電能質(zhì)量?jī)?yōu)化裝置MEC介紹PPT課件

1、 目錄4 電能質(zhì)量綜合優(yōu)化裝置MEC技術(shù)參數(shù)及選型3 電能質(zhì)量綜合優(yōu)化裝置MEC原理及組成2 電能質(zhì)量綜合優(yōu)化裝置MEC概述1 新能動(dòng)力公司簡(jiǎn)介5 電能質(zhì)量綜合優(yōu)化裝置MEC運(yùn)輸及安裝6 電能質(zhì)量綜合優(yōu)化裝置MEC治理案例第1頁/共46頁公司簡(jiǎn)介更可靠、更經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)能源的高效利用第2頁/共46頁新能動(dòng)力（北京）電氣科技有限公司是一家從事于電能質(zhì)量治理裝置、新能源發(fā)電和節(jié)能裝置的研發(fā)、制造、銷售、服務(wù)于一體的高新技術(shù)企業(yè)。 致力于電力電子裝置的研發(fā)、制造、銷售與服務(wù)； 國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)、中關(guān)村高新技術(shù)企業(yè)； 自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，4項(xiàng)國(guó)內(nèi)發(fā)明專利、8項(xiàng)國(guó)外發(fā)明專利； 核心電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)方面，實(shí)現(xiàn)了對(duì)國(guó)外技

2、術(shù)的超越； 核心技術(shù)團(tuán)隊(duì)在電力電子領(lǐng)域歷史輝煌； 國(guó)內(nèi)設(shè)有多個(gè)子公司和辦事處；主要產(chǎn)品：靜止無功發(fā)生器（SVG），有源濾波器（APF），電能質(zhì)量綜合優(yōu)化裝置（MEC），動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器（NVR），風(fēng)力發(fā)電變流器，光伏發(fā)電逆變器，光伏功率優(yōu)化器等； 公司簡(jiǎn)介第3頁/共46頁公司榮譽(yù) 國(guó)家高新技術(shù)企業(yè) 中關(guān)村高新技術(shù)企業(yè) 中關(guān)村企業(yè)信用促進(jìn)會(huì)會(huì)員 民營(yíng)軍品企業(yè)全國(guó)理事會(huì)理事單位Novtium第4頁/共46頁權(quán)威認(rèn)證-質(zhì)量保障質(zhì)量管理體系認(rèn)證CE認(rèn)證Notium第5頁/共46頁國(guó)內(nèi)專利-技術(shù)保障ovtium第6頁/共46頁國(guó)外專利-技術(shù)保障澳大利亞埃及加拿大美國(guó)墨西哥南非日本第7頁/共46頁設(shè)備檢驗(yàn)報(bào)

3、告第8頁/共46頁產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域圖第9頁/共46頁電能質(zhì)量綜合優(yōu)化裝置MEC概述電能質(zhì)量綜合治理的首選方案第10頁/共46頁應(yīng)用領(lǐng)域新能動(dòng)力MEC概述 需要對(duì)無功、諧波和三相不平衡進(jìn)行綜合補(bǔ)償?shù)挠秒娤到y(tǒng)； 對(duì)電網(wǎng)電壓波動(dòng)和閃變敏感的用電系統(tǒng)，如精密紡織； 功率因數(shù)低區(qū)域用電系統(tǒng)，例如工廠、生產(chǎn)企業(yè)等； 用電惡劣的邊遠(yuǎn)地區(qū)，例如農(nóng)村、山區(qū)、風(fēng)電場(chǎng)等； 對(duì)電網(wǎng)質(zhì)量要求高的用電系統(tǒng)，例如醫(yī)院等； 使用大功率非線性負(fù)載、沖擊性負(fù)載的生產(chǎn)企業(yè)； 使用特殊交流電壓的電解工業(yè)領(lǐng)域； 低壓配電網(wǎng)的電能質(zhì)量節(jié)能。0第11頁/共46頁產(chǎn)品外觀新能動(dòng)力MEC概述第12頁/共46頁產(chǎn)品外觀新能動(dòng)力MEC概述第13頁/共

4、46頁產(chǎn)品外觀Novtium新能動(dòng)力MEC概述第14頁/共46頁節(jié)能及綜合效益新能動(dòng)力MEC概述 通過無功補(bǔ)償功能提高用戶用電系統(tǒng)的功率因數(shù)，能使用電系統(tǒng)達(dá)到國(guó)家電力系統(tǒng)規(guī)定對(duì)無功 功率因數(shù)和電能質(zhì)量的要求，不用因功率因數(shù)對(duì)電網(wǎng)造成損失而承擔(dān)罰款； 通過無功補(bǔ)償、諧波濾除，凈化了電網(wǎng)，減輕電網(wǎng)負(fù)擔(dān)，降低電力輸送過程中的損耗； 補(bǔ)償裝置能夠提供負(fù)載運(yùn)行需要的無功功率，特別是設(shè)備啟動(dòng)過程或沖擊性負(fù)載所需大量無功 功率，相當(dāng)于間接增大了電網(wǎng)容量，使設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行更有保障； 補(bǔ)償裝置諧波濾除功能，更好的保護(hù)設(shè)備，免除設(shè)備因?yàn)橹C波產(chǎn)生的渦流損耗和局部諧振，導(dǎo) 致的設(shè)備過熱，壽命縮短甚至燒毀； MEC控制電

5、網(wǎng)波動(dòng)和閃變可提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性，保障設(shè)備的安全運(yùn)行，從而降低生產(chǎn)故障率。第15頁/共46頁新能動(dòng)力MEC特點(diǎn) 產(chǎn)品特點(diǎn): 響應(yīng)速度快，響應(yīng)時(shí)間小于3ms； 采用模塊化設(shè)計(jì)，可單獨(dú)或同時(shí)補(bǔ)償無功、諧波和 三相不平衡； 控制閃變和電壓波動(dòng)能力強(qiáng)； 采用PWM交錯(cuò)技術(shù)，自身諧波和功耗極低； 穩(wěn)定可靠性高,設(shè)計(jì)壽命20年； 功率密度高、占地面積?。?增加電網(wǎng)容量，降低損耗，凈化電網(wǎng)。新能動(dòng)力MEC概述第16頁/共46頁新能動(dòng)力MEC治理方案與其他方案對(duì)比新能動(dòng)力MEC概述MEC通道濾波+SVC/FC/TSC無功補(bǔ)償能力從額定容性至額定感性，無級(jí)調(diào)節(jié)。額定范圍內(nèi)，補(bǔ)償功率因數(shù)大于等于0.99有級(jí)調(diào)節(jié)，存

6、在過補(bǔ)與欠補(bǔ)諧波治理能力自身不輸出諧波，也不會(huì)放大系統(tǒng)諧波，可以同時(shí)對(duì)2-13次諧波進(jìn)行濾除通道濾波器只能針對(duì)固定次數(shù)的諧波進(jìn)行治理；電容補(bǔ)償裝置可能會(huì)對(duì)諧波放大三相不平衡治理三相交流電通過直流側(cè)連接，可以調(diào)配功率，三相不平衡治理能力強(qiáng)基本無此功能可靠性單元并聯(lián)，互為備份，故障單元不影響整機(jī)運(yùn)行，整機(jī)故障率低，可靠性高諧波治理效果不好，存在引起諧振危險(xiǎn)；并且兩種設(shè)備同時(shí)采用，會(huì)發(fā)生沖突，影響正常運(yùn)行安裝空間功率密度高，體積小電力電容與濾波電抗尺寸大，安裝空間大使用壽命采用進(jìn)口的電力電子元器件IGBT，無易損件，其使用壽命大于20年采用電力電容容量會(huì)隨使用時(shí)間而衰減，使用壽命為35年整機(jī)造價(jià)最優(yōu)

7、化的方案，造價(jià)與效果合理方案存在缺陷，配置繁瑣，造價(jià)與效果不合理第17頁/共46頁新能動(dòng)力MEC治理方案與其他方案對(duì)比新能動(dòng)力MEC概述MECAPF+SVC/FC/TSC無功補(bǔ)償能力從額定容性至額定感性，無級(jí)調(diào)節(jié)。額定范圍內(nèi)，補(bǔ)償功率因數(shù)大于等于0.99有級(jí)調(diào)節(jié)，存在過補(bǔ)與欠補(bǔ)諧波治理能力自身不輸出諧波，也不會(huì)放大系統(tǒng)諧波，可以同時(shí)對(duì)2-13次諧波進(jìn)行濾除APF可以對(duì)2-25次諧波進(jìn)行治理；但是剩余諧波，電容補(bǔ)償裝置可能會(huì)對(duì)其放大，產(chǎn)生諧振三相不平衡治理三相交流電通過直流側(cè)連接，可以調(diào)配功率，三相不平衡治理能力強(qiáng)基本無此功能可靠性單元并聯(lián)，互為備份，故障單元不影響整機(jī)運(yùn)行，整機(jī)故障率低，可靠性

8、高諧波治理效果比較好；但是兩種設(shè)備同時(shí)采用，會(huì)發(fā)生效果沖突，影響正常運(yùn)行安裝空間功率密度高，體積小無功補(bǔ)償裝置采用的電力電容與濾波電抗尺寸大，安裝空間大使用壽命采用進(jìn)口的電力電子元器件IGBT，無易損件，其使用壽命大于20年采用電力電容容量會(huì)隨使用時(shí)間而衰減，使用壽命為35年整機(jī)造價(jià)最優(yōu)化的方案，造價(jià)與效果合理方案存在缺陷，造價(jià)與效果不合理第18頁/共46頁新能動(dòng)力MEC治理方案與其他方案對(duì)比新能動(dòng)力MEC概述MECAPF+SVG無功補(bǔ)償能力從額定容性至額定感性，無級(jí)調(diào)節(jié)。額定范圍內(nèi)，補(bǔ)償功率因數(shù)大于等于0.99額定范圍內(nèi)，補(bǔ)償功率因數(shù)大于等于0.99諧波治理能力自身不輸出諧波，也不會(huì)放大系統(tǒng)

9、諧波，可以同時(shí)對(duì)2-13次諧波進(jìn)行濾除APF可以對(duì)2-25次諧波進(jìn)行治理；SVG具有無功補(bǔ)償裝置能力。三相不平衡治理三相交流電通過直流側(cè)連接，可以調(diào)配功率，三相不平衡治理能力強(qiáng)有三相不平衡治理能力可靠性單元并聯(lián)，互為備份，故障單元不影響整機(jī)運(yùn)行，整機(jī)故障率低，可靠性高諧波治理效果比較好；但是兩種設(shè)備同時(shí)采用，會(huì)發(fā)生效果沖突，影響正常運(yùn)行安裝空間功率密度高，體積小兩種設(shè)備混合使用安裝空間大使用壽命采用進(jìn)口的電力電子元器件IGBT，無易損件，其使用壽命大于20年采用進(jìn)口的電力電子元器件IGBT，無易損件，其使用壽命大于20年整機(jī)造價(jià)最優(yōu)化的方案，造價(jià)與效果合理造價(jià)與效果不合理第19頁/共46頁電能

10、質(zhì)量綜合優(yōu)化裝置MEC原理及組成第20頁/共46頁新能動(dòng)力MEC工作原理概述新能動(dòng)力MEC工作原理簡(jiǎn)單地說，MEC電能質(zhì)量綜合優(yōu)化裝置的基本原理就是將自換相橋式電路通過電抗器并聯(lián)在電網(wǎng)上，適當(dāng)調(diào)節(jié)橋式電路交流側(cè)輸出電壓的相位和幅值，或者直接控制其交流側(cè)電流，就可以使該電路吸收或者發(fā)出滿足要求的、電流，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化電能質(zhì)量的目的。高品質(zhì)、高性能的電能質(zhì)量?jī)?yōu)化裝置 電能質(zhì)量綜合優(yōu)化裝置MEC動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器NVR有源濾波器 APF靜止無功發(fā)生器SVG第21頁/共46頁無功補(bǔ)償原理新能動(dòng)力MEC工作原理MEC通過檢測(cè)電網(wǎng)電流超前或滯后電壓的狀態(tài)來判斷電網(wǎng)處于感性或容性，發(fā)出與電網(wǎng)同頻率并相反的無功電流與之

11、抵消；即當(dāng)電網(wǎng)處于感性時(shí)，發(fā)出容性無功，當(dāng)電網(wǎng)處于容性時(shí)，發(fā)出感性無功，從而達(dá)到補(bǔ)償無功的目的。負(fù)載呈感性，補(bǔ)償效果圖負(fù)載呈容性，補(bǔ)償效果圖第22頁/共46頁諧波濾除原理新能動(dòng)力MEC工作原理 MEC通過檢測(cè)電網(wǎng)電流中整體諧波電流，發(fā)出一個(gè)與該諧波電流大小相同、方向相反的電流與之抵消，從而達(dá)到濾除諧波的目的。諧波濾除效果圖諧波濾除原理圖第23頁/共46頁電壓波動(dòng)和閃變抑制原理新能動(dòng)力MEC工作原理MEC通過對(duì)電網(wǎng)即時(shí)跟蹤，對(duì)系統(tǒng)中電網(wǎng)波動(dòng)和閃變做相應(yīng)控制。當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生單相或三相驟升、驟降等問題，驟升在額定的110%以內(nèi)，驟降在額定50%以內(nèi)，寬度在2S以內(nèi)時(shí)，可以通過發(fā)出感性或容性無功，增大電網(wǎng)

12、容量，從而達(dá)到穩(wěn)定電網(wǎng)的目的。電網(wǎng)電壓驟降補(bǔ)償效果圖電網(wǎng)電壓驟升補(bǔ)償效果圖第24頁/共46頁三相不平衡治理原理新能動(dòng)力MEC工作原理MEC可以改善不同狀況的電網(wǎng)不平衡。如果是負(fù)載引起的三相不平衡，可以通過調(diào)節(jié)三相電流分配來改善；如果是電網(wǎng)側(cè)電壓引起的三相不平衡，可以通過發(fā)出感性或容性無功來改善。實(shí)際應(yīng)用中，MEC自動(dòng)區(qū)分屬于何種情況，處理現(xiàn)象如下：三相電流不平衡處理效果圖三相電壓不平衡處理效果圖單相電壓驟降補(bǔ)償效果圖第25頁/共46頁新能動(dòng)力MEC組成新能動(dòng)力MEC組成新能動(dòng)力MEC主要由以下部件組成： 控制單元，用來控制、顯示系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)； 功率模塊，通過IGBT的開通與關(guān)斷，產(chǎn)生預(yù)期的補(bǔ)償

13、電流； 功率模塊斷路器，隔離保護(hù)功率單元； 預(yù)充電回路，給系統(tǒng)充電并抑制電壓沖擊； 濾波電抗，抑制 IGBT開關(guān)諧波； 散熱系統(tǒng)，主要用于設(shè)備運(yùn)行時(shí)散熱。第26頁/共46頁控制單元新能動(dòng)力MEC組成控制單元是由我公司自主研發(fā)的全數(shù)字信號(hào)控制裝置，內(nèi)置主控板、端子板、光纖擴(kuò)展板、采樣板、ACDC電源等。主控單元可實(shí)現(xiàn)MEC的閉環(huán)控制、快速保護(hù)及網(wǎng)絡(luò)通訊等控制功能。功率模塊功率單元板接收主控單元發(fā)來的控制信號(hào)，經(jīng)過解碼生成觸發(fā)脈沖控制IGBT的開通與關(guān)斷，產(chǎn)生預(yù)期的補(bǔ)償電流;功率單元板同時(shí)還有直流側(cè)電壓檢測(cè)、故障檢測(cè)以及通訊功能等;IGBT選用日本富士原裝進(jìn)口。第27頁/共46頁功率模塊斷路器新能

14、動(dòng)力MEC組成功率模塊斷路器是連接功率單元與主回路的開關(guān)，用以隔離保護(hù)功率單元。預(yù)充電回路預(yù)充電是用來給系統(tǒng)充電并抑制電壓沖擊的。充電電阻用來限制設(shè)備合閘瞬間初始電流，充電完成后，合上斷路器即可。濾波電抗三相電抗器串聯(lián)在 MEC 功率單元輸出側(cè)，用來抑制 IGBT開關(guān)諧波。 散熱系統(tǒng)散熱系統(tǒng)包括風(fēng)機(jī)、散熱風(fēng)道等，主要用于MEC運(yùn)行時(shí)散熱。第28頁/共46頁電能質(zhì)量?jī)?yōu)化裝置MEC技術(shù)參數(shù)及選型第29頁/共46頁技術(shù)參數(shù) 新能動(dòng)力MEC技術(shù)參數(shù) 三相不平衡度：正常額定功率2%；短時(shí)額定 功率5% 工作環(huán)境溫度：-3050（40以上需降額） 運(yùn)行環(huán)境濕度：95%，無凝露 冷卻方式：強(qiáng)迫風(fēng)冷 防護(hù)等級(jí)

15、：IP21/IP20 工作海拔：2000米以下 響應(yīng)時(shí)間：2ms 無功補(bǔ)償率：大于97% 電壓等級(jí):200V35kV 補(bǔ)償范圍：容性至感性柔性補(bǔ)償 容量范圍：幾十千乏到幾十兆乏 工作頻率：50Hz5% 過載電流倍數(shù)：1.2倍 線制：三相三線/三相四線 諧波濾除：可濾除213次諧波 電壓閃變：允許電壓驟升110%；驟降50%； 電壓閃變寬度2s第30頁/共46頁低壓系列MEC接入系統(tǒng)方式：高壓并式MEC接入系統(tǒng)方式：并聯(lián)于系統(tǒng)中，自身故障不影響系統(tǒng)運(yùn)行通過變壓器升壓接入電網(wǎng)，維護(hù)操作安全性高新能動(dòng)力MEC接入方式第31頁/共46頁設(shè)備選型 新能動(dòng)力MEC選型要為應(yīng)用選擇正確的MEC，需要了解以下

16、信息： 電網(wǎng)電壓 補(bǔ)償容量 接入方式 進(jìn)線方式 線制第32頁/共46頁設(shè)備型號(hào)說明 新能動(dòng)力MEC選型N ME 06 - 2400 E D F N 無：三相三線 N： 三相四線F：前進(jìn)線B：后進(jìn)線U：上進(jìn)線C：Un*80%D：Un*90%E ：Un*100%F ：Un*110%G：Un*120%D：直連T ：接變壓器NovtiumNME系列MECMEC電壓kVMEC容量kvar例如：NME06-2400EDF為600V 2.4Mvar 無變壓器前進(jìn)線型三相三線制MEC第33頁/共46頁電能質(zhì)量綜合優(yōu)化裝置MEC運(yùn)輸及安裝第34頁/共46頁新能動(dòng)力MEC搬運(yùn)新能動(dòng)力MEC的運(yùn)輸 電能質(zhì)量綜合優(yōu)化

17、裝置MEC的最大高度為 2200mm，包裝后的總高度不會(huì)超過2500mm，在選擇運(yùn)輸工具時(shí)，請(qǐng)考慮運(yùn)輸過程中是否有限高等因素的存在?？梢允褂萌缦聝煞N搬運(yùn)方式： a. 采用承載大于2噸的機(jī)動(dòng)叉車或手動(dòng)叉車，從MEC下部的兩個(gè)長(zhǎng)方形孔將其抬起；叉車貨叉孔機(jī)動(dòng)叉車手動(dòng)叉車第35頁/共46頁新能動(dòng)力MEC搬運(yùn)新能動(dòng)力MEC的運(yùn)輸b. 如果廠房高度空間充足（高于5米）或者安裝在集裝箱內(nèi)部的，也可采用電動(dòng)吊裝裝置。 除去吊裝軸的固定螺釘，拔出吊裝軸，前后各兩個(gè)吊裝軸，共四個(gè)。 使用長(zhǎng)于或等于3米的吊裝鉸繩，絞繩承重在700kg以上 吊裝時(shí)注意對(duì)機(jī)柜門板上邊緣的保護(hù)，可以加墊厚泡沫條，或者橡膠護(hù)墊； 如果高

18、度空間不夠一定要加撐條作為加強(qiáng)筋。注意：吊裝過程一定要保持MEC的直立。吊裝示意圖新能動(dòng)力MEC運(yùn)輸電能質(zhì)量綜合優(yōu)化裝置MEC可以用汽車、火車、輪船等交通工具運(yùn)輸。產(chǎn)品在運(yùn)輸過程中必須小心輕放，嚴(yán)禁雨淋、暴曬，不應(yīng)有劇烈震動(dòng)、撞擊和倒放。第36頁/共46頁安裝環(huán)境新能動(dòng)力MEC的安裝為了使MEC 電能質(zhì)量綜合優(yōu)化裝置能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定、可靠的運(yùn)行，對(duì)電能質(zhì)量綜合優(yōu)化裝置的安裝使用環(huán)境作如下要求： a. 設(shè)備應(yīng)安裝于 無腐蝕性氣體、易燃性氣體、導(dǎo)電粉塵，無滴水、鹽份、油煙和粉塵的環(huán)境中，室內(nèi)使用； b. 運(yùn)行環(huán)境溫度應(yīng)在-20+50的范圍內(nèi)（40以上需降額） ，如環(huán)境溫度超過允許值，設(shè)備將自動(dòng)保護(hù)，停

19、止運(yùn)行,所以應(yīng)安裝安全可靠的通風(fēng)散熱通道及空調(diào)等空氣冷卻裝置； c. 設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)具備防止蛇、鼠等小動(dòng)物侵入的防護(hù) 措施，要嚴(yán)格避免因此類動(dòng)物侵入造成系統(tǒng)接地短路而形成的設(shè)備損壞；第37頁/共46頁并柜安裝布局新能動(dòng)力MEC的安裝安裝時(shí)，考慮到操作空間及通風(fēng)散熱的需要，整套裝置需要距墻體留有一定空間，具體要求如下圖：并柜風(fēng)機(jī)內(nèi)置式安裝布局圖第38頁/共46頁并柜安裝布局新能動(dòng)力MEC的安裝安裝時(shí)，考慮到操作空間及通風(fēng)散熱的需要，整套裝置需要距墻體留有一定空間，具體要求如下圖：并柜風(fēng)機(jī)外置式安裝布局圖第39頁/共46頁單柜安裝布局新能動(dòng)力MEC的安裝安裝時(shí)，考慮到操作空間及通風(fēng)散熱的需要，整套裝置需要距墻體留有一定空間，具體要求如下圖：?jiǎn)喂耧L(fēng)機(jī)內(nèi)置式安裝布局圖單柜風(fēng)機(jī)外置式安裝布局圖第40頁/共46頁安裝要求新能動(dòng)力MEC的安裝 電能質(zhì)量綜合優(yōu)化裝置MEC應(yīng)嚴(yán)格按照現(xiàn)場(chǎng)安裝圖紙進(jìn)行安裝； 所有柜體應(yīng)固定安裝于槽鋼底座之上，并和廠房大地可靠連接。 變壓器進(jìn)線屏蔽層及接地端子也應(yīng)接至廠房大地，柜體間應(yīng)相互連接形成一個(gè)整體。 安裝過程中，要防止設(shè)備受到撞擊和震動(dòng)，所有柜體不得倒置，傾斜角