Zintegrowane rozwiązanie optymalizacyjne dla systemów elektrycznych elektrowni
Ⅰ. Główne cele
Zwiększenie efektywności generowania energii, zapewnienie niezawodności dostaw energii, obniżenie kosztów operacyjnych w całym cyklu życia i osiągnięcie inteligentnej regulacji systemów energetycznych.
Ⅱ. Optymalizacja podsystemów kluczowych
Dedykowane rozwiązanie dla transformatorów elektrycznych
Analiza problemów: Transformatory są kluczowym węzłem transmisji energii, odpowiadając za 3%~5% strat energii w całym zakładzie. Awaria powodująca przestój prowadzi do całkowitego wyłączenia zasilania w zakładzie.
1. Wybór transformatora i innowacje technologiczne
|
Kierunek optymalizacji |
Strategia wdrożenia |
Korzyści techniczne |
|
Transformatory ultrawydajne |
Adoptowanie transformatorów amorficznych klasy SCRBH15 lub wyższej lub transformatorów olejowych o klasie A energooszczędności |
Redukcja strat bezobciążeniowych o 40%~70%, oszczędność 100 000 kWh/rok na jednostkę |
|
Optymalizacja projektu impedancji |
Dostosowanie wartości impedancji w oparciu o prąd zwarciowy (±2% dokładności) |
Hamowanie wpływu zwarć, zwiększenie bezpieczeństwa sprzętu |
|
Inteligentny system chłodzenia |
Integracja wentylatorów VFD + pomp olejowych z koordynowanym sterowaniem |
Redukcja mocy o 50% przy obciążeniu <60%, hałas ≤65dB |
2. Kluczowe ścieżki poprawy wydajności
graph LR
A[Optymalizacja elektromagnetyczna] --> B[Stopniowe nakładanie jądra]
A --> C[Wakuumowe formowanie żywicą epoksydową]
B --> D[Redukcja strat wirnikowych o 15%]
C --> E[Straty częściowe <5pC]
E --> F[Przedłużenie czasu użytkowania do 40 lat]
3. System cyfrowego utrzymania i obsługi (O&M)
- Warstwa czujników stanu
- Wbudowane czujniki temperatury światłowodowe (±0.5°C dokładności)
- Monitorowanie online DGA (próg ostrzeżeń H₂, C₂H₂ ≤1ppm)
- Platforma inteligentnej diagnostyki
- Model termicznego starzenia IEEE C57.91 do prognozowania czasu użytkowania
- Algorytmy uczenia przez wzmacnianie do lokalizacji uszkodzeń między zwitkami (≥92% dokładności)
Ⅲ. Optymalizacja synergetyczna na poziomie systemu
Integracja transformator-podsystem
|
Moduł współpracy |
Miara optymalizacji |
Kompleksowe korzyści |
|
Generatory |
Konfiguracja transformatora prostownika 18-pulsowego |
THD zmniejszone z 8% → 2% |
|
Urządzenia przełączające |
Czas koordynacji ochrony transformator-GIS ≤15ms |
Prędkość usuwania uszkodzeń ×3 szybsza |
|
Zarządzanie obciążeniem |
±10% dynamiczna regulacja napięcia (OLTC) |
Wskaźnik zgodności napięcia ≥99.99% |
Ⅳ. Zakres korzyści z wdrożenia
|
Wskaźnik |
Przed optymalizacją |
Po optymalizacji |
Poprawa |
|
Skuteczność kompleksowa |
95.2% |
98.1% |
↑ 3.04% |
|
Nieplanowane przestoje |
2.3 razy/rok |
0.2 razy/rok |
↓ 91.3% |
|
Spalanie węgla na kWh |
285g/kWh |
263g/kWh |
↓ 7.7% |
|
Koszty O&M |
18 USD/kVA/rok |
9.5 USD/kVA/rok |
↓ 47.2% |
Uwaga: Standardowa ekwiwalent węglowy
Ⅴ. Kluczowe gwarancje techniczne
- Model kosztów cyklu życia (LCC)
- Stosunek kosztów zakupu: 75% → 45%, podkreślanie 20-letniej optymalizacji O&M
- Multi-fizyczna symulacja elektro-termo-mechaniczna (ANSYS Maxwell + Fluent)
- Błąd temperatury gorących punktów ≤3K, margines projektowy zmniejszony o 15%
