[01811450]数字化信息协同控制的电动机组节能系统

1、课题来源与背景：电动机负载在国民经济各部门中应用数量众多，耗电量巨大，存在严重的节流损耗，而对其进行节能的有效方法就是进行调速。即使有些电动机采用调速，也存在对象单元化、功能单一化、效果局部化的缺点。因此如何使企业内众多电动机组协同控制，进行全厂电动机组负载优化节能决策，使电动机组在不同运行状态下优化协同节能，以产生更好的节能效益，最大限度地提高节能效果，具有现实意义。为此，2008年在上海市科委创新行动计划项目的资助下，该课题对电动机组协同节能技术开展研究，并研制成功“数字化信息协同控制的电动机组节能系统”。2、技术原理及性能指标：“数字化信息协同控制的电动机组节能系统”是在传统节能技术基础上，采用新的电力电子技术及新的拓扑结构和控制方法，从系统结构、主电路拓扑、控制策略上进行改进，进而基于数字化信息协同控制技术，将各电动机组运行状态信息数字化，经分析处理进行全厂电动机组优化节能决策，经协同控制使各电动机在不同运行状态下优化节能，以产生更好的节能效益，在一定程度上填补了国内在这一方面研究的空白。因此，该系统包括：电动机节能子系统、无线通信子系统、电动机组节能优化与协同控制子系统等3部分构成。该系统具体指标如下：(1)节能效果大于25%，功率因数大于0.9；(2)调速精度达到1%，动态响应时间小于10ms；(3)协同控制电动机组数可达到200。3、技术的创新性与先进性：(1)斩波串调的PWM逆变技术：采用全控器件IGBT构成的PWM整流器替代传统的晶闸管有源逆变，从而可以提高调速系统的功率因数，并减少对电网的谐波污染。此外，还可以克服逆变颠覆现象，提高装置的可靠性；(2)斩波器的数字化双闭环控制：采用高性能DSP处理器对转子变频系统中的斩波器实行数字式双闭环控制，提高了系统的可靠性及动态响应性；(3)高压变频器的四象限运行控制：采用能量双向流动的功率单元拓扑结构及双PWM调制技术，实现电动机的四象限运行，满足其工艺要求和能量回馈利用；(4)电动机组的信息化协同控制策略：将各电动机组运行状态信息数字化，经分析处理进行全厂电动机组优化节能决策，经协同控制使各电动机在不同运行状态下优化节能，以产生更好的节能效益；4、技术的成熟程度，适用范围和安全性；数字化信息协同控制的电动机组节能系统技术成熟，该系统已应用于多家火电厂、水泥厂、水厂，运行情况良好，取得良好的经济效益和社会效益。