פתרון אופטימיזציה משולב למערכות חשמל בתחנות כוח
Ⅰ. מטרות עיקריות
הגדלת יעילות הייצור של חשמל, הבטחת אמינות האספקה, הפחתת עלויות הפעלה לאורך כל מחזור החיים והשגת תרגול אינטליגנטי של מערכות חשמל.
Ⅱ. פתרונות אופטימיזציה של תת-מערכות עיקריות
פתרון מוקדש לממררים חשמליים
ניתוח נקודות כאב: הממררים משמשים כמרכז קריטי להעברת חשמל ומהווים 3%~5% מהאיבודים הכוללים באנרגיה במפעל. תקלה המובילה לעצירת פעילות גורמת לניתוק מלא של החשמל במפעל.
1. בחירת ממררים וחדשנות טכנולוגית
|
כיוון אופטימיזציה |
אסטרטגיה ליישום |
יתרונות טכנולוגיים |
|
ממררים בעלי יעילות גבוהה מאוד |
אמץ ממררים אמורפיים מסוג SCRBH15 או גבוה יותר או ממררים שומניים יעילים אנרגטית דרג 1 |
פחתה בנתח איבוד ללא עומס של 40%~70%, חיסכון של 100,000 קילוואט-שעה לשנה לכל יחידה |
|
עיצוב אופטימיזציה של השחיקה |
התאמה של ערכי השחיקה לפי זרם קצר (דיוק של ±2%) |
המעטת השפעת זרם קצר, הגברת בטיחות הציוד |
|
מערכת הקירור אינטליגנטית |
שילוב מערבל VFD + מדחס שמן עם בקרה מתואמת |
הפחתה בכוח של 50% בעומס של פחות מ-60%, רעש ≤65dB |
2. נתיב העלאה ביצועים עיקרי
graph LR
A[אופטימיזציה אלקטרומגנטית] --> B[ליבה סטפית]
A --> C[יציקת אפוקסי chân không]
B --> D[פחתה באיבוד מערבולת של 15%]
C --> E[פליטת חשמל מקומית <5pC]
E --> F[הארכה של תוחלת חיים ל-40 שנים]
3. מערכת תחזוקה וניהול דיגיטלית
- שכבת חיישני מצב
- חיישני טמפרטורה אופטיים משולבים (דיוק של ±0.5°C)
- מעקב DGA מקוון (סף אזהרה עבור H₂, C₂H₂ ≤1ppm)
- פלטפורמת אבחון אינטליגנטית
- מודל הזדקנות תרמי של IEEE C57.91 לחיזוי תוחלת החיים
- אלגוריתמים של למידה תגמולית לאיתור תקלות בין הסיבובים (דיוק ≥92%)
Ⅲ. אופטימיזציה קולברטיבית ברמת המערכת
שילוב תת-מערכת הממררים
|
מודול קולברטיבי |
מדידת אופטימיזציה |
יתרון כולל |
|
מפעלים |
תצורת ממרר מלבני 18-נפצים |
THD ירד מ-8% → 2% |
|
ציוד חיבור |
זמן התיאום בין הגנה על הממרר ועל GIS ≤15ms |
מהירות הסרת תקלות ×3 מהירה יותר |
|
ניהול עומס |
רגולציה דינמית של מתח ±10% (OLTC) |
שיעור תקינות מתח ≥99.99% |
Ⅳ. יתרונות מוכנים ליישום
|
מדד |
לפני האופטימיזציה |
אחרי האופטימיזציה |
שיפור |
|
יעילות כוללת |
95.2% |
98.1% |
↑ 3.04% |
|
תקלות לא מתוכננות |
2.3 פעמים בשנה |
0.2 פעמים בשנה |
↓ 91.3% |
|
צריכת פחם לקילוואט-שעה |
285 גרם לקילוואט-שעה |
263 גרם לקילוואט-שעה |
↓ 7.7% |
|
עלות תחזוקה ואופרטינג |
18 דולר/kVA/שנה |
9.5 דולר/kVA/שנה |
↓ 47.2% |
Note: שקול פחם סטנדרטי
Ⅴ. אמצעי בטיחות טכנולוגיים עיקריים
- מודל עלות מחזור חיים (LCC)
- יחס עלות רכישה: 75% → 45%, הדגש על אופטימיזציה של תחזוקה ואופרטינג למשך 20 שנה
- סימולציה מולטיפיזיקלית אלקטרו-תרמית-מכאנית (ANSYS Maxwell + Fluent)
- שגיאת טמפרטורה נקודה חמה ≤3K, הפחתת שולי הבטיחות ב-15%
