湖北国想电力科技股份有限公司：零过渡过程动态无功补偿节能增效技术
2020-06-24
零过渡过程动态无功补偿节能增效技术源于武汉大学发明专利“零过渡过程二控三电容投切方法及装置”（专利号:ZL 97 1 09354.7）。国家电力公司华中公司于2001年科技项目资助武汉大学样机研发，2005年1月31日组织了“零过渡过程动态无功补偿装置”项目的科技成果鉴定，鉴定委员会技术评价：“该成果所采用的控制方法处于国际领先水平。”该技术主要用于工、农、厂、矿、企、事业、军用、民用等供用电系统提高电能利用效率、电动设备工作效率，降损节能和改善电压质量。
武汉大学将其专利权独家转让给武汉国想电力科技股份有限公司（简称“国想电力”），并以发明人李晓明教授及团队作为技术支撑，由该公司实施产业化形成具有自主知识产权的新一代供用电系统，安全、环保、增效、节能的系列专利技术高科技节能产品，并提升为专利技术国家标准GB/T 25839-2010《零过渡过程低压动态无功功率补偿装置》。
该技术采用零过渡过程条件检测和控制方法，通过电力电子开关控制电容器组的投切，使动态电压和电流的非周期衰减分量接近零，解决了电容器残余电压在投切过程中产生过电压和过电流的技术难题，电容器无需放电，实现零过渡过程动态无功补偿。
与国内外传统的无功补偿技术相比，该系列装置具有以下五个方面的技术创新：
(1)安全：零过渡过程投切电容器组，避免电容器投切产生过电压和过电流，使无功补偿装置的使用寿命提高3～4倍、其它供用电设备使用寿命延长、效率提高；
(2)环保：补偿装置工作不产生谐波、不引起电压波形畸变、不产生投切振荡或投切涌流；可以抗谐波并吸收部分谐波；可抑制冲击负荷引起的电压波动，提高电压质量；
(3)动态：电容器组投切无需电阻放电，使电容器组投切间隔响应速度比现行的国家和行业标准提高3000倍以上，可快速、动态补偿冲击负荷，抑制电压剧烈波动，改善电压质量，提高工业产品生产的质量和产量，延长用电装置的使用寿命；
(4)增效：提高电能利用效率（增容）；提高电动设备的生产效率；
(5)节能：节约由于电流下降减少的线路和变压器的有功功率损耗以及由于电压提高减少的全部电动设备的绕组有功功率损耗。
该专利技术国家标准的技术和性能要求明显高于现行的其它国家标准和行业标准，其实施为落实《国务院关于进一步加强节油节电工作的通知》（国发[2008]23号），实现“变压器总容量在100千伏安以上的高电压等级用电企业的功率因数要达到0.95以上”的目标提供了强有力的技术保障。产品已在全国10多个省市的配电网、电厂、铁路、机电排灌、冶金、造船、军工、印钞造币、汽车制造、机械加工、机电制造、食品加工、石化、政府机关、医院、高校等行业应用。
经济效益和技术效果（以自然功率因数为：0.35-0.85提高到0.98为例分析）：
(1)可提高变压器供电能力:13-63%；(2)用户节电、减少电费支出:3.25-75.75%；(3)提高电压质量以及电压敏感产品的生产质量和产量，增加产品的附加值；(4)延长所有电气设备的使用寿命:补偿装置寿命延长3-4倍；(5)提高无功补偿装置和用电设备的安全性、高效性；(6)避免了电容器组投入和切除过程对电网的过电流和过电压冲击；(7)提高输变电设备的利用率；(8)减少变压器和线路的有功功率损耗和电压损耗，线损率减少不低于24.77-87.24％；(9)减少了谐波污染，谐波对自动装置、仪器、计量表计的干扰，谐波引起的附加损耗。
