國內(nèi)發(fā)、供電系統(tǒng)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢講義(路長威xxxx(已改無錯字)
2023-03-07 16:51:06 本頁面
【正文】 型發(fā)電技術尚在研究試驗中。例如，海水抽水蓄能發(fā)電是將海洋作為下游或者上游水庫而節(jié)省建設費用的新型抽水蓄能發(fā)電方式； 煤 炭氣化復合發(fā)電是利用高溫把煤炭氣化以提高能源利用率并減少有害氣體排放 的發(fā)電方式；太陽能熱氣流發(fā)電是利用溫室效應、煙囪效應和渦輪旋轉(zhuǎn)發(fā)電技術 組合形成全新的發(fā)電方式； 太空太陽能發(fā)電是利用太陽能電池板將太空中的太陽 能轉(zhuǎn)化為電能并傳輸回地面使用等。 第二節(jié) 新型輸電技術 ?新型輸電技術：新型直流輸電、半波交流輸電、分頻輸電、多相輸電、無線輸電等。 ? 新型直流輸電 ?在高壓直流輸電系統(tǒng)中，只有輸電環(huán)節(jié)是直流電，發(fā)電和用電系統(tǒng)仍然是交流電。在輸電線路的始端，發(fā)電系統(tǒng)的 交流電經(jīng)換流變壓器升壓后，送到整流器中去，整流器將高壓交流電變?yōu)楦邏褐? 流電，而直流電通過輸電線路傳輸?shù)? ? 逆變器中。逆變器的結(jié)構(gòu)與整流器相同而作 用相反，是把高壓直流電變?yōu)楦邏航涣麟姡俳?jīng)過換流變壓器降壓后，電能就輸送到受端交流系統(tǒng) 中。 ? 半波交流輸電 ? 半波交流輸電是指輸電的電氣距離接近 1 個工頻半波（對于 50Hz 系統(tǒng)來說為 3000 km）的超 遠距離的三相交流輸電。 ? 分頻輸電 ? 輸電系統(tǒng)的傳輸功率與電壓的平方成正比，與系統(tǒng)的電抗成反比，而電抗與工作頻率成正比。因此，降低輸電系統(tǒng)頻率顯然能成比例地提高系統(tǒng)的輸送功率極限?；谶@一思路，我國率先提出了分頻輸電系統(tǒng)，適合于原動機轉(zhuǎn)速較低的水電 及風電等可再生能 源發(fā)電，經(jīng)遠距離輸電接入系統(tǒng)的應用。將發(fā)電機的低頻電能升壓后送至輸 電線路，而線路電抗因低頻成比例的下降，達到分頻效果，因此可大幅度提高線 路輸送容量；最后通過倍頻變壓器向工頻電力系統(tǒng)供電。 多相輸電 ?多相輸電是指相數(shù)多于 3相的交流輸電技術。優(yōu)點，例如：降低了線路線電壓 和相電壓的比值；線路正序電抗下降，而輸送功率將大幅提高等。但是輸電網(wǎng)架結(jié)構(gòu)復雜，短路類型多，繼電保護難以實現(xiàn)，限制了它的大規(guī)模應用。 ? 無線輸電 ? （ 1）微波輸電 微波輸電是先通過微波轉(zhuǎn)換器將工頻交流電變換成微波（波長介于無線電波和紅外線輻射間的電磁波），再通過發(fā)射站的微波發(fā)射天線送到空間，然后傳輸 到地面微波接收站，最后通過轉(zhuǎn)換器將微波變換成工頻交流電，供用戶使用。微 波輸電技術與無線電通訊中所用發(fā)射與接收技術并無本質(zhì)區(qū)別。但是前者著眼于 傳輸能量，而非附載于能量之上的信息。 ? （ 2）激光輸電 ? 激光是一種頻率極高的高強度光束。由于激光方向性強，轉(zhuǎn)換效率高，利用激光可攜帶大量的能量，激光能量到電能的轉(zhuǎn)換可通過光電池完成。 ? 目前，要實現(xiàn)無線輸電技術的工程應用，還有許多技術問題需要深入研究，如電功率和微波（或激光）之間相互轉(zhuǎn)換時的電磁輻射問題等。 隨著各項基礎理論技術的發(fā)展、可再生能源全面開發(fā)和智能電網(wǎng)的發(fā)展與完善，各 種輸電方式都會在其適合的領域得到充分的發(fā)展。目前比較成熟的是輕型直流輸 電，而其他的輸電技術制約于科學技術水平和技術經(jīng)濟性能，還需要大量的理論 研究和工程試驗。 ? 第三節(jié) 新型變電技術 ? 電力電子變壓器 電力電子變壓器是一種通過電力電子 變換技術實現(xiàn)電力系統(tǒng)中的電壓變換和能量傳遞的新型變壓器。 同傳統(tǒng)的變壓器 相比，有三個顯著的特點：（ 1）體積小、環(huán)保效果好；（ 2）具有極高的供電 質(zhì)量和效率，能夠提供滿足用戶要求的電能；（ 3）分散式變電。拿純凈水來打比 方，如果在純凈水中，適當?shù)募尤敫黝愑幸娴牡V物質(zhì)，就能滿足不同人群需要了， 同樣，如果能夠安裝不同形式電能轉(zhuǎn)換（不同頻率、電壓等）的電力電子變壓器，就能滿足大家對各類電力的需求了。 隨著在高頻大功率雙向電力電子開關器件和電力電子變壓器控制技術方面研究的進展，預計在不遠的將來會越來越依賴電力電子變換技術對電力能量進行 轉(zhuǎn)換與控制，使用電力電子變壓器替代傳統(tǒng)的配電變壓器，實現(xiàn)電能的“綠色變 換”也會成為現(xiàn)實。 第四節(jié) 新型配電技術 同步開斷技術 ? 目前的高壓開關大都是機械開關，開斷時間長、分散性大。這種慢過程的機械開斷容易引起操作過電壓，加速設備老化或者直接損害設備。 ? 同步開斷又稱智能開關，是在電壓或電流的指定相位完成電路的斷開或閉合。在理論上應用同步開斷技術可完全避免電力系統(tǒng)的 操作過電壓。這樣，由操作過電壓決定的電力設備絕緣水平可大幅度降低，由于 操作引起設備（包括斷路器本身）的損壞也可大大減少。 CI即插即用技術 ? “即插即用”，就是為用戶擁有的分布式電源（如光伏電池、燃料電池等）及新型用電設備（如電動汽車）等，提供便捷、安全、可靠的接入電網(wǎng)的方 式，保證用戶設備與電網(wǎng)互聯(lián)后，均正常運行。
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