产学研合作项目报告

产学研合作项目报告

一、专利技术

1、谐波隔离技术及数字仿真

定义：采用谐波阻尼原理，将滤波效果不好、具有丰富谐波含量的谐波源进行有效隔离，使经谐波隔离后的供电电压质量符合国家电压质量标准的要求，而且，可以对大功率谐波源分散隔离，有效地避免大功率谐波源负荷对非谐波源负荷或用户的污染。

2、谐波隔离技术原理

在许多应用中，数据链路之间需要非直接的（导电）电连接，从而在提供数据的同时避免来自系统某一部分的危险电压（或电流）对其另一部分造成破坏。造成这种破坏性失效的可能是电源质量低劣、接地故障、雷击和浪涌等各种故障。此外，通信节点的间距可能相当大，常常由不同接地区域的AC插座来给这些节点供电，这些接地区域之间的电位差（可能含有DC偏压、50HZ的AC谐波和各种瞬态噪声分量）也会造成破坏。

在工程实际使用中，经常发生通电电缆逻辑接地或屏蔽这些地线连接在一起的情况，可能形成接地环路，且电流将流入该电缆。接地环路电流对通信产生严重影响（包括数据恶化、EMI过大、元件损坏），当电位差足够大时，人体就有遭受电击的可能。为了避免上述破坏，可引入非直接的（导电）电连接（称作“隔离”）。进行隔离是为了消除噪声并且防止电流在两通讯端之间流动。隔离电路具有相对于其他电路元件极高的阻抗，从而“切断”了由电路路径形成的环路；断开

环路后，噪声电压将出现在隔离层上而非接收机或其他敏感组件上。

3、谐波隔离技术市场运用的价值和技术

一般在两种情况下为采用谐波隔离技术：

一是有可能存在损坏设备或危害人员的潜在电流浪涌，如医疗上的应用、电机控制、交通户外设备等方面；二是存在不同电位的接地回路的互联。这两种情况都是采用隔离来避免电流通过，而允许两点之间有数据或功率传送。隔离普遍应用于包含高压、高速或高精度通讯、长距离通讯的场合，常见的有工业输入/输出系统、接口方面、总线、电源、电机控制、仪器仪表等。

二、动态有载调压技术

1、电力系统的节能损耗是建设节约型社会的重要组成部分。尤其是配电系统量大面广，其节约降损问题即关系千家万户的优质用电，又是直接影响供电企业经济效益的重要因素之一。在农村电网中，农闲时配电变压器白天接近处于空载运行状态，导致了配电变压器损耗约占整个10KV配电损耗的40%左右，因此降低配电变压器空载损耗对降低10KV配电损耗具有十分重要的作用。

有载调容变压器可具有大小两个容量，根据实际负荷大小通过有载调容开关自动调节运行容量，适用于季节性负荷变化幅度比较大的农村电网，以及一些昼夜负荷变化显著的城市商业区、开发区、工业区等配电台区，负荷较轻或接近空载时由大容量调为小容量运行可大幅度降低空载损耗。

2、经济性分析

有载调容变压器在运行中根据电网中的实际负荷大小，自动进行大、小容量转换，若根据大容量配置计量用电流互感器，如果计量用电流互感器动态范围小，在小容量方式下工作时就会造成测量不准，而且经分析和计算，现有的电流互感器的闭合铁心会由于电流的非周期性分量作用而饱和，因此导磁率综合经济性比较和应用分析，验证了有载调容变压器应用的可行性和突出的节能优势。随着配电变压器有载调容技术的逐渐成熟，有载调容配电变压器在用电负荷昼夜变化显著的台区，尤其在季节性负荷较强的商业区，产业区将具有较为广阔的应用前景。

三、输电线单端行波故障定位技术

电力行业一直都非常重视输电线路故障点定位问题。随着电力系统的不断发展，超高压、长距离输电线路越来越多，线路故障点的准确定位更彰显其重要性。为了减少线路巡查的工作量，缩短故障修复时间，节约大量的人力、物力，提高供电的可靠性，减少停电损失，加强并提高系统运行管理水平，迫切需要在系统发生故障时能准确查找故障点。对于大多数的能够重合成功的瞬时性故障来说，准确地测出故障点位置，可以区分内外部故障，以及及时地发现故障隐患，采取有针对性的措施，避免事故的再一次发生。

长期以来，人们基本上是依赖分析故障录波结果来估算故障点的位置，80年代后许多微机线路保护或故障录波装置增加了基于阻抗测量原理的故障测距功能。但受多种因素影响，测距精度仍得不到保障。随着科学技术的发展，尤其进入本世纪后，基于霍尔原理的新型

电压、电流信号变化器的出现、GPS同步时钟信号的商业运用，高速数字信号处理芯片及其他新型技术的发展，为行波信号的获取方法、精确定时问题、信号处理方法、数据处理方法等行波分析方法在电力系统相关技术领域内的运用提供了基本手段，行波故障测距技术取得了重大发展。实践证明，其实际故障测距效果良好，可以说，目前行波测距已成为输电线路故障重要的精确定位方法。

四、火电厂最佳燃烧节煤发电控制技术

该技术节能与环保技术领域，应用于火电厂300MW及以上燃煤机组的节能减排。

据统计，在我国，一台30万kW机组的平均发电煤耗为330g/kWh 左右，少数机组煤耗高达350g/kWh以上。而先进国家同类30万kW 机组的平均发电煤耗为300g/kWh左右，可见，我国火电厂的煤耗有较大的降耗空间。按先进国家的平均发电煤耗计算，我国理论降耗空间大约30~50g/kWh。

该技术可在不改变锅炉结构和工作条件的前提下，不受煤种、煤质的影响，解决以下问题：

（1）降低飞灰、灰渣的碳含量-充分燃烧（煤量最少）；

（2）减少烟气带走的热能，减少氮氧化物NOx排放量-风量最小；（3）避免安全参数越限造成的能量排放损失-稍低于安全阀值参数；（4）在不同的煤种、煤质、不同负荷条件下，通过最佳燃烧节煤发电控制，使煤燃烧效率更高，排放可燃烧物和氮氧化物NOx更少，能量损失更小，从而在同一发电出力的条件下，降低煤耗3~10g/kWh。

2009年全国年燃煤发电量达到三万六千亿千瓦时，按每千瓦时节约标准煤3~10克计算，每年节约标准煤1080~3600万吨，折合人民币75.6~254.5亿元。

技术先进性: 该技术原理是将智能传感、计算机实时监测、图像分析、光谱分析、能谱分析、工况分析、数据融合、数据处理与数据挖掘和自动控制等一系列技术有机结合起来，以锅炉燃烧信息和机组运行工况信息为基础，以进煤量、进风量、汽门和机组其它调节量等为控制变量，以锅炉、汽机和发电机的安全运行参数的上下限为限制，通过在线图像分析、光谱分析、能谱分析和工况分析确定最佳燃烧节煤运行状态，并形成在不同的煤质、不同负荷条件下的最佳燃烧节煤发电控制方案，指导运行人员或通过锅炉、汽机和发电机控制系统（DCS）按最佳燃烧节煤发电控制方案给定的最佳燃烧节煤运行状态对应的参数进行控制操作，使煤燃烧效率更高，排放可燃烧物和氮氧化物NOx更少，能量损失更小。从而在同一出力情况下，有效降低机组的煤耗；或者在相同的煤耗情况下，有效提高机组的出力。

以一台300MW机组为例，将平均标准煤耗由目前的330g/kWh降低到327~320g/kWh。

（1）相对降低飞灰、灰渣的碳含量；

（2）相对减少氮氧化物NOx排放量；

（3）降低煤耗3~10g/kWh。

每降低1g/kWh，若以年发电量为15亿kWh计算，每年可节约标准煤约1500吨，按￥700元/吨标准煤计算，折合人民币约105万