1. 智能输电主要涉及哪些技术领域
智能输电主要涉及柔性交/直流输电技术、输变电设备状态监测与运行维护管理、输电线路智能化巡检、输电线路运行维护管理集约化等技术领域。 (1)柔性交流输电技术领域:开展柔性输电智能调度、智能运行、关键设备智能监测和控制等基础理论研究;开发控制策略先进、高电压等级、大容量的柔性交流输电装置,包括静止同步补偿器、静止无功补偿器、可控并联电抗器、晶闸管控制串联电容器、故障电流限制器等;研究配置柔性交流输电装置时的全局性技术问题、与常规控制保护配合问题。 (2)柔性直流输电技术领域:开展百兆瓦级柔性直流输电系统及核心设备的关键技术研究;开展大功率绝缘栅双极型晶体管(IGBT)关键技术研究,提高成套设计、制造、试验能力;研究柔性多端直流输电技术。 (3)输变电设备状态监测与运行维护管理领域:研究开发标准统一、技术先进的输变电设备状态监测装置和系统;研究输变电设备状态监测系统与生产管理系统(PMS)及雷电定位系统的信息集成关键技术;开展智能评估诊断与状态检修技术、智能防灾与仿真技术、标准化与全寿命周期管理技术研究。 (4)输电线路智能化巡检领域:开展直升机/无人机智能巡检应用研究。开发小型化、模块化、标准化的机载巡检设备,实现机载智能巡检系统的集成化、低功耗、嵌入式;研发小型无人机飞行平台;研究无人机飞行控制、导航系统准度和精度控制技术,长距离实时通信技术;开发线路巡检实时数据分析诊断系统。
2. 柔性交流输电技术的功能有哪些
柔性交流输电技术,英文简称FACTS,是在传统交流输电系统的基础上,将电力电子技术与现代控制技术结合,实现对交流输电系统参数的灵活快速控制。基于柔性交流输电技术的装置具有响应速度快、无机械运行部件等优点,它可以实现如下功能:
(1)控制潮流:串联型、混合型柔性交流输电系统(简称FACTS)装置对输电线路潮流具有良好的控制能力。合理地配置 FACTS装置,能够对电网运行进行优化控制,满足经济运行或紧急运行工况要求。
(2)增加电网安全稳定性:利用 FACTS装置对电网运行状态的快速调控能力,可以提高系统电压、功角稳定性,阻尼低频功率振荡、次同步振荡,限制短路电流,防止连锁性事故和大范围停电事故。
(3)提高电网输送容量:稳定性是制约电网输电能力的主要因素。 FACTS装置通过克服系统稳定性限制,能够极大提高电网输电容量,挖掘设备输电潜力。
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3. 交流特高压输电有哪些技术要求
特高压电网指的是以1000KV输电网为骨干网架,超高压输电网和高压输电网以及特高压直流输电、高压直流输电和配电网构成的分层、分区、结构清晰的现代化大电网。其内容包括了特高压电网的系统特性和经济性,特高压交、直流输电的系统特性。技术的角度,对特高压电网内部过电压及其限制措施,特高压电网雷电过电压与防雷保护,特高压电网的绝缘与绝缘配合,特高压架空输电线路导线、金具与杆塔,特高压变电站与特高压电气设备等。
特高压技术
2006年08月19日晋东南——南阳——荆门交流特高压试验示范工程在山西奠基,这是我国首条特高压电网。由此我国电网发展方式翻开了新篇章,以特高压为重点、各级电网协调发展的“大戏”拉开了序幕。那么我国为何要发展特高压电网呢? 我国是个一次能源和电力负荷分布不均衡的国家。西部能源丰富,全国三分之二以上的可开发水能资源分布在四川、西藏、云南,煤炭资源三分之二以上分布在山西、陕西和内蒙古西部;东部经济发达,全国三分之二以上的电力负荷集中在京广铁路以东地区。西部能源基地与东部负荷中心距离在500公里至2000公里左右。 “然而,现有超高压输电技术无法满足未来电力增长的需要。必须加快电网发展和技术创新,通过更高电压等级电网的建设带动电力工业的结构优化、科学发展,满足经济社会的持续快速发展。”国家电网公司总经理刘振亚说。 特高压电网,是指1000千伏交流和正负800千伏直流输电网络,具有远距离、大容量、低损耗输送电力和节约土地资源等特点。 中国电机工程学会理事长陆延昌用数字说明了特高压电网的优势:1000千伏特高压交流输电线路输送功率约为500千伏线路的4至5倍;正负800千伏直流特高压输电能力是正负500千伏线路的两倍多。 同时,特高压交流线路在输送相同功率的情况下,可将最远送电距离延长3倍,而损耗只有500千伏线路的25%至40%。输送同样的功率,采用1000千伏线路输电与采用500千伏的线路相比,可节省60%的土地资源。 交流特高压试验示范工程将于2008年建成投运。中国工程院专家组认为,工程正式运行后,将成为我国能源输送的一条重要通道,有利于实现华北和华中电网的电力调剂,具有良好的应用前景。 据悉,“十一五”期间,特高压交流输变电工程建设线路将达4200公里,变电容量3900万千伏安;国家还将相继开工建设向家坝和溪洛渡水电站到华东和华中的正负800千伏特高压直流工程。 到2020年前后,国家电网特高压骨干网架基本形成,国家电网跨区输送容量将超过2亿千瓦,占全国总装机容量的20%以上。届时,从周边国家向中国远距离、大容量跨国输电将成为可能。 对于特高压电网的经济性,专家分析:到2020年,通过特高压可以减少装机容量约2000万千瓦,节约电源建设投资约823亿元;北电南送的火电容量可以达到5500万千瓦,同各区域电网单独运行相比,年燃煤成本约降低240亿元。
4. 特高压输电技术因输送量大又被称作什么
摘要 特高压输电技术因输送量大又被称作特高压输电,
5. 直流输电技术
电力技术的发展是从直流电开始的,早期的直流输电是不需要经过换流的直流输电,即发电、输电和用电均为直流电。如1882年在德国建成的57km向慕尼黑国际展览会送电的直流输电线路(2kV,1.5kW);1889年在法国用直流发电机串联而得到高电压,从毛梯埃斯(Moutiers)到里昂(Lyon)的230km直流输电线路(125kV,20MW)等,均为此种类型。随着三相交流发电机,感应电动机和变压器的迅速发展,发电和用电领域很快被交流电所取代。同时变压器又可方便地改变交流电压,从而使交流输电和交流电网得到迅速的发展,并很快占据了统治地位。但在输电领域直流具有交流输电所不能取代之处,如远距离海底电缆或地下电缆输电,不同频率电网之间的联网或送电等。
直流输电的发展与换流技术(特别是高电压、大功率换流设备)的发展有密切的关系。
汞弧阀换流时期 1901年发明的汞弧整流管只能用于整流。1928年具有栅极控制能力的汞弧阀研制成功,它不但可用于整流,同时也解决了逆变问题。因此可以说大功率汞弧阀使直流输电成为现实。从1954年世界上第一个工业性直流输电工程(哥特兰岛直流工程)在瑞典投入运行以后,到1977年最后一个采用汞弧阀换流的直流输电工程(纳尔逊河1期工程)建成,世界上共有12项汞弧阀换流的直流工程投入运行,其中最大的输送容量为1440MW(美国太平洋联络线1期工程),最高输电电压为±450kV(纳尔逊河1期工程),最长输电距离为1362km(太平洋联络线)。这一时期可以称为汞弧阀换流时期。由于汞弧阀制造技术复杂、价格昴贵、逆弧故障率高、可靠性较差、运行维护不便等因素,使直流输电的应用和发展受到限制。
晶闸管阀换流时期 20世纪70年代以后,电力电子和微电子技术的迅速发展,高压大功率晶闸管的出现,晶闸管换流阀和计算机控制在直流输电工程中的应用,有效地改善了直流输电的运行性能和可靠性,促进了直流输电技术的发展。晶闸管换流阀没有逆弧故障,而且制造、试验、运行、维护和检修都比汞弧阀简单而方便。1970年瑞典首先在哥特兰岛直流输电工程原有的汞弧阀换流器上,扩建了直流电压为50kV,输送功率为10MW的晶闸管换流阀试验工程。1972年世界上第一项全部采用晶闸管换流的伊尔河直流背靠背工程在加拿大投入运行。从此以后世界上新建的直流输电工程均采用晶闸管换流阀。与此同时,原来采用汞弧阀换流的直流工程也逐步被晶闸管换流阀所替代。从70年代起开始了直流输电技术的晶闸管换流时期。在此期间,微机控制和保护、光电控制、水冷技术、氧化锌避雷器等新技术在直流输电工程中也得到了广泛的应用。
从1954年到1998年世界上已投入运行的直流输电工程有57项,其中架空线路15项,电缆线路10项,架空线和电缆混合线路9项,背靠背直流工程23项。考虑到正在建设的直流工程,目前已运行和正在建设的直流工程共66项,其中架空线路20项(占30.3%),电缆线路10项(占15.2%),架空线和电缆混合线路11项(占16.6%),背靠背直流工程25项(占37.9%)。这些工程的总输送容量为63674MW,其中架空线路单项工程的最大容量为6000MW(已运行的为3150MW),最高电压为±750kV(已运行的为±600kV),最长输电距离为2414km(已运行的为1700km)。单项直流电缆工程的最大容量为2800MW(已运行的为1000MW),最高电压为±500kV(已运行的为450kV),最长输电距离为670 km(已运行的为250 km)。单项背靠背工程最大容量为1065MW。
在这个时期直流输电在远距离大容量送电,电网互联和电缆送电(特别是海底电缆送电)等方面均发挥了重大的作用。直流工程输送容量的年平均增长率,在1960-1975年为460MW/年,1976-1980年为1500MW/年,1981-1998年为2096MW/年。
新型半导体换流设备的应用 进入90年代以后,新型金属氧化物半导体器件-绝缘栅双极晶体管(IGBT)首先在工业驱动装置上得到广泛的应用。1997年3月世界上第一个采用IGBT构成电压源换流器的直流输电工业性试验工程,在瑞典中部投入运行,其输送功率和电压为3MW和10kV,输送距离10km。由于这种换流器的功能强,体积小,可以减少换流站的滤波装置,省去换流变压器,简化换流站结构,而称之为轻型直流输电(HVDC Light)。采用IGBT的电压源换流器,具有关断电流的能力,可以应用脉宽调制(PWM)技术进行无源逆变,解决了用直流输电向无交流电源的负荷点送电的问题。在瑞典、澳大利亚和爱沙尼亚已有四项轻型直流输电工程与制造厂签订了合同,计划1999年和2000年建成。但IGBT损耗大,不利于大型直流工程的采用。今后集成门极换相晶闸管(IGCT)和碳化硅等新型半导体器件的开发,给直流输电技术的发展将创造更好的条件。
6. 新型输电技术指哪些
紧凑型线路、特高压、直流柔性输电。
7. 特高压输电技术的内容内容
特高压电网指的是以1000kV输电网为骨干网架,由超高压输电网、高压输电网,以及特高压直流输电、高压直流输电和配电网构成的分层、分区、结构清晰的现代化大电网。本书介绍了特高压输电技术的现状及发展趋势,高压直流输电相关知识及其设备,特高压交流输电和特高压直流输电相关知识及其设备,最后介绍了国内外特高压直流和特高压交流输电示范工程。
《特高压输电技术》可以作为对特高压技术感兴趣读者的普及读物,也可以作为电力职业院校的培训教材。
8. 现在最前沿的输电技术是什么,是什么原理
当今世界最前沿的输电技术是特高压输电技术;是采用在传送同等电流的情况下,提高电压,就可以传送更大容量的电能,一回特高压线路,可以替代5回超高压线路;特高压大容量输电将实现规模经济,减少网损,节省线路走廊和工程投资,确保电力系统的可靠性,使输电线路对环境的影响降至最小;
我国2006年8月开工建设的晋东南-南阳-荆门的1000千伏特高压线路是中国首条特高压输电线路,线路全长654公里,静态投资约57亿元;
特高压输电技术和相应的设备制造技术是世界电力科技领域和电工设备制造领域的前沿技术;试验示范工程所用1000千伏电抗器、1000千伏高压交流变压器等关键设备绝大部分由国内重点制造企业承担研制,土建施工和设备安装也饱含一系列技术创新的成果,证明了中国特高压输变电工程自主设计、设备研发和施工建设的能力。
9. 柔性直流输电技术的特点有哪些
它在孤岛供电、城市配电网的增容改造、交流系统互联、大规模风电场并网方面具有较强的技术优势。 柔性直流输电与传统采用可控硅( SCR)换流装置的高压直流输电相比,技术上的主要特点为:① VSC能够自关断,工作于无源换流方式,不需要电网提供换相电压;②控制方式灵活,可同时独立控制有功功率和无功功率,稳态运行时不需要交流系统提供无功;③交流系统故障时,能够提供紧急有功支援和动态无功支撑,提高系统的功角、电压稳定性; ④采用 VSC有利于构成并联多端直流输电系统;⑤采用 PWM技术,输出谐波多为高次谐波,所需滤波装置容量大大减小。
10. 特高压交流输电技术的应用于哪些方面
(1)电力系统和输电规模的扩大,世界高新技术的发展,推动了特高压输电技术的研究。
(2)从本世纪60年代开始,前苏联、美国、日本和意大利等国,先后进行基础性研究、实用技术研究和设备研制,已取得了突破性的研究成果,制造出成套的特高压输电设备。
(3)百万伏级交流线路单回的输送容量超过5000MW,且具有明显的经济效益和可靠性,作为中、远距离输电的基干线路,将在电网的建设和发展中起重要的作用。
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