《国内发、供电系统现状及发展趋势》讲义(路长威-2010.12).pptVIP

《国内发、供电系统现状及发展趋势》讲义(路长威-2010.12).ppt

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《国内发、供电系统现状及发展趋势》讲义(路长威-2010.12)

                                                                                                                                                                                                                                                                                                       目前,要实现无线输电技术的工程应用,还有许多技术问题需要深入研究,如电功率和微波(或激光)之间相互转换时的电磁辐射问题等。 随着各项基础理论技术的发展、可再生能源全面开发和智能电网的发展与完善,各 种输电方式都会在其适合的领域得到充分的发展。目前比较成熟的是轻型直流输 电,而其他的输电技术制约于科学技术水平和技术经济性能,还需要大量的理论 研究和工程试验。 第三节 新型变电技术 1、电力电子变压器 电力电子变压器是一种通过电力电子 变换技术实现电力系统中的电压变换和能量传递的新型变压器。 同传统的变压器 相比,有三个显著的特点:(1)体积小、环保效果好;(2)具有极高的供电 质量和效率,能够提供满足用户要求的电能;(3)分散式变电。拿纯净水来打比 方,如果在纯净水中,适当的加入各类有益的矿物质,就能满足不同人群需要了, 同样,如果能够安装不同形式电能转换(不同频率、电压等)的电力电子变压器,就能满足大家对各类电力的需求了。 随着在高频大功率双向电力电子开关器件和电力电子变压器控制技术方面研究的进展,预计在不远的将来会越来越依赖电力电子变换技术对电力能量进行 转换与控制,使用电力电子变压器替代传统的配电变压器,实现电能的“绿色变 换”也会成为现实。 第四节 新型配电技术 1、同步开断技术 目前的高压开关大都是机械开关,开断时间长、分散性大。这种慢过程的机械开断容易引起操作过电压,加速设备老化或者直接损害设备。 同步开断又称智能开关,是在电压或电流的指定相位完成电路的断开或闭合。在理论上应用同步开断技术可完全避免电力系统的 操作过电压。这样,由操作过电压决定的电力设备绝缘水平可大幅度降低,由于 操作引起设备(包括断路器本身)的损坏也可大大减少。 2、即插即用技术 “即插即用”,就是为用户拥有的分布式电源(如光伏电池、燃料电池等)及新型用电设备(如电动汽车)等,提供便捷、安全、可靠的接入电网的方 式,保证用户设备与电网互联后,均正常运行。 用户可以在自身能源充足时,将风电机组、光伏电池等电源接入电网售电 而获得收益;电动汽车可以在任何地方任何时间方便地进行充电。 第五节 新材料与超导电力技术 一、 新材料 1、复合材料 传统输电线路一般采用钢芯铝绞线, 钢芯较粗。如 果采用复合材料(如碳纤维)作芯,能以更小的半径获得同样的强度,并且更轻, 可使载流量提高一倍。复合材料杆塔具有尺寸小、质量轻、绝缘和抗腐蚀性能好,更坚固耐用。 2、 纳米材料 表面污损的导线容易发生污闪事故,而憎水材料却具有自清洁能力。 “纳米杂化” 技术可帮助人们获得具有更大憎水性的纳米材料,将这种材料制成涂料涂在导线上,就为输电线穿上了抵抗污染的“防护装甲”。 防止浮冰、减少线路冰害事故的发生。 4、六氟化硫气体在绝缘性和灭弧性能上都比空气优秀,因此大量用于电力系统的开关、变压器等设备中。世界各国在替代性气体中,在氮气中混入 20%六氟化硫的气体,在进一步增压后能达到与100%六氟化 硫同样的绝缘特性。目前,世界上第一条完全采用该混合气体的绝缘高压 线路在日内瓦建成。 二、超导电力技术 1911 年荷兰科学家 发现纯水银在 4.2K( 相当于摄氏温度-268.95°C)附近电阻突然消失,接着发现其它一些金属也有同样的现 象。除了“零电阻效应”外,处于超导状态的超导 体还具有“完全抗磁性”,即在导体内部排斥一切磁场。超导体的零电阻效应无 疑相当有吸引力,然而由于造价昂贵,绝对低温的要求让超导应用望而却步 。 日本科学家发现了具有简 单结构的二硼化镁(MgB2)超导体。二硼化镁的实用化前景普遍被看好。它成材容易,成本低廉,性价比可达到铜导线的 10 倍,但载流能力在磁场下会变得不稳定。 1、超导发电机 超导

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