台达电能质量群控方案

台达电能质量群控方案

---辽宁东升群控方案2电能质量产品介绍---------------------------------------------3项目团队介绍--------------------------------------------------6工艺简介-------------------------------------------------------73.工艺原理-------------------------------------------------------84.工艺电气架构图------------------------------------------------95.解决方案------------------------------------------------------106.调试过程------------------------------------------------------167.效果分析------------------------------------------------------208.存在问题分析--------------------------------------------------269.项目意义及推广价值-------------------------------------------2810.电能质量展望-------------------------------------------------29目录电能质量产品产品特点：完全替代无功补偿柜和无源滤波器，补偿和滤波容量比例可设定；额定容性到额定感性容量双向补偿，系统功率因数0.96以上；产品特点：高效处理配电系统谐波问题，谐波治理率90%以上；7寸TFTLCD65536色全彩触摸屏显示；热管传导+智能风冷的高效冷却方式；有源电力滤波器APF——谐波治理产品++++++++++++++++++++++++++++++++++++++有源补偿器SVG——精确补偿产品++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

响应速度快（<5ms），开环闭环方式可选；热管传导+智能风冷的高效冷却方式；500KVAR容量尺寸为800Wx1000Dx2130H（mm）针对配用电的变压器容量配套开发。滤波次数2－50次，中性线三倍相线滤波能力；可单补谐波、单补无功或同时补偿。大容量300A尺寸600Wx650Dx2130H(mm）3产品原理：针实时动态跟踪当前负载电流情况，通过运算与控制产生与谐波源电流方向相反、幅值相等的补偿电流，注入系统中，达到抵消非线性负载产生谐波电流的作用。+

APF/SVG工作原理45有源前端AFE2000能量回馈效率达95%以上节能效率可达30%以上取代煞车电阻，减低盘内温度高谐波抑制(THD≦5%)、低干扰提高功率因子，额定保证0.95以上1234530%项目团队介绍

6序号姓名部门资职责1黄俊林RD软体研发部负责软体开发2何昌明台湾SCHMI画面编写3郑文彬吴江SC协助调试4周巍电能质量产品处整体配置方案及控制方案确定5邵世锋6施宝军7梁录平8刘志军沈阳机电业务负责协助9张工渠道商负责协助工艺简介7123456热带轧钢工艺流程1.废铜材料2.加热熔炼3.粗扎4.精扎5.层冷6.卷取8

工艺原理

8夹送辊蛇振引料辊卷取成品JL1JP6JP2JP1JP3JP4JL2JP5JP7JL9JP8注：JL1、JL2为将钢带处理成统一宽度的辊JP1—JP9为主要轧制辊轧制过程工艺电气架构图

9解决方案1035KV10KV66KV每台整流变二次绕组分别加装一台共9台SVG500A63A-11进行补偿动力变加装一台SVG500A43A-11进行补偿原本设计对炉体的补偿前置10KV总进线侧：升压方式SVG500A63A-11三台进行集中补偿系统架构图现场应用照片9台轧机补偿SVG3台10KV集中补偿及升压变11121#柜10KV馈线1#整流变3#整流变2#整流变三台整流变共9台SVG，通过上位机进行集中控制，对9台SVG进行集中调度补偿，即将暂时无功需求小的轧机补偿无功需求大的轧机。1#2#3#4#5#6#7#8#9#上位机控制器解决方案整体方案配置负载类型补偿对象补偿方式补偿容量产品型号数量备注中频炉35KV母线FC电容补偿柜2000Kvar1FC电容补偿柜4000Kvar110KV母线变压器+有缘无功补偿1800KvarSVG600A43A-113轧机1号整流变有源无功补偿500KvarSVG500A43A-1133台轧机共9台500KvarSVG进行补偿2号整流变有源无功补偿500KvarSVG500A43A-1133号整流变有源无功补偿500KvarSVG500A43A-113生产辅助生产用电有源无功补偿器300kvarSVG300A43A-111上位机控制系统组成：MCU+HMI+DVS+PS021控制9台轧机SVG解决方案13上位机控制系统型号名称数量MCU-SVG/APF上位机控制器1DOP-B07E515人机界面1DVS-016W01工业以太网交换机1PS02工业电源1解决方案---上位机控制系统上位机控制系统配置HMIMCUDVSSVG1SVG2SVG3上位机控制系统架构14每台SVG额定补偿容量皆为500A

，当轧机load1满载时无功补偿需求1200A，此时：SVG1输出额定容量500A，同时通知上位机不足700A；

上位机通知SVG2帮忙补偿500A

上位机通知SVG3帮忙补偿200A因此，在此上位机控制系统下SVG1额定容量可以不用到1200A，达到同样的补偿效果解决方案系统控制原理151.系统主画面2.显示目前整个系统状况3.控制所有SVG的停止运行4.设定参数1.监视示每一台SVG的运行状态上位机控制画面调试过程161.监视每一台SVG的通讯是否正常2.最多同时控制16台SVG1.监视目前每台SVG的使用率2.设定每一台SVG的额定输出量上位机控制画面调试过程179台SVG总的设定输出容量系统需求补偿的容量上位机收集到所有SVG剩余可用于

帮助补偿容量系统不足容量，系统总负载容量减去系统总容量调试过程上位机控制画面18此台轧机在轧钢时，系统电流最大4000A多，SVG满载输出，单台轧机功率因数0.97此台轧机没有在轧钢时，几乎没有系统电流（显示的300A多为SVG输出），此时上位机下达命令SVG仍然满载输出，帮助其他不足容量的轧机进行补偿。调试过程单台设备画面19此处定义的P、Q与S为电源侧的数值当P等于很小，Q有值，即为帮补虚功通过SVG记录的数据，钢条由第一台开始轧到第九台，产出钢带右图为负载波形可以看出一次轧钢产线运转时间为103秒单轧机负载时间约70秒九台SVG皆满载时间约36秒瞬时最高同时有6台SVG协助补偿虚功P：实功Q：虚功S：视在功率1234SVG1SVG2SVG3SVG4SVG5SVG6SVG7SVG8SVG9協助補償虛功效果分析20一次轧钢周期生产时间约103秒；单一台轧机运转约70秒；一台SVG对应一台轧机，SVG原补偿时间轧机运转时间相同；通过上位机收集每台SVG负载信息，得总系统不足虚功量，将负载分配至空闲的SVG协助补偿；加入上位机群控后，系统利用率由64.94%提升至86.52%。原补偿时间(秒)协助补偿时间(秒)实际补偿时间(秒)SVG17033103SVG26536101SVG36536101SVG4672491SVG5652388SVG6681280SVG7671279SVG8671279SVG9681280效果分析21系统利用率由64.94%提升至86.52%；功率因数由0.93提升至0.98；瞬时最高同时有6台SVG协助补偿虚功；本次应用充分利用轧机电力系统原有变压器与各SVG无载时协助补偿虚功，不需增加大量成本；以协助补偿虚功时间来计算，群控上位机效益相当于10kV路径上多装设1台1MVA升压变压器(10kV/660V)与2台SVG

500kVA补偿虚功效果分析220.9520.960.968图为10KV侧在轧机全部启动轧制过程中的功率因数变化趋势；在整个轧制过程中，功率因数最低点为0.952，整体轧制过程功率因数平均保持在0.98以上，10KV侧达到了很好的治理效果。10KV无功补偿效果调试过程23图为35KV侧SVG和高压电容补偿柜配合补偿效果；整个过程中，功率因数适中保持在0.98以上；补偿效果非常理想；35KV无功补偿效果调试过程24图为66KV总进线侧整体补偿效果；即使在负载很大的情况下，功率因数也持续保持在0.95以上。66KV无功补偿效果调试过程25上位机读取每一台设备的数据信息，额定容量、设定目标、当前输出。。。；当出现其中有输出达到额定仍无法补偿到设定目标时，从站号1开始轮询是否有多余容量，如果有则控制强制输出；依次轮询输出，至达到设定目标或全部满足输出目前上位机控制原理目前上位机控制原理存在的问题无法平均分配每台设备的输出容量；没有高压信息采集参考；存在问题分析26以高压侧或集中控制侧的补偿目标为依据，控制每台设备输出；根据每台设备的输出量，剩余量，按比例分配所需要多输出量，达到每台设备的负载率一致。改进后的控制方案存在问题分析27台达电子在冶金行业电源治理无功补偿系统整体解决方案的又一次成功应用；此项目的成功实施，解决采用小容量设备补偿大容量系统的问题，为东升冶金减少项目投资；台达电能质量的群控方案，属