelligente des systèmes électriques.
Ⅱ. Solutions d'optimisation des sous-systèmes clés
Solution dédiée pour les transformateurs électriques
Analyse des points de douleur : Les transformateurs sont le nœud critique de la transmission de l'énergie, représentant 3% à 5% des pertes d'énergie totales de l'usine. Une panne entraînant une interruption peut conduire à une coupure totale de l'usine.
1. Sélection et innovation technologique des transformateurs
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Direction d'optimisation |
Stratégie de mise en œuvre |
Avantages techniques |
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Transformateurs ultra-efficaces |
Adopter des transformateurs en alliage amorphe de classe SCRBH15 ou supérieure ou des transformateurs à huile de classe énergétique 1 |
Réduction de 40% à 70% des pertes à vide, économie de 100 000 kWh/an par unité |
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Conception d'optimisation de l'impédance |
Personnaliser les valeurs d'impédance en fonction du courant de court-circuit (précision de ±2%) |
Atténue l'impact des courts-circuits, renforce la sécurité des équipements |
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Système de refroidissement intelligent |
Intégrer des ventilateurs VFD + pompes à huile avec contrôle coordonné |
Réduction de 50% de la consommation d'énergie à <60% de charge, bruit ≤65dB |
2. Voie d'amélioration des performances clés
graph LR
A[Optimisation électromagnétique] --> B[Noyau à encoches progressives]
A --> C[Moulage sous vide à la résine époxy]
B --> D[Réduction de 15% des pertes par courants de Foucault]
C --> E[Décharge partielle <5pC]
E --> F[Prolongement de la durée de vie à 40 ans]
3. Système d'exploitation et de maintenance numérique
- Couche de capteurs de condition
- Capteurs de température à fibre optique intégrés (précision de ±0.5°C)
- Surveillance en ligne DGA (seuil d'alerte H₂, C₂H₂ ≤1ppm)
- Plateforme de diagnostic intelligent
- Modèle de vieillissement thermique IEEE C57.91 pour la prédiction de la durée de vie
- Algorithmes d'apprentissage par renforcement pour la localisation des défauts intertour (précision ≥92%)
Ⅲ. Optimisation collaborative au niveau système
Intégration des sous-systèmes de transformateurs
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Module collaboratif |
Mesure d'optimisation |
Avantage global |
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Générateurs |
Configuration de transformateur redresseur à 18 impulsions |
THD réduit de 8% → 2% |
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Appareillage |
Temps de coordination de protection entre transformateur et GIS ≤15ms |
Vitesse de suppression des pannes ×3 plus rapide |
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Gestion de la charge |
Régulation dynamique de tension ±10% (OLTC) |
Taux de conformité de la tension ≥99,99% |
Ⅳ. Avantages quantifiés de la mise en œuvre
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Métrique |
Pré-optimisation |
Post-optimisation |
Amélioration |
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Efficacité globale |
95,2% |
98,1% |
↑ 3,04% |
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Pannes non planifiées |
2,3 fois/an |
0,2 fois/an |
↓ 91,3% |
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Consommation de charbon par kWh |
285g/kWh |
263g/kWh |
↓ 7,7% |
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Coût d'exploitation et de maintenance |
18 USD/kVA/an |
9,5 USD/kVA/an |
↓ 47,2% |
Note : Équivalent standard de charbon
Ⅴ. Garanties techniques clés
- Modèle de coût sur l'ensemble du cycle de vie (LCC)
- Ratio du coût d'achat : 75% → 45%, mettant l'accent sur l'optimisation de l'exploitation et de la maintenance sur 20 ans
- Simulation multiphysique électrothermomécanique (ANSYS Maxwell + Fluent)
- Erreur de température de point chaud ≤3K, marge de conception réduite de 15%
