项目编号A06-2019-J001
项目名称中压电网电压稳定与电能质量治理关键技术研究与应用
候选单位北京四方继保自动化股份有限公司
北京四方继保工程技术有限公司
保定四方三伊电气有限公司
候选人刘 树 梅红明 王皆庆 于华龙 操丰梅 贾海林 孙 锦 赵柏良 黄毅春 刘 宁
项目简介     本项目开展中压电网电压调节和电能质量治理的研究和应用,以新型高压大容量静止同步补偿器(英文简称STATCOM或SVG)为技术手段,解决大型工业企业的供电电压稳定和电能质量治理问题;并在此基础上,将该技术拓展应用到新能源电站的动态电压调节,火电机组的次同步振荡抑制,以及输电线路融冰和无功补偿等相关领域,取得了良好的效果。 本项目研制了中压链式SVG设备,并在国内最早将其用于大型电弧炉产线的电能质量治理中,实现电压波动、闪变、谐波和不平衡的快速综合补偿,将SVG由传统的无功补偿设备,提升为高性能的动态电压调节和电能质量治理设备,达到国际领先水平。该设备应用于风电、光伏等新能源电站时,可快速动态调节电站侧电压,保证电网安全,确保新能源电站获得最大的送出能力。结合链式SVG良好的电流源特性,将其用作可控低频电流源,研制国内首套大功率火电机组次同步振荡抑制设备。利用SVG的拓扑特点,通过双机并联和中性点电压偏移技术,巧妙地实现了变电站线路融冰和无功补偿的集成应用。 本项目主要的技术创新点包括: (1)提出中压链式SVG一二次融合设计关键技术,解决了超多链节情况下的静态和动态均压控制问题,实现功率模块的轻量化和紧凑化,极大缩短控制链路延时,使链式SVG具备先进的低电压和高电压穿越能力,以及交流故障应对能力。 (2)提出中压链式SVG的动态电压调节和电能质量快速综合补偿控制技术,解决大型工业企业的电压稳定和电能质量治理需求;提出一种与电弧炉冶炼工艺结合的负载特性辨识技术,有效提高电弧炉等随机性冲击负荷的综合补偿效果,提高电弧炉产线的生产效率,显著降低能耗。 (3)创造性地将中压链式SVG的技术与新能源电站动态电压调节,火电机组次同步振荡抑制,以及高压线路融冰等需求相结合,解决了相关领域的关键问题,实现了链式SVG成套装备的集成应用。 本项目研究成果已获得授权发明专利10项,实用新型专利5项,发表学术论文7篇。应用案例表明,本项目研制的中压链式SVG设备可将电弧炉的冶炼周期缩短10%,使吨钢电耗降低5%以上,节能降耗效果显著。本项目研究成果已在国内钢铁、新能源、火力发电及线路融冰等领域获得了广泛应用。近3年来,实现销售收入1.97亿元,并带动相关行业的技术进步和产业升级,取得了显著的经济效益与社会效益。

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