[00935939]高压大容量变频及电能质量控制系统关键技术与工程应用

该项目所属学科：电力电子技术、电力拖动及其自动化技术领域。 长期以来，作为国家重点工程的天然气长输管道电驱压缩机组所需的压缩机、电机、变频调速装置等设备均依赖进口，采购及维护成本高，且现场需单独配置无功补偿等装置，运维成本高、利用率低。市场上高压大容量的变频器或电能质量控制装置的允许运行环境温度为-10℃～+40℃。应用于寒冷地区时，增加暖通设备运维成本高，且降低系统运行可靠性。 基于上述技术背景，该项目进行了高压大容量变频及电能质量控制系统关键技术与工程应用的研究，解决了现有产品和技术存在的问题。2019年3月，高压大容量变频及电能质量控制系统关键技术与工程应用通过了国家级科技成果鉴定，总体技术指标达到国际先进水平，部分指标国际领先。项目系列产品输出电压为：6kV～18kV，容量为8MVA～125MVA，具有以下主要创新点： 1.发明了使变流装置分时实现变频驱动电机和电能质量控制的技术； 2.发明了一种基于改进型电机全阶磁链观测器的无速度传感器矢量控制和电机参数在线校正技术，提高了系统的动静态特性； 3.开发出高压大容量变频装置低电压穿越技术，提高了装置在电网波动或瞬时失电情况下的运行性能； 4.开发出4500V IGBT门极电阻多段切换技术和动态有源电压钳位技术，有效降低了du/dt和开关损耗； 5.开发出多绕组移相变压器的二次绕组故障保护技术； 6.开发出能在-45℃环境下运行的变频及电能质量控制系统。 2016年11月，由申报单位联合研制的首台套10kV/25MVA高压大容量变频及电能质量控制系统在西气东输二线彭阳压气站实现了全球范围内首台套成功应用。2018年10月31日项目产品在西气东输广州压气站完成72小时连续运行试验并顺利投产。之后陆续在西气东输鲁山、醴陵压气站顺利投运。2016年至2018年，西气东输二线、三线、中俄东线、陕京四线项目建设中共形成15台套产品销售，节约建设采购成本约5850万元。以西气东输三线应用90台套压缩机组计算，如全部应用国产化设备，将节约投资和运行成本总计7.2亿元。企业已实现销售收入1.2亿元，新增利税3255万元。 该项目共取得发明专利2项，实用新型专利9项，软件著作权3项，企业技术秘密1项，发表论文1篇，国家级科技成果鉴定证书1份，型式试验报告1份，技术论证报告2份，查新报告3份。 高压大容量变频及电能质量控制系统关键技术国产化与成功应用，填补了国内空白，彰显了自主创新国产化技术的实力，打破了国外垄断，也为国产化高压大容量变频及电能质量控制系统成功配套进口电机、压缩机提供了经验。同时带动了整流变压器、水冷设备、直流电容器等配套产业的发展，该技术还可广泛应用于石油天然气、冶金、大型调水、火力发电、煤矿、水泥及风洞试验台等领域，具有重大社会效益和经济效益。