《國內(nèi)發(fā)、供電系統(tǒng)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢》講義

1、國內(nèi)發(fā)、供電系統(tǒng)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢講義第一章 國內(nèi)發(fā)電、供電系統(tǒng)現(xiàn)狀介紹目前，國內(nèi)發(fā)電系統(tǒng)由五大發(fā)電集團組成：華能集團公司、華電集團公司、國電集團公司、大唐集團公司、中國電力投資集團公司 國內(nèi)供電系統(tǒng)兩大電網(wǎng)公司：國家電網(wǎng)公司、南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司（廣東、廣西、云南、海南、貴州） 。1949 年，我國發(fā)電裝機容量僅為 184.9 萬千瓦，居世界第二十一位。現(xiàn)在，我國發(fā)電裝機容量達到 9.5 億千瓦，居世界第二位。 19982002年12月繼續(xù)深化電力體制改革，實行“廠網(wǎng)”分開。 在已投運的電廠中，最大的火電廠為鄒縣電廠（ 240 萬 kW），最大的水電站為 水電站（ 330 萬 kW），最大的核電

2、站為大亞灣核電站（180 萬 kW）。全國發(fā)電裝機容量達 3 億 kW 。五大發(fā)電集團簡介： 華能集團是經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)成立的國有重要骨干 企業(yè)，也是自主經(jīng)營、自負盈虧，以經(jīng)營電力為主的世界500強企業(yè)。注冊資本金200億元，經(jīng)營的電廠達154座，裝機容量10438萬千瓦。 華電集團公司注冊資本120億 ，裝機容量將達到80000MW，資產(chǎn)總額2928億元人民幣， 年發(fā)電量2900億千瓦時。擁有國內(nèi)單機容量最大、國產(chǎn)化程度最高的100萬千瓦機組，積極開發(fā)建設(shè)風(fēng)電、核電、生物質(zhì)能、太陽能等清潔能源。國電集團公司：經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)，于2002年12月29日組建全國五大發(fā)電集團之一，裝機容量達22170.2

3、萬千瓦 ，員工人數(shù)11萬余人，國內(nèi)市場占有率達20% ，資產(chǎn)總額達4006.81億元。大唐集團公司注冊資本金51.63億元，總資產(chǎn)645.36億元，發(fā)電裝機規(guī)模達到10017.23萬千瓦，是世界億千瓦級特大型發(fā)電公司，在倫敦、香港、上海三地上市的電力企業(yè)。 中國電力投資集團公司 ： 20年月日經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)組建的全國五大發(fā)電集團之一，資產(chǎn)總額億元，年發(fā)電量億千瓦時，營業(yè)收入達億元 ，注冊資本金人民幣 億元。國內(nèi)供電系統(tǒng)兩大電網(wǎng)公司：國家電網(wǎng)公司、南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司（廣東、廣西、云南、貴州、海南） .國家電網(wǎng)公司：前身“國家電力公司”，2000年實行“廠網(wǎng)分開” 后，原國家電力公司電網(wǎng)業(yè)務(wù)由國家

4、電網(wǎng)公司運行，注冊資本金2000 億元 ，擁有職工150.8萬，資產(chǎn)總額12141億元。售電量22748億KWh,輸電線路長度5532萬公里，變電容量19萬KVA，是全球最大的公用事業(yè)企業(yè)。2010年財富世界500強企業(yè)國家電網(wǎng)位列第八。 南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司：經(jīng)營范圍為廣東、廣西、云南、貴州和海南五?。▍^(qū)），職工總數(shù)30萬人，總裝機容量為1.6億千瓦，220千伏及以上變電容量3億千伏安、輸電線路總長度7.7萬公里。年售電量達5239億千瓦時 ，總資產(chǎn)達4425億元 。 目前我國發(fā)電應(yīng)以火力發(fā)電（74.6%） 、水力發(fā)電（22.5%）為主，風(fēng)力發(fā)電（1.8%）核能發(fā)電（1.0% ）為輔，積極開

5、發(fā)新能源發(fā)電（如太陽能熱發(fā)電、太陽能光發(fā)電、磁流體發(fā)電、潮汐發(fā)電、海洋溫差發(fā)電、波浪發(fā)電、地?zé)岚l(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電等)。 新能源發(fā)電 新能源發(fā)電簡介：新能源是在新技術(shù)基礎(chǔ)上，系統(tǒng)地開發(fā)利用的一次能源，如太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、海洋能、地?zé)崮艿?。它們都屬于可再生清潔能源?無論從世界還是從中國來看，一次化石能源都是有限的，中國的一次化石能 源儲量遠遠低于世界的平均水平，大約只有世界總儲量的 10。從長遠來看，新能源將是未來人類的主要能源來源。 新能源發(fā)電是把新能源轉(zhuǎn)換為電能的過程。一、 太陽能發(fā)電有兩種，光伏發(fā)電和光熱發(fā)電。 光伏效應(yīng)：指的是光照使不 均勻半導(dǎo)體或半導(dǎo)體與金屬結(jié)合的不同部位之間產(chǎn)生

6、電位差的現(xiàn)象。 光太陽能電池：太陽光照射太陽能電池，太陽光的光子在電池里激發(fā)出電子空穴 對，電子和空穴分別向電池的兩端移動，如果外部構(gòu)成通路，就形成電流。 主要應(yīng)用于：航天、微波中繼站、海島燈塔、邊遠地區(qū)用電。上海崇明前衛(wèi)村光伏電站（1051KW）示范工程并網(wǎng)發(fā)電。 上海世博園館（中國館、主題館、未來館、世博中心）太陽能發(fā)電（4687KW）并網(wǎng)發(fā)電。 光熱發(fā)電：是通過聚光裝置利用太陽光加熱工作介質(zhì)至沸點，使其由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)蒸汽，推動汽輪發(fā)電機進行發(fā)電 。 我國在光熱發(fā)電領(lǐng)域起步較晚，北京延慶的中國第一個光熱發(fā)電示范站-八達嶺1000KW塔式光熱電站并網(wǎng)發(fā)電。二、 風(fēng)力發(fā)電 風(fēng)力發(fā)電是一個能量變

7、換的過程：風(fēng)的動能先被風(fēng)力機的槳葉捕獲并 轉(zhuǎn)換為機械能，再經(jīng)過一個含齒輪箱（增速）的機械傳動系統(tǒng)傳遞給發(fā)電機；發(fā) 電機實現(xiàn)機械能到電能的轉(zhuǎn)換。 由于海上風(fēng)力資源風(fēng)豐富，海上的風(fēng)速相對較高且穩(wěn)定，非常具有開發(fā)價值， 因此近海風(fēng)電是國際風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新領(lǐng)域 中國第一個風(fēng)電場于1986 年 4 月在山東榮成并網(wǎng)發(fā)電。目前 國內(nèi)有上海大橋海上風(fēng)電場（10萬千瓦）示范工程接入電網(wǎng)。我國風(fēng)電裝機容量已達 2000 萬 kW。三、海洋能發(fā)電：是利用海洋所蘊藏的能量進行發(fā)電。主要包括：潮汐能、波浪能、海流能、海水溫差能、海水鹽差能等。 潮汐能：是由于月球和太陽等天體的引力使海洋水位發(fā)生潮汐變化而產(chǎn)生的能量。

8、潮汐發(fā)電：它是利用潮水的漲、落產(chǎn)生的水位差所具有的勢能來發(fā)電 。迄今 仍在運行發(fā)電的有江廈、海山和白沙口等三座潮汐電站 就全世界而言，潮汐能源的開發(fā)利用程度還很低。目前制約潮汐能發(fā)電的因 素主要是成本因素，由于常規(guī)電站廉價電費的競爭，建成投產(chǎn)的商 業(yè)用潮汐電站不多。 波浪發(fā)電：原理是將波浪能通過轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)換為機械能、氣壓或液壓的能量，然后通過傳動機構(gòu)驅(qū)動發(fā)動機發(fā)電。由受波體、中間轉(zhuǎn)換裝置、發(fā)電裝置組成。四、生物質(zhì)能發(fā)電：主要是讓生物質(zhì)發(fā)熱,利用其產(chǎn)生的熱能發(fā)電 。生物質(zhì)資源范圍廣泛、數(shù)量巨大，而且存在分散，不像礦物性燃料那樣集中。 其主要有：木柴燃料、農(nóng)作物廢棄物、畜禽糞便、能源植物、城市廢物

9、。山東單縣 生物質(zhì)發(fā)電項目是國內(nèi)第一個建成，于2006年12月1日投產(chǎn)發(fā)電，該廠年消耗農(nóng)林廢棄物25萬噸，年發(fā)電量2億千瓦時。五、地?zé)岚l(fā)電：是利用蒸汽的熱能在汽輪機中轉(zhuǎn)變 為機械能，然后帶動發(fā)電機發(fā)電。目前能夠被地?zé)犭娬纠玫妮d熱體，主要是地下的天然蒸汽和 熱水。1977 年羊八井電站 第一臺機組投入運行，到 1986 年裝機容量已達 1.3 萬 kW。它由 5 眼地?zé)峋┧?單井產(chǎn)量為 75160m3h，水溫為 145170。 電網(wǎng)建設(shè) 電能從生產(chǎn)到用戶一般要經(jīng)過發(fā)電、輸電、變電、配電、用電等環(huán)節(jié)，電能不能大規(guī)模儲存，發(fā)電、輸電、配電和用電在同一瞬間完成。 電網(wǎng)主要設(shè)備：對于交流輸電，輸電

10、網(wǎng)是由升壓變壓器、高壓輸電線路、降壓變壓器組成的。在輸電網(wǎng)中輸電線路、桿塔、絕緣子串、架空線 路等稱為輸電設(shè)備；變壓器、電抗器、電容器、開關(guān)、刀閘、避雷器、電壓互感器、電流互感器、母線等變電一次設(shè)備。繼電保護、監(jiān)視、控制和電力通信等變電二次設(shè)備。 配電網(wǎng)主要由電壓相對較低的配電線路、開關(guān)設(shè)備、互感器 和配電變壓器等構(gòu)成。配電網(wǎng)幾乎都是采用三相交流配電網(wǎng)。電網(wǎng)發(fā)展面臨的形勢 ： 經(jīng)濟社會的快速發(fā)展對作為重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的電力工業(yè)發(fā)展，尤其是電網(wǎng)發(fā)展提出更高的要求。 當(dāng)前，我國電網(wǎng) 發(fā)展總體滯后，城市和農(nóng)村供電水平不高，資源優(yōu)化配置和抵御嚴重自然災(zāi)害的 能力不強。隨著我國經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整，工業(yè)化、城

11、市化水平繼續(xù)加快， 2008 年發(fā)生的嚴重冰雪災(zāi)害和特大地震災(zāi)害，進一步凸顯了加強電 網(wǎng)建設(shè)的重要性和緊迫性。 氣候變化和低碳經(jīng)濟 ： 國際社會對氣候變化問題的高度關(guān)注，能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化和提高能源效率成為世界 各國獲得國際話語權(quán)、彰顯國際競爭力和實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要內(nèi)容，電網(wǎng)作為 能源供應(yīng)體系的重要環(huán)節(jié)，勢必在節(jié)能減排領(lǐng)域承擔(dān)更加艱巨的任務(wù)。 能源資源優(yōu)化配置與清潔能源發(fā)展 ： 我國能源資 源主要分布在西部、北部和西南等經(jīng)濟落后地區(qū)，而能源消費主要集中在東 中部經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)。位于西部和北部的大煤電基地、西南大水電基地與東部負荷中心 的距離一般為 8003000 公里，距離遠，因此，依托特高壓輸電技

12、術(shù)，實現(xiàn)電力外 送，成為我國現(xiàn)代化能源運輸?shù)闹匾獌?nèi)容。 清潔能源：水電、風(fēng)電和太陽能發(fā)電等。多元化服務(wù)需求 ： 根據(jù)用戶需要及峰谷電價，調(diào)整用電時 間，提高用戶經(jīng)濟性和安全性；用戶可以根據(jù)自己的用電習(xí)慣、電價水平以 及用電環(huán)境，設(shè)定參數(shù)，自動優(yōu)化用電方式，達到最佳用電效果。 智能電網(wǎng)： 智能電網(wǎng)是世界電網(wǎng)發(fā)展趨勢 堅強智能電網(wǎng)概念：是以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅強網(wǎng)架為基礎(chǔ)，以 通信信息平臺為支撐，具有信息化、自動化、互動化特征，包含電力系統(tǒng)的發(fā)電、 輸電、變電、配電、用電和調(diào)度各個環(huán)節(jié)，覆蓋所有電壓等級，實現(xiàn)“電力流、 信息流、業(yè)務(wù)流”的高度一體化融合的現(xiàn)代電網(wǎng)。主要內(nèi)涵是：

13、 堅強可靠：是指擁有堅強的網(wǎng)架、強大的電力輸送能力和安全可靠的電力 供應(yīng)。發(fā)生故障時，能夠快速檢測、定位和隔離故障，并指導(dǎo)作業(yè)人員快速確定停電原因，恢復(fù)供 電。 經(jīng)濟高效：是指提高電網(wǎng)輸送效率，降低成本，促進能源資源 的高效利用； 清潔環(huán)保：降低能源消耗和污染物排放； 透明開放：電力市場化提供透明、開放的平臺友好互動：友好兼容各類電源和用戶的接入與 退出，激勵電源和用戶主動參與電網(wǎng)調(diào)節(jié)。 另外能兼容大量分布式電源的接入。儲能設(shè)備、太陽能電池板等小型發(fā)電設(shè) 備廣泛分布于用戶側(cè)，可以在用電低谷時接納電網(wǎng)富余電能，并可以與 小型發(fā)電裝置一起在用電高峰時向電網(wǎng)輸送電能，以達到削峰填谷，減小發(fā)電裝機容量

14、。堅強智能電網(wǎng)在技術(shù)上要實現(xiàn)信息化、自動化、互動化： 信息化：能采用數(shù)字化的方式清晰表述電網(wǎng)特性及狀態(tài)，實 現(xiàn)各類信息精確、高效采集與傳輸，從而實現(xiàn)電網(wǎng)信息的高度集成、分析和利用； 自動化：提高電網(wǎng)自動運行與管理水平電動汽車與充電設(shè)施汽車“無油”時代 目前，全球能源形勢異常嚴峻，發(fā)展新能源汽車 迫在眉睫。 電動汽車的優(yōu)點：減少城市大氣污染，改善空氣質(zhì)量；由于電力可以從多種一次能源 獲得，如煤、核能、水力、風(fēng)力、光、熱等，解除人們對石油資源日漸枯竭的擔(dān) 心。 電動汽車還可以充分利用晚間用電低谷時富余的電力充電，使發(fā)電設(shè)備日夜 都能充分利用，大大提高其經(jīng)濟效益。 電動汽車的研究和應(yīng)用成為汽車工業(yè)的

15、一個“熱點” ，世界各國產(chǎn)業(yè)競爭的戰(zhàn)略制高點。電動汽車在我國正在進入快速發(fā)展新階 段。電動汽車分類 純電動汽車：完全由蓄電池提供動力的汽車，有可充電電池作為儲能 方式，用電動機來驅(qū)動車輛的行駛?；旌蟿恿ζ嚕褐秆b有兩種或兩種以上的動力源的汽車，當(dāng)前混合動力汽車 一般是指用內(nèi)燃機車和電動機驅(qū)動的混合動力汽車。燃料電池電動汽車：采用燃料電池作為動力源的電動汽車。 外接充電式混合動力汽車：以電力驅(qū)動，同時搭配汽油或柴油內(nèi)燃機引擎，并可外接電源對汽車進行充電的汽車。 今后三年內(nèi)我國要形成50 萬輛純電動、充電式混合動力和普通型混合動力等新能源汽車產(chǎn)能，新能源 汽車銷量占乘用車銷售總量的 5左右。201

16、5 年，我國純電動 汽車保有量有望達到 266 萬輛，達到乘用車總量的 10%。 電動汽車充電設(shè)施 ： 主要包括充電站、充電樁、換電站。其中充電站的充電模式有整車充電方式、更換電池方式。 常規(guī)充電模式交流充電，充電時間4 - 8小時，充電電流不超過32A 快速充電模式直流充電模式，充電時間20分鐘到1小時，充電電流不超過0.2C 1C，要求的電池容量較大，為200 500安時。 第二章 發(fā) 、供電前沿技術(shù) 前沿技術(shù)通常被認為是高技術(shù)領(lǐng)域中具有前瞻性、先導(dǎo)性和探索性的重大技術(shù)，是未來高技術(shù)更新?lián)Q代和新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。 第一節(jié) 新型發(fā)電技術(shù) 1、核聚變發(fā)電 原子核結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時能釋放出大量的

17、能量，稱為核能。核能發(fā)電的優(yōu)點主要有以下幾個：（1）干凈清潔；（2）用之 不竭；（3）經(jīng)濟；（4）安全。作為一種新能源，核能的和平利用，特別是核能發(fā) 電在世界范圍內(nèi)發(fā)展非常迅速。核能發(fā)電分為裂變能和聚變能兩種。 2、燃料電池燃料電池是一種不經(jīng)過燃燒而以電化學(xué)反應(yīng)方式將儲存在燃料和氧化劑中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電裝置。燃料電池是名副其實的能量轉(zhuǎn)換裝置，原 則上只要燃料和氧化劑可以連續(xù)不斷地從外界供給電池，反應(yīng)產(chǎn)物可以連續(xù)不斷 地從電池排出，燃料電池就能連續(xù)放電。燃料電池和傳統(tǒng)發(fā)電相比，具有的優(yōu)勢：（1）能量轉(zhuǎn)換效率高，其 有效能效可達 60%-70%，理論轉(zhuǎn)換效率可達 90%；（2）比能量或

18、比功率高；（3）使用能力強，可以使用各種初級燃料，也可以使用發(fā)電廠不宜使用的低質(zhì)燃料，但需要專門加工。（4）污染小，噪聲低，大大減少污染排放；（5）可靠性高。近年來，燃料電池汽車的發(fā)展也很迅猛，其具有低排放、 燃料多樣化、效率高和性能高等特點，在成本和整體性能上也明顯優(yōu)于其它電池 的電動汽車。3、高空風(fēng)力發(fā)電目前高空風(fēng)力發(fā)電主要有兩種構(gòu)架方式：第一種是在空中建造發(fā)電站，在高空發(fā)電，然后通過電纜輸送到地面；第二種類似放“風(fēng)箏”，通過拉伸產(chǎn)生機械 能，再由發(fā)電機轉(zhuǎn)換為電能。高空風(fēng)是一種廣泛、相對可靠且潛力巨大，在距地面大約 50012000m 的高度，有足夠的風(fēng)量滿足目前全 球百倍的電力需要。如果

19、能夠克服風(fēng)力間歇性問題，高空的風(fēng)力將可變成具有無 限潛力的能源寶庫。 目前高空風(fēng)力發(fā)電項目在國外也僅停留在試驗階段，還面臨諸多技術(shù)難題 。 4、其他新型發(fā)電技術(shù) 目前，還有一些其他新型發(fā)電技術(shù)尚在研究試驗中。例如，海水抽水蓄能發(fā)電是將海洋作為下游或者上游水庫而節(jié)省建設(shè)費用的新型抽水蓄能發(fā)電方式； 煤 炭氣化復(fù)合發(fā)電是利用高溫把煤炭氣化以提高能源利用率并減少有害氣體排放 的發(fā)電方式；太陽能熱氣流發(fā)電是利用溫室效應(yīng)、煙囪效應(yīng)和渦輪旋轉(zhuǎn)發(fā)電技術(shù) 組合形成全新的發(fā)電方式； 太空太陽能發(fā)電是利用太陽能電池板將太空中的太陽 能轉(zhuǎn)化為電能并傳輸回地面使用等。 第二節(jié) 新型輸電技術(shù)新型輸電技術(shù)：新型直流輸電、

20、半波交流輸電、分頻輸電、多相輸電、無線輸電等。1、新型直流輸電 在高壓直流輸電系統(tǒng)中，只有輸電環(huán)節(jié)是直流電，發(fā)電和用電系統(tǒng)仍然是交流電。在輸電線路的始端，發(fā)電系統(tǒng)的 交流電經(jīng)換流變壓器升壓后，送到整流器中去，整流器將高壓交流電變?yōu)楦邏褐?流電，而直流電通過輸電線路傳輸?shù)侥孀兤髦?。逆變器的結(jié)構(gòu)與整流器相同而作用相反，是把高壓直流電變?yōu)楦邏航涣麟姡俳?jīng)過換流變壓器降壓后，電能就輸送到受端交流系統(tǒng)中。2、半波交流輸電 半波交流輸電是指輸電的電氣距離接近 1 個工頻半波（對于 50Hz 系統(tǒng)來說為 3000 km）的超 遠距離的三相交流輸電。3、分頻輸電 輸電系統(tǒng)的傳輸功率與電壓的平方成正比，與系統(tǒng)的

21、電抗成反比，而電抗與工作頻率成正比。因此，降低輸電系統(tǒng)頻率顯然能成比例地提高系統(tǒng)的輸送功率極限?；谶@一思路，我國率先提出了分頻輸電系統(tǒng)，適合于原動機轉(zhuǎn)速較低的水電 及風(fēng)電等可再生能 源發(fā)電，經(jīng)遠距離輸電接入系統(tǒng)的應(yīng)用。將發(fā)電機的低頻電能升壓后送至輸 電線路，而線路電抗因低頻成比例的下降，達到分頻效果，因此可大幅度提高線 路輸送容量；最后通過倍頻變壓器向工頻電力系統(tǒng)供電。4、多相輸電 多相輸電是指相數(shù)多于 3相的交流輸電技術(shù)。優(yōu)點，例如：降低了線路線電壓 和相電壓的比值；線路正序電抗下降，而輸送功率將大幅提高等。但是輸電網(wǎng)架結(jié)構(gòu)復(fù)雜，短路類型多，繼電保護難以實現(xiàn)，限制了它的大規(guī)模應(yīng)用。5、無線

22、輸電 （1）微波輸電 微波輸電是先通過微波轉(zhuǎn)換器將工頻交流電變換成微波（波長介于無線電波和紅外線輻射間的電磁波），再通過發(fā)射站的微波發(fā)射天線送到空間，然后傳輸 到地面微波接收站，最后通過轉(zhuǎn)換器將微波變換成工頻交流電，供用戶使用。微 波輸電技術(shù)與無線電通訊中所用發(fā)射與接收技術(shù)并無本質(zhì)區(qū)別。但是前者著眼于 傳輸能量，而非附載于能量之上的信息。（2）激光輸電激光是一種頻率極高的高強度光束。由于激光方向性強，轉(zhuǎn)換效率高，利用激光可攜帶大量的能量，激光能量到電能的轉(zhuǎn)換可通過光電池完成。目前，要實現(xiàn)無線輸電技術(shù)的工程應(yīng)用，還有許多技術(shù)問題需要深入研究，如電功率和微波（或激光）之間相互轉(zhuǎn)換時的電磁輻射問題等

23、。 隨著各項基礎(chǔ)理論技術(shù)的發(fā)展、可再生能源全面開發(fā)和智能電網(wǎng)的發(fā)展與完善，各 種輸電方式都會在其適合的領(lǐng)域得到充分的發(fā)展。目前比較成熟的是輕型直流輸 電，而其他的輸電技術(shù)制約于科學(xué)技術(shù)水平和技術(shù)經(jīng)濟性能，還需要大量的理論 研究和工程試驗。 第三節(jié) 新型變電技術(shù)1、電力電子變壓器 電力電子變壓器是一種通過電力電子 變換技術(shù)實現(xiàn)電力系統(tǒng)中的電壓變換和能量傳遞的新型變壓器。同傳統(tǒng)的變壓器 相比，有三個顯著的特點：（1）體積小、環(huán)保效果好；（2）具有極高的供電 質(zhì)量和效率，能夠提供滿足用戶要求的電能；（3）分散式變電。拿純凈水來打比 方，如果在純凈水中，適當(dāng)?shù)募尤敫黝愑幸娴牡V物質(zhì)，就能滿足不同人群需要

24、了， 同樣，如果能夠安裝不同形式電能轉(zhuǎn)換（不同頻率、電壓等）的電力電子變壓器，就能滿足大家對各類電力的需求了。 隨著在高頻大功率雙向電力電子開關(guān)器件和電力電子變壓器控制技術(shù)方面研究的進展，預(yù)計在不遠的將來會越來越依賴電力電子變換技術(shù)對電力能量進行 轉(zhuǎn)換與控制，使用電力電子變壓器替代傳統(tǒng)的配電變壓器，實現(xiàn)電能的“綠色變 換”也會成為現(xiàn)實。 第四節(jié) 新型配電技術(shù)1、同步開斷技術(shù) 目前的高壓開關(guān)大都是機械開關(guān)，開斷時間長、分散性大。這種慢過程的機械開斷容易引起操作過電壓，加速設(shè)備老化或者直接損害設(shè)備。同步開斷又稱智能開關(guān)，是在電壓或電流的指定相位完成電路的斷開或閉合。在理論上應(yīng)用同步開斷技術(shù)可完全避

25、免電力系統(tǒng)的 操作過電壓。這樣，由操作過電壓決定的電力設(shè)備絕緣水平可大幅度降低，由于 操作引起設(shè)備（包括斷路器本身）的損壞也可大大減少。2、即插即用技術(shù) “即插即用”，就是為用戶擁有的分布式電源（如光伏電池、燃料電池等）及新型用電設(shè)備（如電動汽車）等，提供便捷、安全、可靠的接入電網(wǎng)的方 式，保證用戶設(shè)備與電網(wǎng)互聯(lián)后，均正常運行。 用戶可以在自身能源充足時，將風(fēng)電機組、光伏電池等電源接入電網(wǎng)售電 而獲得收益；電動汽車可以在任何地方任何時間方便地進行充電。 第五節(jié) 新材料與超導(dǎo)電力技術(shù) 一、 新材料1、復(fù)合材料 傳統(tǒng)輸電線路一般采用鋼芯鋁絞線, 鋼芯較粗。如 果采用復(fù)合材料（如碳纖維）作芯，能以更小的半徑獲得同樣的強度，并且更輕， 可使載流量提高一倍。復(fù)合材料桿塔具有尺寸小、質(zhì)量輕、絕緣和抗腐蝕性能好，更堅固耐用。2、 納米材料 表面污損的導(dǎo)線容易發(fā)生污閃事故，而憎水材料卻具有自清潔能力。 “納米雜化” 技術(shù)可幫助人們獲得具有更大憎水性的納米材料，將這種材料制成涂料涂在導(dǎo)線上，就為輸電線