電氣讀書報告

本文格式為Word版下載后可任意編輯和復制第第頁電氣讀書報告

同濟高校電子與信息工程學院

讀書報告

課程名稱：電氣工程進展前沿

專業(yè)：電氣工程

學號：

姓名：

前言

特別有幸在討論生一班級第一學期學習了電氣工程進展前沿這門課。電氣工程進展前沿這門課程介紹了電氣工程各個領域的前沿討論方向，使我了解到電氣工程相關領域的技術進展現(xiàn)狀和前沿技術，使我對電氣工程的理解達到了一個新的層次，為畢業(yè)后從事電氣工程及相關領域的設計制造、運行維護和科學討論工作打下了熟悉基礎。

前沿技術是指高技術領域中具有前瞻性、先導性和探究性的重大技術，是將來高技術更新?lián)Q代和新興產(chǎn)業(yè)進展的重要基礎，是國家高技術創(chuàng)新力量的綜合體現(xiàn)。

選擇前沿技術的主要原則：

一是代表世界高技術前沿的進展方向。

二是對國家將來新興產(chǎn)業(yè)的形成和進展具有引領作用。

三是有利于產(chǎn)業(yè)技術的更新?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。

部分內(nèi)容如下：

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

林濟鏗老師：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)換及應用新技術

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)狀與進展

向大為老師：變流器在線監(jiān)測與故障診斷技術

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談體會，所以我打算談談我對我國電力系統(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、關于電力系統(tǒng)進展現(xiàn)狀

改革開放以來，我國電力行業(yè)進展迅猛，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)建設不斷加強，電力環(huán)保成果顯著，電力裝備技術不斷提高，多項技術已經(jīng)達到國際先進水平。進入21世紀，電力需求更加旺盛，進展?jié)摿薮螅娏ㄔO任務仍非常艱難，電力系統(tǒng)的主要進展趨勢是開發(fā)新能源，開發(fā)節(jié)能環(huán)保的新產(chǎn)品，降低設備的功耗，加快討論更高一級的電壓輸電技術，推廣柔性輸電技術，加快電網(wǎng)建設，優(yōu)化資源配置，連續(xù)推動城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設與改造，形成牢靠的配電網(wǎng)絡。鑒于此，我對我國電力系統(tǒng)的進展熟悉概括為擴容、節(jié)能、環(huán)保。

二、關于電力系統(tǒng)容量的擴大

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

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)力不斷進展導致的能源需求增大，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)的進展應當著力于在肯定程度上抑制電力系統(tǒng)向過“巨”進展，因為過于浩大的電力系統(tǒng)要相當高技術的維護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?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、關于電力系統(tǒng)的節(jié)能

隨著人類文明的不斷進步，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，在能源領域的節(jié)能提倡呼聲越來越高。考慮到我國電力能源中，煤電的比例占到7成多，我國的電力系統(tǒng)節(jié)能更是負擔重大，這關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)和輸入電力的設備生產(chǎn)工藝以及結(jié)構(gòu)原理設計。

四、關于電力系統(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。能源領域作為人類生產(chǎn)生活的基礎領域，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，導致電力生產(chǎn)對環(huán)境的影響逐步增大，甚至達到打算性水平。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)設計微網(wǎng)運行、更新設備完善設計以及提高技術環(huán)保節(jié)能的大方向進展。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行發(fā)電的系統(tǒng)，如風能等可再生能源發(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，易滿意負荷需求，有助于可再生能源高效和規(guī)?；?。目前分布式電網(wǎng)面臨著不行調(diào)度，功率波動等問題。分布式發(fā)電技術是充分開發(fā)和利用可再生能源的抱負發(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)供應有力補充和有效支撐，是將來電力系統(tǒng)的重要進展趨勢之一。

智能配電網(wǎng)就是以配電網(wǎng)高級自動化技術為基礎，通過應用和融合先進的測量和傳感技術、掌握技術、計算機和網(wǎng)絡技術、信息與通信等技術，利用智能化的開關設備、配電終端設備，在頑強電網(wǎng)架構(gòu)和雙向通信網(wǎng)絡的物理支持以及各種集成高級應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、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平安、牢靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟、環(huán)保的電力供應和其它附加服務。

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）將促進電網(wǎng)公司和客戶之間的互動溝通，有利于促進電力需求側(cè)管理，使客戶享受更多的電價優(yōu)待，從而進一步提升電力服務水平。有利于供應更加優(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備的應用。

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

現(xiàn)代“微網(wǎng)”的概念于2022年美國Lasseter教授提出。是由負荷和微電源（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“柔性負荷”或“可控負荷”

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)的負擔，利用網(wǎng)內(nèi)通信條件引導用戶參加優(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點的開關進行?？梢曰閭溆?。微網(wǎng)的主要掌握設備有分布式發(fā)電掌握器、可控負荷掌握器、中央能量管理系統(tǒng)、繼電愛護裝置。掌握策略主要有并網(wǎng)PQ掌握、孤島U/f下垂掌握、可控負荷掌握策略、虛擬同步發(fā)電機技術。

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)化的技術基礎。

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

智能配電網(wǎng)的進展目標是實現(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，進行需求側(cè)管理；

⑤降低運行和維護費用；

⑥為用戶供應更多的用電選擇和附加服務。

隨著能源的進展，社會的進步，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)。當今世界正在進行一場以新能源大規(guī)模開發(fā)利用為顯著標志的能源產(chǎn)業(yè)革命。與長期廣泛使用，技術上較為成熟的常規(guī)能源（如煤、石油、自然?氣、水能等）相比，新能源是指在科學技術基礎上開發(fā)利用的特別規(guī)能源，包括風能、太陽能、海洋能、地熱能、生物質(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。

我國當前在新能源發(fā)電及接入技術和技術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)而導致的調(diào)峰力量問題；電網(wǎng)資源配臵力量難以滿意風電基地遠距離電力外送問題；新能源發(fā)電及接入技術標準與檢測認證體系問題；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)建設適應新能源發(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展態(tài)勢。一是需要建設完備的新能源發(fā)電的資源數(shù)據(jù)平臺和運行數(shù)據(jù)平臺；二是要進行新能源電站模型的深化討論，把握風電、光伏等新能源電站的參數(shù)辨識技術；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；四是新能源并網(wǎng)規(guī)劃技術，開發(fā)相應的工具軟件。一是分布式新能源的配電網(wǎng)的規(guī)劃設計技術；二是分布式新能源接入配電網(wǎng)運行掌握技術，三是在分布式儲能、用戶側(cè)的能源高效利用方面進行討論，使得現(xiàn)有配電網(wǎng)能夠適應供電結(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)整時應遵循已有的相關標準和規(guī)程，不應造成在公共連接點（PointofCommonCoupling，PCC）處的電壓和頻率頻繁越限，更不應對所聯(lián)配電網(wǎng)的正常運行造成危害。一般而言，不應由分布式發(fā)電擔當PCC處的電壓調(diào)整，該點的電壓調(diào)整應由電網(wǎng)企業(yè)來負擔，除非與電網(wǎng)企業(yè)達成特地的協(xié)議。

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

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

（4）容量達到肯定大小（如幾百千伏安至1MVA）的分布式發(fā)電，應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)電應配備繼電器，以使其能檢測何時應與電力系統(tǒng)解列，并在條件允許時以孤島方式運行。

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

隨著分布式發(fā)電技術水平的提高、各種分布式電源設備性能不斷改進和效率不斷提高，分布式發(fā)電的成本也在不斷降低，應用范圍也將不斷擴大，可以掩蓋到包括辦公樓、賓館、商店、飯店、住宅、學校、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