电力前沿技术的现状和前景预测分析

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未来的电力行业技术创新和市场前景展望

未来的电力行业技术创新和市场前景展望

未来的电力行业技术创新和市场前景展望随着科技的不断进步和社会的发展,电力行业也在不断创新和演变。

未来的电力行业将面临一系列技术创新和市场前景的挑战和机遇。

本文将重点关注未来电力行业的技术创新和市场前景,并对其进行展望。

一、电力行业技术创新的趋势1. 可再生能源技术创新:随着对环境保护和可持续发展的需求增加,可再生能源如太阳能和风能等的应用越来越广泛。

未来,电力行业将更加注重可再生能源的开发和利用,以减少对化石燃料的依赖,并减少对环境的污染。

2. 智能电网技术创新:智能电网是未来电力行业的发展方向之一。

通过智能电网技术,电力系统可以实现实时监测和管理,提高电力供应的可靠性和效率。

智能电网还可以与分布式能源设施(如太阳能板和风力发电机)相连,实现能源的高效利用和交互。

3. 储能技术创新:储能技术是解决可再生能源波动性和间歇性问题的关键。

未来,电力行业将进一步发展各种储能技术,如电池储能、压缩空气储能和水泵储能等,以提高电力系统的稳定性和可靠性。

4. 数字化技术创新:数字化技术的发展将对电力行业产生深远影响。

未来,电力行业将更加依赖于数据采集和分析技术,以实现对电力系统的精确监测和调整。

数字化技术还将推动电力行业的智能化和自动化发展。

二、未来电力行业市场前景展望1. 市场规模的扩大:随着经济的发展和城市化进程的加速,电力需求将继续增长。

未来,电力行业市场规模有望进一步扩大。

2. 清洁能源的市场份额提升:随着对环境保护意识的增强,清洁能源如太阳能和风能等将逐渐替代传统的燃煤发电。

未来,清洁能源的市场份额有望持续提升。

3. 电动汽车的兴起:电动汽车是未来汽车产业的发展趋势,也将对电力行业带来新的市场需求。

随着电动汽车的普及,电力行业将逐渐成为电动汽车充电设施的提供者。

4. 能源互联网的发展:能源互联网将实现电力系统的协调与互联,使得电力资源可以更加平衡和高效地传输和利用。

未来,能源互联网的快速发展将改变电力行业的格局,促进电力市场的开放和竞争。

电力行业现状与未来发展

电力行业现状与未来发展

电力行业现状与未来发展1.电力行业是指通过各种能源资源转化为电能,提供给工商业、居民和交通运输等领域使用的产业。

电力是现代社会发展的重要基础设施之一,对于经济发展、能源安全和环境保护具有重要意义。

本文将介绍电力行业的现状与未来发展趋势。

2. 现状分析2.1 能源结构目前,世界各国电力供应主要依赖传统化石燃料、水力、核能等能源。

然而,随着气候变化和环境问题的日益突出,清洁能源的发展和利用已成为国际社会关注的焦点。

在这种下,可再生能源以其可持续发展和低碳排放的特点,正在电力行业中得到越来越广泛的应用。

2.2 技术创新随着科技的进步,电力行业也面临着快速的技术创新。

智能电网、能源储存技术、电动汽车等新技术的出现,将为电力行业的发展带来前所未有的机遇。

智能电网可以实现电力的高效调度和供需平衡,提高能源利用效率;能源储存技术可以解决可再生能源的间歇性问题,提供持续稳定的电力供应;电动汽车作为一种清洁能源的替代品,将有望成为未来电力行业的重要推动力。

3. 未来发展趋势3.1 清洁能源占比提升随着环境问题的加剧和对碳排放的限制,未来电力行业将加大对清洁能源的开发和利用力度。

太阳能、风能、生物能等可再生能源将逐渐取代传统的化石能源,成为电力行业的主要能源来源。

同时,清洁能源的成本也在逐渐下降,将进一步推动清洁能源占比的提升。

3.2 智能电网发展智能电网作为电力系统的升级版,将实现电力的高效调度、供需平衡和能源的智能管理。

未来,智能电网将成为电力行业的发展方向之一。

通过智能电网,可以实现对电力负荷的智能分配,提高供电可靠性和供电质量,并为分布式能源发展提供技术支持。

3.3 电动化发展趋势电动汽车作为清洁能源的替代品,将成为电力行业的重要推动力。

未来,电动汽车的普及将带动电力行业的需求增长,并为电力行业创造更多新的商机。

与此同时,电动汽车的普及还将推动充电基础设施的建设,促进电力供应的升级和改善。

4.电力行业是现代社会发展的重要基础设施,随着技术的进步和政策的支持,电力行业的未来发展充满了机遇和挑战。

电力前沿应用技术现状和前景

电力前沿应用技术现状和前景

Current Status and Prospects of Power Technologies at the Frontier“电力技术是通向可持续发展的桥梁”,这个论断已经逐渐成为人们的共识。

研究表明,为了实现可持续发展,应尽可能把一次能源转换为电能使用,提高电力在终端能源中的比例。

因为,在保证相同的能源服务水平的前提下, 使用电力这种优质能源最清洁、方便,易于控制、效率最高。

如果能将大量分散燃用的化石燃料都高效洁净地转换为电力使用,人们赖以生存的环境和生活质量就会大大改善。

因此,电能高效洁净地生产、传输、储存、分配和使用的技术将成为下世纪电力技术的重点领域。

电力技术属于传统技术的范畴,技术创新和出现重大突破的机会要比信息科学、生命科学、材料科学等新兴学科少得多。

但是,应该看到,电力技术与其他学科的相互交叉和渗透的趋势越来越明显。

电力研究的一些前沿课题反映了这种1 分布式电源分布式发电装置(Distributed Generation)是指功率为数千瓦至50 MW小型模块式的、与环境兼容的独立电源。

这些电源由电力部门、电力用户或第3方所有,用以满足电力系统和用户特定的要求。

如调峰、为边远用户或商业区和居民区供电,节省输变电投资、提高供电可靠性等等。

当今的分布式电源主要是指用液体或气体燃料的内燃机(IC)、微型燃气轮机(Microtur_bines)和各种工程用的燃料电池(Fuel Cell)。

因其具有良好的环保性能,分布式电源与“小机组”已不是同一概念。

1.1 应用背景由于公众对输电线路可能产生的电磁影响的忧虑,开辟新的线路走廊越来越困难。

例如,北美和西欧许多国家已决定一般不再兴建新的输电线路。

于是,直接安置在用户近旁的分布式发电装置便成为一种替代方案。

其次,与大电网配合,分布式电源可大大地提高供电可靠性,可在电网崩溃和意外灾害(例如地震、暴风雪、人为破坏、战争)情况下,维持重要用户的供电。

智能电力技术的发展现状和趋势展望

智能电力技术的发展现状和趋势展望

智能电力技术的发展现状和趋势展望随着科技的不断进步,智能电力技术在电力行业中发挥着越来越重要的作用。

智能电力技术通过将信息科技与电力系统融合,实现了对电力系统的智能化管理和优化。

本文将从当前智能电力技术的发展现状出发,探讨其未来的发展趋势和展望。

一、智能电网的兴起与发展智能电网作为智能电力技术的核心,是电力行业的重要发展方向之一。

智能电网通过建立起能够实时采集、传输、处理和应用电力系统信息的智能化网络,实现对电力系统的实时监测和智能化管理,提高电力系统的稳定性、可靠性和安全性。

当前,智能电网中的智能电力传输技术是重点研究的领域之一。

这项技术通过利用先进的传感器和通信技术,对电力系统中的传输线路、变压器等设备进行实时监测和管理,并能够及时响应电力系统中可能出现的故障和问题。

例如,当传输线路上出现故障时,智能电力传输技术能够实时检测到故障位置并迅速进行隔离,避免电力系统的连锁故障,提高供电的可靠性和稳定性。

另外,智能电网中的智能配电技术也是备受关注的领域。

智能配电技术通过对配电设备的智能化监测和管理,实现对电力系统中配电环节的优化和精细化控制。

例如,通过对电力系统中各个配电设备的实时监测,可以及时发现并处理设备异常,避免故障进一步扩大,保证了供电的安全性和可靠性。

此外,智能配电技术还可以优化供电质量和电能质量,提高能源的利用效率。

二、智能电表技术的创新与进步智能电表作为智能电力技术的重要组成部分,也在电力领域取得了巨大的进步。

传统电表只能对电能进行简单的测量和计量,而智能电表在此基础上增加了通信和信息处理功能,使得对电能的监测和管理更加精确和智能化。

目前,智能电表技术主要体现在以下几个方面。

首先,智能电表利用先进的功率传感器和通信技术,可以实时监测和记录用户的用电情况,包括电能消耗、功率波动等信息。

这为电力系统管理部门和用户提供了精确的用电数据,有助于制定合理的电力供应计划和用电策略,提高电力系统的供需匹配效率。

电力与电气行业的新技术与市场潜力

电力与电气行业的新技术与市场潜力

,特别是在分布式发电和大型太阳能电站领域。
风能市场
02
风能作为一种清洁、可再生的能源,在全球范围内得到广泛应
用,尤其在海上风电领域具有巨大潜力。
储能市场
03
随着电池技术的不断进步和成本降低,储能市场将迎来爆发式
增长,为新能源的广泛应用提供有力支撑。
智能电网市场潜力
01
输配电自动化
通过引入先进的传感器、通信技术和数据分析,实现输配电系统的实时
技术创新
近年来,电力与电气行业在技术创新方面取得了显著进展 ,如智能电网、可再生能源、电动汽车等新兴技术的不断 涌现,为行业发展注入了新的动力。
竞争格局
目前,全球电力与电气行业竞争激烈,各大企业纷纷加大 研发投入,加强技术创新和品牌建设,以提高市场竞争力 。
新技术与市场潜力的意义
推动产业升级
促进可持续发展
电力电子系统仿真技术
利用计算机仿真技术对电力电子系统进行建模和 分析,优化系统设计和控制策略,缩短开发周期 。
电力电子系统智能化技术
采用人工智能、大数据等技术对电力电子系统进 行智能化管理和控制,提高系统的自适应能力和 运行效率。
06
CHAPTER
市场潜力分析
新能源市场潜力
太阳能市场
01
随着光伏技术的不断发展和成本降低,太阳能市场将持续增长
02
CHAPTER
新能源技术
太阳能技术
光伏技术
通过半导体材料将太阳能转化为直流电,具有环保、长寿命、维护简单等优点 。随着光伏技术的不断进步,光电转换效率不断提高,成本不断降低。
光热技术
利用太阳能集热器将太阳能转化为热能,用于供暖、热水等领域。光热技术具 有广泛的应用前景,尤其在太阳能资源丰富的地区。

电力行业的技术进展关键技术的应用与发展前景

电力行业的技术进展关键技术的应用与发展前景

电力行业的技术进展关键技术的应用与发展前景随着社会经济的快速发展,电力作为一项基础产业,对于国家的经济运行和人民生活起着至关重要的作用。

随之而来的是对电力行业的技术进展的迫切需求。

本文将探讨电力行业的关键技术应用以及未来的发展前景。

一、智能电网技术智能电网技术是指通过信息传感、通信、计算等先进技术手段,实现对电力系统的互联互通、自愈、自适应等功能的一种电网技术。

智能电网技术将传统电力系统升级为具备数据采集、云计算、大数据分析等功能的新一代电力系统,极大地提高了电网的可靠性和灵活性。

目前,智能电网技术已经在电力行业得到广泛应用。

智能电网能够实时监控电力系统的运行状态,定位故障和缺陷,实现线路自动分闸、分段重合闸,大大减少了故障的范围和影响,提高了电力系统的可靠性。

此外,智能电网技术还能够实现对电力负荷的动态调控,将电力资源合理分配,提高了电网的供电能力,降低了供电成本。

未来,随着人们对电力供应质量的要求越来越高,智能电网技术将会进一步得到推广和应用。

智能电网技术的发展前景广阔,可以应对大规模可再生能源的接入、电动车充电等新兴需求,实现电力系统的高度智能化和自动化。

二、清洁能源技术随着对环境保护和能源可持续发展的要求日益增加,清洁能源技术成为了电力行业的重要发展方向。

清洁能源技术包括太阳能、风能、水能等可再生能源的开发和利用。

太阳能是一种广泛分布、无污染、能量丰富的清洁能源。

目前,太阳能发电技术已经相对成熟,大规模的太阳能发电站已经在全球范围内建设并投入运营。

太阳能发电技术的成熟应用,不仅可以减少对传统能源的依赖,降低能源消耗的环境负荷,还可以有效解决一些偏远地区的电力供应问题。

风能是另一种重要的清洁能源。

利用风能发电可以有效减少化石燃料的消耗,减少温室气体的排放。

目前,风能发电技术已经在全球范围内广泛应用,发电效率和可靠性也得到了大幅提升。

未来,风能发电技术将继续迎来更多的创新和突破,进一步降低成本,提高发电效率。

电力技术的发展前景与趋势探析

电力技术的发展前景与趋势探析

电力技术的发展前景与趋势探析随着科技的不断进步,电力技术也在不断发展和创新。

电力作为现代社会不可或缺的能源,其发展前景备受关注。

本文将从多个方面探析电力技术的发展前景与趋势。

一、可再生能源的崛起随着全球对环境保护和可持续发展的关注度不断提高,可再生能源逐渐成为电力行业的主流。

太阳能、风能、水能等可再生能源具有无限的供应潜力,并且不会对环境造成污染。

近年来,各国政府纷纷制定了支持可再生能源发展的政策,鼓励企业和个人投资和使用可再生能源。

未来,可再生能源有望成为电力供应的主要来源。

二、智能电网的兴起智能电网是一种基于信息技术和通信技术的新型电力系统,它能够实现电力的高效、安全、可靠和可持续供应。

智能电网通过智能计量、智能传感器和智能控制等技术手段,实现对电力系统的监测、管理和调控。

智能电网的兴起将推动电力系统的升级和优化,提高电力供应的可靠性和灵活性。

三、能源储存技术的突破能源储存技术是解决可再生能源波动性和间歇性的关键。

目前,电池技术是最常用的能源储存技术之一,但其容量和寿命仍然存在限制。

未来,随着新型电池技术的不断突破和发展,能源储存技术有望实现质的飞跃。

例如,固态电池、钠离子电池和氢气储存技术等都具有巨大的潜力,有望成为未来电力系统能源储存的主要技术。

四、电力互联网的发展电力互联网是指通过信息技术和通信技术将电力系统与互联网相连接,实现电力系统的智能化和互联互通。

电力互联网可以实现电力的高效调度和优化配置,提高电力系统的可靠性和经济性。

此外,电力互联网还能够促进电力市场的开放和竞争,为用户提供更加便捷和优质的电力服务。

五、电动汽车的普及随着环境污染和能源危机的日益严重,电动汽车作为清洁能源的代表受到越来越多的关注。

电动汽车不仅可以减少对传统石油能源的依赖,还能够减少尾气排放,降低空气污染。

未来,随着电动汽车技术的进一步发展和成熟,电动汽车的普及率将大幅提高,对电力系统的需求也将大幅增加。

总之,电力技术的发展前景广阔,未来将呈现出多元化和智能化的趋势。

电力技术的前沿发展与未来趋势展望

电力技术的前沿发展与未来趋势展望

电力技术的前沿发展与未来趋势展望随着科技的不断进步和人们对清洁能源的需求增加,电力技术正经历着前所未有的发展。

本文将从几个方面探讨电力技术的前沿发展和未来趋势展望。

首先,可再生能源的利用是电力技术发展的重要方向之一。

随着化石燃料的消耗和环境问题的日益突出,人们对可再生能源的需求越来越迫切。

太阳能和风能是目前最常见的可再生能源,通过光伏发电和风力发电技术,可以将自然界的能量转化为电能。

然而,这些技术还存在一些问题,如能源密度低、不稳定等。

因此,未来的发展方向是提高可再生能源的利用效率和稳定性,以满足日益增长的电力需求。

其次,电力储存技术的发展也是电力技术前沿的重要方向。

由于可再生能源的天然波动性,电力储存技术对于平衡能源供应和需求之间的差异至关重要。

目前,常见的电力储存技术包括电池储能、水泵储能和氢能储能等。

然而,这些技术还存在着成本高、能量密度低等问题。

未来的发展方向是提高电力储存技术的效率和可持续性,以实现能源的高效利用和平稳供应。

另外,智能电网技术也是电力技术发展的重要方向之一。

智能电网是一种基于信息和通信技术的现代化电网系统,它能够实现电力系统的高效调度和管理。

智能电网通过智能计量、智能配电、智能传输等技术手段,实现了对电力系统的全面监测和控制。

这不仅提高了电力系统的安全性和可靠性,还为用户提供了更加便捷和智能的用电服务。

未来的发展方向是进一步提高智能电网的智能化程度,实现电力系统的自动化和智能化。

此外,电力技术的发展还涉及到电力设备的创新和改进。

例如,高温超导技术是一种能够在极低温度下实现电阻为零的技术,它可以大大提高电力设备的传输效率和能量密度。

此外,电力设备的小型化和轻量化也是电力技术发展的趋势之一。

随着电子设备的普及和需求的增加,对于小型、高效的电力设备的需求也越来越大。

因此,未来的发展方向是研发更加高效、小型和可靠的电力设备,以满足不断增长的电力需求。

综上所述,电力技术的前沿发展和未来趋势展望包括可再生能源的利用、电力储存技术的发展、智能电网技术的应用以及电力设备的创新和改进。

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电力前沿技术的现状和前景预测分析“电力技术是通向可持续发展的桥梁”,这个论断已经逐渐成为人们的共识。

研究表明,为了实现可持续发展,应尽可能把一次能源转换为电能使用,提高电力在终端能源中的比例。

因为,在保证相同的能源服务水平的前提下, 使用电力这种优质能源最清洁、方便,易于控制、效率最高。

如果能将大量分散燃用的化石燃料都高效洁净地转换为电力使用,人们赖以生存的环境和生活质量就会大大改善。

因此,电能高效洁净地生产、传输、储存、分配和使用的技术将成为下世纪电力技术的重点领域。

电力技术属于传统技术的畴,技术创新和出现重大突破的机会要比信息科学、生命科学、材料科学等新兴学科少得多。

但是,应该到,电力技术与其他学科的相互交叉和渗透的趋势越来越明显。

电力研究的一些前沿课题反映了这种趋势。

以下将对若干电力前沿技术的现状和未来发展前景进行评述。

1 分布式电源分布式发电装置(Distributed Generation)是指功率为数千瓦至50 MW小型模块式的、与环境兼容的独立电源。

这些电源由电力部门、电力用户或第3方所有,用以满足电力系统和用户特定的要求。

如调峰、为边远用户或商业区和居民区供电,节省输变电投资、提高供电可靠性等等。

当今的分布式电源主要是指用液体或气体燃料的燃机(IC)、微型燃气轮机(Micro tur_bines)和各种工程用的燃料电池(Fuel Cell)。

因其具有良好的环保性能,分布式电源与“小机组”已不是同一概念。

1.1 应用背景由于公众对输电线路可能产生的电磁影响的忧虑,开辟新的线路走廊越来越困难。

例如,北美和西欧许多国家已决定一般不再兴建新的输电线路。

于是,直接安置在用户近旁的分布式发电装置便成为一种替代方案。

其次,与大电网配合,分布式电源可大提高供电可靠性,可在电网崩溃和意外灾害(例如地震、暴风雪、人为破坏、战争)情况下,维持重要用户的供电。

加拿大魁北克省1997年冰雪灾造成输配电线路灾难性破坏,引起大面积停电,许多重要用户长期不能恢复供电。

人们认识到,如果能有与电网配合的分布式电源在运转,供电可靠性将会大提高,一些灾难性后果是可以避免的。

对供电网难以达到的边远分散用户,分布式电源在技术经济上具有竞争力。

此外,发展电动车电源是研究发展分布式电源的重要推动力。

1.2微型燃气轮机微型燃气轮机(Micro Turbine),是功率为几千瓦至几十千瓦,转速为96 000 r/min,以天然气、甲烷、汽油、柴油为燃料的超小型燃气轮机,工作温度500 ℃,其发电效率可达30%。

目前国外已进入示阶段。

其技术关键是高速轴承、高温材料、部件加工等。

可见,电工技术的突破常常取决于材料科学的进步。

1.3燃料电池燃料电池是直接把燃料的化学能转换为电能的装置。

它是一种很有发展前途的洁净和高效的发电方式,被称为21世纪的分布式电源。

1.3.1燃料电池的工作原理燃料电池的工作原理颇似电解水的逆过程。

氢基燃料送入燃料电池的阳极(电源的负极)转变为氢离子,空气中的氧气送入燃料电池的阴极(电源的正极),负氧离子通过2极间离子导电的电解质到达阳极与氢离子结合成水,外电路则形成电流。

通常,完整的燃料电池发电系统由电池堆、燃料供给系统、空气供给系统、冷却系统、电力电子换流器、保护与控制及仪表系统组成。

其中,电池堆是核心。

低温燃料电池还应配备燃料改质器(又称为燃料重整器)。

高温燃料电池具有重整功能,无须配备重整器。

磷酸型燃料电池(PAFC)是目前技术成熟、已商业化的燃料电池。

现在已能生产大容量加压型11 MW的设备及便携式250 kW等各种设备。

第2代燃料电池的溶融碳酸盐电池(MCFC),工作在高温(600~700 ℃)下,重整反应可以在部进行,可用于规模发电,现在正在进行兆瓦级的验证试验。

固体电解质燃料电池(SOFC)被称为第3代燃料电池。

由于电解质是氧化锆等固体电解质,未来可用于煤基燃料发电。

质子交换膜燃料电池是最有希望的电动车电源。

1.3.2 性能和特点燃料电池有以下优点:(1)有很高的效率,以氢为燃料的燃料电池,理论发电效率可达100%。

熔融碳酸盐燃料电池,实际效率可达584%。

通过热电联产或联合循环综合利用热能,燃料电池的综合热效率可望达到80%以上。

燃料电池发电效率与规模基本无关,小型设备也能得到高效率。

(2)处于热备用状态,燃料电池跟随负荷变化的能力非常强,可以在1 s跟随50%的负荷变化。

(3)噪音低;可以实现实际上的零排放;省水。

(4)安装周期短,安装位置灵活,可省去新建输配电系统。

目前燃料电池大规模应用的障碍是造价高,在经济性上要与常规发电方式竞争尚需时日。

1.3.3 技术关键和研究课题燃料电池的技术关键涉及电池性能、寿命、大型化、价格等与商业化有关的项目,主要涉及新的电解质材料和催化剂。

熔融碳酸盐电池(MCFC)在高温条件下液体电解质的损失和腐蚀渗漏降低了电池的寿命,使MCFC的大型化及实用化受到限制。

需要解决电池构成材料的腐蚀;电极细孔构造变化使电池性能下降等问题。

固体氧化物燃料电池(SOFC)使用固体电解质且工作温度很高,对构成材料及其加工有特殊要求。

为了得到高温下化学性稳定和致密性(不通过气体)的电解质,在氧化锆中加入Y2O3生成钇稳定氧化锆。

为了降低工作温度,应尽可能减少电解质薄膜厚度。

通常采用熔射法、烧结法和电化学蒸发涂层法制备电解质薄膜。

实用的电解质膜的厚度为0.03~0.05 mm。

比较先进的已达到0.01 mm。

这样薄的电解质瓷材料除应当有足够的机械强度外,必须具有高度的气体致密性,否则将丧失燃料电池的性能。

燃料极使用镍锆等耐热金属瓷,镍还用作燃料重整的催化剂,空气极在运行中处在高温氧化中,难以使用一般金属。

铂的稳定性好,但费用昂贵,需要寻找替代材料,可用电子导电瓷。

为了降低工作温度,另外一个重要的研究方向是寻找低温的质子导电的电解质。

工作温度倘若能降低到700 ℃以下,SOFC的造价就可以大幅度降低。

2 大功率电力电子技术的应用硅片引起的“第二次革命”2.1 大功率电力电子器件的重大进展电力电子学(Power Electronics)的应用已经有多年的历史。

电力电子学器件用于电力拖动、变频调速、大功率换流已经是比较成熟的技术。

大功率电子器件(High Power Electronics)的快速发展也引起了电力系统的重大变革,通常称为硅片引起的第二次革命。

近10多年来,可控整流器(SCR)、可关断的晶闸管(GTO)、MOS控制的晶闸管(MCT)、绝缘门极双极性三极管(IGBT)等大功率高压开关器件的开断能力不断提高。

目前,已经生产出6 kA、6 kV的GTO,单个元件的开断功率可达到30 MW左右,这无疑是一个巨大的进步。

近年来,大功率电子器件已经广泛应用于电力的一次系统。

可控硅(晶闸管)用于高压直流输电已经有很长的历史。

大功率电子器件应用于灵活的交流输电(FACTS)、定质电力技术(Custom Power)以及新一代直流输电技术则是近10年的事。

新的大功率电力电子器件的研究开发和应用,将成为下世纪的电力研究前沿。

2.2 灵活交流输电技术(FACTS)灵活的交流输电系统(FACTS)是80年代后期出现的新技术,近年来在世界上发展迅速。

专家们预计在未来这项技术将在电力输送和分配方面将引起重大变革,对于充分利用现有电网资源和实现电能的高效利用,将会发挥重要作用。

灵活交流输电技术是指电力电子技术与现代控制技术结合以实现对电力系统电压、参数(如线路阻抗)、相位角、功率潮流的连续调节控制,从而大幅度提高输电线路输送能力和提高电力系统稳定水平,降低输电损耗。

FACTS技术的出现和应用的背景是:(1)发展电力市场的需要。

原作为公用事业之一的电力面临着“放松管制”(Deregulation)的改革。

一些国家颁布法令规定用户可以发电并售电给电网,允许电力用户可自由选择供电者,允许实行趸售托送(Wholesale Wheeling),某些地区甚至允许实行电力零售托送。

发电厂和电力用户可以根据协议通过电网售受电力。

电网作为电力市场的物质载体,即发电厂和电力用户间电力输送和分配的通道,需要满足对电力潮流灵活调节控制的要求,而常规的交流输电系统却很难适应这一变化。

(2)发展互联电网的需要。

在发达国家已形成了紧密相连、多电压等级的复杂互联电网。

由于电路定则使然,电网部线路及联络线在运行中实际的潮流分布与这些线路的设计输送能力相差甚远;一部分线路已过载或接近稳定极限,而另一部分线路却被迫在远低于线路额定输送容量下运行。

这就提出了灵活调节线路潮流、突破瓶颈限制、增加输送能力,以充分利用现有电网资源的要求。

发达国家由于环保的严格限制,新建输电线路十分困难,使得这一要求更为迫切。

传统的调节电力潮流的措施,如机械控制的移相器、带负荷调变压器抽头、开关投切电容和电感、固定串联补偿装置等,只能实现部分稳态潮流的调节功能,而且,由于机械开关动作时间长、响应慢,无法适应在暂态过程中快速灵活连续调节电力潮流、阻尼系统振荡的要求。

因此,电网发展的需求促进了灵活交流输电这项新技术的发展和应用。

近年来,灵活交流输电技术已经在美国、日本、瑞典、巴西等国重要的超高压输电工程中得到应用。

尽管灵活交流输电技术已在多个输电工程中得到应用,并证明了它在提高线路输送能力、阻尼系统振荡、快速调节系统无功、提高系统稳定等方面的优越性能,但其推广应用的进展步伐比预期的要慢。

主要原因有:工程造价比常规的解决方案高,因此,只有在常规技术无法解决的情况下,用户才会求助于FACTS技术;FACTS技术还需要进一步完善。

目前FACTS技术的应用还局限于个别工程,如果大规模应用FACTS装置,还要解决一些全局性的技术问题,例如:多个FACTS装置控制系统的协调配合问题;FACTS装置与已有的常规控制、继电保护的衔接问题;FACTS控制纳入现有的电网调度控制系统问题等等。

也有专家认为,FACTS技术尚不能更快推广应用是因为电力部门对新技术持谨慎观望态度,只有相当成熟的技术才会大规模应用。

随着电力电子器件的性能提高和造价降低,以电力电子器件为核心部件的FACTS装置的造价会降低,可能会在不远的将来比常规的输配电方案更具竞争力。

国际大电网会议展开了有关STATCOM与SVC性能价格比的讨论,不少专家认为,由于STATCOM不需要采用大量的电容器就可以实现无功的快速调节,而电容器的价格多年比较稳定,不大可能大幅度下降;相反,电力电子器件的价格会不断降低,故预计STATCOM会比SVC(静止无功补偿器)更有竞争力。

若将超导储能装置与STATCOM配合,可以实现系统有功功率的快速调节,这是以往任何的常规设备不能胜任的。

FACTS技术也在不断改进,一些新的FACTS装置被开发出来,例如可转换静止补偿器(Convertible Static Compensator),它由多个同步电压源逆变器构成,可以同时控制2条以上线路潮流(有功、无功)、电压、阻抗和相角,并能实现线路之间功率转换。

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