公务员期刊网 精选范文 输电技术论文范文

输电技术论文精选(九篇)

输电技术论文

第1篇:输电技术论文范文

1.1直流输电系统构成

糯扎渡直流输电系统的构成主要由整流站(普洱换流站)、逆变站(江门换流站)和直流输电线路构成,江门换流站在糯扎渡工程中必要时也可作为整流站向云南普洱换流站送电,实现功率反送。直流输电工程有双极方式、单极大地回线方式、单极金属回线方式、单极双导线并联大地回线方式等多种运行方式,糯扎渡直流工程采用双极(正极和负极)两端中性点接地方式,利用正负两极导线和两端换流站的正负两极相连,构成直流侧闭环回路。两端接地极所形成的大地回路,可作为输电系统的备用导线,正常运行时,直流电流的路径为正负两根极线。正负两极在地回路中的电流方向相反,地中的电流为两极电流的差值。两极中的任一极均能构成一个独立的运行单极输电系统(如糯扎渡工程2013年9月3日投运的极2阀组2系统)。

1.212脉动换流器

江门换流站采用的12脉动换流器是由两个6脉动换流器在直流侧串联而成,其交流侧通过换流变压器的网侧绕组并联。换流变压器的阀侧绕组一个为星形接线,另一个为三角形接线,从而使得两个6脉动换流阀的交流侧得到相位相差30°的换相电源。12脉动换流器由V1-V12共12个换流阀组成,在每一个工频周期内有12个换流阀轮流导通,它需要12个与交流系统同步的间距为30°的按序触发脉冲。12脉冲换流器的优点之一就是其直流电压的质量好,所含谐波成分少。其直流电压为两个换相电压相差30°的6脉冲换流器的直流电压之和,在每个工频周期内有12个脉动数,称为12脉动换流器。直流电压中仅含有12k次的谐波,而每个6脉动换流器直流电压中含有6(2k+1)次谐波,因此彼此的相位相反而相互抵消,有效的改善了直流侧的谐波性能。12脉动换流器的另一个优点是其交流电流质量好,谐波成分少。交流电流中仅含12k+1次谐波,每个6脉动换流器交流电流中的6(2k-1)次谐波在两个换流变压器之间环流,不进入交流电网,12脉动换流器的交流电流中不含这些谐波,有效的改善了交流侧的谐波性能。

1.3换流阀

换流阀作为“心脏”存在于直流输电系统中,江门换流站换流阀采用400+400kV配置,0-400kV为低端阀厅,400-800kV为高端阀厅,当直流输电线路电压升至800kV时,高、低端阀厅同时投运,如果任何一个阀厅出现问题,另一个桥可在400kV的电压下继续运行,此时输电线路电压为400kV。每个12脉动桥包括2个串列的6脉动桥。每个6脉动桥包括3个200kV直流电压的双重阀塔,每个双重阀塔由2个单阀组成,单阀由2个晶闸管组件组成,每个双重阀塔包含4个晶闸管组件。一个晶闸管组件包括两个阀段,每个阀段由15个晶闸管单元、一台阀电抗器(限制晶闸管开通时电流突增和关断状态下瞬态dU/dt)、一台均压电容(均衡阀塔内电压、为RPU提供电源)组成。一个晶闸管单元包括晶闸管、TVM、直流均压电阻(均衡晶闸管上的电压)、阻尼电阻(减少阻尼电容和电感引起的震荡,承担阻尼电容电流)、阻尼电容(吸收晶闸管关断时的冲击电压)等元件。

1.4阀基电子(VBE)

阀基电子(VBE)设备:对换流阀晶闸管进行触发与监视,将各阀连接至控制和保护系统,包括晶闸管控制与监视系统(TC&M)模块,光发射和接收模块,控制保护恢复模块(RPU),电源模块和接口。晶闸管控制与监视系统(TC&M):接收来自极控制盒保护的信号,将这些信号转换成触发晶闸管的脉冲和对每个阀段内的控制脉冲,这些脉冲通过光发射板或RPU接口板转换为光脉冲,通过光缆送到每只晶闸管和RPU。光发射板:从TC&M接收信号,将其转换为触发光脉冲。光接收板:接收每个TVM的回报信号,将信号传送到TC&M系统。晶闸管电压检测(TVM):检查晶闸管的闭锁能力、检测晶闸管能否开通、检测晶闸管导通结束时刻、检测晶闸管的过电压保护电路是否能够正常工作。反向恢复保护单元(RPU):每个阀段有一块RPU板,RPU板串联到阀组件均压电容上,RPU板工作电源取自均压电容两端,晶闸管关断且处于反向恢复时,VBE发送信号,如果RPU监测到阀段上正向电压的上升速率超过允许值,就会向该阀组件中的MSC发出触发光脉冲,控制阀段内所有晶闸管的导通。多路星形光耦合器(MSC):每个晶闸管组件安装有一台多路星形耦合器MSC,MSC包含两个单元,一个单元对应一个阀段,MSC接收三路激光二极管发出的光脉冲,并均匀发送到与其相连的光触发晶闸管。

2结束语

第2篇:输电技术论文范文

FACTS技术一经提出立即受到各国电力工作者的高度重视,国内外一些权威人士已经将灵活交流输电、综合自动化和EMS技术一起预测将其确定为“未来输电系统新时代的三项支撑技术”。美国、日本等发达国家,以及我国都投入了大量的人力和物力对此进行开发研究,很多装置已经投入了实际运行,在电力系统中发挥着重要的作用。

FACTS中的控制器

1、静止无功补偿器SVC

静止无功补偿器的典型代表是晶闸管投切的电容器(TSC),和晶闸管控制的电抗器(TCR)。实际应用中,将TCR与并联电容器配合使用,根据投切电容器的元件不同,可分为TCR与固定电容器配合使用的静止无功补偿器,和TCR与断路器投切电容器配合使用的补偿器,以及TCR与TSC配合使用的无功补偿器。这些组合而成的SVC的重要特性是它能连续调节补偿装置的无功功率,进行动态补偿,使补偿点的电压接近维持不变,但SVC只能补偿系统的电压,其无功输出与补偿点节点电压的平方成正比,当电压降低时其补偿作用会减弱。SVC的主要作用是电压控制,采用适当的控制方式后,SVC也可以有阻尼系统功率振荡和增加稳定性等作用。目前,SVC技术已经比较成熟,国外从60年代就已经开始应用SVC,七十年代末开始用于输电系统的电压控制,经过几十年的发展,不仅将静止无功补偿器,用于输电系统的电压控制,也用于配电系统的补偿和控制,还可用于电力终端用户的无功补偿一电压控制。

2、静止同步补偿器STATCOM

静止同步补偿器也可以称为ASVG——有源静止无功发生器。它的基本原理是将自换相桥式电路直接或者通过电抗器并联到电网上,适当调节桥式电路交流侧输出电压的幅值和相位,就可以使该电路吸收或发出满足要求的无功电流,实现动态无功补偿。ASVG根据直流侧采用的电容和电感两种不同的储能元件,可以分为电压型和电流型。它可以通过控制其容性或感性电流,与系统交换无功,在任何系统电压的情况下,都能输出额定的无功功率,与SVC相比,在系统故障的情况下静止同步补偿器维持系统电压,提高系统暂态稳定性和抑制系统振荡的作用较明显;近二十几年,静止同步补偿器受到了国内外专家学者的普遍重视,日本从1980年研制出第一台20Mvar的强迫自换相的桥式ASVG,1991年又投入了一台±80Mvar的ASVG成功地运行在154kV的输电线路上,而美国于1995年投入了一台±100Mvar的ASVG。我国清华大学和河南电力局共同研制成功了一台±20Mvar的静止无功补偿器,并于1999年在河南洛阳朝阳变电所投入运行。

3、并联蓄能系统

并联蓄能装置包括蓄电池蓄能系统(BESS)和超导磁能存储器(SMES)等,是采用并联式电压源换流器的能量存储系统,其换流器可通过快速调节向交流系统供给或吸收电能。将SMES用于两机系统的频率控制,可以有效地抑制两系统之间的频率偏移。也可将SMES与静止移相器相结合用于互联系统负荷频率控制。但这种超导储能装置不但技术要求高,而且在目前的条件下投资费用比较昂贵,大量投入系统运行还存在一定的困难。

4、晶闸管控制的串联电容器TCSC

晶闸管控制的串联电容器的模块主要由串联电容和含有电抗、晶闸管开关的并联回路组成,通过可控硅控制可以灵活、连续地改变补偿容量,达到快速响应的效果。TCSC在改善电力系统性能方面有很多优点,将TCSC用于高压输电系统,可发挥现有系统的潜力,提高功率传输极限,灵活地调节系统潮流,增加系统阻尼作用,是保证超高压电网安全稳定运行的重要措施。

TCSC与其它FACTS装置相比,潮流控制功能比较简单,受到了GE、ABB和Siemens等大公司的关注和重视。在美国有三处已经安装了TCSC,并且运行良好,瑞典、巴西等国家也相继将TCSC投入实际运行。我国在伊敏电厂至齐齐哈尔地区的冯屯变电站的双回输电线上采用串联补偿技术。

5、静止同步串联补偿器SSSC

静止同步串联补偿器是以DC/AC逆变器为基本结构,它的基本原理是向线路注入一个与电压相差90的可控电压,以快速控制线路的有效阻抗、从而进行有效地系统控制。它在系统中的作用有些类似于TCSC,但是,它控制潮流的能力远大于单方向减少线路阻抗功能的TCSC控制器,并且谐波含量小。

6、晶闸管控制的移相变压器TCPST

晶闸管控制的移相变压器是利用可控硅开关控制移相角度从而改变线路两侧的移相角来控制潮流的大小或方向。移相器的发展比较早,早在三十年代第一台移相器已经在美国投入运行,随着电力电子技术的发展,70年代开始各国电力专家将晶闸管与移相器相结合开始进行晶闸管控制的移相器TCPST的研究。经研究表明TCPST具有提高联络线传输潮流,抑制小干扰,提高系统稳定性,阻尼功率振荡,母线电压控制,规约联络线潮流等功能,晶闸管控制的移相器的控制速度快,相角阶梯可以很小,甚至达到无级调节,但晶闸管控制的移相器有一个缺点,它本身需要消耗无功功率,运行中一般需要与无功补偿装置联合使用,并且谐波的含量较高,因此对电能质量有一定的影响。

7、可转换式静止补偿器CSC

可转换式静止补偿器是近两年推出的FACTS控制器的一种新产品,它实际上是将基于同步变流器的串并联补偿器技术,通过在结构上实现柔性化,使其可以更加灵活地应对不断变化的电力系统要求。CSC是由2台电压源换流器、一个与输电线并联的变压器和2个串联的变压器组成。通过开关的转换实现补偿器的不同运行工作状态,根据控制目标的不同,CSC可以提供静止同步无功补偿器,静止同步串联无功补偿器、统一潮流控制器和线间潮流控制器4种基本控制方式。

8、统一潮流控制器UPFC

UPFC的概念是由美国西屋科技中心的L.Gyugyi于1992年首次推出的,统一潮流控制器是一种从原有潮流控制装置的基础上发展而来的新型潮流控制装置,它由一个并联的换流器和一个串联的换流器通过公共侧的电容耦合而成,仅仅通过控制量的变化就可以分别实现并联补偿、串联补偿或移相器的功能,也可以将三者的功能结合使用。通过不同控制策略的设计,UPFC不但可以用于控制母线电压。线路潮流、提高系统动态和暂态稳定性,抑制系统振荡,而且可以快速地转换工作状态以适应系统的紧急状态的需要。它被认为是FACTS家族中最有代表性、功能最强大和技术最复杂的成员。

第3篇:输电技术论文范文

论文摘要:由于社会对于电力的总的需求不断增大,同样对于输配电线路的施工技术要求也更加严格,输配电线路施工技术仿真系统的设计成为电力部门非常重视的问题,文章讲述了输配电线路施工技术仿真系统概况和输配电线路施工技术仿真系统功能设计详情,讲述了目前输配电线路施工技术仿真系统的设计策略及应用。

一、输配电线路施工技术概述

目前我国的输配电线路施工技术参与人员数量较多,但是这些人员的能力水平都是各不相同的,操作人员的各方面知识水平和素质也需要提升。对于输配电线路施工操作人员的培训如果仅仅停留在理论的层面,就难以替身操作人员的实践能力,参加培训的人员因为实践比较少,所以技能就比较差,正是这种原因使得人们对于输配电线路施工技术仿真系统的需求也更加迫切。

二、输配电线路施工技术仿真系统设计现状

(一)输配电线路施工技术仿真系统概况

输配电线路施工技术仿真是对现实配电线路施工技术系统的抽象属性的模仿。人们利用这样的模型进行试验,从中得到输配电线路施工技术所需的信息,然后帮助实践者对现实世界的输配电线路施工技术的问题做出决策。输配电线路施工技术仿真是一个相对概念,任何逼真的仿真都只能是对真实系统某些属性的逼近然而仿真是有层次的,既要针对所欲处理的客观系统的问题,又要针对提出处理者的需求层次,否则很难评价一个仿真系统的优劣。

输配电线路施工技术仿真系统一种先进的实施培训手段,提高培训的效率,强化培训效果。输配电线路施工技术仿真系统的设计是在计算机的基础上开发,通过Internet 软件平台及面向对象程序设计和数据库技术,综合设定,使得输配电线路施工技术仿真系统具有实用性和可维护控制性。

输配电线路施工技术仿真系统的开发,主要是首先起源于国外对于计算机仿真系统的应用,尤其是西方国家如英国、美国等大型企业开发计算机仿真系统,并取得了显著的效果,这样参加培训的人员可以在很短的时间内获得具体输配电线路施工技术作业经验,其技能可以与在现场工作2年的人员比,因此很多国家都看到了计算机仿真技术的优越性,计算机仿真系统也越来越多的应用到各个领域中。目前我国对于仿真系统的应用也是在一些危险性较大的领域,例如大型的锅炉装置、化学化工及变电站的应用中,后来有人提出在输配电线路施工技术作业中应用,但是目前仿真系统在输配电线路施工技术作业中应用仅仅停留在提出的阶段,还没有完全开发出完善的输配电线路施工技术仿真系统。

(二)输配电线路施工技术仿真系统功能设计

目前关于输配电线路施工技术仿真系统的设计的思想越来越统一,即输配电线路施工技术仿真系统必须能够便于施工技术模型的调试和输配电线路画面的构造,输配电线路施工技术仿真系统还应采取先进的运行软件和保证运行数据相分离的一种设计思路。

关于输配电线路施工技术仿真系统功能设计应该分成培训师和受培训者两个方面的功能,对于输配电线路施工技术仿真系统培训师功能应该是输配电线路施工技术仿真系统的集成操作,其主要功能是可以控制受培训者的机器,包括受培训者机器的开始暂停关机等功能,另外可以准确知道受培训者机器是否有事故及分析事故产生源,输配电线路施工技术仿真系统培训师机器功能还应是控制受培训人员考核的现场等具体状况。输配电线路施工技术仿真系统学员机器功能设计,首先要依附于输配电线路施工技术仿真系统培训师机的功能下,即能够受到输配电线路施工技术仿真系统培训师机器的监管控制。在这种模式的输配电线路施工技术仿真系统受培训人员的机器可以提供参家培训人员的操作画面,主要包括操作的流程图、、控制组、趋势图及操作记录等具体的监控画面。

输配电线路施工技术仿真系统将电网仿真系统和输配电线路仿真及配电站系统仿真等有机结合进行设计,该系统应该具有的特点是确保在硬件使用上采用了以局域网应用为核心,利用工作站、开放式系统及微机构成的分布式,以便于以后输配电线路施工技术仿真系统的扩充和升级。此外,在输配电线路施工技术仿真系统软件上采用了软件相互支持系统技术,这样使输配电线路施工技术仿真系统系统更加便于修改和维护。再者,在功能上要更加完善,即充分考虑了仿真电网和输配电线路施工技术仿真系统及仿真变电站之间的相互影响,使输配电线路施工技术仿真系统更加具有真实性。最后,还应通过采用了输配电线路施工技术仿真系统多媒体技术,逐步实现输配电线路施工技术的图像化和可视化,比较完整的反映出输配电线路施工技术作业情况,同时也使仿真的对象更加便于更改和进一步扩充,这样输配电线路施工技术仿真系统就会具有更高的性价比。

通过输配电线路施工技术仿真系统为输配电线路施工技术作业人员提供了一种较为先进的培训手段,同时也彻底改变了传统的培训模式,它的设计及应用可以提高整体的输配电线路施工作业技术,进一步确保电网安全,同样也大大提高了作业者的劳动生产率,为创造良好的经济效益和社会效益发挥着显著的作用。

三、结论

输配电线路施工技术仿真系统仿在不断的发展和完善中,供电有限公司每年都会投入很大的资金和时间等用于施工技术人员的培训及考核,着力开发完善的输配电线路施工技术的仿真系统,使得输配电线路施工技术的仿真系统能自由安排培训项目,并且允许人员在培训中发生各种错误,同时演示出因为操作错误造成的种种后果且不带来任何实际危害,不受其他客观条件的限制,此外还可以人为制造各种故障来综合培训操作人员处理操作中故障的能力。输配电线路施工作业人员进行重复性集中培训,从而使的操作人员在短期内接受较多的培训项目,缩短总的培训周期。可节约大量的培训时间与经费。所介绍的输配电线路施工技术仿真系统目前已经投入运行,实际应用表明该系统能极大地提高培训的质量,在短时间内提高施工技术人员的技术水平,对电力系统的建设起到了重大的推动作用。目前很多设计成果效果较为显著,但是为了进一步提高输配电线路施工技术仿真系统的应用水平,还需要更好的完善输配电线路施工技术仿真系统,争取达到创造更高的经济效益和社会效益。

参考文献

[1] 杨永生,郝小欣.分布交互式仿真技术在变电站仿真中的应用[J]. 电网技术.2000(9)

[2] 汤晓青,周林,栗秋华.输配电线路施工技术仿真系统的设计与实现[J]. 四川电力技术.2007(2)

[3]姜芳芳,来文青,龚庆武.虚拟现实在变电站仿真系统中的应用[J].高电压技术.2005(7)

[4] 王邦志,林昌年,蒲天骄.变电站集中监控仿真系统的设计与实现[J].电网技术.2004(8)

第4篇:输电技术论文范文

摘 要:无线电能传输技术是一种利用电磁效应或者能量转化作用而实现的新型输电方式,并且有着安全可靠等诸多特点。但是我国的无线电能传输技术起步时间较晚,还没能够很好的进行普及,目前也只是英语与一些比较特殊的场合。本文就无线电能传输技术的研究现状以及应用进行了分析研究。

关键词:无线电能传输;研究现状;应用

随着电能传输技术的不断发展与进步,使得无线电能传输这门技术受到的关注程度也变得越来越高,并在某些场合中表现除了传统电能运输模式所无法比拟的独特优势,并大大的提升了整个电能传输郭恒中的安全性、可靠性与便捷性。但现阶段的无线电传输技术中扔存在着一些缺陷,这就要求相关的研究人员能够不断的进行深入的研究。

一、无线电能传输技术的发展现状

在进行电能传输的过程中,一般都是将电缆线作为整个传输的媒介。而在这一过程中经常会出现传输耗损、线路老化等诸多因素,并且对整个设备供电的安全性以及可靠性都有着很大的影响,并严重的缩短了设备的使用寿命。而且子啊矿底与海底等特殊的场合,这种传统电缆供电的方式所产生的缺点往往会带来非常严重的后果,甚至会造成爆炸与火灾等,从而带来了巨大的安全隐患以及经济损失。而在人们的日常生活中,大量的电源线存在也会给人们的生活带来巨大的不便。

而在19世纪中后期。著名的电气工程师尼古拉、特斯拉就提出了无线电能传输技术这一概念,并且还进行了相关的实验研究,但因为当时的电能传输技术以及财力等因素的限制,使得该技术仅仅存在于一个构想的阶段。而随着电磁波理论的进一步发展,古博等人在理论上进行了自由空间中波束导波传输能力的研究,并通过大量实验研究证实了其可行性。带了20世纪初期,日本工程师发明了一种可以进行无线电能传输的定向天线,并能够借助微波的形式进行能量的传送。而雷声公司的布朗等人则在此基础上又进行了大量的研究工作,并且设计出来了有着高效率与简单架构的半导体二极管天线,这也使得无线电能传输方式利用微波进行这一方式得到了广泛的研究。直到现阶段为止,已经可以利用微波进行电能的有效传输,并能够充分的实现大功率、远距离的无线电能输送。

而直到现阶段为止,无线电能传输技术主要有着下图所示的输送方式:

而我国在无线电能传输技术领域的研究起步相对比较晚,而从本世纪初国内才开始初步的进行相关的研究,但研究的方向也是集中在感应式的非接触无线电能传输技术以及磁耦谐振式的无线电能传输技术上面。其研究工作最开始是由中国科学院电工研究所进行研究的,到了2002年,重庆大学也开始进行无线电能传输理论的系列研究,而东南大学则在2006年提出了电厂耦合的光电机技术。而2011年10月在天津召开的国内首次“无线电能传输技术”的专题讨论会上面,相关专家们进行了其研究进展与存在问题的讨论与研究,并且达成了“天津共识”而这次会议对于无线电能传输技术在我国的应用与推广研究都有着非常重要的意义。

二.无线电能传输技术的应用领域以及发展趋势

(一)动汽车领域

将无线电能的传输技术运用到电动汽车上面,能够有效的解决各类充电桩的建设问题,还能够在一定程度上缓解因为电动汽车规模变大而造成的国家电网的冲击。而现阶段电动汽车的无线供电技术在国内外的各个科学机构中有着积极的研究,并且取得了显著的成果。而电动汽车的无线充电技术也已经成为了当今世界进行研究的重点问题。而利用无线电能的传输技术在电动汽车声的应用,还可以使得规模化后的电动契合能够作为整个电网环节中的储能设备,并能够对职能电网给予更加积极的推进作用。

(二)智能家居领域

近年来智能家居这一观念开始被人们所关注,而在智能家居中其无线供电模式能够很好的摆脱传统充电线缆的限制,并能够为人们带来更加快捷与人性化的生活体验。并在整个电能的传输技术中彰显出了自身特有的优势。目前无线鼠标以及笔记本无线充电终端的出现,也都是无线电能传输技术在日常生活中的具体体现。

(三)医疗设备领域

在医疗的设备之中进行无线电能传输技术的运用,主要是集中在了植入式的医疗设备的无线供电过程之中,比如说心脏起搏器以及全人工心脏的电能供应。一般来讲,植入式的医疗设备其所需要的供电功率都比较小,这就可以采用经过表皮的直接供电以及植入式电池无线供电的方式来为这些医疗设备的正常运行提供足够的电能。而运用无线电能传输技术进行植入医疗设备的供能,能够有效的避免皮肤与导线的直接接触,从而减少了感染的可能性,而没有直接的电气连接还能够有效的提升整个设备对于人体的安全等级。

结束语:

无线电能的输送并非是一个新的概念,但是相关新的技术与新型材料的出现,也使得其逐渐演变成了一门新的学科。而无线电能输送技术其特有的优势,也能够很好的应用在汽车、家居以及医疗等多个领域上面,并能够很好的促进这些领域的进一步发展。本文就无线电能传输技术的发展现状以及具体应用进行了详细的分析,希望能为我国该项技术的进一步发展提供一些理论上的帮助。

参考文献

第5篇:输电技术论文范文

关键词 电力电子技术 教学方法 动手能力 教学质量

中图分类号:G424 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2015.02.054

Exploration Teaching Method of Power Electronic Technology

GU Bo

(School of Electric Power, North China University of Water Resources and Electric Power, Zhengzhou, He'nan 450011)

Abstract Power electronic technology is a professional basic course of automation and electrical professional. Power electronic technology is an interdisciplinary which is formed by the power of science, electronics and control theory of three disciplines, and this determines the power electronics technology is not only important, but also difficult to learn. This paper discussed the teaching method of the power electronic technology, including improving teaching methods, and strengthening students' practical ability and enthusiasm for learning etc., the purpose is to improve the teaching quality of power electronic technology.

Key words power electronic technology; teaching method; manipulative ability; quality of teaching

0 引言

作为强电和弱电之间的转换和连接技术,电力电子技术在电类专业中具有重要作用,因此,自动化专业及电力系统自动化专业都将电力电子技术课程作为专业基础课进行学习,而相关的电类专业也将其作为重要课程进行学习。随着电力系统和控制技术发展,特别是新能源发电与控制技术的发展,使得电力电子技术得到了空前进步和应用,不少新型电力电子器件和电力电子控制技术不断涌现,给电力电子技术的教学工作带来了极大的挑战。在电力电子技术不断进步过程中,如何提高电力电子技术的教学水平和教学质量,使学生既能掌握传统电力电子技术原理,又能实时掌握当前发展的新技术,是目前电力电子技术教学的难点之一。论文从明确重点难点、改进课堂教学方法、增强学生动手能力及学习积极性等方面对电力电子技术的教学方法进行探讨,以达到提高电力电子技术教学质量的目的。

1 明确课程内容重点难点

本文所述的电力电子技术教材以王兆安编著的第五版为讨论对象,该教材的整体框架如图1所示。整个教材由10章构成,可分为5部分。各部分之间紧密联系,层次和结构合理。本文接下来将对该教材各部分的重点和难点进行详细说明,以便于进一步促进教学质量。

第一部分为教材的第1章,该部分为绪论部分,主要讲述电力电子技术与电子技术、电力学和控制理论之间的相互关系,及电力电子技术在各个学科之间的地位,同时也介绍了电力电子技术的发展历史和应用领域。本章的讲授主要以提高学生对该课程的整体认识和学习积极性为主要目标。

图1 电力电子技术整体结构

第二部分包括教材第2章和教材第9章。第2章主要讲述电力电子器件,第9章讲述电力电子器件的共性问题。在教学过程中,应将这两章内容进行融合,一起进行讲解,使学生在掌握电力电子器件基本结构、工作原理、主要参数和应用特性的同时,能够理解和掌握电力电子器件的共性问题,包括电力电子器件的驱动、电力电子器件的保护及电力电子器件的使用特性。

教材的第三部分包括第3章、第4章、第5章和第6章,主要讲述基本的电力电子电路,包括整流电路、逆变电路、直流-直流变流电路和交流交流变流电路。其中,第3章所讲授的整流电路是第三部分的基础,也是变流电路的重点和难点。在教学过程中应让学生充分理解和掌握单相整流电路和三相整流电路的电路结构、整流原理和输入输出波形。在学生充分掌握单相和三相整流电路原理的基础上,再概要讲述电容滤波不可控整流电路、整流电路的谐波和功率因素及整流电路的有源逆变等内容。在充分掌握第3章内容的基础上,理解和掌握第4章的逆变电路、第5章的直流-直流变流电路和第6章的交流-交流变流电路。

教材的第四部分内容包括第7章和第8章。第7章为脉宽调制技术,第8章为软开关技术。第7章是本部分的重点和难点,在进行第7章的讲授过程中,应将实验、仿真和理论相结合,使学生充分理解PWM控制的基本原理;在学生理解PWM控制原理的基础上,详细讲授PWM逆变电路及其控制方法。PWM逆变电路及其控制方法是第7章的主要内容,在讲授过程中以掌握原理为目标,适当结合理论。在第8章的讲授过程中,主要让学生理解软开关的基本思想,以及典型的软开关电路。

教材第五部分主要讲授电力电子技术在生产生活中的应用。包括晶闸管直流电动机系统、变频器和交流电动机系统、不间断电源、开关电源、功率因素校正技术、电力电子技术在电力系统中的应用及电力电子技术的其他应用。这部分内容在讲授过程中,可根据授课专业具体情况选择授课内容,让学生能够充分认识到该课程与本专业的紧密关系。

2 改进课堂教学方法

通过改进课堂教学方法,提高学生学习兴趣,增强学生对该课程的掌握程度是教学的主要目标。电力电子技术是一门多学科交叉课程,该课程电路种类、输入输出波形复杂,在教学过程中,应使学生充分理解电路原理及输入输出波形,这是该课程教学的难点。作者通过对多年电力电子技术教学经验的总结,提出了在课堂上对电路进行现场仿真的讲授方法,这样即可让学生掌握电路的工作原理,同时教会学生利用仿真软件实现电力电子电路的能力。

图2 单相全波整流电路图

在讲授电力电子技术的第3章、第4章、第5章和第6章时,作者结合MATLAB仿真软件进行讲解。例如,在进行单相全波整流的讲授时,可根据单相全波整流电路的原理,在MATLAB仿真软件中搭建仿真模型,理论与仿真相结合,让学生能够更加直观理解整流电路的工作原理。单相全波整流电路的原理图如图2所示。

图3为单相全波MATLAB仿真模型图。在课堂讲授过程中,可向学生详细介绍整个模型的建模过程及模型中每个模块的功能,便于学生课堂下自己实现模型的建立。

图4 单相全波MATLAB仿真结果图

图4为单相全波MATLAB仿真模型的结果图。图4中顶部图形表示电源侧电压的变化过程;中间图形表示负载侧电压波形的变化过程;底部图形表示电源侧输入电流波形变化过程。从图4中可以看出,输出电压波形趋于稳定,输入电压和电流呈周期性变化,符合单相全波整流电路原理,增强学生认知程度。

3 增强学生动手能力

电力电子技术是一门实践性很强的课程,仅仅从理论教学上要使学生完全掌握该课程知识是不现实的。借助实验教学提高学生理解能力是电力电子技术教学过程的重要手段,但现阶段,课程的讲授时间被大量压缩,无法安排足够的实验时间培养学生动手能力,这成为目前电力电子技术教学的另一个难题。作者在电力电子技术课堂讲授过程中,增加电力电子技术MATLAB的仿真方法,既可增加学生对电力电子技术理论的认知程度,同时也能增强学生的动手能力。

图5是作者在讲授第7章过程中增加的MATLAB仿真内容,包括PWM控制的直流-直流斩波电路、PWM控制的直流-交流半桥逆变电路及PWM控制直流-交流全桥逆变电路。整个仿真模型简单易懂,便于学生自己实现模型的构建。

图6是PWM控制的直流-直流斩波电路输出波形图,图6中上部图形是输出电压波形图,下部图形是输入脉冲。图6中的结果与理论教学中的结论相一致,增强了学生对PWM控制技术的认知程度和学习兴趣,提高电力电子技术的教学质量。

图6 PWM控制直流斩波电路输出波形

图7 PWM控制的直流-交流半桥逆变电路输出波形

图8 PWM控制的直流-交流全桥逆变电路输出波形

图7和图8是PWM控制的直流-交流半桥逆变电路和直流-交流全桥逆变电路输出波形,从两幅图中可以看出,输出波形基本一致,但是,全桥输出的谐波含量少于半桥的谐波含量,这与理论讨论的结论相一致。

4 结论

电力电子技术是一门多学科交叉的课程,并且在电学专业中具有重要地位,在有限课时内,清楚明了地讲授完该课程,提高教学质量、增强学生学习兴趣,是电力电子技术授课的主要目标。

论文从明确重点难点、改进课堂教学方法、增强学生动手能力及学习积极性等方面,对电力电子技术的教学方法进行探讨,达到提高电力电子技术教学质量的目的。

参考文献

[1] 于晶荣,吴伟标.“电力电子”课程教学改革与实践[J].课程教材改革,2012.237:61-62.

[2] 陶俊珍.“电力电子技术”教学内容更新例析[J].中国电力教育,2011.9:165-166.

[3] 蒋伟,莫岳平.“电力电子技术”课程教学模式研究[J].电气电子教学学报,2013.35(1):44-46.

第6篇:输电技术论文范文

关键词:高压直流输电 轻型 电压源换流器

1954年,世界第一条高压直流输电联络线被运用到了商业之中,随着它日益成熟的技术为海底电缆、远距离大功率以及两个交流系统间的非同步联络等各方面提供了十分广泛的电力效益。但是,由于在经济和技术方面存在着一定的局限性,因此导致近距离小容量输电场合和的高压直流输电未能得到充分利用。然而,在电力半导体特别是绝缘栅双极晶体管(LGBT)的大力促进下,使得高压直流电更加轻型化。目前,以电压源换流器(VSC)与绝缘栅双极晶体管为基础,使高压直流输电的容量几MW扩大到了几十MW。这类小功率的轻型高压直流电以其各种优势充分展现了它的发展前景。

1、轻型高压直流输电的技术特点

(1)电压源换流器的电流可以自动断开并工作在无源逆变方式,因此它无需另外的换相电压。与传统高压直流输电的有源网络不同的是,轻型高压直流输电的受端系统是无源网络的,因此克服了受端系统必须是有源网络的根本缺陷,继而促进了高压直流输电对远距离孤立负荷进行送电的实施。

(2)同传统的高压直流输电正好相反,在潮流进行反转的时候,直流电流方向能在直流电压极性不变的情况下进行反转。HVDC的这个特点能够促进不仅为潮流控制提供便利且提供较为可靠的并联多段直流系统的构成,继而使传统多端的高压直流输电系统在并联连接时不方便进行潮流控制以及串联连接时影响可靠性的问题得到有效解决。

(3)对轻型电压直流输电进行模块设计能够极大的缩短其设计、安装、生产以及调试周期。与此同时,电压源换流器所采用的脉冲宽度调制(PWM)技术,其有着相对较高的开关频率,在高通的滤波后便能够产生所需的交流电压,省略了变压器不仅简化了换流站的结构,同时还大大减少了所需滤波装置的容量。

(4)传统的高压直流输电因为其控制量只有触发角,所以传统HVDC是无法对无功功率和有功功率进行单独控制的。而轻型高压直流输电在正常运行的时候,其电压源换流器能够对有功功率以及无功功率同时进行独立控制,甚至可以使功率因数为1。此种调节不仅能够提高完成效率,还能对之加以灵活的控制。另外,电压源换流器不但无需交流侧提供无功功率并且还起着静止同步补偿器的作用,使无功功率的交流母线得到动态补偿继而促进交流母线电压的稳定性。换而言之,即使是在故障的情况下,只要电压源换流器的容量足够就可以使轻型高压直流输电系统对故障系统进行无功功率紧急支援或有功功率紧急支援,从而促使系统的电压稳定性以及功角稳定性的提高。

2、轻型高压直流输电的发展及前景

在我国,轻型高压直流输电技术的发展一直以来都受到电力工作者的重视,并且对之展开了一系列的初步的研究。另外,一些应用单位逐渐认清了轻型高压直流输电的具体优势,因此也开始考虑采用HVDC于实际输配电工程之中。然而从整体上来讲,轻型高压直流输电的研究在我国依旧是匮乏的且基本处于空白期。因此我们要尽可能快的促进研究水平的提供以将之能够迅速的有效利用起来,此项研究不仅十分迫切且具有相当重要的现实意义。所以,笔者就研究工作的展开提出以下几点建议。

(1)在轻型高压直流输电中建立数字仿真研究手段,因此电力工作者要在研究过程中制定出轻型电压直流系统全部一、二次设备的数字仿真新方法与新兴数学模型;(2)经过对电压源换流器的故障以及运行特性的分析,电力工作者要在研究过程中具有针对性的提出适合VSC运用的PWM技术和相关的保护措施;(3)构建一个轻型高压直流输电的物理模型,然后通过高速数学新高处理芯片对轻型高压直流输电的控制器进行研制;(4)对于电压源换流器连接构成的控制方式(电压控制、无功潮流控制、有功潮流控制)、多端直流系统的运行特性,还有轻型高压直流系统的保护措施进行一系列研究与制定;(5)对于整个电网电能质量,轻型高压直流输电有着怎样的影响且如何对之加以控制都需要电力工作者进行更深一步的研究;(6)对技术经济进行论证,从而确定轻型高压直流输电技术对于我国电力技术发展的可行性与必要性。

随着电力半导体以及其控制技术的不断发展,尤其是IG-BT的日益进步从而衍生了轻型高压直流输电技术。即将投运以及已经投运的各项轻型高压直流输电技术工程的成功建设已经充分表明了HVDC技术正在日渐地成熟与发展着。可再生能源的全面开发、高新技术的飞速发展,还有电力技术的不断进步与完善,都对电网灵活且可靠的运行以及高品质电能质量提出了进一步的要求,从这一系列情况的显示来看,轻型高压直流输电的使用范围正在不断扩大,这势必会使HVDC light在我国得到进一步的研究与重视。

3、结语

综上所述,轻型高压直流输电作为一项新型的输电技术正通过其自身特点在各方面的应用中充分展示了其独特的优势,主要有对电压以及潮流的有效控制、对环境的影响不大、设计表转化、建设效率化、结构模块化且紧凑等各种优越性。综合这一系列优点,轻型高压直流输电不仅仅是引起国家以及各应用单位的重视,并且在未来将会渐渐地运用到建设当中去,最终会有利于促进我国科技以及经济的发展。

参考文献

[1]徐政,陈海荣.电压源换流器型直流输电技术综述[期刊论文].高电压技术,2007(1).

第7篇:输电技术论文范文

关键词:电传飞行控制器;大型运输机;应用

中图分号:V249.1 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)07-0053-01

在科学技术快速发展的今天,现代战争出现了突发性强、作战节奏快、作战强度大、物资消耗大、时效性要求高等一系列特点。对于现代战争的后勤保障来说,航空运输力量是这一保障的关键,而电传飞行控制系统则关系着航空运输力量能否较好完成自身关键作用的发挥。

1 电传飞行控制系统的优缺点

想要较好完成本文就电传飞行控制系统在大型运输机上应用展开的研究,我们首先就需要深入了解电传飞行控制系统的优缺点,而结合相关文献资料与自身实际经验,笔者在下文中对这一优缺点进行了详细论述。

1.1 电传飞行控制系统的优点

对于电传飞行控制系统的优点来说,可以概括为飞机稳定性与操纵性的增强、飞行品质的改善、航程的扩大、飞行安全程度的提高等几个方面。(1)飞机稳定性与操纵性的增强:主要源于电传飞行控制系统对飞机重心位置调整的实现。在传统的飞机控制系统中,重心在气动力之前的设计极为常见,这一设计主要受放宽静稳定性技术的影响,而在电传飞行控制系统应用后,飞机的重心范围能够移到正常重心范围后,这就使得飞机能够在稳定性不变的前提下提高其操纵性;(2)飞行品质的改善:主要源于电传飞行控制系统所实现的自动调参,这种自动调参能够保证飞机在不同高度、不同速度下都具备极高的飞行品质;(3)航程扩大:电传飞行控制系统的使用能够降低飞机重量,这自然使得飞机的航程大大增加;(4)飞行安全程度提高:主要来自于电传飞行控制系统所能够实现的“无忧虑操作”及其拥有的防尾旋功能,这些优点正是电传飞行控制系统得以在世界范围内实现广泛应用的原因所在[1]。

1.2 电传飞行控制系统的缺点

在了解电传飞行控制系统的优点后,我们还有必要了解其缺点,易诱发震荡、维护难度大、易受电磁脉冲干扰等三个方面是这一缺点的表现。(1)电传飞行控制系统:主要源于电传飞行控制系统中飞行员希望的响应与实际响应不同所致;(2)维护难度大:主要是由于电传飞行控制系统本身软件系统较为复杂,这种复杂使得相关设计、测试、维护等工作工作量极大;(3)易受电磁脉冲干扰:要是由于电传飞行控制系统所使用电子设备过多所致,这些缺点都使得电传飞行控制系统的更广泛应用受到了一定限制[2]。

2 电传飞行控制系统的基本功能

在了解电传飞行控制系统的优缺点后,我们还有必要了解电传飞行控制系统的基本功能,结合当下国内、国际关于电传飞行控制系统展开的各类研究,笔者将电传飞行控制系统基本功能概括为改善飞机性能、降低飞机重量、增大有效载重、扩大航程、实现空中加油等几个方面。

3 电传飞行控制系统在大型运输机中应用的关键技术

为了较好完成本文就电传飞行控制系统在大型运输机上应用展开的研究,我们还需要明晰电传飞行控制系统在大型运输机中所应用的关键技术。

(1)高可靠结构设计技术:高可靠结构设计技术是电传飞行控制系统在大型运输机中应用的关键技术之一,分布式控制、机械备份、系统级冗余配置等都属于这一技术的具体组成,而这一技术对于整个电传飞行控制系统的经济性与扩展能力提高有着较为重要的意义。(2)高容错计算机系统设计技术:高容错计算机系统设计技术是电传飞行控制系统在大型运输机中应用的关键技术之一,LRM机构、可靠的内外总线通讯、计算机余度配置是这一技术的重要组成,这一技术能够通过优化飞控计算机余度管理策略的方式提高大型运输机的飞行可靠性。(3)多操纵面协调与管理技术:多操纵面协调与管理技术同样属于大型运输机中电传飞行控制系统的关键技术,这一技术能够在大型运输机部分操纵面出现故障时予以加好应对,这就使得大型运输机的可靠性、生存性、节能性得以较好提升。(4)大型运输机飞行控制律设计技术:对于大型运输机来说,飞行控制律设计技术关系着其自身的整体飞行性能,这同样属于电传飞行控制系统的组成之一,这一技术能够实现不同大型运输机模态设置与控制律构型,这也是电传飞行控制系统在大型运输机上实现应用的前提。(5)大重量货物投放辅助稳定控制技术:这一技术直接关系着大型运输机自身职能的发挥,其本身能够实现飞机重心的调整、重量突变情况下的控制,这对于大型运输机来说存在着极为重要的意义。

4 结语

在本文就电传飞行控制系统在大型运输机上应用分析展开的研究中,笔者详细论述了电传飞行控制系统在大型运输机中应用的关键技术,结合这一内容我们不难发现,电传飞行控制系统的很多关键技术与大型运输机存在着较高的契合度,由此可见电传飞行控制系统在大型运输机领域中应用具备的较高价值。

参考文献

第8篇:输电技术论文范文

关键词:输电能力;无功功率优化;稳定性与控制;保护与控制

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.23.139

0 引言

特高压交流输电具有输送容量大、距离远、损耗低、占地省等显著优势,随着大容量输电需求的增加,发电技术和输电技术日新月异,作为资源节约型和环境友好型的先进输电技术,发展特高压也成为电力工业发展的必由之路。世界上很多国家的电网公司都进行了特高压工程和技术的研究,如美国的美国电力公司、美国邦纳维尔电力局、日本东京电力公司、前苏联、意大利和巴西等国的电力公司分别建设了开展了特高压工程、技术和设备方面的研究[1]。中国能源资源和负荷需求的逆向分布及能源结构的战略性调整,决定了中国未来的输电网架结构必须在送、受端系统以及1000-3000km的输电系统上有根本性的突破[2]。国家电网正在推进“一特四大”发展战略建设由特高压交流系统和直流构成的大规模特高压电网,以期解决电源与负荷中心之间大规模、远距离、大容量的电力输送难题,实现资源优化配置[3]。特高压电网结构复杂,加之特高压工程建设和电源核准中存在的不确定性,一些薄弱环节将会给复杂电网的稳定分析、控制和运行带来了一系列挑战。

本文概述了特高压交流系统运行控制关键技术,在特高压交流系统功率控制、特高压交流系统稳定性与控制等方面,对特高压电网输电能力、无功功率优化与控制、稳定性与控制、特高压交流系统保护与控制进行了分析总结,提出了需要进一步研究和解决的技术问题,为后续特高压电网规划、调度、运行和控制提供参考。

1 特高压交流系统功率控制研究

特高压工程的投运以及大规模间歇性可再生能源的接入使原有电网的结构更加复杂化,对各区域电网负荷带来波动,可能造成整个电网系统暂态或稳态平衡被打破,各区域电网发电机结构各有不同,机组的调节能力各异,极易出现潮流的协调控制出现一定的困难,加之输电线路运行越来越接近其安全稳定运行的极限。因此,从输电能力、无功优化与控制等方面研究特高压电网的功率控制与优化,对电力系统安全、稳定、经济、高效运行有着重要的意义。

1.1 特高压交流电网输电能力与控制的研究

特高压交流输电技术可以提电网的高安全性以及经济性,其输送能力和输送通道的输送效率一直备受关注。其输送能力也受热稳定、电压稳定、功率稳定的限制。特高压交流输电系统的输电能力是指在保持经济合理和系统稳定性的情况下,一定距离的输电线路所具有的最大输送功率。特高压的输电能力受多种因素的影响,文献[4]分析高压并联电抗、发电机-变压器高压侧电压调节、1000kV升降压变压器的短路比、中间开关站加SVC和串联电容补偿等各电气量对1000kV输电系统输电能力影响,研究了能进一步提高1000kV输电系统远距离输电能力的技术。文献[5]研究了省际电网输电极限问题,给出了考虑特高压接入后稳定性的输电能力分析方法与流程,并对电网的稳定性进行了校验。文献[6]结合电网新技术、新材料、新方法阐述了影响电网输电能力的因素,从改变电网网架结构、电气特性和加装稳控装置等方面提出了对特高压电网具有适用性的输电网络方案和提高电网输送能力的方法。关于输电能力的问题,已经得到了国内外学者较高程度的的研究与关注,随着新型电力电子器件的发展与应用,利用补偿装置间的协调配合来提特高压电网的输送自然功率的技术有待进一步研究。随着电力市场的开放,从经济角度对提高特高压输电能力以及接收新能源的能力有待进一步研究。

1.2 特高压交流电网无功优化与控制的研究

随着输电系统电压等级的升高和输电距离的增加,输电系统的无功特性发生了根本变化。在特高压交流输电系统中,合理配置电抗器和低压无功补偿设备维持特高压交流输电系统的电压水平,通过系统无功电压控制实现电力系统安全经济运行具有重要意义。特高压输电线路的无功损耗随电能输送有很大的有功变动,同时电容效应产生很大的充电功率,特高压输电线路给变电站无功补偿、电压控制带来困难。

针对特高压交流输电线路电容效应给无功补偿和电压控制带来的问题,文献[7]通过控制线路电压不越限的方法研究了变电站的无功控制方式及补偿容量,文献[8]提出了一种基于经济压差的特高压电网无功补偿运行与控制方法。文献[9]提出了一种改进的采用65%的固定高压电抗器加30%的可调节高压电抗器的特高压输电系统的无功补偿改进方法,提高了特高压输电系统的输电能力和电压稳定性。文献[10]分析了无功补偿设备投切策略、稳态过电压措施、应用可控高抗调压等电压控制需要考虑的技术问题,提出了高抗和低压无功补偿配置原则及方法,并结合实际系统进行了仿真验证。针对特高压接入系统使系统的稳定控制更加复杂,对电力系统的无功优化要求越来越高,寻求最佳的无功补偿方法称为亟待解决的重要问题。在以后的研究中,应更加侧重于无功补偿控制策略方面的研究,提高无功补偿装置的响应速度,增强无功补偿的有效性。

2 特高压交流系统的稳定性研究

随着电力系统的发展和区域性负荷的增长,远距离大容量输电日益普遍,随之而来的电力系统稳定性和可靠性问题越来越突出。国内外对电力系统稳定性问题做了大量研究,甚至在某些方面实现了在线安全稳定评估及决策分析,同时能对电网中存在的潜在问题提出安全性措施,有效指导了电力系统的调度决策和安全稳定运行。虽然解决了很多技术上的难题,但是随着特高压电网的接入、电力电子器件以及新的控制技术的应用,仍有大量的工作要做,必须要考虑特高压接入后各种控制措施良好配合等方面的研究。

特高压交流系统的功角、频率、电压稳定性研究:

电力系统功角稳定电力系统中同步发电机保持同步运行的能力,可以细分为静态稳定、小干扰动态稳定、暂态稳定、大干扰动态稳定。随着电能需求的增加和电力系统的规模扩大,电力系统的稳定问题越来越突出,在典型故障下面临暂态功角失稳的风险。文献[11]针对暂态功角失稳风险问题提出了基于典型故障集的电力系统暂态功角稳定近似判别方法,设计了风险评估流程并且为提高电力系统暂态稳定性提出了新的研究思路。文献[12]提出了一种用于暂态功角稳定的切机控制策略计算方法。目前,所有研究都集中在交直流混合系统的功角稳定性与控制策略研究上,针对特高压交流电网的功角稳定性与控制策略仍需进一步研究。

频率稳定是指电力系统发生有功功率扰动后,系统频率能够保持或恢复到允许的范围内,不发生频率崩溃的能力[13]。基于两机系统模型及WAMS实测数据,,文献[14]提出了大受端电网频率安全稳定评估采用的模型和分析方法,总结了受端电网频率安全稳定分析中应注意的问题。基于目前频率稳定研究中存在的不足,文献[15]提出一种电力系统频率失稳风险评估方法,推导了计及旋转备用的频率动态特性,建立了考虑低频减载作用的频率稳定分析模型和考虑发电方式、网络拓扑和负荷水平的随机模型。国内外研究人员对功角稳定与电压稳定关注较多,其中某些领域已经实现在线分析控制,而电网频率动态特性及其控制一直是电力系统稳定研究中的一个薄弱环节,特高压交流系统中频率稳定性及控制策略有待深入研究。

电压稳定是指电力系统受到小的或大的扰动后,系统电压能够保持或恢复到允许的范围内,不发生电压失稳的能力[16]。电力系统越来越朝极限运行方式发展,其中电源竞价上网机制和网架结构薄弱等因素给系统电压稳定性带来巨大挑战,文献[17]阐述了电力系统电压稳定性的研究现状、理论和研究方法,分析了电压稳定的薄弱环节和薄弱区域,研究了防止系统电压失稳的控制策略和电力系统优化理论。由于大干扰电压失稳机理的理论和研究方法不完善以及电力系统暂态电压失稳与功角特性存在联系,如何快速准确判断电力系统暂态电压失稳是电力系统需要解决的一个难题,也有相关论文通过分析特高压联络线潮流和电压大幅波动的影响因素,总结了特高压系统无功和电压控制策略。

3 特高压交流系统保护与控制

继电保护作为维护电力系统安全稳定运行的重要防线,在电力系统中时刻发挥着重要作用。与超高压输电线路相比,特高压输电线路参数发生较大变化,1000kV输电系统对保护的影响主要是由分布电容引起的,因此对特高压交流输电线路的保护提出了更高的要求。

文献[18]介绍了在1000kV输电线路保护中所关注的一些重要问题,重点分析了特高压系统暂态过程及特高压保护中的关键技术问题。文献[19]根据特高压系统结构和运行特点,结合我国继电保护发展的具体情况,提出我国特高压系统保护的配置方案。文献[20]充分考虑特高压电网的特点,给出了特高压线路分布参数模型,介绍了近年来我国特高压线路保护的研究成果以及国内特高压主设备保护方面的进展。随着电力电子技术的发展以及新型电子式互感器的研究及应用,特高压系统保护技术的研究有待进一步发展。

4 总结与展望

随着特高压输电线路工程建设及投运,特高压电网已成为现代电网的重要组成部分,并对电网的安全稳定运行带来挑战。本文概述了特高压交流系统运行控制关键技术,在特高压交流系统功率控制、特高压交流系统稳定性与控制等方面,对特高压电网输电能力、无功功率优化与控制、稳定性与控制高压交流系统保护与控制进行了分析总结,提出了需要进一步研究和解决的技术问题,为后续特高压电网规划、调度、运行和控制提供参考。

为了提高电网输送能力、新能源并网和消纳能力,提高电网运行的安全性、稳定性和经济性,在特高压电网建设、运行和控制上需进一步深入研究。

(1)规划中的特高压直流直流输电和多端直流输电相关技术需要特高压交流电网提供坚强的网架支撑,含交、直流特高压的复杂电网的动态特性,运行方式,稳定性分析、预测及控制策略等方面需进一步研究。

(2)针对特高压交直流互联电网交直流互济过程中的动态无功优化与无功配置问题需进行深入研究,并提出合理的控制策略和手段。

(3)大规模交直流互联给系统特性带来深刻变化,对电力系统的仿真提出了更高的要求。利用全新的仿真技术,建立特高压交直流互联系统机电-电磁暂态仿真平台,准确把握交直流互联系统机理以及特性,跟踪特高压交、直流工程建设进度以及新的设备和技术的应用,提高建模精度、扩大仿真规模、提高仿真效率需进一步研究。

参考文献:

[1]徐振宇.1000kV特高压输电线路保护的现状及发展[J].电力设备,2008,9(04):17-20.

[2]赵力,梅勇,孔伟彬.关于1000kV特高压输电线路保护的设想[J].广东电力,2007,20(01):1-4.

[3]蒋宝元.特高压电网继电保护技术的发展[J].电工电气,2010(11):5-7.

[4]杨冬,刘玉田.中国未来输电结构初探[J].电力自动化设备,2010,30(08):1-5.

[5]杜至刚,牛林,赵建国.发展特高压交流输电,建设坚强的国家电网[J].电力自动化设备,2007,27(05):1-5.

[6]曾庆禹.1000kV特高压输电系统输电能力研究[J].电网技术,2012,36(02):1-6.

[7]余小燕,于继来.基于有功无功联合调整的动态潮流[J].电网技术,2005,29(22):61-65.

[8]董云龙,吴杰,王念春等.无功补偿技术综述[J].节能,2003(90):13-19.

[9]李宏,董瑾.无功补偿技术研究[J].现代电子技术,2011,34(06):175-178.

[10]廖湘凯,林富洪,隋佳音等.一种改进的特高压输电系统无功补偿措施[J].中国电力教育,2008年研究综述与技术论坛专刊.

[11]王晓文,赵彦辉.电力系统无功优化算法研究综述(上)[J].沈阳工程学院学报(自然科学版),2014,10(03):228-236.

[12]陈中,曹路,王海风等.大受端电网小干扰稳定性研究[J].华东电力,2009,37(10):1671-1674.

[13]顾丽鸿,周孝信,严剑峰等.特高压联网区域实时小干扰稳定分析策略[J].中国电机工程学报,2010,30(13):1-7.

[14]倪向萍,张雪敏,梅生伟.基于复杂网络理论的切机控制策略[J].电网技术,2010,34(09):35-41.

[15]李光琦.电力系统暂态分析[J].北京:中国电力出版社,2007.

[16]杨东俊,李继生,丁坚勇等.大区互联电网振荡频率特性分析[J].华东电力,2012,25(01):71-73.

[17]张恒旭,庄侃沁,祝瑞金等.大受端电网频率稳定性研究[J].华东电力,2009,37(10):1644-1649.

[18]秦桂芳.电力系统动态潮流综述[J].电气相关,2014(04):6-11.

第9篇:输电技术论文范文

关键词:输电线路;带电作业;技术发展;未来发展

中图分类号: F407 文献标识码: A

前言:

对于带电作业技术的基本原理,其主要是利用电气绝缘和屏蔽电场的两种方式来阻止电流经过人体,其是一项减少用户停电时间和提高供电可靠性的重要技术措施,因此,配电带电技术的应用,对提高供电可靠性和最大限度保障用户持续用电起到了非常重要的作用。

一、配网带电作业现状分析

与超高压输电线路作业相比,配电网带电作业具有不同点,超高压输电线路的空间电场强度、作业距离都比较大,并且采用等电位方法,是一种安全和便捷的作业形式。然而,配电网带电作业与高压输电线路作业不同,其空间距离比较小,配电设施也比较紧密,导致作业人员在操作过程中容易碰触到电力设施。因此,即使作业人员在超高压输电线路中装备屏蔽服,由于超高压输电线路带电体的作业形式与配电网带电作业不相容,也存在一定的安全隐患。若出现作业方法不规范的现象,当作业人员接触到不同电位的电力设施,则容易发生单相接地和相间短路的现象,甚至可能发生人身伤亡等事故,所以,电力企业应对配电网带电作业的应用技术及安全问题引起高度重视。

二.输配电线路带电作业技术

2.1输配电线路带电作业技术的含义

随着社会的进步,经济的增长,输配电线路带电作业技术已经成为我国输配电线路维修和检修过程中最主要的手段与方式,它的使用保证了我国国民经济发展的稳定性和持续性。

总之,输配电线路带电作业技术在我国已占有着越来越重要的地位,那么输配电线路带电作业技术的含义到底是什么呢,下面,我们来简单地介绍一下。输配电线路的作用是输送和分配电能。架设于发电厂至地区变电所、地区变电所与地区变电所之间的,用于输送电能的线路称为输电线路。其特点线路电压高,输送距离远,输送容量大。从系统变电所向用户供电的线路及城乡变压器之间的,用于分配电能的线路称为配电线路。配电线路又可分为高压配电线路(35KV及以上)、中压配电线路(10KV)和低压配电线路(0.4KV)。

输配电线路带电作业一般要满足三个条件,分别是:限制流经人体的电流不超过人体知感电流1毫安;保证可能导致对人体放电的空气距离足够大;人体体表电场强度不超过人的知感水平2.4kV/厘米三个条件,并且一般可分为间接作业、等电位作业、中间电位作业三种。

2.2我国的输配电线路带电作业技术的发展

我国电网的建设和发展已经经历了五十多年来,带电作业的发展与研究,已成为输配电线路检测、检修、改造的重要手段和方法,为电力系统的安全可靠运行和提高经济效益发挥了十分重要的作用。大体上说,我国的输配电线路带电作业技术发展与上世纪五十年代初,在当时,电力工业不仅基础十分薄弱、网架单薄、设备还很是陈旧,需要人们经常停电检修和处理缺陷。因生产上的迫切需要,我国的各个电业管理局对配电线路不断地进行检修和更换,并且鞍山电业局首先在3.3到66kv配电线路上探究研究带电更换和检修设备,到1957年东北电业管理局首次在154到220kv高压线路上进行了不停电店检修。1958年我国进一步研究等电位作业的技术问题,并成功在220kv线路上首次进行了等电位带电检修检修的工作。随后,带电作业在全国得到了广泛的应用。最近几年,我国对输配电线路带电作业技术又进一步开展了紧凑型线路、同塔多回线路、750kv线路和特高压交直流输电线路带点作用的研究及运用,开展的工作主要有五个方面,总的来说,这五个工作主要有:(1)成立了带电作业专业组织;(2)对输配电线路带电作业技术制定了标准化工作;(3)对带电作业技术进行了理论与研究;(4)对带电作业的器具进行了研究与开发;(5)对带电作业人员的理论与操作进行了技术培训。

通过开展这五个方面的工作,我国的输配电线路带电作业技术有了很大的提高。成立的带电作业专业组织对全国带电作业技术的提高和发展起到了促进作用,而对带电作业制定的标准型工作使我国的带电作业国家标准和电力行业标准发展到了44个。不仅如此,对带电作业技术进行的理论与研究对我国开展带电作业的安全研究起到了指导性作用。除此之外,对带电作业的器具进行的研究与开发使我国的带电作业的器具进一步向系列化、标准化、更高电业等级、更高机械强度的方向发展。更重要的是,对带电作业人员的理论与操作的技术培训,对提高带电作业人员的理论和操作水平起到了促进作用。

三.配网带电作业安全防护措施

3.1合理选择配电网带电作业的防护用具

第一,对于绝缘屏蔽罩的选择,其可以对带电、非带电作业的导体进行保护,即对带电作业人员具有一定的保护效果,因此,在选择绝缘屏蔽罩中,应选用水平较高的绝缘屏蔽罩,避免因质量不过关而导致人身安全事故而对发生;第二,对于绝缘作业服的选择,在作业过程中,虽然其可以作为人与带电体之间静电体的隔离措施,但绝缘作业服是作为一种辅助绝缘工具,容易出现磨损的现象,并且绝缘作业服的绝缘手套和绝缘靴等附属设备也起着一定的防护作用,因此,在进行高压设备带电作业时,应注重绝缘手套和绝缘靴的检测和维护,严禁放在高温、油类等强腐蚀性区域,以保证绝缘附属设备的电气性能和机械性能;第三,绝缘斗臂车防护,引进国外先进技术进行绝缘斗臂车的组装,并且在作业过程中应确保作业人员的培训到位,使作业人员具有相应的操作技能。

3.2遵守带电作业技术要求和规范

在带电作业中,应严格按照带电作业技术要求和相关规范进行作业,在制定施工组织设计方案中,应综合考虑施工现场的实际情况来制定《现场带电作业指导书》和《电业安全工作规程》,设置专业的人员对带电作业施工进行监护,并确保作业人员与带电体的距离始终保持在标准的安全距离之内,以保证带电作业技术安全、高效的运行。

3.3加强带电作业安全管理

在带电作业过程中,电力企业应注重日常工作的安全管理,包括:第一,应建立一套严谨的程序来加强带电作业的安全管理,全面配套相应的安全措施,包括电力工程的现场勘察、施工计划、实施、施工结束等,以保证带电作业安全运行;第二,绝缘斗臂车作业法,具有很强的安全性,其可以直接接触带电体及穿越设备空间进行带电作业,采用绝缘斗臂车作业法,在绝缘斗臂车上,采用绝缘手套进行带电作业时,在相与地之间的绝缘斗臂车的绝缘臂可以起到主绝缘的作用,在相与相之间,绝缘遮蔽罩及全套绝缘防护用具可以防止作业人员误触两相导线造成电击,可以有效解决带电作业过程中空间间隙小和作业困难等问题,并且其可以最大程度保障人身的安全;第三,应注重在中性点直接接地系统中引起单相接地、相间短路带电作业等情况,若连续使用重合闸,则需要确保重合闸与调度联系好。

四.输配电路带电作业技术的未来的发展趋势

从世界范围来看,带电作业除继续开展常规带电作业项目外,有向两个方向发展的趋势和需要,一是随着特高压线路、紧凑型线路、超高压同塔多回线路、超高压直流线路的发展,对特高压、超高压线路带电作业提出了新的课题,要求研究相应的安全作业方法,配套工器具及人身安全防护工具;二是随着对供电可靠性要求越来越高,在配电网中开展带电作业不仅可提高供电可靠性,减少停电范围和时间,而且将具有明显的经济效益。

从目前上看,我国输配电线路带电作业技术的电网结构还比较薄弱,但总体上和以往相比近几年的发展还是用很大的进步的,其在未来的发展和研究,主要有以下几个方面:

4.1直升机应用于带电作业

应用直升飞机于带电作业应成为当前趋势,主要应用于巡线、架线、输电路快速安全检修及带电水冲洗。这些应用不仅大大的提高了输配电线路带电作业技术,还是输配电线路带电作业技术的发展进入了一个全新的领域。

4.2带电作业机械手

带电机械手与直升机应用于带电作业不同,随着带电作业机械手的开发,配电线路机械手已进入实用阶段,采用机械手进行带电作业时,由操作人员在地面或在高空控制台中遥控,机械手的前端配置上各种作业工具,即可自动地进行配电线路带电作业。从目前来看,对广泛实现带电作业的机械化和自动化仍有相当困难,需要研究工作者们进一步的开展与讨论。

4.3带电水冲洗系统

绝缘设备的带电清扫是防止和减少污秽闪络的一项有效手段,我国为了研究设计了各种电压等级变电站的最佳水压、排水量、喷水速率、喷射角度、水柱喷射距离及喷嘴的距离及形状,当绝缘子污秽积累到一定程度时即自动进行清洗。4.4新型的检测仪器及安全防护用具

新型的检测仪器及安全防护用具是指应用电子、红光、光纤、自动控制等技术于带点检测仪器及仪表,使带点检测更准确更便利,并且新型的检测仪器绝缘性能高,机械强度好,更便于人员的操作。

结论:

现如今,输配电线路在我国的地位越来越高,输配电线路带电作业技术的使用保证了我国国民经济发展的稳定性和持续性,其的发展促进了我国的输电线路的发展并且其在我国已占有着越来越重要的地位,它的发展推动了我国经济的快速增长,在未来,它的发展趋势会更加的明朗与光明。虽然输配电线路带电作业技术的发展与国外相比还是有很多的差距的,其的发展还是不够成熟,不够稳定,但相信,我国的输配电线路带电作业技术在研究者的努力下会发展的更快更好。

参考文献: