四院士把脉智能电力装备从跟跑者向领跑者跨越-第3页-北极星输配电网

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在电压、容量方面表现为增长快，2015年前后，电压和容量将接近500千伏常规直流输电水平，能够覆盖输电网和配电网应用。

500千伏等级，桥臂功率模块数量625个，包含1250个IGBT;整个换流器(站)包含7500个IGBT器件。现有器件耐压水平导致高电压情况下，串联级数巨大。控制异常复杂，一个周期多次触发，器件在不同时刻需要精确导通。随着电压等级升高，需要开发更大电流器件，均流控制技术。

“2012～2015，全世界预计将有11个工程;欧洲大规模风电接入、国家联网均拟采用柔性直流输电。”李立浧表示。未来，柔性直流输电技术在结构上将表现为，换流阀所需大功率电力电子器件选择多样化;换流器输出谐波含量少，无需交流滤波器;开关频率大大降低，运行损耗减少，运行成本降低;结构更加紧凑，更适合海上等不利环境下建设、运行。

而随着风电等新型电源不断接入中低压等级电网，电力电子技术也将在中低压电网得到广泛应用，这种应用改变了传统的潮流方向，也提出了很多新的课题。

因此，李立浧期望在器件方面，创造新器件或在现有器件上功能创新。发明新的与现有的拓扑结构有本质区别的拓扑结构以及基于新的功率理论的控制系统，基于新工程应用的优良的控制系统。

郭剑波：做好新能源预测与调度

功率预测与调度是保证新能源消纳的前提

在能源需求越来越大的时代，转变能源发展方式，推动传统能源的清洁高效利用，加快发展新能源和可再生能源已经成为我国未来能源发展的基调，预计到“十二五”末，我国非化石能源在一次能源消费中的比重将达到11.4%，其中风能和太阳能是新能源利用的主力军。

据国家电力规划研究中心预测，2021～2030年，我国电力需求年均增速将放缓到3.5%左右，到2030年全国需电量将达到10～11万亿千瓦时左右;2031～2050年，伴随我国步入中等发达国家行列，电力需求年均增速进一步放缓至1%左右，到2050年全国需电量将达到12～15万亿千瓦时。清洁能源发电比例将达到60%，而煤电占到40%。

事实上，清洁能源发电比例不断提高，伴随而来很多难题。新能源的并网与消纳、大规模远距离电力输送、复杂大电网的运行控制是要下力气解决的。

以风电为例，要解决风电并网问题，首先要保证风电场稳定运行。要通过风电并网仿真、功率预测、优化调度等保证风电有效消纳。避免出现风电事故、弃风限电问题。

据郭剑波院士介绍，在早期我国风电集中大规模开发阶段，接入电网末端，风机与电网交互影响严重，脱网事故频发，安全问题十分突出。仅2011年，发生大规模风电脱网事故8起。

2012年3月30日，在河北省张家口市沽源发生大规模风机脱网事故，故障引起沽源地区20座风电场中，第一阶段因低电压脱网机组188台，第二阶段因高电压脱网机组433台，总共脱网机组占故障前全部运行风机总数的59.8%，一共损失电力76.55万千瓦。

虽然2013年全国因弃风限电损失电量162亿千瓦时，同比下降46亿千瓦时;弃风率10.7%，同比下降6个百分点，弃风限电现象有所好转。但弃风率仍然很高。

因此，要做好风电预测与调度。郭剑波院士指出，我国风电发展快，历史数据少，气候类型多，地形复杂，国外已有预测方法均无法满足我国的需要，亟需研究适合我国的普适性预测方法。

目前，风电场、光伏电站、水电站等输出功率主要由气象因素决定，导线输电能力、负荷特性等与外部气象环境息息相关，还需开展针对电力生产运行的气象预报技术研究与应用。

可根据风电预测结果不确定性区间时序递进、逐渐缩小的特点，可以从周、日前和日内三个时间尺度逐级降低预测不确定性带来的运行风险。进行风电优化调度。

另外，风电出力具有强相关性的特点，使得各风电场的输出集中在同一时段，增大了系统消纳风电和风电运行的调度控制难度，在进行风电优化调度时，必须考虑风电出力相关性的影响。

原标题：四院士把脉智能电力装备从跟跑者向领跑者跨越

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