第三章 電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化技術(shù)

四、電力網(wǎng)電網(wǎng)的構(gòu)成和功能電力網(wǎng)絡(luò)由不同電壓等級(jí)的電力線路、變壓器和相應(yīng)的配電裝置構(gòu)成。電力網(wǎng)絡(luò)的功能是輸送和分配電能并進(jìn)行電壓變換。電力網(wǎng)可分為輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)，大型電力網(wǎng)的結(jié)構(gòu)通常以電壓等級(jí)進(jìn)行分層；輸電網(wǎng)將發(fā)電廠的電能通過(guò)高壓輸電線送到負(fù)荷中心，其額定電壓通常為220～750kV，它是電力系統(tǒng)的主干網(wǎng)；配電網(wǎng)將電能通過(guò)配電線路送到電能用戶，可以分為高壓、中壓、和低壓配電網(wǎng)；高壓配電網(wǎng)的電壓一般為35～110kV或更高；中壓配電網(wǎng)的電壓一般為1～35kV；低壓配電網(wǎng)的電壓一般為380/220V。130000MW30000MW10000MW40000MW20000MW10000MW40000MW10000MW四、電力網(wǎng)2四、電力網(wǎng)3四、電力網(wǎng)電力線路電力線路分為架空線路和電纜線路。架空線路主要由導(dǎo)線、避雷線（又稱架空地線）、桿塔、絕緣子串合金具等部分組成。導(dǎo)線用來(lái)傳導(dǎo)電流，輸送電能；避雷線用來(lái)將雷電流引入大地，保護(hù)線路免遭直擊雷的破壞；桿塔用來(lái)支撐導(dǎo)線和避雷線；絕緣子用來(lái)使導(dǎo)線與導(dǎo)線、導(dǎo)線與桿塔之間保持絕緣狀態(tài)；金具用來(lái)固定、懸掛、連接和保護(hù)架空線路各主要元件的金屬器件的總稱。4四、電力網(wǎng)5四、電力網(wǎng)電力線路電纜是將導(dǎo)電芯線用絕緣層及防護(hù)層包裹，敷設(shè)于地下、水中、溝槽等處的電力線路。特點(diǎn)：造價(jià)高，故障定位和檢修困難；占地面積少，供電可靠；不影響城市環(huán)境。6四、電力網(wǎng)變電站的功能和構(gòu)成變電站是電力系統(tǒng)中變換電壓、接受和分配電能、控制電力的流向和調(diào)整電壓的電力設(shè)施，它通過(guò)變壓器將各級(jí)電壓的電網(wǎng)聯(lián)系起來(lái)。主要設(shè)備：變換電壓的變壓器；開(kāi)閉電路的開(kāi)關(guān)設(shè)備；匯集和分配電能的母線；計(jì)量和控制用的互感器、儀表、繼電保護(hù)裝置；防御過(guò)電壓的防雷裝置，如：避雷器、避雷針等；通信裝置；無(wú)功補(bǔ)償裝置。7四、電力網(wǎng)-變電站8四、電力網(wǎng)-變電站9四、電力網(wǎng)

—學(xué)生到變電站實(shí)習(xí)參觀10四、電電力網(wǎng)網(wǎng)—變壓器器11四、電電力網(wǎng)網(wǎng)配電系系統(tǒng)的的功能能和構(gòu)構(gòu)成配電系系統(tǒng)是電力力系統(tǒng)統(tǒng)的一一部分分，由由電壓壓等級(jí)級(jí)為110kV及以下下的線線路和和設(shè)備備構(gòu)成成，電電力系系統(tǒng)通通過(guò)配配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)直直接向向用戶戶供電電，主主要由由配電電變電電站、、配電電線路路等構(gòu)構(gòu)成。。主要包包括：：1kV以下低低壓配配電；；1～35kV中壓壓配電電；35～110kV高壓配配電。。12四、電電力網(wǎng)網(wǎng)電網(wǎng)調(diào)調(diào)度和和運(yùn)行行電能特特點(diǎn)：：電能目目前不不能大大量存存儲(chǔ)；；暫態(tài)過(guò)過(guò)程非非常迅迅速，，以10-3～10-6s計(jì)；意外供供電中中斷，，給國(guó)國(guó)民經(jīng)經(jīng)濟(jì)造造成重重大損損失；；電能質(zhì)質(zhì)量要要求十十分嚴(yán)嚴(yán)格。。電力系系統(tǒng)調(diào)調(diào)度管管理是是指對(duì)對(duì)電力力系統(tǒng)統(tǒng)全局局安全全經(jīng)濟(jì)濟(jì)運(yùn)行行和事事故處處理的的問(wèn)題題進(jìn)行行計(jì)劃劃、指指揮、、控制制、協(xié)協(xié)調(diào)等等工作作的總總稱。。調(diào)度管管理的的任務(wù)務(wù)保證電網(wǎng)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)、、安全可可靠運(yùn)行行，提供供合格的的電能質(zhì)質(zhì)量。調(diào)度管理理的內(nèi)容容電力系統(tǒng)統(tǒng)分層調(diào)調(diào)度管理理：國(guó)調(diào)調(diào)、網(wǎng)調(diào)調(diào)、省調(diào)調(diào)、地調(diào)調(diào)、縣調(diào)調(diào)。13四、電力力網(wǎng)—某電力系系統(tǒng)地區(qū)區(qū)調(diào)度室室14四、電力力網(wǎng)電網(wǎng)的安安全穩(wěn)定定控制電力系統(tǒng)統(tǒng)安全控控制的主主要內(nèi)容容包括對(duì)對(duì)電力系系統(tǒng)進(jìn)行行安全監(jiān)監(jiān)視和安安全分析析，提出出安全控控制對(duì)策策并予以以實(shí)施。。安全監(jiān)視視：利用用數(shù)據(jù)采采集和傳傳輸系統(tǒng)統(tǒng)獲得電電力系統(tǒng)統(tǒng)實(shí)時(shí)信信息，供供運(yùn)行人人員及時(shí)時(shí)處理。。安全分析析：在安安全分析析的基礎(chǔ)礎(chǔ)上，對(duì)對(duì)預(yù)想事事故的影影響進(jìn)行行估算。。分為靜靜態(tài)安全全分析和和動(dòng)態(tài)安安全分析析。安全控制制：在電電力系統(tǒng)統(tǒng)各種運(yùn)運(yùn)行狀態(tài)態(tài)下，為為保證系系統(tǒng)安全全所進(jìn)行行的各種種調(diào)節(jié)、、校正和和控制。。包括：：預(yù)防性性安全控控制、緊緊急狀態(tài)態(tài)下的安安全控制制和事故故后的恢恢復(fù)控制制。15四、電力力網(wǎng)—電網(wǎng)的安安全穩(wěn)定定控制電力系統(tǒng)統(tǒng)故障主要包括括單相接接地短路路、兩相相接地短短路、兩兩相短路路、三相相短路、、斷線等等；故障可能能引起的的后果：：短路故障障點(diǎn)強(qiáng)大大的短路路電流及及燃起的的電弧，，可能損損毀設(shè)備備；部分區(qū)域域電能質(zhì)質(zhì)量下降降；短路電流流的熱效效應(yīng)和電電動(dòng)力效效應(yīng)會(huì)損損壞設(shè)備備或縮短短設(shè)備壽壽命；電力系統(tǒng)統(tǒng)穩(wěn)定性性遭到破破壞，產(chǎn)產(chǎn)生振蕩蕩，甚至至引起系系統(tǒng)瓦解解。16四、電力力網(wǎng)—電網(wǎng)的安安全穩(wěn)定定控制電力系統(tǒng)統(tǒng)非正常運(yùn)運(yùn)行狀態(tài)態(tài)主要包括括過(guò)負(fù)荷荷、過(guò)電電壓、非非全相運(yùn)運(yùn)行、振振蕩（非非同步運(yùn)運(yùn)行）、、次同步步諧振、、同步發(fā)發(fā)電機(jī)短短時(shí)失磁磁異步運(yùn)運(yùn)行等。。故障和非非正常運(yùn)運(yùn)行都能能引起系系統(tǒng)事故故（如電電壓崩潰潰事故、、頻率崩崩潰事故故）。事故是指系統(tǒng)統(tǒng)的全部部或部分分的正常常運(yùn)行遭遭受破壞壞，造成成對(duì)用戶戶停止供供電、少少送電或或電能質(zhì)質(zhì)量下降降，甚至至造成人人身傷亡亡、設(shè)備備損壞等等。繼電保護(hù)護(hù)裝置就是能迅迅速反應(yīng)應(yīng)電力系系統(tǒng)中電電氣元件件發(fā)生的的各種故故障及不不正常運(yùn)運(yùn)行狀態(tài)態(tài)，并有有選擇性性地動(dòng)作作于跳閘閘或發(fā)出出信號(hào)的的一種自自動(dòng)裝置置。此外，自動(dòng)重合合閘、備用電源源自動(dòng)投投入裝置置、按頻率自自動(dòng)減負(fù)負(fù)載、自動(dòng)發(fā)電電控制裝裝置、自動(dòng)勵(lì)磁磁調(diào)節(jié)裝裝置、電力系統(tǒng)統(tǒng)安全穩(wěn)穩(wěn)定裝置置等自動(dòng)裝裝置都是是保證電電力系統(tǒng)統(tǒng)安全穩(wěn)穩(wěn)定運(yùn)行行的重要要自動(dòng)化化設(shè)備。。17五、電力力應(yīng)用照明照明大致致分為兩兩種：一是由電電能轉(zhuǎn)化化成熱能能，然后后再轉(zhuǎn)化化成光能能的光源源，如白白熾燈等等。另一種是是利用放放電而轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化成光光能的光光源，如如熒光燈燈、高壓壓汞燈、、霓虹燈燈等。(d)(a)

(b)(e)(c)鋁蒸鍍面鎢燈絲燈絲支架石英玻璃Ar氣體+鹵素化合物鉬箔紅外反射膜石英玻璃可見(jiàn)光紅外線鎢燈絲（a）（b）（c）（d）（e）熒光粉水銀原子電子氬原子可見(jiàn)光鎮(zhèn)流器~啟輝器18五、電力力應(yīng)用電加熱電加熱是是以電能能為能源源加熱物物料，并并通過(guò)電電爐、電電焊機(jī)等等來(lái)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)加熱的的一種方方法。電加熱大大致分為為兩種：：一是電能能在電爐爐、電熱熱器具上上轉(zhuǎn)變成成熱能后后加熱物物料，如如電爐、、電弧爐爐、感應(yīng)應(yīng)爐、微微波爐、、光波爐爐等。另一種是是利用電電能驅(qū)動(dòng)動(dòng)熱泵，，把熱能能從溫度度較高的的物體輸輸送給溫溫度較低低的物體體,如熱泵等等。應(yīng)用:工業(yè)領(lǐng)域域：冶煉煉、熱處處理、焊焊接等農(nóng)業(yè)領(lǐng)域域：溫室室培育等等家庭生活活：烹飪飪、取暖暖等19五、電力力應(yīng)用電力拖動(dòng)動(dòng)電力拖動(dòng)動(dòng)是以電電動(dòng)機(jī)作作為原動(dòng)動(dòng)機(jī)拖動(dòng)動(dòng)生產(chǎn)機(jī)機(jī)械運(yùn)動(dòng)動(dòng)的一種種拖動(dòng)方方式，又又稱電氣氣傳動(dòng)或或電力傳傳動(dòng)。電動(dòng)機(jī)功率開(kāi)關(guān)控制器件電源傳遞機(jī)構(gòu)工作機(jī)械機(jī)械連接電連接電力拖動(dòng)動(dòng)的應(yīng)用用領(lǐng)域極極其寬廣廣，從一一般的家家用電器器到工業(yè)業(yè)機(jī)床設(shè)設(shè)備、電電動(dòng)交通通工具等等，在國(guó)國(guó)防、國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)濟(jì)和人民民生活的的方方面面面都有有應(yīng)用，，是電能能最主要要的應(yīng)用用方式之之一。20五、電力力應(yīng)用電力拖動(dòng)動(dòng)電力牽引引就是其其中一個(gè)個(gè)較大的的應(yīng)用領(lǐng)領(lǐng)域。如如：電氣氣化鐵路路、地下下鐵道及及其他電電力牽引引城市軌軌道交通通、礦山山電力機(jī)機(jī)車、城城市公共共電車。。21六、電力力市場(chǎng)簡(jiǎn)簡(jiǎn)介電力市場(chǎng)場(chǎng)的概念念電力市場(chǎng)場(chǎng)是采用用經(jīng)濟(jì)、、法律等等手段，，本著公公平競(jìng)爭(zhēng)爭(zhēng)、自愿愿互利的的原則，，對(duì)電力力系統(tǒng)中中發(fā)電、、輸電、、供電、、用電等等各組成成員協(xié)調(diào)調(diào)運(yùn)行的的管理機(jī)機(jī)制和執(zhí)執(zhí)行系統(tǒng)統(tǒng)的總和和。電力市場(chǎng)場(chǎng)的基本本特征：：開(kāi)放性性、競(jìng)爭(zhēng)爭(zhēng)性、計(jì)計(jì)劃性和和協(xié)調(diào)性性。電力市場(chǎng)場(chǎng)首先是是一種管管理機(jī)制制，同時(shí)時(shí)還是體體現(xiàn)這種種管理機(jī)機(jī)制的執(zhí)執(zhí)行系統(tǒng)統(tǒng)。包括括貿(mào)易場(chǎng)場(chǎng)所、計(jì)計(jì)量系統(tǒng)統(tǒng)、計(jì)算算機(jī)系統(tǒng)統(tǒng)、通信信系統(tǒng)等等。電價(jià)是電電力市場(chǎng)場(chǎng)的杠桿桿和核心心內(nèi)容。。轉(zhuǎn)運(yùn)業(yè)務(wù)務(wù)是電力力市場(chǎng)重重要的貿(mào)貿(mào)易形式式。22六、電力力市場(chǎng)簡(jiǎn)簡(jiǎn)介電力市場(chǎng)場(chǎng)的概念念電力市場(chǎng)場(chǎng)是采用用經(jīng)濟(jì)、、法律等等手段，，本著公公平競(jìng)爭(zhēng)爭(zhēng)、自愿愿互利的的原則，，對(duì)電力力系統(tǒng)中中發(fā)電、、輸電、、供電、、用電等等各組成成員協(xié)調(diào)調(diào)運(yùn)行的的管理機(jī)機(jī)制和執(zhí)執(zhí)行系統(tǒng)統(tǒng)的總和和。電力市場(chǎng)場(chǎng)的基本本特征：：開(kāi)放性性、競(jìng)爭(zhēng)爭(zhēng)性、計(jì)計(jì)劃性和和協(xié)調(diào)性性。電力市場(chǎng)場(chǎng)首先是是一種管管理機(jī)制制，同時(shí)時(shí)還是體體現(xiàn)這種種管理機(jī)機(jī)制的執(zhí)執(zhí)行系統(tǒng)統(tǒng)。包括括貿(mào)易場(chǎng)場(chǎng)所、計(jì)計(jì)量系統(tǒng)統(tǒng)、計(jì)算算機(jī)系統(tǒng)統(tǒng)、通信信系統(tǒng)等等。電價(jià)是電電力市場(chǎng)場(chǎng)的杠桿桿和核心心內(nèi)容。。轉(zhuǎn)運(yùn)業(yè)務(wù)務(wù)是電力力市場(chǎng)重重要的貿(mào)貿(mào)易形式式。23六、電力力市場(chǎng)簡(jiǎn)簡(jiǎn)介電力市場(chǎng)場(chǎng)的興起起我國(guó)電力力體制改改革的三三個(gè)階段段：第一階段段：1985年實(shí)施集集資辦電電政策—20世紀(jì)90年代初期期，解決決缺電問(wèn)問(wèn)題。第二階段段：20世紀(jì)90年代初期期—1998年撤銷電電力工業(yè)業(yè)部前，，提出逐逐漸實(shí)施施電力體體制改革革，方案案為：政企分開(kāi)、、廠網(wǎng)分開(kāi)開(kāi)、輸供分分離、實(shí)施施公司化改改組；統(tǒng)一開(kāi)放、、競(jìng)價(jià)上網(wǎng)網(wǎng)、建立電電力交易市市場(chǎng)；依法管理、、競(jìng)爭(zhēng)有序序，建立健健全電力市市場(chǎng)法規(guī)體體系和監(jiān)管管體系。第三階段：：1998年撤銷電力力工業(yè)部—目前，實(shí)行行“廠網(wǎng)分分開(kāi)、競(jìng)價(jià)價(jià)上網(wǎng)”試試點(diǎn)。24六、電力市市場(chǎng)簡(jiǎn)介電力市場(chǎng)的的基本原則則基本目標(biāo)是是：打破壟壟斷，引入入競(jìng)爭(zhēng)，提提高效率，，降低成本本，健全電電價(jià)機(jī)制，，優(yōu)化資源源配置，促促進(jìn)電力發(fā)發(fā)展，推進(jìn)進(jìn)全國(guó)聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)，構(gòu)建政政府監(jiān)管下下的政企分分開(kāi)、公平平競(jìng)爭(zhēng)、開(kāi)開(kāi)放有序、、健康發(fā)展展的電力市市場(chǎng)體系。。電力市場(chǎng)最最基本的原原則是公平。為保證電力力市場(chǎng)公平平競(jìng)爭(zhēng)的原原則，必須須做到：電力市場(chǎng)要要有公開(kāi)性性（包括成成本、定價(jià)價(jià)、計(jì)量、、計(jì)劃等）），以便監(jiān)監(jiān)督；擴(kuò)大自由選選擇權(quán)力，，保證電網(wǎng)網(wǎng)的開(kāi)放；；必須建立有有關(guān)法律法法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)、規(guī)約，，使競(jìng)爭(zhēng)規(guī)規(guī)范化。25六、電力市市場(chǎng)簡(jiǎn)介電價(jià)和電力力市場(chǎng)運(yùn)行行模式制定電價(jià)的的基本原則則為：成本本為主，合合理利潤(rùn)，，公平負(fù)擔(dān)擔(dān)，促進(jìn)用用戶合理用用電。我國(guó)電力市市場(chǎng)兩種可可能的運(yùn)行行模式：統(tǒng)一市場(chǎng)：以個(gè)發(fā)電電廠、供電電公司為單單位統(tǒng)一在在網(wǎng)級(jí)電力力市場(chǎng)中競(jìng)競(jìng)爭(zhēng)，為了了適應(yīng)現(xiàn)狀狀，各省設(shè)設(shè)結(jié)算中心心和調(diào)度中中心；聯(lián)合市場(chǎng)：以省為單單位參加競(jìng)競(jìng)爭(zhēng)（分層層模式），，保留現(xiàn)有有的省級(jí)電電力市場(chǎng)的的所有職能能（交易中中心、調(diào)度度中心、報(bào)報(bào)價(jià)系統(tǒng)）），省級(jí)電電力市場(chǎng)的的交易仍然然由省網(wǎng)交交易中心控控制；網(wǎng)級(jí)級(jí)電力市場(chǎng)場(chǎng)進(jìn)行網(wǎng)控控發(fā)電公司司/發(fā)電廠、網(wǎng)網(wǎng)控負(fù)荷和和各省網(wǎng)之之間的市場(chǎng)場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。26六、電力市市場(chǎng)簡(jiǎn)介電力市場(chǎng)下下的電力系系統(tǒng)電力市場(chǎng)給給電力系統(tǒng)統(tǒng)的科學(xué)研研究、發(fā)展展建設(shè)和運(yùn)運(yùn)營(yíng)管理等等方方面面面帶來(lái)機(jī)遇遇和挑戰(zhàn)。。主要技術(shù)問(wèn)問(wèn)題：如何靈活控控制潮流？？最優(yōu)輸送？？電網(wǎng)的安全全、穩(wěn)定運(yùn)運(yùn)行？如何實(shí)現(xiàn)統(tǒng)統(tǒng)一調(diào)度？？27七、電力新新技術(shù)和發(fā)發(fā)展趨勢(shì)我國(guó)發(fā)展能能源的指導(dǎo)導(dǎo)方針是：：大力（優(yōu)優(yōu)先）發(fā)展展水電，繼繼續(xù)發(fā)展火火電，適當(dāng)當(dāng)發(fā)展核電電，積極發(fā)發(fā)展新能源源發(fā)電，同同步發(fā)展電電網(wǎng)，促進(jìn)進(jìn)全國(guó)聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)。電力技術(shù)屬屬于傳統(tǒng)技技術(shù)的范疇疇，技術(shù)創(chuàng)創(chuàng)新和出現(xiàn)現(xiàn)重大突破破的機(jī)會(huì)要要比信息科科學(xué)、生命命科學(xué)、材材料科學(xué)等等新興學(xué)科科少得多。。但是，應(yīng)應(yīng)該看到，，電力技術(shù)術(shù)與其他學(xué)學(xué)科的相互互交叉和滲滲透的趨勢(shì)勢(shì)越來(lái)越明明顯。電力力研究的一一些前沿課課題反映了了這種趨勢(shì)勢(shì)。以下將對(duì)若若干電力前前沿技術(shù)的的現(xiàn)狀和未未來(lái)發(fā)展前前景進(jìn)行簡(jiǎn)簡(jiǎn)介:28七、電力新新技術(shù)和發(fā)發(fā)展趨勢(shì)1高壓交流輸輸電技術(shù)三相高壓交交流輸電技技術(shù)常規(guī)的三相相交流輸電電在遠(yuǎn)距離離輸電工程程中占主導(dǎo)導(dǎo)地位，在在未來(lái)相當(dāng)當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間間內(nèi)仍然是是輸電和聯(lián)聯(lián)網(wǎng)的主要要方式；前蘇聯(lián)建成成了900km的1150kV特高壓輸電電線路并經(jīng)經(jīng)過(guò)了試運(yùn)運(yùn)行，后因因無(wú)電可送送等原因而而降壓為500kV運(yùn)行；未來(lái)交流輸輸電發(fā)展的的重點(diǎn)將是是采用新技技術(shù)充分利利用線路走走廊輸送更更多的電力力。29七、電力新新技術(shù)和發(fā)發(fā)展趨勢(shì)多相交流輸輸電多相交流輸輸電以多相相（相數(shù)大大于3）交流電形形式實(shí)現(xiàn)電電能輸送；；特點(diǎn)：相同同的線路走走廊和占地地面積，多多相輸電可可提高由線線路發(fā)熱條條件決定的的負(fù)荷容量量，可設(shè)計(jì)計(jì)得更“緊緊湊”適合合線路路徑徑受限制的的地區(qū)，可可以接入三三相交流輸輸電系統(tǒng)，，不需經(jīng)過(guò)過(guò)多相交流流變電所；；多相交流輸輸電已經(jīng)入入工業(yè)性試試驗(yàn)和試運(yùn)運(yùn)行階段。。30七、電力新新技術(shù)和發(fā)發(fā)展趨勢(shì)靈活交流輸輸電靈活交流輸輸電（FACTS）是基于電電力電子技技術(shù)與現(xiàn)代代控制技術(shù)術(shù)對(duì)交流輸輸電系統(tǒng)的的阻抗、電電壓、相位位實(shí)施靈活活快速調(diào)節(jié)節(jié)的輸電技技術(shù)；出現(xiàn)背景：：發(fā)展互聯(lián)電電網(wǎng)的需要要；發(fā)展電力市市場(chǎng)的需要要；電力電子器器件的快速速發(fā)展使靈靈活交流輸輸電的設(shè)想想成為現(xiàn)實(shí)實(shí)。靈活交流輸輸電技術(shù)的的核心就是是利用電力力電子器件件可以按照照控制系統(tǒng)統(tǒng)的要求，，應(yīng)用現(xiàn)代代換流技術(shù)術(shù)和控制技技術(shù)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)電壓、阻抗或相位位大幅度靈靈活控制。。31七、電力新新技術(shù)和發(fā)發(fā)展趨勢(shì)2高壓直流輸輸電技術(shù)端對(duì)端直流流輸電該技術(shù)是一一項(xiàng)成熟的的遠(yuǎn)距離輸輸電技術(shù)，，預(yù)計(jì)端對(duì)對(duì)端直流輸輸電在未來(lái)來(lái)仍是遠(yuǎn)距距離輸電和和聯(lián)網(wǎng)的重重要方式。。32七、電力新新技術(shù)和發(fā)發(fā)展趨勢(shì)多端直流輸輸電技術(shù)為了解決直直流輸電多多電源供電電、多落點(diǎn)點(diǎn)受電問(wèn)題題，研究出出多端直流流輸電技術(shù)術(shù)。33七、電力新新技術(shù)和發(fā)發(fā)展趨勢(shì)新一代直流流輸電技術(shù)術(shù)未來(lái)直流輸輸電技術(shù)的的發(fā)展趨勢(shì)勢(shì)是在應(yīng)用用可關(guān)斷器器件組成的的換流器進(jìn)進(jìn)一步改善善輸電性能能的同時(shí)，，大幅度簡(jiǎn)簡(jiǎn)化設(shè)備，，減少換流流站的占地地，降低造造價(jià)，以便便在技術(shù)經(jīng)經(jīng)濟(jì)上比其其它輸電方方式更具競(jìng)競(jìng)爭(zhēng)力；典型例子是是：所謂輕型直直流輸電（（HVDCLight），它采用用IGBT等可關(guān)斷的的器件組成成換流器；；使用戶外換換流閥以節(jié)節(jié)省閥廳的的建設(shè)費(fèi)用用；應(yīng)用連續(xù)調(diào)調(diào)節(jié)交流濾濾波器、有有源濾波器器等技術(shù)大大幅度減少少戶外場(chǎng)的的占地。34七、電力新新技術(shù)和發(fā)發(fā)展趨勢(shì)3新型輸電線線路緊湊型線路路緊湊型線路路是指增加加分裂導(dǎo)線線數(shù)、縮短短相間距離離、合理排排列相導(dǎo)線線等措施以以降低線路路波阻抗，，從而提高高線路輸送送能力的輸輸電線路。。研究的主主要目的是是提高線路路的輸送能能力，節(jié)省省線路走廊廊；從20世紀(jì)60年代起，美美國(guó)、前蘇蘇聯(lián)、法國(guó)國(guó)、巴西等等國(guó)建成了了各種電壓壓等級(jí)的緊緊湊型線路路，我國(guó)也也建成了一一條500kV的緊湊型線線路，正在在試運(yùn)行中中。35七、電力新新技術(shù)和發(fā)發(fā)展趨勢(shì)氣體絕緣線線路氣體絕緣輸輸電線路（（GIL）是以六氟氟化硫氣體體絕緣的、、帶有與導(dǎo)導(dǎo)體同軸的的接地金屬屬外殼的輸輸電線路，，與電纜相相比，其優(yōu)優(yōu)點(diǎn)是絕緣緣擊穿后可可恢復(fù)、承承載電流大大；氣體絕緣輸輸電線路已已在美國(guó)、、德國(guó)的水水力發(fā)電廠廠的出線等等場(chǎng)合得到到了應(yīng)用。。未來(lái)由于輸輸電線路走走廊的獲得得越來(lái)越困困難，氣體體絕緣輸電電線路的研研究和開(kāi)發(fā)發(fā)受到重視視。36七、電力新新技術(shù)和發(fā)發(fā)展趨勢(shì)超導(dǎo)輸電線線路超導(dǎo)輸電線線路是一種種低損耗的的輸電方式式；日本正在開(kāi)開(kāi)發(fā)6kV、1000MVA的超導(dǎo)電纜纜；美國(guó)也制造造出12.4kV、1250A的三相超導(dǎo)導(dǎo)電纜系統(tǒng)統(tǒng)；我國(guó)也有超超導(dǎo)輸電線線路在南方方電網(wǎng)試運(yùn)運(yùn)行；超導(dǎo)電纜的的價(jià)格很高高，冷凍系系統(tǒng)的可靠靠性有待檢檢驗(yàn)，用于于長(zhǎng)距離輸輸電工程的的前景還不不明朗。37七、電力新技技術(shù)和發(fā)展趨趨勢(shì)4潔凈煤發(fā)電技技術(shù)當(dāng)今我國(guó)的火火力發(fā)電機(jī)組組效率低，污污染物排放量量大，與先進(jìn)進(jìn)國(guó)家相比有有較大差距，，所以要大力力推廣潔凈煤煤發(fā)電技術(shù)，，建設(shè)大型循循環(huán)流化床鍋鍋爐，增壓硫硫化燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)環(huán)和整體煤氣氣化燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)環(huán)示范工程，，采用高效脫脫硫脫硝裝置置，以使之達(dá)達(dá)到世界先進(jìn)進(jìn)水平。火電廠生產(chǎn)流流程主要包括括四大系統(tǒng)：：燃燒系統(tǒng)、、汽水系統(tǒng)、、電氣系統(tǒng)和和控制系統(tǒng)。。后面的兩個(gè)個(gè)系統(tǒng)和本專專業(yè)關(guān)系密切切。38七、電力新技技術(shù)和發(fā)展趨趨勢(shì)5分布式發(fā)電技技術(shù)當(dāng)今的分布式式電源主要是是指用液體或或氣體燃料的的內(nèi)燃機(jī)(IC-internal-combustionengine)、微型燃?xì)廨嗇啓C(jī)（Micro-turbines）和各種工程程用的燃料電電池（FuelCell）。因其具有良好好的環(huán)保性能能，分布式電電源與“小機(jī)機(jī)組”已不是是同一概念。。39七、電力新技技術(shù)和發(fā)展趨趨勢(shì)應(yīng)用背景輸電線路建設(shè)設(shè)費(fèi)用增加。。由于公眾對(duì)對(duì)輸電線路可可能產(chǎn)生的電電磁影響的憂憂慮，開(kāi)辟新新的線路走廊廊越來(lái)越困難難。例如，北北美和西歐許許多國(guó)家已決決定一般不再再興建新的輸輸電線路。于于是，直接安安置在用戶近近旁的分布式式發(fā)電裝置便便成為一種替替代方案。與大電網(wǎng)配合合提高供電可可靠性。分布布式電源可大大大地提高供供電可靠性，，可在電網(wǎng)崩崩潰和意外災(zāi)災(zāi)害（例如地地震、暴風(fēng)雪雪、人為破壞壞、戰(zhàn)爭(zhēng)）情情況下，維持持重要用戶的的供電。加拿拿大魁北克省省1997年冰雪災(zāi)造成成輸配電線路路災(zāi)難性破壞壞，引起大面面積停電，許許多重要用戶戶長(zhǎng)期不能恢恢復(fù)供電。40七、電力新技技術(shù)和發(fā)展趨趨勢(shì)微型燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)微型燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)（MicroTurbine）,是功率為幾千千瓦至幾十千千瓦，轉(zhuǎn)速為為96

000

r/min，以天然氣、、甲烷、汽油油、柴油為燃燃料的超小型型燃?xì)廨啓C(jī)，，工作溫度500

℃，其發(fā)電效率率可達(dá)30%。目前國(guó)外已進(jìn)進(jìn)入示范階段段。其技術(shù)關(guān)鍵是是高速軸承、、高溫材料、、部件加工等等?？梢?jiàn)，電電工技術(shù)的突突破常常取決決于材料科學(xué)學(xué)的進(jìn)步。41七、電力新技技術(shù)和發(fā)展趨趨勢(shì)燃料電池燃料電池是直直接把燃料的的化學(xué)能轉(zhuǎn)換換為電能的裝裝置。它是一一種很有發(fā)展展前途的潔凈凈和高效的發(fā)發(fā)電方式，被被稱為21世紀(jì)的分布式式電源。燃料電池的工工作原理頗似似電解水的逆逆過(guò)程。氫基基燃料送入燃燃料電池的陽(yáng)陽(yáng)極(電源的負(fù)極)轉(zhuǎn)變?yōu)闅潆x子子，空氣中的的氧氣送入燃燃料電池的陰陰極(電源的正極)，負(fù)氧離子通通過(guò)2極間離子導(dǎo)電電的電解質(zhì)到到達(dá)陽(yáng)極與氫氫離子結(jié)合成成水，外電路路則形成電流流。42七、電力新技技術(shù)和發(fā)展趨趨勢(shì)分散的電能儲(chǔ)儲(chǔ)存技術(shù)由于分布式的的電源的應(yīng)用用及提高電網(wǎng)網(wǎng)可靠性和調(diào)調(diào)峰的需要，，分散的儲(chǔ)能能系統(tǒng)的重要要性日益增加加。如：電池儲(chǔ)能能系統(tǒng)、超導(dǎo)儲(chǔ)能系統(tǒng)統(tǒng)、飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)統(tǒng)、燃料電池儲(chǔ)能能系統(tǒng)等。43七、電電力新新技術(shù)術(shù)和發(fā)發(fā)展趨趨勢(shì)6定質(zhì)電電力技技術(shù)定質(zhì)電電力（（CustomPower）技術(shù)術(shù)是應(yīng)應(yīng)用現(xiàn)現(xiàn)代電電力電電子技技術(shù)和和控制制技術(shù)術(shù)為實(shí)實(shí)現(xiàn)電電能質(zhì)質(zhì)量控控制，，為用用戶提提供用用戶特特定要要求的的電力力供應(yīng)應(yīng)的技技術(shù)。。在現(xiàn)代代企業(yè)業(yè)中，，由于于變頻頻調(diào)速速驅(qū)動(dòng)動(dòng)器、、機(jī)器器人、、自動(dòng)動(dòng)生產(chǎn)產(chǎn)線、、精密密的加加工工工具、、可編編程控控制器器、計(jì)計(jì)算機(jī)機(jī)信息息系統(tǒng)統(tǒng)的日日益廣廣泛使使用，，對(duì)電電能質(zhì)質(zhì)量的的控制制提出出了日日益嚴(yán)嚴(yán)格的的要求求。這這些設(shè)設(shè)備對(duì)對(duì)電