电力电子在电力系统中的应用
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电力电子技术在电力系统能源利用中的应用随着能源危机的愈发严重和对环境的关切日益增加,电力系统的能源利用效率成为了一个全球性的热门话题。
在这方面,电力电子技术扮演着重要的角色,它能够提高电力系统的能源利用效率,同时实现对可再生能源的更好接纳和利用。
本文将探讨电力电子技术在电力系统能源利用中的应用。
一、高效逆变器技术逆变器是电力电子技术的核心器件之一,其主要功能是将直流电转换为交流电。
通过使用高效的逆变器技术,我们可以提高电力系统的能源转换效率。
例如,采用硅碳化物材料的新一代逆变器,其效率可达到98%以上,高于传统的硅基逆变器。
这种技术能够减少转换过程中的能量损耗,提高电力系统的能源利用效率。
二、光伏发电系统光伏发电系统是目前最常见的可再生能源发电方式之一。
在光伏发电系统中,太阳能光伏板将太阳能转换为直流电,而逆变器则将直流电转换为交流电以供电网使用。
为了提高光伏发电系统的能源利用效率,我们可以使用高效的电力电子逆变器以降低能量转换过程中的损耗,并采用最大功率点跟踪技术以提高太阳能光伏板的工作效率。
这些技术的应用可以大大提高光伏发电系统的能源利用效率,进一步推动可再生能源的发展和利用。
三、储能技术随着可再生能源的普及和不稳定性,储能技术在电力系统能源利用中变得越来越重要。
储能技术可以将多余的电力储存起来,以便在需要时供应给电力系统。
电力电子技术在储能技术中发挥着重要的作用。
例如,采用电力电子变流器和控制系统的储能设备,可以实现对电力的高效储存和释放。
此外,使用电力电子技术可以实现对电池储能系统的精确控制和管理,提高系统的安全性和可靠性。
通过这些储能技术的应用,我们可以更好地利用电力系统中的能源,提高能源的利用效率。
四、柔性交直流输电技术在电力系统能源利用中,交直流输电技术是一个重要的应用领域。
交直流输电技术可以将电力以高效的方式从发电厂输送到用户,减少输电过程中的能量损耗。
电力电子技术在交直流输电中发挥着关键的作用,通过使用电力电子器件和转换装置,可以实现高效的输电和适应不同电力系统之间的转换。
电力电子技术在电力系统中的应用文档电力电子技术在电力系统中的应用随着工业化进程的不断推进和能源消费的不断增加,现代社会对电力的需求越来越急切。
而在新能源、能量储存和智能电网等相关技术的不断发展和完善下,电力电子技术也不断被应用于电力系统中,成为支撑电力系统可靠性和安全性的重要技术之一。
一、电力电子技术在智能电网中的应用智能电网是一种基于电力电子技术和通信技术的新型电网,其具有能量效率高、可靠性高、灵活性强、响应速度快等特点。
智能电网中主要应用了以下几种电力电子技术:1.改进的高压直流输电技术直流输电技术可以降低输电损失,提高电力系统的稳定性,满足能源长距离输送的需求。
然而,传统的直流输电技术存在成本高、电压平稳性差等问题。
改进的高压直流输电技术通过引入成熟的电力电子技术,如换流、滤波和快速保护等,可以显著提高电压平稳性和输电效率,有助于实现远距离大容量能量输送。
2.分布式发电系统控制技术分布式发电系统是指将小型发电机与电网连接,形成微网,通过整合不同的能源来满足用户的需求。
而电力电子技术可以通过转换电流、控制电压等方式,实现分布式能源的高效控制和管理,提高系统的负载平衡能力和稳定性。
3.储能技术电力储能技术是指通过将电能转换为其他形式存储,以便在需要时释放电能为电力供应系统所使用。
电力电子技术可以将电力储能系统与电力输配电设施连接起来,并控制电流方向、充放电等过程,提高储能效率和安全性。
二、电力电子技术在新能源领域中的应用1.可再生能源发电控制技术可再生能源发电是科技和环保的结晶,减少了石油、煤炭等传统发电方式所带来的污染和浪费。
然而,可再生能源出现的不稳定性和不可控性,一定程度上受限了其应用范围。
而电力电子技术可以通过电压转换和频率转换等技术手段管理电网输入的不稳定电量,实现对电力输出的更好控制和调节,提高可再生能源的发电效率。
2.电动车充电技术电动车的充电功能离不开电力电子技术,通过电池管理系统、充电器、控制器等设备的配合,可以实现电动车的快速充电和稳定运行。
电力电子技术在电力系统电能环境保护中的应用电力电子技术是指将电力电子器件和电力电子系统应用于电力系统中,以实现电力的转换、控制和保护等功能的一门技术。
随着环境保护意识的不断增强和电力系统负荷的快速增长,电力电子技术在电力系统电能环境保护中的应用变得越来越重要。
本文将探讨电力电子技术在电力系统电能环境保护中的一些典型应用。
一、高效变换器在电力系统中的应用高效变换器是电力电子技术的基础。
它能够将交流电转换为稳定的直流电,或者将直流电转换为交流电,从而实现电能的高效转换。
在电力系统中,高效变换器广泛应用于各种电力设备中,如逆变器、变频器等。
通过使用高效变换器,可以提高电力传输的效率,降低电能损耗,从而减少对环境的影响。
二、电力质量控制技术在电力系统中的应用电力质量控制技术是指通过电力电子器件和系统对电力的波形、频率、振荡和谐波等进行控制,以确保电力传输的稳定和可靠。
在电力系统中,电力质量问题包括电压波动、谐波污染、电能损耗等。
为了解决这些问题,电力质量控制技术被广泛应用。
电力电子器件如静止无功补偿器(STATCOM)、谐波滤波器等,通过对电力信号进行精确控制,可以有效地改善电力质量,减少对环境的负面影响。
三、电能储存技术在电力系统中的应用电能储存技术是指将电能转换为其它形式进行储存,并在需要时再次将储存的能量转换为电能的一种技术。
在电力系统中,电能储存技术被广泛应用于平衡电力供需、提供备用电源、调节电力波动等方面。
常见的电能储存技术包括超级电容器、锂离子电池等。
通过利用电能储存技术,可以提高电力系统的稳定性和可靠性,减少对环境的负荷。
四、能量回收技术在电力系统中的应用能量回收技术是指通过电力电子器件和系统将能量浪费转化为可再生资源的一种技术。
在电力系统中,能量回收技术广泛应用于各种能量消耗设备中,如电梯、电动车等。
通过能量回收技术,可以有效地回收和再利用能量,减少能源的浪费,降低对环境的负荷。
总结:电力电子技术在电力系统电能环境保护中的应用十分广泛。
电力电子技术在电力系统中的应用及发展首先,电力电子技术在电力系统中的应用非常广泛。
电力电子技术包含了各种电力电子器件和电路,如开关电源、逆变器、整流器、变频器等。
这些技术可以用于各种不同的应用,包括电力调节、变频调速、无停电切换、能量回馈等。
电力电子技术在电力系统中的应用主要有以下几个方面:1.电力调节:电力电子技术可以用来调节电力系统的电压和频率。
例如,电力电子技术可以用于调节输电线路的电压,以保证电力系统的稳定性和可靠性。
同时,它也可以用来调节电力系统的频率,以适应不同的负载条件。
2.变频调速:电力电子技术可以用于变频调速系统中,通过改变电机的供电频率来改变电机的转速。
这可以使电机在不同负载要求下,具备良好的性能特性。
变频调速系统广泛应用于工业、交通等领域。
3.无停电切换:电力电子技术可以实现无停电切换。
例如,在配电系统中,当发生故障时,电力电子技术可以实现对备用电源的无停电切换,以保证供电的连续性和可靠性。
4.能量回馈:电力电子技术可以实现能量的回馈。
例如,通过逆变器将太阳能等可再生能源转换为电能,然后回馈到电力系统中,减少对传统能源的依赖,提高能源利用效率。
除了以上应用,电力电子技术还可以用于电力系统的电力质量改善、电力系统的故障检测和故障定位等方面,为电力系统的稳定运行和安全性提供支持。
其次,电力电子技术在电力系统中的发展也非常迅速。
随着科技的不断进步和应用需求的不断增加,电力电子技术得到了广泛的研究和应用。
目前,电力电子技术正在向下列几个方向发展:1.高效率:提高电力电子设备的工作效率是当前的重要发展方向。
高效率的电力电子设备可以减少能量损失,提高能源利用效率。
2.高功率密度:提高电力电子设备的功率密度,使其在体积相同的情况下可以提供更大的功率输出。
这对于应用于空间有限的场合非常有用。
3.高可靠性:提高电力电子设备的可靠性,使其能够在恶劣的工作环境下稳定运行。
这对于电力系统的稳定性和可靠性非常重要。
电力电子技术在电力系统中的应用随着电子技术的迅速发展,电力电子技术得到了广泛的应用。
电力电子技术是指将电力和电子技术相结合,通过半导体器件将电力进行变换、传递和控制的技术。
在电力系统中,电力电子技术的应用已经成为了研究的热点之一。
一、电力电子技术的概述电力电子技术是一种电力工程和电子工程相结合的技术。
其主要应用在将电力进行变换、传递和控制的过程中。
电力电子技术的发展可以追溯到1960年代,当时出现了用半导体器件实现交流电到直流电的变换技术,即交流输电系统的直流输电技术(HVDC)。
这项技术实现了对远距离长距离输电的需求,缩短了电力传输距离,减少了线路损耗,提高了电力传输的效率和可靠性。
随着时代的发展,电力电子技术应用领域不断扩大,如市电变频器、电力电容、UPS等系统都是电力电子技术的代表。
电力电子技术的发展,推动了电力系统的革新,提升了电力传输的能力和效率,实现了电网智能化、数字化、可靠性和安全性的大幅提升。
二、1、 HVDC交流输电系统的直流输电技术(HVDC)是电力电子技术在电力系统中的基础应用之一。
它可以将交流电转换成直流电,从而实现不同地点之间的电力互联、跨越海洋和山区、进行长距离电力输送。
HVDC技术可以提高输电线路的容量、减少输电损耗,并且提高电力传输的可靠性。
HVDC技术正在逐渐普及,已经被应用到欧洲、北美、亚洲等地区的多条输电线路中,成为了电力系统中重要的输电方式。
2、 FACTS灵活交流输电系统(FACTS)技术是一种电力电子技术,它可以根据负荷不同而调整电力系统的电压、电流和相角,从而提高电力系统的稳定性、可靠性以及抗干扰能力。
FACTS技术可以使电力系统在电力负载发生变化时,自动调整电力参数和稳定电力系统,从而提高电网的稳定性,减少配电线路的损耗,降低能源消耗和污染排放。
3、 STATCOM静止补偿器(STATCOM)是一种电力电子设备,它可以在电力系统中自动实现电容电抗补偿,从而提高电力系统的稳定性和可靠性,减少电力线路的损耗。
电力电子技术在电力系统自动化中的应用随着现代电力系统的不断发展,电力电子技术在电力系统自动化中的应用变得越来越重要。
电力电子技术的出现不仅提高了电力系统的稳定性和可靠性,还为电力系统的智能化和高效化提供了有力支持。
本文将探讨电力电子技术在电力系统自动化中的具体应用,包括逆变技术、短路电流限制技术以及柔性交流输电技术。
1. 逆变技术逆变技术是电力电子技术在电力系统自动化中的重要应用之一。
逆变器是将直流电转换为交流电的装置,由于其具有高效、可靠、灵活等特点,被广泛应用于变频调速、UPS电源、太阳能发电等领域。
在电力系统自动化中,逆变技术被用于实现直流输电、高压直流输电、交流与直流的互联互通等功能。
通过逆变技术,电力系统可以实现不同电压等级之间的互联互通,提高系统的可靠性和供电质量。
2. 短路电流限制技术电力系统中的短路故障常常会对系统的稳定性和安全性造成严重影响。
为了限制短路电流的大小,保护系统的设备和运行状态,电力电子技术被用于短路电流限制技术的研究与应用。
利用电力电子技术,可以通过调节电流限制器的控制策略,实现对短路电流的精确控制。
短路电流限制技术可以减少系统中的电磁力、电流冲击等问题,提高系统的稳定性和可靠性。
3. 柔性交流输电技术柔性交流输电技术是电力电子技术在电力系统自动化中的又一重要应用领域。
通过柔性交流输电技术,可以实现对电力系统中电压、频率等参数的控制和调节,进而优化系统的运行状态。
柔性交流输电技术主要包括STATCOM(静止同步补偿器)和SVC (静止无功补偿器)等装置。
这些装置通过电力电子技术可以实时控制并调整电力系统中的电流和电压,提高系统的稳定性和可靠性。
4. 智能电力电子装置随着信息技术的发展,智能电力电子装置在电力系统自动化中的应用也越来越广泛。
智能电力电子装置通过与传感器、监控系统等设备的联动,可以实时获取电力系统运行状态的信息,并进行智能化的控制和运行。
智能电力电子装置的应用,可以实现电力系统的自动化运行和管理。
电力电子技术在电力系统中的应用电力电子技术是当今电力系统中最重要的一个领域,它已经成为电力行业的重要支撑技术之一,广泛应用于电力系统的各个领域。
电力电子技术是将电力电子元件和电力电子系统应用于电力领域,实现电力的控制、调节和变换。
它主要包括变流器技术、逆变器技术、直流输电技术、电机驱动技术等。
这些技术在电力系统中起到了至关重要的作用,它们可以更好地适应各种复杂的电力系统,提高电力系统的质量、效率和可靠性,同时还能更好地满足用户的需求,为电力行业的发展注入新的活力。
变流器技术是电力电子技术中的一个重要分支,它是通过将交流电转换为直流电或直流电转换为交流电,从而实现电力的控制和变换。
变流器技术在电力系统中的应用非常广泛,可以应用于发电机的输出电压控制、直流输电、交流输电、电动汽车充电桩和逆变器等领域。
它可以使电力系统更加高效、可靠和性能更加稳定。
逆变器技术是将直流电转换为交流电的一种技术,它可以将直流电转换为纯正的交流电,从而实现电力的控制和变换。
逆变器技术不仅可以通过电池实现电力存储,还可以应用于太阳能电池板、风力发电机等,从而实现可再生能源的利用。
直流输电技术是近年来出现的一种新的技术,它可以将电力以直流的形式输送到长距离的地方。
直流输电技术可以使电力传输更加高效、节能、可靠和安全,是电力系统中不可或缺的一部分。
电机驱动技术是电力电子技术中的重要分支,它主要应用于各种电机的起动、调速和控制等方面。
电机驱动技术可以使电机更加高效、节能和智能化,提高电机的性能和精度,从而实现各种各样的自动化控制。
总的来说,电力电子技术已经成为电力系统中不可或缺的一部分,它可以更好地适应电力系统的庞大和复杂,提高电力系统的质量、效率和可靠性,同时还能更好地满足用户的需求,为电力行业的发展注入新的活力。
电力电子技术在电力系统中的应用随着科技的不断发展,电力电子技术在电力系统中的应用日益广泛。
电力电子技术作为一种能将电能转换、控制和调节的技术,对于电力系统的可靠性、稳定性和效率等方面起着至关重要的作用。
本文将探讨电力电子技术在电力系统中的应用,并介绍其在能源转换、变流器、智能电网和可再生能源等方面的具体应用。
能源转换是电力电子技术最重要的应用之一。
在传统的电力系统中,能源转换主要通过发电厂和变电站实现,存在能源的损耗和负载匹配的问题。
而采用电力电子技术,可以将不同形式的电能进行高效的转换。
比如,在直流输电(HVDC)系统中,将交流电转化为直流电进行传输,不仅大大降低了传输损耗,还能够更好地实现电网间的互联互通。
此外,电力电子技术还可以将直流电转化为交流电,用于逆变器的输入,更好地适应不同负载的需求。
变流器是电力电子技术的另一个重要应用领域。
变流器是一种将交流电转换为直流电或将直流电转换为交流电的装置,常用于风力发电和太阳能发电等可再生能源系统中。
比如,风力发电机通过变流器将交流电转换为直流电,并通过逆变器将直流电转换为交流电,以供电网使用。
这种方式不仅可以实现风能的高效利用,还可以通过逆变器将多余的电能注入电网。
同样地,太阳能发电系统也可以借助变流器实现对电能的转换和调节。
智能电网也是电力电子技术的一个重要应用领域。
智能电网,又称为智能输配电网,是一种通过高级通信与控制技术,实现对电网的智能集成和优化管理的电力系统。
在智能电网中,电力电子技术发挥着关键作用。
例如,智能电网中的储能系统,可以利用电力电子技术将多余的电能进行储存,以供高峰期使用,从而平衡电网的供需关系。
此外,智能电网还可以通过电力电子技术实现对电能的远程监控和在线检修,提高电网的可靠性和稳定性。
最后,电力电子技术在可再生能源领域也发挥着重要作用。
随着可再生能源如太阳能和风能的快速发展,如何将这些可再生能源有效地纳入电力系统,成为一个重要的问题。
电力电子技术在电力系统电能经济性中的发展近年来,随着电力系统的不断发展和升级,电能经济性成为了一个重要的话题。
而电力电子技术作为电能转换的核心技术之一,在提高电能经济性方面发挥着重要的作用。
本文将介绍电力电子技术在电力系统中的应用以及对电能经济性的贡献。
一、电力电子技术在电力系统中的应用电力电子技术主要包括逆变器、直流输电、有源电力滤波器等相关技术。
这些技术通过改变电能的形式、控制电能的流动等方式,实现了电能的高效利用和灵活调控。
首先是逆变器技术的应用。
逆变器可以将直流电能转换为交流电能,使得电力系统能够更好地与不同负载进行连接。
逆变器广泛应用于光伏发电站、风力发电等可再生能源发电系统中,将直流发电转换为交流电供电给用户,提高了能源的利用效率。
其次是直流输电技术的应用。
直流输电技术可以降低输电线路的电阻和电感损耗,提高输电效率。
通过采用高压直流输电,可以减少输电线路的电流,减小线路损耗和电压降低,提高电力输送的效率和可靠性。
直流输电技术的应用,不仅可以提高电能经济性,还能满足远距离、大容量输电的需求。
另外,有源电力滤波器技术也在电力系统中得到了广泛应用。
有源电力滤波器可以通过控制电流的相位和幅值,消除电力系统中的谐波和电压波动,保证电力系统的稳定运行。
这种技术可以有效减小电力系统的谐波污染,提高电能质量,降低生产和供电成本。
二、电力电子技术对电能经济性的贡献电力电子技术在电力系统中的应用,对于提高电能经济性具有重要意义。
首先,电力电子技术提高了能源的利用效率。
逆变器技术的应用,可以将不同形式的电能互相转换,使得电力系统能够更好地利用可再生能源。
而直流输电技术的应用,降低了电能的损耗和传输损失,提高了输电效率。
这些技术的应用,使得电能转换和输送更加高效,减少资源浪费,提高电能利用效率。
其次,电力电子技术提高了电力系统的灵活调控能力。
逆变器技术和有源电力滤波器技术的应用,可以通过控制电流的波形和频率,实现对电能的精确调控。
电力电子技术在电力系统保护与控制中的应用电力电子技术是指在电力系统中应用电子元器件和电子技术来完成电能的转换、调节和控制的技术领域。
随着电力系统的发展和电能需求的不断增长,电力电子技术在电力系统保护与控制中的应用日益重要。
本文将通过介绍电力电子技术在电力系统保护与控制中的应用领域和案例,详细探讨其在电力系统中的作用。
一、电力电子技术在电力系统保护中的应用1. 隔离保护电力系统中常常会出现故障,如短路故障、接地故障等。
而这些故障会对电力设备和供电正常运行造成影响甚至损坏。
为了保护电力设备和人身安全,需要及时检测并隔离故障点。
电力电子技术通过应用断路器、继电保护装置和故障指示器等设备,能够实现快速检测和隔离故障点,提高电力系统的稳定性和可靠性。
2. 过电流保护在电力系统中,过电流是一种常见的故障形式,其原因可能是电源短路、负载过大或线路接触不良等。
电力电子技术通过应用电流传感器和数字信号处理器等技术,能够快速检测出过电流故障并采取相应措施,例如切除故障线路或自动分合闸等,从而保护电力设备和电力系统的正常运行。
3. 超频率保护电力系统在运行过程中,可能会出现电力负荷突然减少或电源突然增加的情况,这将引起电力系统的频率突然上升,甚至超出额定频率范围。
超频率将引起电力设备的损坏,并可能导致电力系统的不稳定。
电力电子技术通过应用频率测量装置和控制器等设备,能够快速检测并控制电力系统的频率,实现超频率保护,保持电力系统的稳态运行。
二、电力电子技术在电力系统控制中的应用1. 有源电力滤波器随着电力设备的增多和复杂性的提高,电力系统中普遍存在电力谐波和电力波动等问题。
这将引起供电质量的下降以及设备的损坏。
有源电力滤波器是一种能够对电力谐波进行实时监测和补偿的设备。
它通过电力电子技术的控制和调节,能够高效减小电力谐波,提高电力供电质量。
2. 功率控制装置在电力系统中,电力负荷具有动态性和变化性。
为了确保电力系统的平衡和稳定,需要对电力负荷进行控制。
电力电子在电力系统中的应用院系:机电信息学院专业:电气工程及其自动化班级: 0904姓名:林媛学号: 0901120402电力电子在电力系统中的应用电力电子技术是一门新兴的应用于电力领域的电子技术,就是使用电力电子器件(如晶闸管,GTO,IGBT等)对电能进行变换和控制的技术。
电力电子技术所变换的“电力”功率可大到数百MW甚至GW,也可以小到数W甚至1W以下,和以信息处理为主的信息电子技术不同电力电子技术主要用于电力变换。
目前电力电子技术的应用已涉及电力系统的各个方面,包括发电环节、输配电系统、储能系统等等。
一、发电环节电力系统的发电环节涉及发电机组的多种设备,电力电子技术的应用以改善这些设备的运行特性为主要目的。
(一)大型发电机的静止励磁控制。
静止励磁采用晶闸管整流自并励方式,具有结构简单、可靠性高及造价低等优点,被世界各大电力系统广泛采用。
由于省去了励磁机这个中间惯性环节,因而具有其特有的快速性调节,给先进的控制规律提供了充分发挥作用并产生良好控制效果的有利条件。
(二)水力、风力发电机的变速恒频励磁。
水力发电的有效功率取决于水头压力和流量,当水头的变化幅度较大时(尤其是抽水蓄能机组),机组的最佳转速亦随之发生变化。
风力发电的有效功率与风速的三次方成正比,风车捕捉最大风能的转速随风速而变化。
为了获得最大有效功率,可使机组变速运行,通过调整转子励磁电流的频率,使其与转子转速叠加后保持定子频率即输出频率恒定。
此项应用的技术核心是变频电源。
(三)发电厂风机水泵的变频调速。
发电厂的厂用电率平均为8%,风机水泵耗电量约占火电设备总耗电量的65%,且运行效率低。
使用低压或高压变频器,实施风机水泵的变频调速,可以达到节能的目的。
低压变频器技术已非常成熟,国内外有众多的生产厂家,并有完整的系列产品。
(四)太阳能发电控制系统。
开发利用无穷尽的洁净新能源———太阳能,是调整未来能源结构的一项重要战略措施。
大功率太阳能发电,无论是独立系统还是并网系统,通常需要将太阳能电池阵列发出的直流电转换为交流电,所以具有最大功率跟踪功能的逆变器成为系统的核心。
日本实施的阳光计划以3~4kW 的户用并网发电系统为主,我国实施的送电到乡工程则以10~15kW的独立系统居多,而大型系统有在美国加州的西门子太阳能发电厂(7.2MW)等。
二、输电环节(一)柔性交流输电技术(FACTS) 交流输电或电网的运行性能。
已应用的FACTS控制器有静止无功补偿器(SVC)、静止调相机(STATCON)、静止快速励磁器(PSS)、串联补偿器(SSSC)等。
近年来,柔性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。
国内也对FACTS进行了深入的研究和开发。
(二)高压直流输电技术(HVDC) 流站可以搬迁,可以使中型的直流输电工程在较短的输送距离也具有竞争力。
此外,可关断器件组成的换流器,由于采用了可关断的电力电子器件,可避免换相失败,对受端系统的容量没有要求,故可用于向孤立小系统(海上石油平台、海岛) 供电,今后还可用于城市配电系统,并用于接入。
近年来,直流输电技术又有新的发展,轻型直流输电采用IGBT等可关断电力电子器件组成换流器,应用脉宽调制技术进行无源逆变,解决了用直流输电向无交流电源的负荷点送电的问题。
同时大幅度简化设备,降低造价。
(三)静止无功补偿器(SVC) SVC是用以晶闸管为基本元件的固态开关替代了电气开关,实现快速、频繁地以控制电抗器和电容器的方式改变输电系统的导纳。
SVC可以有不同的回路结构,按控制的对象及控制的方式不同分别称之为晶闸管投切电容器(TSC)、晶闸管投切电抗器(TSR)或晶闸管控制电抗器(TCR)。
三、配电环节配电系统迫切需要解决的问题是如何加强供电可靠性和提高电能质量。
电能质量控制既要满足对电压、频率、谐波和不对称度的要求,还要抑制各种瞬态的波动和干扰。
电力电子技术和现代控制技术在配电系统中的应用,即用户电力(CustomPower)技术。
用户电力技术(CP)技术和FACTS技术是快速发展的姊妹型新式电力电子技术。
采用FACTS的核心是加强交流输电系统的可控性和增大其电力传输能力;发展CP的目的是在配电系统中加强供电的可靠性和提高供电质量。
CP和FACTS的共同基础技术是电力电子技术,各自的控制器在结构和功能上也相同,其差别仅是额定电气值不同,目前二者已逐渐融合于一体,即所谓的DFACTS技术。
具有代表性的用户电力技术产品有:动态电压恢复器(DVR),固态断路器(SSCB),故障电流限制器(FCL),统一电能质量调节器(PQC)等。
下面主要涉及我国配电自动化的现状及发展趋势。
1.配电自动化前景配电网自动化智能电网投资重中之重:配电网作为输配电系统的最后一个环节,其实现自动化的程度与供用电的质量和可靠性密切相关。
配电自动化是智能电网的重要基础之一。
从投资构成上我们预计,智能电网的投资构成上,配网自动化将占40%左右,是智能电网投资的重中之重。
我国配网自动化处于初级阶段:配网自动化在我国处在起步阶段,国内城市配网馈线自动化率不足10%,目前国外配网自动化的比例达到60%-70%,国内仍刚刚开始试点,未来市场空间广阔。
2.配电自动化简介配电自动化指:利用现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术与电力设备相结合,将配电网在正常及事故情况下的监测、保护、控制、计量和供电部门的工作管理有机地融合在一起,改进供电质量,与用户建立更密切更负责的关系,以合理的价格满足用户要求的多样性,力求供电经济性最好,企业管理更为有效。
配电自动化是一个庞大复杂的、综合性很高的系统性工程,包含电力企业中与配电系统有关的全部功能数据流和控制。
从保证对用户的供电质量,提高服务水平,减少运行费用的观点来看,配电自动化是一个统一的整体。
配自动化包含以下配电自动化包含以下4个方面:①馈线自动化。
馈线自动化完成馈电线路的监测、控制、故障诊断、故障隔离和网络重构。
其主要功能有:运行状态监测、远方控制和就地自主控制、故障区隔离、负荷转移及恢复供电、无功补偿和调压等。
②变电站自动化。
变电站自动化指应用自动控制技术和信息处理与传输技术,通过计算机硬软件系统或自动装置代替人工对变电站进行监控、测量和运行操作的一种自动化系统。
变电站自动化以信号数字化和计算机通信技术为标志,进入传统的变电站二次设备领域,使变电站运行和监控发生了巨大的变化,取得显著的效益。
变电站自动化的基本功能有:数据采集、数据计算和处理、越限和状态监视、开关操作控制和闭锁、与继电保护交换信息、自动控制的协调和配合、与变电站其他自动化装置交换信息和与调度控制中心或集控中心通信等项功能。
变电站自动化技术是配电自动化的重点之一。
③配电管理系统。
配电管理系统(DMS)是指用现代计算机、信息处理及通信等技术和相关设备对配电网的运行进行监视、管理和控制。
它是配电自动化系统的神经中枢,整个配电自动化系统的监视、控制和管理中心。
主要功能有:数据采集和监控(SCADA)、配电网运行管理、用户管理和控制、自动绘图/设备管理/地理信息系统(AM/FM/GIS)等。
④需求侧管理。
通过一系列经济政策和技术措施,由供需双方共同参与的供用电管理。
包含负荷管理、用电管理及需方发电管理等。
需求侧管理的几个内容涉及电力供需双方,甚至与电力管理体制有关,必须通过立法和制订相应的规则,并最终由电力市场来调节。
可以看到,电力的供需双方不仅仅是一种电力买卖关系,也是以双方利益为纽带的合作伙伴关系,在电力市场环境下,需求侧管理必将被重视。
3.配电自动化发展趋势根据对国内外发展动态的研究,配电自动化技术的发展呈现以下特点:1)多样化尽管配电自动化技术的发展经历了三个阶段,但是从日本等国家的应用情况看,各个阶段的技术都在使用,并且各有其适应范围:基于自动化开关设备相互配合的馈线自动化系统适合于农网等负荷密度低、供电半径长、故障较多而供电可靠性较差的区域;第二阶段的配电自动化系统(DAS)适合于中小城市和县城;基于人工智能具有丰富高级应用的第三阶段配电自动化系统适合于大城市和重要园区;甚至仅仅具有遥信和遥测功能而不具备遥控功能的配电网信息系统也有其应用前景,主要因为它可以直接采用公用通信资源(如GPRS等),而不需要建设专用通信网。
2)集成化配电自动化涉及面很广,它不但有自己实时信息采集的部分,还有相当多的实时、非实时和准时实时信息需要从其它应用系统中去获取。
比如,从地调自动化系统中获取主供电网和变电站信息;从GIS系统中获取配电线路拓扑模型和相关图形;从PMS系统中获取配电设备参数;从用电营销系统/负荷控制系统中获取用户信息等。
因此,配电自动化的主站不再是单一的实时监控系统,而是将多个与配电有关的应用系统集成起来形成综合应用的系统。
为了规范应用系统间集成和接口,国际电工委员会制订了 IEC 61968系列标准,提出运用信息交换总线(即企业集成总线),可将若干个相对独立的、相互平行的应用系统整合起来,在实现信息交换的同时,使每个系统继续发挥自己的特色,形成一个有效的应用整体。
3)智能化配电系统是智能电网的重要环节,配电系统智能化则是配电自动化的发展方向。
因此,配电自动化与实现智能电网密切相关,主要表现在:自愈配电技术。
这就是配电自动化系统中馈线自动化的故障诊断、定位、隔离以及恢复供电的基本功能,在智能电网的背景下需要进一步升级为适应分布式发电的双向能量流下的馈线自动化功能。
高效运行技术。
这就是配电自动化系统中高级应用软件功能。
在智能电网的背景下需要进一步升级为考虑设备全生命周期的资产优化与智能调度业务功能。
分布式电源和储能系统的接入技术。
这是配电自动化系统面临的新要求,尤其是涉及到配网潮流计算和分析以及分布式电源对电网的影响。
定制电力技术。
根据电能质量的相关标准,以不同的技术和价格提供不同等级的电能质量,以满足不同用户对电能质量水平的需求。
配电自动化系统是其技术支撑手段之一。
用户互动技术。
这就是配电自动化系统中停电管理功能,在智能电网的背景下需要进一步升级为适应用户双向互动的业务功能。