電氣讀書報告

本文格式為Word版下載后可任意編輯和復(fù)制第第頁電氣讀書報告

同濟(jì)高校電子與信息工程學(xué)院

讀書報告

課程名稱：電氣工程進(jìn)展前沿

專業(yè)：電氣工程

學(xué)號：

姓名：

前言

特別有幸在討論生一班級第一學(xué)期學(xué)習(xí)了電氣工程進(jìn)展前沿這門課。電氣工程進(jìn)展前沿這門課程介紹了電氣工程各個領(lǐng)域的前沿討論方向，使我了解到電氣工程相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)展現(xiàn)狀和前沿技術(shù)，使我對電氣工程的理解達(dá)到了一個新的層次，為畢業(yè)后從事電氣工程及相關(guān)領(lǐng)域的設(shè)計制造、運行維護(hù)和科學(xué)討論工作打下了熟悉基礎(chǔ)。

前沿技術(shù)是指高技術(shù)領(lǐng)域中具有前瞻性、先導(dǎo)性和探究性的重大技術(shù)，是將來高技術(shù)更新?lián)Q代和新興產(chǎn)業(yè)進(jìn)展的重要基礎(chǔ)，是國家高技術(shù)創(chuàng)新力量的綜合體現(xiàn)。

選擇前沿技術(shù)的主要原則：

一是代表世界高技術(shù)前沿的進(jìn)展方向。

二是對國家將來新興產(chǎn)業(yè)的形成和進(jìn)展具有引領(lǐng)作用。

三是有利于產(chǎn)業(yè)技術(shù)的更新?lián)Q代，實現(xiàn)跨更加展。

四是具備較好的人才隊伍和討論開發(fā)基礎(chǔ)。

部分內(nèi)容如下：

牟龍華老師：分布式發(fā)電與微網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)、面對智能電網(wǎng)的區(qū)域集成愛護(hù)張逸成老師：大功率DC/DC變換器的關(guān)鍵技術(shù)及問題

林濟(jì)鏗老師：智能電網(wǎng)

金立軍老師：電氣絕緣與故障檢測

李銳華老師:新能源轉(zhuǎn)換及應(yīng)用新技術(shù)

朱琴躍老師:高速列車

康勁松老師：電動汽車電驅(qū)動系統(tǒng)現(xiàn)狀與進(jìn)展

向大為老師：變流器在線監(jiān)測與故障診斷技術(shù)

等。

在此，感謝全部講課的15位老師的辛勤付出。

本次結(jié)課論文的要求是選取各位老師所講的一個方面來談?wù)勼w會，所以我打算談?wù)勎覍ξ覈娏ο到y(tǒng)以及分布式發(fā)電與微網(wǎng)的思索。

對電力系統(tǒng)的思索

一、關(guān)于電力系統(tǒng)進(jìn)展現(xiàn)狀

改革開放以來，我國電力行業(yè)進(jìn)展迅猛，電源結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整，火電優(yōu)化水平提高，水電、核電開發(fā)力度加大，電網(wǎng)建設(shè)不斷加強，電力環(huán)保成果顯著，電力裝備技術(shù)不斷提高，多項技術(shù)已經(jīng)達(dá)到國際先進(jìn)水平。進(jìn)入21世紀(jì)，電力需求更加旺盛，進(jìn)展?jié)摿薮螅娏ㄔO(shè)任務(wù)仍非常艱難，電力系統(tǒng)的主要進(jìn)展趨勢是開發(fā)新能源，開發(fā)節(jié)能環(huán)保的新產(chǎn)品，降低設(shè)備的功耗，加快討論更高一級的電壓輸電技術(shù)，推廣柔性輸電技術(shù)，加快電網(wǎng)建設(shè)，優(yōu)化資源配置，連續(xù)推動城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設(shè)與改造，形成牢靠的配電網(wǎng)絡(luò)。鑒于此，我對我國電力系統(tǒng)的進(jìn)展熟悉概括為擴(kuò)容、節(jié)能、環(huán)保。

二、關(guān)于電力系統(tǒng)容量的擴(kuò)大

首先，我覺得我國電力系統(tǒng)容量擴(kuò)大的需求從側(cè)面反映了我國經(jīng)濟(jì)的快速進(jìn)展和

人民生活水平的不斷提高，這是讓人值得興奮的事。電力系統(tǒng)容量的不斷增大不僅是因為我國生產(chǎn)力不斷進(jìn)展導(dǎo)致的能源需求增大，也反映了我國能源需求與實際分布的不對稱。鑒于此，我覺得我國電力系統(tǒng)的進(jìn)展應(yīng)當(dāng)著力于在肯定程度上抑制電力系統(tǒng)向過“巨”進(jìn)展，因為過于浩大的電力系統(tǒng)要相當(dāng)高技術(shù)的維護(hù)和保障措施才能保證其較低的故障率，若其一旦故障會造成大面積停電，影響很大。需求增大而系統(tǒng)不能過大，則要求盡量結(jié)合當(dāng)?shù)氐哪茉唇Y(jié)構(gòu)實現(xiàn)電力的自給自足。其次，建立小范圍區(qū)域內(nèi)的電力能源調(diào)動平衡。再次，建立全國性的主干能源線路以備大范圍停電。

三、關(guān)于電力系統(tǒng)的節(jié)能

隨著人類文明的不斷進(jìn)步，能源的消耗水平日益上升。尤其考慮到化石能源的不行再生性，在能源領(lǐng)域的節(jié)能提倡呼聲越來越高?？紤]到我國電力能源中，煤電的比例占到7成多，我國的電力系統(tǒng)節(jié)能更是負(fù)擔(dān)重大，這關(guān)系到我國能源的平安和國民生活的穩(wěn)定。電力系統(tǒng)的節(jié)能主要體現(xiàn)在電廠的廠用電率和輸電時的線損率。這兩項的優(yōu)化主要體現(xiàn)在生產(chǎn)和輸入電力的設(shè)備生產(chǎn)工藝以及結(jié)構(gòu)原理設(shè)計。

四、關(guān)于電力系統(tǒng)的環(huán)保

在環(huán)境日益惡化的今日，環(huán)保一詞無處不在。能源領(lǐng)域作為人類生產(chǎn)生活的基礎(chǔ)領(lǐng)域，注意環(huán)保尤其重要。雖然電力作為能源家族中較為環(huán)保的存在，其在生產(chǎn)階段對環(huán)保的要求同樣不行丟棄。由于電力需求日益增大，導(dǎo)致電力生產(chǎn)對環(huán)境的影響逐步增大，甚至達(dá)到打算性水平。鑒于此，我國的電力生產(chǎn)要注意增大更加清潔的風(fēng)電、水電、核電以及太陽能發(fā)電等的比重并加大新的清潔能源的開發(fā)。

五、結(jié)論

隨著我國對電量需求的不斷增大，我覺得我國電力系統(tǒng)將向著大網(wǎng)設(shè)計微網(wǎng)運行、更新設(shè)備完善設(shè)計以及提高技術(shù)環(huán)保節(jié)能的大方向進(jìn)展。在我國一代代電力人的不懈努力下，我國電力系統(tǒng)的前景將無限光明。

對分布式發(fā)電與微網(wǎng)的思索

分布式發(fā)電系統(tǒng)是利用多種分散的能源進(jìn)行發(fā)電的系統(tǒng)，如風(fēng)能等可再生能源發(fā)電系統(tǒng)以及CCHP，分布式發(fā)電系統(tǒng)具有可利用豐富的清潔和可再生能源的優(yōu)點，但一些可再生能源具有間歇性和隨機性。分布式電源接入常規(guī)電網(wǎng)并網(wǎng)運行，易滿意負(fù)荷需求，有助于可再生能源高效和規(guī)?；谩Ｄ壳胺植际诫娋W(wǎng)面臨著不行調(diào)度，功率波動等問題。分布式發(fā)電技術(shù)是充分開發(fā)和利用可再生能源的抱負(fù)發(fā)生，它具有投資小、清潔環(huán)保、供電牢靠和發(fā)電方式敏捷等優(yōu)點，可以對將來大電網(wǎng)供應(yīng)有力補充和有效支撐，是將來電力系統(tǒng)的重要進(jìn)展趨勢之一。

智能配電網(wǎng)就是以配電網(wǎng)高級自動化技術(shù)為基礎(chǔ)，通過應(yīng)用和融合先進(jìn)的測量和傳感技術(shù)、掌握技術(shù)、計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息與通信等技術(shù)，利用智能化的開關(guān)設(shè)備、配電終端設(shè)備，在頑強電網(wǎng)架構(gòu)和雙向通信網(wǎng)絡(luò)的物理支持以及各種集成高級應(yīng)用功能的可視化軟件支持下，允許可再生能源和分布式發(fā)電單元的大量接入和微網(wǎng)運行，鼓舞各類不同電力用戶樂觀參加電網(wǎng)互動，以實現(xiàn)配電網(wǎng)在正常運行狀態(tài)下完善的監(jiān)測、愛護(hù)、掌握、優(yōu)化和非正常運行狀態(tài)下的自愈掌握，最終為電力用戶供應(yīng)平安、牢靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的電力供應(yīng)和其它附加服務(wù)。

傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)是一個剛性系統(tǒng)，柔性及可組性較差。智能電網(wǎng)可實現(xiàn)對電網(wǎng)的全景信息的獵取和掌握；與傳統(tǒng)電網(wǎng)相比，智能電網(wǎng)將進(jìn)一步優(yōu)化各級電網(wǎng)掌握。目前用戶停電95％以上是由配電網(wǎng)的緣由引起的，智能配電系統(tǒng)所具有的自愈功能將使事故發(fā)生時用戶遭受的停電風(fēng)險降至最低。

智能配電系統(tǒng)的雙向性（雙路通信、雙向表計）將促進(jìn)電網(wǎng)公司和客戶之間的互動溝通，有利于促進(jìn)電力需求側(cè)管理，使客戶享受更多的電價優(yōu)待，從而進(jìn)一步提升電力服務(wù)水平。有利于供應(yīng)更加優(yōu)質(zhì)的電能（定制電力）、用戶分布式新能源大量接入以及各種新型電氣設(shè)備的應(yīng)用。

智能配電網(wǎng)可實現(xiàn)配電網(wǎng)優(yōu)化運行，供應(yīng)更加牢靠的電能，推動新能源革命，促進(jìn)環(huán)保和可持續(xù)進(jìn)展。

現(xiàn)代“微網(wǎng)”的概念于2022年美國Lasseter教授提出。是由負(fù)荷和微電源（分布式電源）及儲能裝置共同組成的有機系統(tǒng)。微電源主要通過電力電子技術(shù)實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換和掌握。

微網(wǎng)的形式和種類多種多樣，能夠整合多種形式的分布式電源，將微電源、電網(wǎng)和用電設(shè)備有機地整合，實現(xiàn)多種能量形式集中管控。

微網(wǎng)對配電網(wǎng)來說是“柔性負(fù)荷”或“可控負(fù)荷”

眾多的微網(wǎng)接入后對配電網(wǎng)及電網(wǎng)的影響不行忽視。

微網(wǎng)可實現(xiàn)優(yōu)化負(fù)荷特性，對智能用電的掌握，同時微網(wǎng)是智能配電網(wǎng)的有力支撐，通過優(yōu)化組合電源的運行方式減輕配電網(wǎng)的負(fù)擔(dān)，利用網(wǎng)內(nèi)通信條件引導(dǎo)用戶參加優(yōu)化過程。

微網(wǎng)的運行方式可分為孤島運行與并網(wǎng)運行兩種運行模式，運行方式轉(zhuǎn)變是平滑、可控的，通過PCC點的開關(guān)進(jìn)行?？梢曰閭溆?。微網(wǎng)的主要掌握設(shè)備有分布式發(fā)電掌握器、可控負(fù)荷掌握器、中央能量管理系統(tǒng)、繼電愛護(hù)裝置。掌握策略主要有并網(wǎng)PQ掌握、孤島U/f下垂掌握、可控負(fù)荷掌握策略、虛擬同步發(fā)電機技術(shù)。

智能配電信息系統(tǒng)在智能電網(wǎng)中起到重要作用，是配電系統(tǒng)各部件實現(xiàn)相互聯(lián)系的重要保障，是實現(xiàn)兼容、自愈、互動和優(yōu)化的技術(shù)基礎(chǔ)。

內(nèi)容涵蓋信息整合、設(shè)備管理、用戶需求管理、業(yè)務(wù)流程管理、運行調(diào)度管理及信息平安等。

智能配電網(wǎng)的進(jìn)展目標(biāo)是實現(xiàn)電網(wǎng)自愈，以下問題需要集中討論、迫切解決：①分布式與可再生能源的無縫接入與微網(wǎng)運行；

②提高供電牢靠性和電能質(zhì)量；

③降低擾動對電網(wǎng)的影響和停電對用戶的影響；

④增加用戶的互動作用，鼓舞用戶參加電網(wǎng)調(diào)峰，進(jìn)行需求側(cè)管理；

⑤降低運行和維護(hù)費用；

⑥為用戶供應(yīng)更多的用電選擇和附加服務(wù)。

隨著能源的進(jìn)展，社會的進(jìn)步，科技和信息化水平的不斷提高以及全球資源與環(huán)境問題的日益突出，能源的開發(fā)利用面臨著新的挑戰(zhàn)。當(dāng)今世界正在進(jìn)行一場以新能源大規(guī)模開發(fā)利用為顯著標(biāo)志的能源產(chǎn)業(yè)革命。與長期廣泛使用，技術(shù)上較為成熟的常規(guī)能源（如煤、石油、自然?氣、水能等）相比，新能源是指在科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)上開發(fā)利用的特別規(guī)能源，包括風(fēng)能、太陽能、海洋能、地?zé)崮堋⑸镔|(zhì)能、氫能、核聚變能。從世界來看，一次化石能源是有限的，從長期來看，新能源將是將來人類的主要能源來源，新能源發(fā)電是指把新能源轉(zhuǎn)換為電能的過程。

我國當(dāng)前在新能源發(fā)電及接入技術(shù)和技術(shù)管理層面存在的問題主要為以下幾個方面：由于電源結(jié)構(gòu)而導(dǎo)致的調(diào)峰力量問題；電網(wǎng)資源配臵力量難以滿意風(fēng)電基地遠(yuǎn)距離電力外送問題；新能源發(fā)電及接入技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與檢測認(rèn)證體系問題；新能源發(fā)電功率猜測及調(diào)度決策支撐系統(tǒng)問題；及配電網(wǎng)建設(shè)適應(yīng)新能源發(fā)電分布式接入問題。

光伏發(fā)電將呈現(xiàn)大規(guī)模集中接入與分散接入并舉的進(jìn)展態(tài)勢。一是需要建設(shè)完備的新能源發(fā)電的資源數(shù)據(jù)平臺和運行數(shù)據(jù)平臺；二是要進(jìn)行新能源電站模型的深化討論，把握風(fēng)電、光伏等新能源電站的參數(shù)辨識技術(shù)；三是結(jié)合新能源發(fā)電并網(wǎng)運行調(diào)度對仿真分析提出的新要求，討論適用于不同時空尺度下的時序仿真技術(shù)；四是新能源并網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)，開發(fā)相應(yīng)的工具軟件。一是分布式新能源的配電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計技術(shù)；二是分布式新能源接入配電網(wǎng)運行掌握技術(shù)，三是在分布式儲能、用戶側(cè)的能源高效利用方面進(jìn)行討論，使得現(xiàn)有配電網(wǎng)能夠適應(yīng)供電結(jié)構(gòu)變化帶來的運行方式差異，逐步實現(xiàn)分布式新能源的即插即用。

分布式發(fā)電接入配電網(wǎng)時，除基本要求外，還需要滿意一些其他要求，主要包括對配電網(wǎng)事故狀況下的響應(yīng)要求、電能質(zhì)量方面的要求、形成孤島運行方式時的要求、掌握和愛護(hù)方面的要求以及投運試驗的要求等。

1.分布式發(fā)電接入配電網(wǎng)的基本要求

（1）與配電網(wǎng)并網(wǎng)時，可按系統(tǒng)能接受的恒定功率因素或恒定無功功率輸出的方式運行。分布式發(fā)電本身允許采納自動電壓調(diào)整器，但在運行電壓調(diào)整時應(yīng)遵循已有的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程，不應(yīng)造成在公共連接點（PointofCommonCoupling，PCC）處的電壓和頻率頻繁越限，更不應(yīng)對所聯(lián)配電網(wǎng)的正常運行造成危害。一般而言，不應(yīng)由分布式發(fā)電擔(dān)當(dāng)PCC處的電壓調(diào)整，該點的電壓調(diào)整應(yīng)由電網(wǎng)企業(yè)來負(fù)擔(dān)，除非與電網(wǎng)企業(yè)達(dá)成特地的協(xié)議。

（2）采納同期或準(zhǔn)同期裝置與配電網(wǎng)并網(wǎng)時，不應(yīng)造成電壓過大的波動。

（3）分布式發(fā)電的接地方案及相應(yīng)的愛護(hù)應(yīng)與配電網(wǎng)原有的接地方式相協(xié)調(diào)。

（4）容量達(dá)到肯定大?。ㄈ鐜装偾Х仓?MVA）的分布式發(fā)電，應(yīng)將其連接處的有功功率、無功功率的輸出量和連接狀態(tài)等方面的信息傳給配電網(wǎng)的掌握調(diào)度中心。

（5）分布式發(fā)電應(yīng)配備繼電器，以使其能檢測何時應(yīng)與電力系統(tǒng)解列，并在條件允許時以孤島方式運行。

（6）與配電網(wǎng)間的隔離裝置應(yīng)當(dāng)是平安是，以免在設(shè)備檢修時造成人員傷亡。

隨著分布式發(fā)電技術(shù)水平的提高、各種分布式電源設(shè)備性能不斷改進(jìn)和效率不斷提高，分布式發(fā)電的成本也在不斷降低，應(yīng)用范圍也將不斷擴(kuò)大，可以掩蓋到包括辦公樓、賓館、商店、飯店、住宅、學(xué)校、醫(yī)院、福利院、療養(yǎng)院、高校、體育館等多種場所。目前，這種電源