电力系统的新技术新趋势论文_刘建峰

电力系统的新技术新趋势论文_刘建峰

(国网内蒙古东部电力有限公司经济技术研究院 内蒙古呼和浩特 010000)

摘要:电力行业关系我国国民经济的命脉,但是目前我国总体上的电力需求缺口仍然很大,并且在相当长一段时间内仍会保持高速增长趋势。基于此,本文作者主要从新能源、电力输送以及电能储存等几个方面进行论述,并对电力系统的管理以及提高电力系统的控制水平等方面实施分析,以供参考。

关键词:电力系统;新能源;电能储存;新技术

引言

电力系统是一个具有复杂的大系统,无论是电力系统信息的深度、广度还是覆盖面都是其他公共服务系统所无法比拟的。接下来作者对电力系统的新技术新趋势的相关内容进行论述,内容如下:

1 新能源的开发、利用

在对相关的资料进行统计时,我们发现国家的人均GDP与与人均的能耗是有着明显的关联的。在下个世纪的中叶,我国如果也想达到发达国家的水平,就一定会出现人均用电水平增长的问题,人们对用电需求量越来越大。如果能采用传统的火电机组为主的发电模式是无法实现这个目标,因此必须寻找新的发展对策。

1.1 日趋严重的资源缺口

我国已取缔石油发电,水电可发容量不足3.7亿千瓦,在相当长的时期内煤碳仍是主要的一次能源,但燃煤生产的环境污染的治理是一个极为困难的问题。此外。煤炭基地资源日益短缺是我国发展火电的又一重要制约因素。

1.2 电网可靠性和电能质量的发展趋势

现今电力系统发展有“大机组、大电网、高电压”的特征。近以二十年的世界各国的经验表明,这种趋势不会再继续下去。有研究表明,机组的单机容量和交流输电电压等级的发展已出现饱和趋势。尽管现代电网的设计运行技术近年取得了常足发展,但仍不能完全避免大电网的瓦解事故的发生。近几年,世界上的大电网事故仍有发生,有时还造成了灾难性的后果。另一方面,随着生活现代化的进程,对电力供应的可靠性要求日益提高。因此,输电和配电系统的可靠性已成为规划、设计、运行电力系统应考虑的首要因素。电网发展的另一各重要趋势是:独立发电者(IPP)日益增多,在电力管理体制上进行重大改革,在发电环节引入竞争机制,实施所谓“放松规制”(Dergulation),在电网管理方面实行所谓第三方介入(Third Part Access)等等。已成为一些国家的潮流,这就要求电网变的更加开放和灵活。所以现代的电网要求“可靠、高效、灵活、开放”。

1.3 新发电技术的重大突破

作为一个世纪的可再生能源,新世纪之初,发电技术以及能源再生技术已经发展到瓶颈阶段,难以实现新的突破,且工业化的规模也在不断发展。如果到21世纪中叶,能够实现再生能源发展,就能够有效解决能源短缺的问题。同时还发现,通过对太阳能技术、风力发电技术以及生物发电技术等实施研究,从而增加了储能功能,因此,它也将成为最有前途的发电方式。

2 交流输电技术的新发展

作为20世纪80年代的新一代发电技术,交流输电技术的发展也非常迅速,该技术具有广阔的电力输配电前景,可真正实现电能的有效利用。同时,它可以充分利用现有的网格资源。采用现代化电子设备以及其他电子设备,实现对电力系统的调节和控制,如线路阻抗,相位 角度和功率流。因此,大大提高了传输线的传输容量,提高了电力系统的稳定性水平,降低了传输损耗。

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3 电能储存技术

作为实现电能有效利用的主要方式,除了抽水蓄能方式外,储能系统的电池储能技术也是实用的。由电池和GTO设备组成的AC和DC转换器是该技术的核心组件。电池储能系统可以用作频率调制和调峰的电源,也可以用作备用电源。当然,它也可以用作安装在住宅中的不间断电源。在这个阶段,系统投入了20多个BESS。核心技术是大大提高电池的存储密度,降低了技术的投入成本,延长了系统的使用寿命。一般情况下,电池的存储容量可达100-200WH / KG,总投入成本为1000美元/ KW,使用寿命在8-10之间。在这个阶段,我们已经开始研究新电池,如聚合物薄膜电池,超导储能(SMES),钠硫电池,飞轮储能(FWES),镍锌电池和锌空气电池。如果研究成功,那么可以更好地提高电能的利用效率。

4 电能质量控制技术

有效使用电能的最关键方面之一是为用户提供优质的稳定可靠的电源。随着我国社会的不断发展和进步,对于电源的安全性提出了更高的要求。目前,几点几信息系统已经广泛应用于电能质量控制过程中,并且还采用了诸如机器人,自动生产线和逆变器之类的复杂处理设备,因此对设备的质量也提出了较高的要求。如果电源处于被动干扰的时,敏感度异常高,因此一旦出现电源故障,将会对产品的质量产生严重的影响,继而对企业的经济效益产生严重的影响。电网的干扰和污染主要包括:电压降(VOLTTAGESAG),闪烁(FLICKER),脉冲(IMPULSE),瞬态上升(SWELL),谐波(HARMONICS)和停电(QUTAGE)。在我国全球电子技术不断发展的大背景下,对于电力设备的需求越来越大,因此实施电能质量控制显得十分必要。随着近些年来国家提出的“用户电源技术”的概念,通过电力技术实施质量控制能够充分保证电源的稳定性和可靠性。在这个阶段,已成功开发出适用于配电系统的电子功率器件。动态电压恢复器也是一个重要的构成。动态电压恢复器主要是由电路中的变压器以及转换器、DC能量存储电路共同构成。考虑到电压产生的波形应,因此转换器的系统可以产生补偿电压进而有效保证电压的稳定性。无论是过压还是短期电压降,此设置都可以保证负载电压的动态稳定性。

5 发电企业控制、管理新趋势

新发电厂通常配备MIS和SIS系统。所谓的MIS系统是由人,计算机和其他外围设备组成的系统,可以收集,传输,存储,处理,维护和使用信息。SIS系统是工厂级监控信息系统。SIS主要处理整个工厂的实时数据,完成工厂级生产过程的监控和管理,工厂级故障诊断和分析,工厂级性能计算,分析和经济负荷调度。

5.1 发电厂MIS系统的新要求

在ERP的指导下,使用可定义的工作流程来规划原子生产调度,设备操作等业务模块;运用合理的决策分析模型,实现企业的生产成本,设备折旧,物质消耗和报价策略。实现对企业信息的管理。此外,还需要做好信息安全管理工作,提高企业的竞争能力,以求在激烈的电力市场中占领一席之地。

5.2 SIS系统在电厂管理的新趋势

目前,电厂SIS系统实现的主要功能是:监控,指导机组运行,降低发电企业的火电消耗,主机故障诊断和主辅机,科学分配单位负荷,降低成本,提高效率。

结束语:

随着计算机技术,控制技术及信息技术的发展,电力系统自动化面临着空前的变革。多媒体技术、智能控制将迅速进入电力系统自动化领域,而信息技术的发展,不仅会推动电力系统监测的发展,也会推动电力系统控制向更高水平发展。

参考文献:

[1]常晓丹. 电力系统自动化发展趋势及其新技术应用探析[J]. 中国新技术新产品,2016(3):6-6.

[2]张 玥. 电力系统自动化发展趋势及其新技术的应用探析[J]. 工程技术:文摘版:00108-00108.

[3]刘 伟. 杨英男. 电力系统自动化发展趋势及新技术的应用探析[J]. 科技视界,2015(24):174-174.

论文作者:刘建峰

论文发表刊物:《河南电力》2018年11期

论文发表时间:2018/11/28

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