高耗能企業(yè)電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化研究

【摘要】：目前大多數(shù)高耗能企業(yè)的用電設(shè)備以電動(dòng)機(jī)為主,通過對某水泥廠實(shí)地調(diào)研、測試和分析發(fā)現(xiàn)該企業(yè)內(nèi)主要負(fù)荷電動(dòng)機(jī)長期存在整體負(fù)荷率低的現(xiàn)象,能源浪費(fèi)比較嚴(yán)重。除少部分風(fēng)機(jī)可以采用變頻節(jié)能以外,大多數(shù)負(fù)載由于工作周期不可以改變,其電機(jī)通常采用調(diào)壓節(jié)能。對于單臺(tái)輕載的電機(jī)調(diào)壓節(jié)能方式可以最大程度地降低其運(yùn)行能耗,而通過供電變壓器對電機(jī)系統(tǒng)整體電壓進(jìn)行微調(diào),發(fā)現(xiàn)其節(jié)能效果也非常顯著。本文從以下幾方面展開工作： (1)以單臺(tái)電動(dòng)機(jī)優(yōu)化節(jié)能作為研究出發(fā)點(diǎn),建立了單臺(tái)異步電動(dòng)機(jī)的綜合輸入功率最優(yōu)電壓數(shù)學(xué)模型,通過實(shí)驗(yàn)和理論計(jì)算對比,驗(yàn)證了該模型的正確性,為單機(jī)調(diào)壓節(jié)能提供了理論基礎(chǔ)。 (2)因?yàn)榇怕凤柡蛯﹄姍C(jī)激磁電抗的影響較大且電機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩不易獲得,文中提出了的一種基于可測電氣量的激磁電抗和負(fù)載轉(zhuǎn)矩的估算方法,結(jié)合二元函數(shù)牛頓迭代法進(jìn)行求解,實(shí)驗(yàn)和理論對比驗(yàn)證了該方法的可靠性。 (3)本文通過研究電機(jī)系統(tǒng)整體優(yōu)化問題,采用了整體綜合輸入功率最小為目標(biāo)函數(shù)的數(shù)學(xué)模型,由于該模型具有復(fù)雜非線性和復(fù)雜約束條件的特點(diǎn),因此采用廣義拉格朗日乘子法進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算,最后通過算例驗(yàn)證電機(jī)系統(tǒng)整體優(yōu)化方案的優(yōu)越性。 【關(guān)鍵詞】：電機(jī)系統(tǒng) 最優(yōu)電壓 參數(shù)估算 整體調(diào)壓節(jié)能
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TM343
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-14
• 1.1 課題背景及研究目的和意義9-10
• 1.2 當(dāng)前電機(jī)常用的節(jié)能技術(shù)10
• 1.3 單臺(tái)電機(jī)常用調(diào)壓技術(shù)10
• 1.4 單臺(tái)電機(jī)最優(yōu)電壓求取及其相關(guān)問題10-12
• 1.4.1 單臺(tái)電機(jī)最優(yōu)電壓控制方法11
• 1.4.2 異步電機(jī)激磁電抗和負(fù)載轉(zhuǎn)矩的計(jì)算11-12
• 1.4.3 電機(jī)系統(tǒng)調(diào)壓節(jié)能12
• 1.4.4 電機(jī)系統(tǒng)能耗優(yōu)化方法12
• 1.5 本文研究內(nèi)容12-14
• 第2章 典型高耗能企業(yè)電機(jī)系統(tǒng)能耗狀況分析14-21
• 2.1 某水泥廠整體系統(tǒng)能耗評(píng)估和負(fù)荷特性14-19
• 2.1.1 水泥廠生產(chǎn)規(guī)模14
• 2.1.2 一廠供配電結(jié)構(gòu)及其負(fù)荷特性14-17
• 2.1.3 二廠供配電結(jié)構(gòu)及其負(fù)荷特性17-19
• 2.2 節(jié)能手段探討19
• 2.3 本章小結(jié)19-21
• 第3章 綜合輸入功率最小的異步電機(jī)最優(yōu)電壓研究21-35
• 3.1 引言21
• 3.2 單臺(tái)電機(jī)最優(yōu)電壓數(shù)學(xué)模型21-24
• 3.2.1 電機(jī)內(nèi)部損耗的重新劃分與計(jì)算21-23
• 3.2.2 綜合輸入功率最小的單臺(tái)電機(jī)最優(yōu)電壓的計(jì)算23-24
• 3.3 實(shí)驗(yàn)分析24-28
• 3.4 基于可測電氣量的電機(jī)激磁電抗和負(fù)載轉(zhuǎn)矩的估算28-33
• 3.4.1 飽和非線性對電機(jī)激磁電抗的影響28-29
• 3.4.2 異步電機(jī)激磁電抗和負(fù)載轉(zhuǎn)矩的估算29-33
• 3.5 本章小結(jié)33-35
• 第4章 電機(jī)系統(tǒng)能耗最小的整體調(diào)壓節(jié)能優(yōu)化策略35-47
• 4.1 引言35
• 4.2 電機(jī)系統(tǒng)整體調(diào)壓節(jié)能數(shù)學(xué)模型35-38
• 4.2.1 電機(jī)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)35-36
• 4.2.2 網(wǎng)絡(luò)等值電路36-37
• 4.2.3 電機(jī)系統(tǒng)綜合輸入功率目標(biāo)函數(shù)37-38
• 4.3 基于廣義拉格朗日乘子法的電機(jī)系統(tǒng)最優(yōu)電壓求解法38-41
• 4.4 算例結(jié)果與分析41-46
• 4.4.1 調(diào)壓前電機(jī)系統(tǒng)能耗計(jì)算41-43
• 4.4.2 調(diào)壓后電機(jī)系統(tǒng)能耗計(jì)算43-45
• 4.4.3 調(diào)壓前后節(jié)電效果對比45-46
• 4.5 本章小結(jié)46-47
• 第5章 結(jié)論與展望47-48
• 5.1 結(jié)論47
• 5.2 展望47-48
• 參考文獻(xiàn)48-52
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果52-53
• 致謝53

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