电力系统电力电子领域未来10年发展趋势预测-第2页-北极星输配电网

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当然，微型电网的运行控制非常复杂，普通供电系统的运行维护人员是否能够胜任这一复杂工作仍然是个未知数，尤其是微型电网这种双向潮流系统，其继电保护的设计是个重大的技术挑战。科学家们至今仍然无法确切地知道大量微型电网互联之后可能会发生什么以及潜在的问题出现之后该如何应对。现有的理论研究工作还不够深入，物理机制理解不深入，系统模型太简单，可能的运行模式和工作场景分析还不足，更重要的是还缺乏解决上述问题所需要的理论、方法、工具。

2、电力电子化的飞机电力系统Power-Electronics-BasedPowersystems

多电飞机（MoreElectricAircraft，MEA）乃至全电飞机(AllElectricAircraft，AEA)的电力系统就是典型的电力电子化电力系统。MEA、AEA是指机上的主要功率是电功率，但不排除少量的其他功率的使用。MEA、AEA能够显著减轻飞机的重量和寿命周期费用，更能提升飞机系统的可靠性、安全性，是飞机工业的发展方向。

波音787飞机就采用了典型的电力电子化飞机电力系统，该机型的电力系统使用了大量的电力电子装置，包括：230V交流变频起动/发电集成电力系统、电动力空调系统、机电一体化的飞行控制器，如下图所示。

波音787的电力系统标志着电力电子系统集成技术取得了重大突破，解决了若干关键技术难题，包括：电能质量、稳定性、可靠性、电磁干扰、电压跌落、机械振动、热管理、效率管理、局部放电等。

这一商用供电系统的成功运营为电力电子化电力系统的全面推广奠定了良好的基础。当然，如何有效管理复杂的电力系统并科学处理严苛的技术指标仍然是个巨大的挑战。尤其是未来的全电飞机，如何提升电力电子化系统的功率密度、运行效率以及可靠性，同时不断地降低系统成本，将是未来的主攻方向。

3、变流器网络NetworksofConverters

若干变流器经过串联、并联或者串并联之后形成的变流器网络在协调工作的前提下可实现特定的技术目标。变流器网络通常被称为模块化变流器（ModularConverters），它的最大优势就是可以根据应用需求方便地通过串联、并联来提升变流器网络的电压、电流等级。当然，模块化也带来了潜在的威胁，即系统可靠性降低，尤其是故障条件下的冗余控制执行不当的时候特别容易导致整个系统的失效。

不仅如此，变流器网络还有个非常大的问题，那就是容易发生谐振现象。尤其是并联于同一母线的多个变流器，经常因为前端的无源滤波器而发生谐振。系统谐振时，变流器的动态过程及其控制策略非常复杂，系统容易失稳。为了解决这个问题，RainerMarquardt教授建议采用下图所示的系统结构。

原标题：电力系统电力电子化带来的挑战

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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