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一、先进输电技术概述
人们对电力的应用和认识以及电力科学技术的发展都是首先从直流电开始的。早期直流输电存在电压变换、功率提升困难,电机有刷换相、串联运行可靠性低等问题。1895年,美国尼亚加拉复合电力系统建成,确立了交流输电的主导地位。
由于交流输电技术具有电压变换容易、易于实现多落点受电、电流存在自然过零点、大电流开断易于实现等优势。20世纪初,交流系统开始迅速发展。100多年来,交流输电电压由最初的13.8kV逐步发展到35、66、110、220、330、400、500、750、1000kV等水平。
但是,随着广域交流大电网的形成,交流电网的技术问题也不断涌现,世界范围内大电网事故不断发生:同步问题;稳定性问题;输电距离问题;输电效率问题;输电走廊问题。因此,我们不禁要问,交流输电系统是否是未来电能输送的唯一技术手段?
由于交流输电技术存在着一些无法客服的固有缺陷,而现代直流输电技术则克服了交流输电技术的一些固有缺陷。随着换流器技术的发展,柔性直流输电工程的电压等级和容量迅速增大。另外,不断降低的系统损耗和造价极大促进了柔性直流工程的应用。
随着电力电子等技术的发展,制约现代直流输电发展的主要技术难题,有望在未来3~10年内得到解决。未来直流输电技术构想有两种方式,交-直-交和直-直-直。
我国能源与负荷逆向分布决定了远距离、大容量输电是我国电网发展的长期战略。跨区输电需求的增加和环境承载能力的下降,对输电效率和资源利用水平提出了更高的要求。
我国已建成世界上规模最大、最复杂的电网,可再生能源的大规模开发利用将进一步加剧电网的复杂性和控制难度,亟需提高电网的安全性、灵活性和可控性。
开展先进输电技术研究,即在传统输电技术基础上,发展输电理论,创新输电方式,通过提高电压等级、转换电能形式等手段,实现电能的高效、环保、智能、远距离传输。
以电力电子技术为代表的先进输电技术,主要开展以下四方面研究:1)超特高压灵活交流输电技术,提高交流线路输送容量、提升电网的运行灵活性和安全稳定水平;2)特高压直流输电技术,可将万兆瓦级电能高效输送至两千公里以外;3)柔性直流输电技术,可控度最高最灵活的新型输电方式;4)直流电网技术,新一代电网架构方式,提高可再生能源利用效率。
二、超特高压灵活交流输电技术
灵活交流输电(FACTS)采用电力电子装置和控制技术对系统主要参数,如电压、电流、相位、功率和阻抗等进行灵活控制,增强系统稳定性和安全性。
可控串补装置(TCSC)是用于提高交流输电线路输送能力和增强系统稳定性的电力电子装置。该装置串联于交流输电线路中,通过调节两组反向并联晶闸管阀的触发角使TCSC提供连续平滑的等效电容补偿。TCSC中晶闸管阀采用多级串联压接技术,需要准确触发晶闸管,要求晶闸管不仅耐压高,耐受dv/dt能力强,还要触发延迟小,串联一致性高。
静止同步无功补偿器(STATCOM)是利用全控器件变流器产生与电网频率相同的交流电压,通过调控变流器输出电压的大小,向电网输出或从电网输入可控的无功,应用中通过变压器并联于系统。STATCOM需要通过控制全控器件调节电压大小、频率及相位,要求器件的开通关断速度快,损耗低。装置采用多级模块式IGBT连接,在高电压等级下体积大,未来若采用耐压等级高的器件或压接式IGBT,能够大幅减小体积。
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4月24日,天津市人民政府印发天津市推动大规模设备更新和消费品以旧换新实施方案(津政发〔2024〕7号),其中提到,持续推进老旧变电设备和输配电线路改造,推动电网设施数字化、智能化升级。同时,推动能源装备更新和技术改造。支持运行服役期满发电机组实施设备更新,加快现役煤电机组节能改造和灵活
近日,国家能源局新疆监管办公室召开2024年新疆电网运行方式汇报分析会议,总结2023年新疆电网运行情况,全面梳理分析系统运行特性及面临的安全风险,研究有效控制和化解电力系统主要安全风险的措施,深入研讨新疆电力安全保供和绿色低碳转型的有效途径,为2024年电力安全生产、稳定供应和进一步扩大新
近日,安徽省发展改革委启动省级未来产业先导区创建工作,其中包含低碳能源领域。重点方向包括围绕可再生能源与核能、能源清洁高效利用、智慧综合能源等重点领域开展技术攻关及应用,重点突破新型高效太阳能电池、氢能制备及储运、燃料电池及关键部件、低成本碳捕集利用与封存等关键核心技术,促进工业
随着《十四五发展规划》等政策的推进,各行业国产化进程迅猛发展。智慧电网作为新型能源体系建设的重要支撑,更是当仁不让;各设备公司全网匹配,要求做到全国产化。金升阳作为技术引领型企业积极响应政策,关注用户所需,依托产研实力,为电力行业各细分领域提供更可靠、更高效的一站式电源解决方案为
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4月12日,2024年江宁区“向人民汇报”活动——区工信局专场举行。在深度访谈环节,区工信局就培育新质生产力、打造智能电网产业、高端装备制造业等进行发言。目前,江宁已建成智能电网、新能源(智能网联)汽车、新一代信息技术、高端智能装备等4个千亿级产业集群。作为江宁制造的一张靓丽名片,智能电
4月8日上午,中国电科院南京科研基地建设项目主体工程在江宁开发区开工,标志着这一省重大项目进入全面建设阶段,也为江宁开发区聚力打造世界级智能电网产业集群注入了强劲动力。区长黄成文、江宁开发区管委会主任王爱军、副区长周强、江宁开发区管委会副主任陈志海,中国电力科学研究院有限公司总经理
4月10日,江苏昆山印发推进绿色低碳产业高质量发展的若干政策措施(试行)(昆政办发〔2024〕25号)。其中提到,对按要求接入昆山智慧能源管理平台的重点用能单位给予每家1万元奖励。在电网保供能力许可的范围内,对采用绿电绿证交易等方式实现绿色电力占年用电量50%及以上的企业,在实施电力负荷管理
近日,贵州省工业和信息化厅印发《关于加快发展先进制造业集群的指导意见》。文件提出,聚焦智能电网输变电需求,重点发展智能高低压成套开关、全封闭组合电器、用户端设备及电网安全运行系统等数字化智能化输变电装备,大力发展新型电力电子产品、综合自动化系统及继电保护装置等中低压输配电装备。积极
3月27日,陕西省印发陕西省培育千亿级第三代半导体产业创新集群行动计划(陕发改高技〔2024〕601号),其中提到,依托我省新能源汽车、光伏逆变、智能电网、储能装置、轨道交通、5G通信以及国防军工等行业优势,加强产业链上下游企业合作,推进第三代半导体应用创新。到2035年,带动新能源汽车、光伏逆
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