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科技前沿
电力电子化大背景之下,要以新视角、新理论、新方法来解决新形势下带来的新问题,找到新办法,发现新机遇,以实现供电系统安全、稳定、高效、长期地运行。
电力系统中的变流器越来越多,二者之间的交互作用(Interaction)越来越复杂,对传统电网运行特性的改造也越来越明显。如何分析,如何设计,如何控制,如何集成,才能确保电力电子化的供电系统仍然能够维持安全、稳定、高效地长期运行?这是摆在电力电子、电力系统等学科研究人员面前的世纪难题。
目前亟需针对电力电子化这一大背景,首先从理论研究上取得重大突破,从而用新视角、新理论、新方法来解决新形势下带来的新问题,找到新办法,发现新机遇。本文根据IEEE电力电子学会主席、荷兰代尔夫特理工大学BrahamFerreira教授的会议记录进行了整理,与读者们分享大师的观点。2015年9月,在意大利Verbania召开了第8届TheFutureofElectronicPowerProcessingandConversion国际会议(FEPPCONVIII2015)。本次会议共有50余名全球顶级的电力电子学家参与,对电力电子领域未来10余年的发展趋势做了科学的预测。
FEPPCON是一个小型的国际会议,参与者皆为电力电子领域的大师级人物,会议的目标是探讨电力电子技术的发展机会以及技术瓶颈,展望电力电子学科的发展方向,并对未来的研究和应用等工作提出具体的意见和方向。FEPPCON2015重点关注了电力电子化系统(Power-electronics-enabledPowerSystems)的发展趋势,并重点推荐了下述3篇论文,分别是意大利帕多瓦大学PauloMattavelli教授的“InteractionsofPowerElectronicsConvertersinDistributionGrids:SomeIssuesand-Challenges”,美国波音公司KamiarKarimi的“WhatAretheBottlenecksandOpportunitiesofPowerElectronics-BasedPowerSystems”,以及德国慕尼黑联邦国防军大学RainerMarquardt的“FutureRequirementsforReliableNetworksofConverters”。
电力电子化导致了复杂多样的“器—网”交互作用
对传统的供电系统来说,电力电子变流器(Power-electronicsConverter)是个全新的设备,且其占有率越来越高。传统电网主要由电感性元件和同步发电机构成,且同步发电机输出的电压几乎是完美的正弦波。当并网变流器的数量较少时,传统电网可维持自身的运行特性,通常表现出理想电压源特性,此时变流器主要与电网发生交互作用,且变流器对电网特性的影响很弱。如今,随着并网逆变器渗透率的飞速提升,变流器与电网之间的“器—网”交互作用以及变流器与变流器之间的交互作用越来越强烈,越来越频繁,越来越复杂。把电网视为理想电压源的假设已经不再成立了,电力电子变流器已经不再是电网中的小角色了。
电网中的变流器越来越多,“器—网”交互作用越来越复杂,对传统电力系统运行特性的改造也越来越明显。如何分析,如何设计,如何控制,如何通讯,如何集成,才能确保变流器大规模接入之后的电力系统仍然能够维持安全、稳定、高效地长期运行?这是摆在电力电子、电力系统等学科研究人员面前的世纪难题。FEPPCON2015对该问题进行了重点讨论。
典型的电力电子化系统
公共电网是迄今为止,人类建造的最大、最复杂的人工网络,人类活动的大部分能源皆来自于此。虽然电力电子化是公共电网发展的趋势,但目前还算不上真正的电力电子化系统(Power-electronics-enabledPowerSystems)。因此,本文选取几个典型的电力电子化系统来分析供电系统电力电子化带来的挑战和机遇。
1、微型电网Microgrids
自微网之父RobertLasseter教授提出这一概念之后,在全球范围内兴起了一股强劲的交流微型电网研发之风,各种实验平台、示范工程、商业案例层出不穷,是近十年内电力电子领域最活跃的方向之一。交流微型电网就是典型的电力电子化电力系统,其典型的系统结构如下图所示。
众所周知,低压配电网市场已经非常成熟了,竞争十分激烈。配电网领域的重大创新和新的市场机会也许将要诞生在微型电网领域。对于网络运营商、产品供应方、能源管理商、第三方服务公司来说,微型电网带来了非常多的商业机会。
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为积极响应国家对于清洁能源高效利用与储能系统快速发展的号召,西电电力电子高压级联储能变流器生产线已进入全面加速量产阶段,全力支持多个重点新能源项目。面对日益增加的订单需求,西电电力电子生产车间繁忙而有序,为确保生产任务能够准时高质地完成,制定了科学严谨且灵活高效的生产计划,从零部
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北极星储能网获悉,7月26日,思源电气储能及电力电子项目举行开工仪式。项目用地约200亩,建筑面积约11万平方米,分两期建设,购置全自动储能PACK生产线、储能PCS生产线、SVG系列产品自动化生产线等设备近64台(套),其中第一阶段(2024-2025年)33台(套),第二阶段(2026年-2027年)31台(套)。项
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7月13日,由国家电网有限公司西北分部牵头,国网陕西电力、国网宁夏电力、南瑞集团、清华大学等单位参与的《提升送端电网新能源消纳水平的安全评估与防控关键技术及应用》创新成果通过中国电力企业联合会组织的技术鉴定。专家组认为,该项目成果在西北五省(自治区)电网、新能源企业和设备生产企业等
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11月18日,国电南京自动化股份有限公司凯升木垒光伏园区250MW光伏发电项目150MW600MWh储能设备变流升压系统竞争性谈判公告发布,项目招标人为南京国电南自新能源科技有限公司储能装机容量150MW/600MWh,采用构网型电化学储能,本次采购30套储能变流升压系统。供应商须提供自2023年1月1日(以合同签订时
大漠金沙,九曲黄河,宁夏回族自治区以其得天独厚的自然条件,已成为风光储项目的绝佳摇篮。近日,上能电气携手宁德时代,成功护航宁夏同心佳洋200MW/400MWh共享储能电站项目顺利并网。在这里,每一缕风、每一束光,都在孕育着绿色发展的新希望。卓越智选高效安全实力派“丝绸之路”上的宁夏,既有戈壁
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北极星储能网获悉,11月4日,国家能源集团发布龙源电力集团共享储能技术(北京)有限公司第四批储能电站预装式变流升压一体舱框架采购公开招标。公告显示,本项目预估量为500MW,分为2个标段,标段1预估量为300MW,标段2预估量为200MW。投标人资格要求明确,须至少具有国内200MW及以上规模储能变流设备
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2009年左右,我国风电变流器进入国产化替代阶段,相继突破一批国外“卡脖子”技术。经历了一场优胜劣汰的市场洗牌后,海陆大兆瓦风机也跑出了迭代“加速度”。2024年,国产化风电变流器已来到迎来了新的时代,完成了“质”的蜕变,甚至未来将强势引领全球创新风潮。风起云涌,风电产业高速发展期之后,
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PCS作为电芯和电网连接的核心关键部件,实现的不仅仅是简单物理的连接,更是众多功能的整合和集成。而入局储能PCS的厂商也在逐渐增多,其中不乏拥有技术厚积优势的老牌光伏逆变器、电力电子技术企业,以及背靠强大资本实力的新手。持续入局的企业,在为储能变流器市场带来新鲜血液的同时,也使得激烈竞
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