臺達電能質量群控方案

---遼寧東升群控方案2電能質量產品介紹---------------------------------------------3項目團隊介紹--------------------------------------------------6工藝簡介-------------------------------------------------------73.工藝原理-------------------------------------------------------84.工藝電氣架構圖------------------------------------------------95.解決方案------------------------------------------------------106.調試過程------------------------------------------------------167.效果分析------------------------------------------------------208.存在問題分析--------------------------------------------------269.項目意義及推廣價值-------------------------------------------2810.電能質量展望-------------------------------------------------29目錄電能質量產品產品特點：完全替代無功補償柜和無源濾波器，補償和濾波容量比例可設定；額定容性到額定感性容量雙向補償，系統功率因數0.96以上；產品特點：高效處理配電系統諧波問題，諧波治理率90%以上；7寸TFTLCD65536色全彩觸摸屏顯示；熱管傳導+智能風冷的高效冷卻方式；有源電力濾波器APF——諧波治理產品++++++++++++++++++++++++++++++++++++++有源補償器SVG——精確補償產品++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

響應速度快（<5ms），開環閉環方式可選；熱管傳導+智能風冷的高效冷卻方式；500KVAR容量尺寸為800Wx1000Dx2130H（mm）針對配用電的變壓器容量配套開發。濾波次數2－50次，中性線三倍相線濾波能力；可單補諧波、單補無功或同時補償。大容量300A尺寸600Wx650Dx2130H(mm）3產品原理：針實時動態跟蹤當前負載電流情況，通過運算與控制產生與諧波源電流方向相反、幅值相等的補償電流，注入系統中，達到抵消非線性負載產生諧波電流的作用。+

APF/SVG工作原理45有源前端AFE2000能量回饋效率達95%以上節能效率可達30%以上取代煞車電阻，減低盤內溫度高諧波抑制(THD≦5%)、低干擾提高功率因子，額定保證0.95以上1234530%項目團隊介紹

6序號姓名部門資職責1黃俊林RD軟體研發部負責軟體開發2何昌明臺灣SCHMI畫面編寫3鄭文彬吳江SC協助調試4周巍電能質量產品處整體配置方案及控制方案確定5邵世鋒6施寶軍7梁錄平8劉志軍沈陽機電業務負責協助9張工渠道商負責協助工藝簡介7123456熱帶軋鋼工藝流程1.廢銅材料2.加熱熔煉3.粗扎4.精扎5.層冷6.卷取8

工藝原理

8夾送輥蛇振引料輥卷取成品JL1JP6JP2JP1JP3JP4JL2JP5JP7JL9JP8注：JL1、JL2為將鋼帶處理成統一寬度的輥JP1—JP9為主要軋制輥軋制過程工藝電氣架構圖

9解決方案1035KV10KV66KV每臺整流變二次繞組分別加裝一臺共9臺SVG500A63A-11進行補償動力變加裝一臺SVG500A43A-11進行補償原本設計對爐體的補償前置10KV總進線側：升壓方式SVG500A63A-11三臺進行集中補償系統架構圖現場應用照片9臺軋機補償SVG3臺10KV集中補償及升壓變11121#柜10KV饋線1#整流變3#整流變2#整流變三臺整流變共9臺SVG，通過上位機進行集中控制，對9臺SVG進行集中調度補償，即將暫時無功需求小的軋機補償無功需求大的軋機。1#2#3#4#5#6#7#8#9#上位機控制器解決方案整體方案配置負載類型補償對象補償方式補償容量產品型號數量備注中頻爐35KV母線FC電容補償柜2000Kvar1FC電容補償柜4000Kvar110KV母線變壓器+有緣無功補償1800KvarSVG600A43A-113軋機1號整流變有源無功補償500KvarSVG500A43A-1133臺軋機共9臺500KvarSVG進行補償2號整流變有源無功補償500KvarSVG500A43A-1133號整流變有源無功補償500KvarSVG500A43A-113生產輔助生產用電有源無功補償器300kvarSVG300A43A-111上位機控制系統組成：MCU+HMI+DVS+PS021控制9臺軋機SVG解決方案13上位機控制系統型號名稱數量MCU-SVG/APF上位機控制器1DOP-B07E515人機界面1DVS-016W01工業以太網交換機1PS02工業電源1解決方案---上位機控制系統上位機控制系統配置HMIMCUDVSSVG1SVG2SVG3上位機控制系統架構14每臺SVG額定補償容量皆為500A

，當軋機load1滿載時無功補償需求1200A，此時：SVG1輸出額定容量500A，同時通知上位機不足700A；

上位機通知SVG2幫忙補償500A

上位機通知SVG3幫忙補償200A因此，在此上位機控制系統下SVG1額定容量可以不用到1200A，達到同樣的補償效果解決方案系統控制原理151.系統主畫面2.顯示目前整個系統狀況3.控制所有SVG的停止運行4.設定參數1.監視示每一臺SVG的運行狀態上位機控制畫面調試過程161.監視每一臺SVG的通訊是否正常2.最多同時控制16臺SVG1.監視目前每臺SVG的使用率2.設定每一臺SVG的額定輸出量上位機控制畫面調試過程179臺SVG總的設定輸出容量系統需求補償的容量上位機收集到所有SVG剩余可用于

幫助補償容量系統不足容量，系統總負載容量減去系統總容量調試過程上位機控制畫面18此臺軋機在軋鋼時，系統電流最大4000A多，SVG滿載輸出，單臺軋機功率因數0.97此臺軋機沒有在軋鋼時，幾乎沒有系統電流（顯示的300A多為SVG輸出），此時上位機下達命令SVG仍然滿載輸出，幫助其他不足容量的軋機進行補償。調試過程單臺設備畫面19此處定義的P、Q與S為電源側的數值當P等于很小，Q有值，即為幫補虛功通過SVG記錄的數據，鋼條由第一臺開始軋到第九臺，產出鋼帶右圖為負載波形可以看出一次軋鋼產線運轉時間為103秒單軋機負載時間約70秒九臺SVG皆滿載時間約36秒瞬時最高同時有6臺SVG協助補償虛功P：實功Q：虛功S：視在功率1234SVG1SVG2SVG3SVG4SVG5SVG6SVG7SVG8SVG9協助補償虛功效果分析20一次軋鋼周期生產時間約103秒；單一臺軋機運轉約70秒；一臺SVG對應一臺軋機，SVG原補償時間軋機運轉時間相同；通過上位機收集每臺SVG負載信息，得總系統不足虛功量，將負載分配至空閑的SVG協助補償；加入上位機群控后，系統利用率由64.94%提升至86.52%。原補償時間(秒)協助補償時間(秒)實際補償時間(秒)SVG17033103SVG26536101SVG36536101SVG4672491SVG5652388SVG6681280SVG7671279SVG8671279SVG9681280效果分析21系統利用率由64.94%提升至86.52%；功率因數由0.93提升至0.98；瞬時最高同時有6臺SVG協助補償虛功；本次應用充分利用軋機電力系統原有變壓器與各SVG無載時協助補償虛功，不需增加大量成本；以協助補償虛功時間來計算，群控上位機效益相當于10kV路徑上多裝設1臺1MVA升壓變壓器(10kV/660V)與2臺SVG

500kVA補償虛功效果分析220.9520.960.968圖為10KV側在軋機全部啟動軋制過程中的功率因數變化趨勢；在整個軋制過程中，功率因數最低點為0.952，整體軋制過程功率因數平均保持在0.98以上，10KV側達到了很好的治理效果。10KV無功補償效果調試過程23圖為35KV側SVG和高壓電容補償柜配合補償效果；整個過程中，功率因數適中保持在0.98以上；補償效果非常理想；35KV無功補償效果調試過程24圖為66KV總進線側整體補償效果；即使在負載很大的情況下，功率因數也持續保持在0.95以上。66KV無功補償效果調試過程25上位機讀取每一臺設備的數據信息，額定容量、設定目標、當前輸出。。。；當出現其中有輸出達到額定仍無法補償到設定目標時，從站號1開始輪詢是否有多余容量，如果有則控制強制輸出；依次輪詢輸出，至達到設定目標或全部滿足輸出目前上位機控制原理目前上位機控制原理存在的問題無法平均分配每臺設備的輸出容量；沒有高壓信息采集參考；存在問題分析26以高壓側或集中控制側的補償目標為依據，控制每臺設備輸出；根據每臺設備的輸出量，剩余量，按比例分配所需要多輸出量，達到每臺設備的負載率一致。改進后的控制方案存在問題分析27臺達電子在冶金行業電源治理無功補償系統整體解決方案的又一次成功應用；此項目的成功實施，解決采用小容量設備補償大容量系統的問題，為東升冶金減少項目投資；臺達電能質量的群控方案，屬