柔性电力技术1.ppt

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1、柔性电力技术—智能电网环境下的电力电子技术应用韩民晓华北电力大学柔性电力技术研究所2011.3.22电能利用在人类能量利用中的比例？电能的利用形态？电力工程30％－40％一百年来人类技术领域最杰出的成就？Questions!发电－输电－配电－用电当今世界所面临的主要问题？Questions!能源与环境问题！电能高效、高稳定性、高品质的产生、传输与利用重要解决方案：电力电子技术！电力电子技术（PowerElectronics)基于功率器件构成的电路与系统能够对电能进行变换与控制的技术电能一次经过电力电子设备的比例？电力电子技术应用的功率范围和领域？计算机、TV、调光灯

2、变频空调、冰箱高压直流输电、电气化铁道2000：50％2010：75％800GW×50％功率范围：mW－MW应用领域：身边的电力电子技术？Questions!电力电子技术的应用领域电力电子器件技术的应用电力系统产业、交通领域GTOIGBTMOSFET晶闸管100M10M1M100k10k1k100101001k10k100k1M控制容量（VA）工作频率（Hz）信息处理领域ScopeandApplications电力系统：电能的产生、传输交通运输：电力机车、电动汽车航空航天：电源与动力系统节能与环保：照明、电机驱动工业自动化系统：电源与控制加工企业：电焊、电解、电镀、

3、电加热传统电能的产生输配及应用传统的电力系统—特点发、供、用必需同时完成各机组必需严格同步潮流只能由系统阻抗决定供电模式单一电能质量只能实现静态调节负载电力调节特性差负载电能利用效率低现代社会对电力需求的新特点控制灵活、形式多样的发电系统：出力动态调节的需求规模化可在生能源发电技术的发展潮流可控、安全稳定的输电系统:电力市场发展的需求远距离、大功率、高电压电能传输的需求模式多样、质量可控的配电系统：分布电源技术发展与应用的需求动态电能质量控制的需求可控性好、高效节能的用电系统：用电设备控制特性的需求节能与环保的需求传统电力技术应用及其局限传统电力技术的应用：新建电力

4、传送线路；负荷中心建立电厂；局限：电力市场使投资风险增加；环境资源对新建线路与电厂的限制；无法应对非线性负荷的快速增长；无法应对分布电源的作用；无法满足高电能质量的要求；国外智能电网研究概况驱动因素美国:２００３年美加大停电后，美国电力行业决心利用信息技术对陈旧老化的电力设施进行彻底改造，开展智能电网研究，以期建设满足智能控制、智能管理、智能分析为特征的灵活应变的智能电网.(加州：RE-2010:20%,2020:33%,如达不到，罚款高达$10-55/MWh)欧洲:发展智能电网也有其独特的发展背景，欧洲智能电网的兴起主要是大力开发可再生能源、清洁能源，以及电力需求

5、趋于饱和后提高供电可靠性和电能质量等需求所决定的。AMR的效益总体发展目标：以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础，利用先进的通信、信息和控制技术，构建以信息化、数字化、自动化、互动化为特征的自主创新、国际领先的坚强智能电网主要特征：技术上实现信息化、数字化、自动化、互动化；管理上实现集团化、集约化、精益化、标准化基本内涵：坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动基本构架：电网基础、技术支撑、智能应用、标准规范应用环节:发电、线路、变电、配电、用户、调度中国智能电网的定义2021/10/614电力电子技术是实现智能电网控制功能的执行单元柔性

6、电力技术—可对电能进行变换与调节的技术智能电网控制技术的构成柔性电力技术概念图ASPS－AdjustableSpeedPumpStorage,可变速抽水蓄能VFD－VariableFrequencyDrive,变频调速技术在火电厂中的应用风力发电的功率调控太阳能发电功率变换燃料电池应用中的功率变换微型燃气轮机发电中的功率变换发电系统的柔性化技术输电系统的柔性化技术HVDC—HighVoltageDCtransmission,高压直流输电UPFC—UniformPowerFlowController,统一潮流控制器TCSC—ThyristorControlledSer

7、iesCompensator,晶闸管控制串联补偿SVC—StaticVarCompensator,静止无功补偿器SVG—StaticVarGenerator(STATCOM),静止无功发生器SMES—Super-conductingMagneticEnergyStorage，超导储能配电系统的柔性化技术A.F.—ActiveFilter,有源电力滤波器DVR—DynamicVoltageRegulator,动态电压调节器SCB—Solid-stateCircuitBreaker,固态断路器D-SVC—DistributionVarCompensator配网静止无