0 导言
在火力发电厂中，风机和水泵容量大、耗电多，是首要的耗电设备。由于电力出产的特殊性，这些设备长时间接连运转或常常处于低负荷及变负荷运转状况，能量丢失巨大。这些设备的经济运转，关于下降厂用电率、下降发电本钱、进步企业竞争力有着重要作用，一起也是积极响应政府节能降耗、努力完结“十一五”节能降耗目标的重要办法。
1 电力出产的特殊性
电力作为一种产品，与其它产品比较具有它自身的特殊性。一般来说一般产品的出产与用户的运用消费不是一起进行的，而电力的出产与用户的消费是一起进行的，电力简直不能存储，因而电力出产有必要是接连的。别的，电力出产的多少是依据用户的运用状况决议的，因而电力出产的负荷是改动的。电力产品的这种特色决议了电力出产体系中各种设备容量须依据最大出产才能来进行装备，而不能依据均匀的电力需求装备。在电厂中，最大出产才能是依据主机(锅炉、汽机和发电机)的出力决议的，辅机(各种风机、泵及其驱动电动机、电气操控调理体系等)是依据主机的状况装备的，一般状况下，在规划过程中均考虑必定的余量，因而形成在实践的运转过程中，大都风机和泵的流量需求调理。为了到达体系的优化运转，抱负的状况是辅机的运转能够跟从主机的工况进行接连调理。传统的流量调理办法是节省调理，即通过调理挡板、阀门等的开度以改动管道体系的阻力而调理流量的，这种调理办法反响慢、调理精度低、能耗大;高压变频调理是通过调理电动机的转速来调理风机或水泵的转速，到达调理流量的意图，这种调理办法反响快、调理精度高、全体耗能小，正逐渐被运用在电厂中风机、水泵等的流量调理中。
2 变频节能在电力出产中的归纳作用
从原理上讲，电动机自身的节能是很有限的，所谓节能首要是指电动机所驱动的负载的节能。依据流体力学原理，风机或泵类设备的输出流量与其转速成正比，输出压力与其转速的平方成正比，其耗费的功率与其转速的三次方成正比。选用变频调速改动电动机的转速，然后改动风机或泵的转速，以此来调理流量，这样便能够将节省调理的阀门或挡板等开度调至最大，减小管道体系的阻力，节省因战胜调理阻力而引起的能耗。一起，选用变频调理后，管道体系的阻力能保持在使风机或泵作业的高功率点，削减因风机或泵的功率下降而形成的能耗丢失。
从节能的作用来看，对节省调理的变频改造，发生的节能作用并非只是是当时所改造的电动机体系的节能作用，而是并行作业的多台电动机体系的节能作用。假如两台风机并联运转，一台运转风量缺乏，两台运转时则需求进行节省调理，往往是两台风机一起都进行风门调理，对其间一台进行变频改造后，则两台风机都能够运转在风门全开的状况下，这样发生的节能作用即为节省调理时两台风门的能耗。
电厂的节能，更重要的是体现在体系功率的进步。在没有进行变频调理时，电厂的循环水泵一般选用多极电机依据时节调整电机接线，改动电机的极对数来改动电动机转速然后调理循环水流量，或者是依据时节调整并联运转的电动机和泵的运转台数来调理循环水流量，这种调理操作简略，但调理精度低。选用变频调理时，运用变频调理精度高，操作便利的特色，依据循环水的实时出水温度调理循环水流量，将凝汽器的过冷度调理在一个最优的规模内，以进步锅炉运转的全体功率，这样节能作用愈加杰出。
3 电力出产对高压变频的要求
由于电力出产的特殊性，电力出产对运用高压变频有很高的要求。
首要要求高压变频具有很高的牢靠性，首要包含几方面的内容：
1)对电网电压动摇的适应才能，即能够在较大的电网电压动摇规模内正常作业，这个规模一般是-20%～+10%;
2)电网重合闸后持续运转的才能，即在电网瞬时失电，康复供电后变频器不能中止运转，要能够回忆并快速康复至失电前的运转状况;
3)具有冗余规划，即答应变频设备部分毛病，不影响其它部分的运转，能够在部分毛病的状况下持续运转;
4)能够在线维护，即在变频设备接连运转的状况下扫除部分毛病;
5)谐波小，这包含变频器对电网的影响即输入
电流谐波和变频器对电动机的影响即输出的电压、电流谐波。
其次要求高压变频设备运用便利，首要是指：
1)尺度较小，牢靠墙设备，对设备场所的要求比较低;
2)高压电缆设备便利，操控接口完全，易于完结集散操控;
3)维护简略，运用寿命长。
在满意上述要求的前提下，还要求高压变频设备具有高的性能价格比。
4 电力出产中变频节能的各个环节及节能作用
电力出产的设备中能够进行变频改造的设备是许多的，例如1 台300 MW 火力发电机组一般装备引风机2 台，单台功率2 500 kW;送风机2 台，单台功率1 600 kW;排粉风机4台，单台功率850 kW;再循环风机2台，单台功率475kW;锅炉给水泵2台，单台功率5 600 kW;循环水泵3台，单台功率1 100 kW;凝聚水泵2台，单台功率1 000 kW 等。这些风机水泵都需求依据运转的负荷状况进行流量调理，因而都有节能的空间，只是不同的状况下节能的作用有差异罢了。
一般来说，对节省调理办法进行变频改造，风机的节能作用比泵的节能作用好，这首要是由于风机根本上是无静压体系，流量根本上和转速成份额，因而功率便是和流量的三次方成份额;泵类体系静压较高，不适用流量和转速成份额的准则，在低转速的状况下，流量为零，功率的核算应为流量乘以压力，而不能运用功率和流量的三次方成份额的联系。
依据高压变频在国内的运用状况来看，进行凝聚水泵高压变频改造的状况最多，这首要是由于凝聚水泵的运转牢靠性要求较低，短时中止运转不会影响整个机组的正常运转，一起凝聚水泵一般为一开一备，即便变频毛病需求停机修理也不会对机组运转形成大的影响。从节能的视点讲，由于凝聚水随机组负荷改动而改动较大，因而从节省调理改为变频调理，节能作用比较显着，从实践运用的作用来看，节电率乃至可达50%。其次引风机的变频改造较多，节能作用也很显着，一般节电率为30%～50%。
送风机、循环水泵、灰浆泵的变频改造也较多，给水泵的高压变频改造很少，简直没有，这可能是由于给水泵功率大、牢靠性要求极高，节能作用不太显着几方面的原因。
5 高压变频运用时应留意的问题
一般能够依据电动机的额外功率或额外电流来装备相应的变频设备，但在选用变频器时依据预算的运用功率来选配变频器是不合适的。这是由于选用变频器今后所耗费的电功率是在转速下降的状况下得出的，依据变频器规划的准则，为了保持气隙磁通量根本不变，应使定子端电压和频率成份额地调理，转速(即频率)下降的状况下，变频器的输出电压也相应地下降，定子电流改动较小。依照运用功率选的变频器额外电流是在50 Hz、额外电压时的功率，其额外电流较小。这样选用的变频器在实践运用过程中简单呈现过电流毛病，因而不主张这种选配办法。
高压变频器选用的功率器材都是半导体器材，运用时的温度约束很严厉，过热的状况下很简单损坏器材，因而运用环境要求充分考虑通风和降温办法，选用室外循环通风时尤其要考虑进风通道的规划。在运用过程中，维护好通风和降温设备是确保变频器正常作业的一项重要作业。
6 高压变频技能现状
高压变频技能首要有元器材直接串联办法、三电平办法和单元串联多电平办法等电路拓扑型式。
单元串联多电平办法的高压变频技能因其许多特色而在国内得到快速开展并得到用户的遍及认可。当时国内的单元串联多电平高压变频技能从操控办法的完结形式上来说首要有两种：选用智能化单元的多处理器办法和集中操控的单处理器办法。
多处理器办法的变频器中，每个功率单元均为智能化单元，单元具有自己的处理器，完结单元中的逆变操控、单元中各种状况量的检测和维护、接纳外部指令和输出状况等使命。主操控器中的处理器首要完结和用户的人机接口以及和谐一切功率单元的一起作业。整套设备为多处理器一起作业，功用模块化，容错才能强，技能先进，牢靠性高。现在上海科达机电操控有限公司出产这类变频设备。
单处理器办法的变频器中主操控器完结并和谐一切单元的逆变作业，完结与其它体系的接口，作业量大，对单元来说只是作为主操控器的执行机构，容错才能差，单元的丈量和维护动作较慢。现在国内有较多厂家能够供给这类变频设备。
这两种办法的高压变频技能在国内均有厂家推出产品，运用的状况也不错。选用智能化单元的厂家完结了单元的自动投切和单元在线替换功用，进一步进步了体系接连牢靠运转的才能。
7 结语
高压变频通过十多年的开展，技能现已老练，尤其是单元串联多电平办法的高压变频设备，具有冗余功用，单元模块化规划，单元内变频技能和功率器材老练，输入输出谐波小等长处，在国内迅速开展，有些供货商乃至能够供给具有单元在线替换功用的产品，牢靠性有了很大地进步。我国动力严重，单位GDP能耗高，电力出产和运用负荷改动较大，电厂中风机和水泵的节能空间很大，选用高压变频调理替代传统的节省调理，节能降耗大有可为。
