摘要：随着科学技术的不断创新和进步，工业生产中的施工工艺水平也有所提升，为工业生产带来了新的发展方向，既可能提高工业生产的效率，又可降低能耗，充分利用资源，节约能源。在近几年高压大功率新型元器件的开发使得变频调速技术在火力发电厂中的应用更加广泛。对当下在行业中应用的高压变频调速技术使用现状以及其中涉及到的相关技术进行分析和讨论，从而对未来发展趋势有一个充分了解。基于此，文章就高压变频调速技术在发电厂中的应用进行分析。
关键词：高压变频调速技术；发电厂；应用
1.高压变频调速技术概述
1.1高压变频调速技术发展历程
随着生产力水平提高，高压变频调速技术得到了较好的发展，其中具体发展历程可以分为以下几个方面。首先是高压变频调速技术的萌芽阶段，最早出现变频器的是在美国，当时的罗宾康公司开发研究出了第一台单元串联电平高压变频器。其次是市场培育期，在这个阶段，随着科学技术水平逐步提升，使得这种技术在市场中得到了良好的发展和应用。再次就是快速发展阶段，在这个时期，由于是市场逐渐的成熟，出现了非常多高压变频产品。最后就是市场成熟期，在这个阶段，所有的技术产品随着广泛的应用，已经得到了很好的完善和优化。
1.2高压变频调速中的主要控制技术
由于人们需求多样性，高压变频调速技术也得到了多样化的发展，包括了很多技术内容，其中具体的技术有以下几个方面。第一，矢量控制技术，这种技术的应用是将交流电机模拟成直流电机进行相应的控制，其主要原理是以转子磁场定向，然后采用矢量变换的方法进行相应的模拟。第二就是无速度传感器矢量控制技术，这种技术使用可以使得异步电动机得到了良好的优化，为石油管道的安装和建设带来了巨大的方便。第三就是PWM控制技术，在实际中，这种技术是通过半导体将直流电压变成一定形状的电压脉冲形状。这样就可以进行一定的频率、电压和谐波的控制和转换。
2.变频调速技术在发电厂中的应用
2.1燃油系统
将变频调速技术应用于火力发电厂的燃油系统中，按一定周期将炉前母管油压与设定油压值进行比较，如果发现炉前母管油压低于设定油压，那么供电泵电动机的转速就会相应增加，一旦供油泵电动机转速增加，炉前母管油压就会升高。如果炉前母管油压高于设定油压，那么供油泵电动机转速就会降低，当转速降低时，炉前母管压力也相应降低，这样转速与压力的同时改变便可以实现燃油系统的自动恒压运行。通常情况下，燃油系统的正常稳燃循环压力是1.2MPa，点火启动正常供油压力是在3.5MPa。燃油系统在供油结束后就会立即自动调整至稳燃状态，这对于炉前供油母管超压运行情况的避免有积极作用，与此同时，将变频技术应用在火电厂的燃油系统中也可以使油温降低，最大限度地减少大罐中油的流动，使得罐中的杂质可以快速沉淀下来，节约能源。
2.2燃料制备系统
当前我国多数的火力发电厂都是以煤作为燃料，机组在启动和稳燃期间是利用油燃料：轻油和重油作为燃料通过卸煤输煤的装置进行输煤，由磨煤机、给煤机、给粉机、排粉机和供油泵等设备共同组成了燃料的制备系统。
给煤机是燃料制备系统的关键，是给磨煤机提高煤量的设备。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一般的，给煤机的给煤量都是随工况的变化而变化，这样磨煤机才可以相应的发生变化，但由于目前的技术存在不足，给煤机的调速存在不稳定、给煤量不均匀的我那天，这样磨煤机的磨煤量就需要不断变化，在一定程度上加大了磨煤机入口的负压，造成跑粉与堵粉问题严重，给机组的安全埋下了隐患。在给煤机中应用变频调速技术可以有效改善跑粉与堵粉问题，变频调速可协调控制的子系统，从而实现制粉的自动化，使燃料制备系统安全运行，节约能源。
2.3水泵
在火力发电厂中主要运用两种水泵：循环水泵与凝结水泵。
循环水泵主要用于为火电机组凝汽器系统提供冷却水，采用的是动叶可调的轴流泵，这种泵只能定速运行，无法适应季节与负荷的变化，造成了循环水的浪费流失。应用变频调速技术可以改变循环水泵的速度，节约水资源，有效降低能耗。
凝结水泵是火立发电中吸入侧为真空状态的中低压泵，泵的出力是确定的额定流量，当前大部分凝结水泵是依靠电动调节门实现定速运行的，这样一来节流量就会相应增大，凝结泵出口压力变高，造成了水泵大量漏水。凝结水泵的用水量与耗电量都增大许多，造成水泵经常不能正常运行，在很大程度上造成了资源的浪费。将变频调速技术应用到凝结水泵的运行中可以有效改善水泵定速运行的缺陷，达到节流控制的目的，将经济效益最大化。
2.4风机
风机变频调速器是现代社会上的一种新型的节能产品，在管路性能的曲线不变的情况下，变速调节用变速来改变风机的性能曲线，进而改变其工作点。风机变频调速器具有容易操作、控制精度较高、性能较高、不用进行维护等等多个优点。在其他条件没有发生改变的情况下，对异步电动机定进行改变，子端输入电源频率进而改变电动机的转速是风机变频调速技术基本的工作原理。电机转速和工作电源输入频率成正比的关系：n=60（f-s）/p，公式中，n用来表示转速，f用来表示输入频率，s用来表示电机转差率，p用来表示电机磁极对数。出口挡板的控制，在开度减小的情况下，风阻会有所增加，不适合对风量进行大范围的调节。入口挡板的控制，相比出口挡板控制风量的范围相对较广，减小开度情况下的轴功率大体上与风量成比例下降，但是还是比不上变频调速的节能效果。
3.高压变频调速技术应用趋势分析
随着高压变频应用技术研究和各行业不断推陈出新的负载设备应用，高压变频器的应用广度、深度和应用复杂性不断提升。高压变频器的应用领域将在负载驱动结构、技术应用需求、产品特性等方向得到技术延伸，不断扩展高压变频调速技术在各行业领域的适用空间。在技术应用方向，将从原来能够进行数字化描述的风机、泵类、皮带机、提升机等变频驱动设备，向难于用数字或数学模型简单描述的磨机、破碎机等应用方向发展。高压变频器应用市场的开拓和行业规模的发展，己经越来越多的依赖生产工艺研究和新型控制理论突破。没有对生产工艺的深入理解和完善优良的控制策略，就无法解决高压变频器的运行频率根据什么来调、什么时候调、调节的步幅有多大、调节快慢有多少等实际问题。也就无法用好变频器，无法解决生产与能耗之间的关系，实现高压变频调速技术应用需求与经济性的完美统一。未来，随着各行业对生产工艺、新型控制理论，以及变频控制算法的深入研究，高压变频器将向通用产品和专用产品两个方向加速分化。“细分市场、细化客户、定位需求”将重新构建高压变频器产业生态圈，改变当前高压变频器行业的品牌格局，专用高压变频器将成为一个市场规模庞大的产品门类。为适应不同行业、不同应用领域、不同应用负载的特定高压变频器产品，将为各行业的产业进步提供新的驱动力。
综上所述，将变频调速技术应用到火力发电厂，可以对传统的调节方式进行改善，达到一种理想的调速控制状态。在选择的时候应当根据实际需求来选择，以充分发挥高压变频调速器的有效作用。需要注意的是，一定要确保高压变频调速器设备能够安全运行，保障设备的质量，以提高电厂节能效果。
参考文献：
[1]杜洪斌.高压变频技术的推广应用探讨[J].中国高新技术企业,2016,(28):53-54.
论文作者:张宗毅
论文发表刊物:《电力设备》2017年第33期
论文发表时间:2018/4/19
标签：高压论文; 技术论文; 变频调速论文; 水泵论文; 变频器论文; 油压论文; 调速器论文; 《电力设备》2017年第33期论文;