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1、电力系统的柔性化技术电力电子技术在电力系统中的应用—韩民晓华北电力大学、,电力系统是人类到目前为止构建的最庞大最复杂的系统随着社会需、,、。求的变化技术的进步它处在不断发展变化和更新之中当今社会正进,、。入信息时代资源环境及协调发展已成为社会生活和经济发展的重要课题、、,从发电输电配电到用电的各个环节现代电力系统对电能的量和质两方。面的控制都提出了新的要求本文就电力电子技术在电力系统中的应用进行。分析论述一、传统电力系统的构成与特点因而采用高电压等级输电成为电力系电能质量控制主要以静态调、、。。电力系统是为电能的
2、产生输送统输电的主要形式节为主如通过机械开关分组投切。电容器通过有载分接头的配电变压分配与应用而构建成的人工系统传传统电力系统在可控特性方面的、。统电力系统的构成主要包括发电机主要特点可归纳如下器调节负荷的电压这些调节方式无、、、、、变压器传输线电缆电容器组由于目前的技术还不能实现法满足负荷对精确动态电能质量调,因而电直接实现电能转换的用电设备及保护大规模电磁形式的电能存储节的需求与控制设备。这些设备通过适当的方力系统电能的发生、传输和应用必须用电负荷电能利用调节性能较,,同时,,,式进行连接组成有机整体确保电完
3、成不平衡的出现意味着系统差电能利用率较低传统电力系统力系统在任何时刻都能够产生数量充运行的稳定性受到干扰中的负荷多将电网提供的电能直接转足的电能满足系统负荷的要求。系统各发电机组间必须严格保持化为机械能、热能、光能等。如直接、。、、运行的目标在于以最小的运行成本同步由于传统电力系统中的发电机驱动的异步电动机白炽灯工频电、组,。最大的运行可靠性最高的电能变换以同步方式连接到电网机组间的炉等这些转换设备的电能利用数量,、。和,效率实现电能的产生传输与应用失步就意味着功率的振荡甚至稳定的质量通常由系统电压和频率决定。电
4、力系统依据电能的流程可划分破坏缺少有效调节手段为四个组成部分发电、输电、配电电力系统网络中的潮流只能。,,二、和用电发电部分实现各种一次能源由系统阻抗决定改变变压器分接头电力系统柔性化的必要性,可以,到电能的转换传统发电方式多通过在一定范围内改变潮流但很难电力系统作为人类到目前为止是、、,储备水坝的形成,煤的储存实现满足系统对潮流控制准确性快速性构建的最庞大最复杂的系统随着一次能源转换过程中的稳定性。传统及频繁调节的要求社会需求的变化、技术的进步,它处。、。电力系统中的发电机组以严格同步方供电模式单一不同负荷对供
5、在不断发展变化和更新之中当今,,,、式连接到一起通过功角与出口电压电的可靠性要求不同对电能质量的社会正进入信息时代资源环境及。要。,的调节实现输出有功与无功的调整求不同传统配电系统中仅提供协调发展已成为社会生活和经济发展,,。这由于受自然条件和环境因素的限制电网的电力缺少针对不同负荷提供的重要课题个时代对电力系统的这些发电厂通常位于远离负荷中心,不同后备电源的供电方式需求呈现出一系列新的特点年月号州如军娜麟翔、,、、可控性好形式多样的发电系统频率固定电压下特性最好效率最基于电力电子技术在电能的产生输。电力系统的稳
6、定控制要求发电机高当用电设备所驱动的负载发生变送与应用各个环节对电能的数量和形、、、、。组装设响应快精度高调节更灵活化或电力系统电压频率等电气量发态进行快速精确控制的技术柔性。,,的励磁系统生变化时用电设备应能对用电过程电力技术实施的核心是电力电子技术,,,、近年来电力系统负荷率平均进行调节对电功率的形式和数量进但并不限于电力电子技术储能技术负荷率最大负荷功率呈现逐年下行控制,使用电设备工作在性能最佳、分布式电源技术、信息处理与控制技降的趋势,而大型火电机组、大容量效率最高的状态。术等与柔性电力技术都是密不可分的
7、。,、、。核能机组等出力调节困难的电厂又得以上分析表明从发电输电相关内容将在后续章节中讨论,配,到了快速的发展这就对整个电力系电到用电的各个环节现代电力系基于柔性电力技术构成的电力系。。统出力的调节提出了越来越大的要求统对电能的量和质两方面的控制都提统的示意如图所示下面依据不同可再生能源的发展要求对风力、出了新的要求。领域对柔性电力技术的具体应用给予太阳能发电等这些波动性很强的电能简要说明三、、发电领的生产及并网进行控制柔性电力技术的概念分类和应域中的柔性化技术潮流可控、安全稳定的输电系统用示例·可变速抽水蓄能技
8、术电力市场的发展将出现对电网潮电力系统的发展对电能的灵活。,而更高性能—。可变流可控的要求调节不断提出新的要求速抽水蓄能机组实现资源的最优配置、远距离、的调节手段又对电力系统中电能的产采用交一交变频器,将系统工频大功率、高电压电能的传输对潮流控生、输送与应用带来积极的变化。基日日变为转子滑差对应的频率制、无功功率的动态调整、线路阻抗于整流桥的发电机励磁装置代替直作用于转子
