Інтегроване оптимізаційне рішення для електричних систем електростанцій
Ⅰ. Основні цілі
Покращити ефективність виробництва електроенергії, забезпечити надійність постачання електроенергії, знизити повноциклові витрати на експлуатацію та досягти інтелектуального регулювання електроенергетичних систем.
Ⅱ. Оптимізаційні рішення для основних підсистем
Спеціальне рішення для трансформаторів
Аналіз болючих точок: Трансформатори є ключовим вузлом для передачі електроенергії, складаючи 3%~5% загальних втрат енергії на станції. Зупинка через аварію призводить до повного відключення електроенергії на станції.
1. Вибір трансформаторів та технологічна інновація
|
Напрям оптимізації |
Стратегія реалізації |
Технічні переваги |
|
Ультраефективні трансформатори |
Застосувати трансформатори класу SCRBH15 або вище з аморфним сплавом або трансформатори з масляним охолодженням першого класу енергоефективності |
Зменшення втрат без навантаження на 40%~70%, економія 100 000 кВт·год на одиницю щороку |
|
Оптимізація проектування імпедансу |
Індивідуальне визначення значень імпедансу з урахуванням струму короткого замикання (точність ±2%) |
Зниження впливу коротких замикань, підвищення безпеки обладнання |
|
Інтелектуальна система охолодження |
Інтеграція вентиляторів з частотним регулюванням + насосів з маслом з координованим управлінням |
Зменшення витрат електроенергії на 50% при навантаженні <60%, шум ≤65 дБ |
2. Основний шлях підвищення продуктивності
graph LR
A[Електромагнітна оптимізація] --> B[Крокова ламана серцевина]
A --> C[Вакуумне формування епоксидної смоли]
B --> D[Зменшення втрат вихрового струму на 15%]
C --> E[Частковий розряд <5 пК]
E --> F[Продовження терміну служби до 40 років]
3. Цифрова система експлуатації та обслуговування
- Шар виявлення стану
- Вбудовані оптоволоконні датчики температури (точність ±0.5°C)
- Онлайн моніторинг DGA (порогове значення H₂, C₂H₂ ≤1 ppm)
- Інтелектуальна діагностична платформа
- Модель теплового старіння IEEE C57.91 для прогнозування терміну служби
- Алгоритми навчання з підкріпленням для локалізації міжвиткових дефектів (точність ≥92%)
Ⅲ. Системна колабораційна оптимізація
Інтеграція підсистеми трансформаторів
|
Колабораційний модуль |
Міри оптимізації |
Комплексна перевага |
|
Генератори |
Конфігурація трансформатора з 18-пульсовим прямокутником |
THD зменшено з 8% → 2% |
|
Оборудування захисту |
Координовані часи захисту трансформатора-ГІС ≤15 мс |
Швидкість усунення аварій ×3 швидше |
|
Управління навантаженням |
Динамічне регулювання напруги ±10% (OLTC) |
Відповідність напруги ≥99.99% |
Ⅳ. Кількісні переваги реалізації
|
Показник |
Перед оптимізацією |
Після оптимізації |
Покращення |
|
Комплексна ефективність |
95.2% |
98.1% |
↑ 3.04% |
|
Неплановані простої |
2.3 рази/рік |
0.2 рази/рік |
↓ 91.3% |
|
Витрати вугілля на кВт·год |
285 г/кВт·год |
263 г/кВт·год |
↓ 7.7% |
|
Витрати на експлуатацію та обслуговування |
18 USD/кВА/рік |
9.5 USD/кВА/рік |
↓ 47.2% |
Note: Рівняння стандартного вугілля
Ⅴ. Основні технічні гарантії
- Модель витрат на весь цикл життя (LCC)
- Відношення витрат на закупівлю: 75% → 45%, акцент на оптимізацію експлуатації та обслуговування протягом 20 років
- Мультіфізичне моделювання електро-термо-механічних процесів (ANSYS Maxwell + Fluent)
- Похибка температури горячих точок ≤3K, зменшення запасу проектування на 15%
