电力电子在电力系统中的应用-储能技术

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电力电子技术在电力系统中的应用文档电力电子技术在电力系统中的应用随着工业化进程的不断推进和能源消费的不断增加,现代社会对电力的需求越来越急切。

而在新能源、能量储存和智能电网等相关技术的不断发展和完善下,电力电子技术也不断被应用于电力系统中,成为支撑电力系统可靠性和安全性的重要技术之一。

一、电力电子技术在智能电网中的应用智能电网是一种基于电力电子技术和通信技术的新型电网,其具有能量效率高、可靠性高、灵活性强、响应速度快等特点。

智能电网中主要应用了以下几种电力电子技术:1.改进的高压直流输电技术直流输电技术可以降低输电损失,提高电力系统的稳定性,满足能源长距离输送的需求。

然而,传统的直流输电技术存在成本高、电压平稳性差等问题。

改进的高压直流输电技术通过引入成熟的电力电子技术,如换流、滤波和快速保护等,可以显著提高电压平稳性和输电效率,有助于实现远距离大容量能量输送。

2.分布式发电系统控制技术分布式发电系统是指将小型发电机与电网连接,形成微网,通过整合不同的能源来满足用户的需求。

而电力电子技术可以通过转换电流、控制电压等方式,实现分布式能源的高效控制和管理,提高系统的负载平衡能力和稳定性。

3.储能技术电力储能技术是指通过将电能转换为其他形式存储,以便在需要时释放电能为电力供应系统所使用。

电力电子技术可以将电力储能系统与电力输配电设施连接起来,并控制电流方向、充放电等过程,提高储能效率和安全性。

二、电力电子技术在新能源领域中的应用1.可再生能源发电控制技术可再生能源发电是科技和环保的结晶,减少了石油、煤炭等传统发电方式所带来的污染和浪费。

然而,可再生能源出现的不稳定性和不可控性,一定程度上受限了其应用范围。

而电力电子技术可以通过电压转换和频率转换等技术手段管理电网输入的不稳定电量,实现对电力输出的更好控制和调节,提高可再生能源的发电效率。

2.电动车充电技术电动车的充电功能离不开电力电子技术,通过电池管理系统、充电器、控制器等设备的配合,可以实现电动车的快速充电和稳定运行。

储能技术及其在现代电力系统中的应用

储能技术及其在现代电力系统中的应用

储能技术及其在现代电力系统中的应用内容摘要从电力系统安全高效运行的角度论述了电能存储技术的重要性,介绍了目前常用的几种储能技术的发展现状,指出了该领域当前的热点研究问题。

现代电力系统中的新问题安全、优质、经济是对电力系统的基本要求。

近年来,随着全球经济发展对电力需求的增长和电力企业市场化改革的推行,电力系统的运行和需求正在发生巨大的变化,一些新的矛盾日显突出,主要的问题有:①系统装机容量难以满足峰值负荷的需求。

②现有电网在输电能力方面落后于用户的需求。

③复杂大电网受到扰动后的安全稳定性问题日益突出。

④用户对电能质量和供电可靠性的要求越来越高。

⑤电力企业市场化促使用户则需要能量管理技术的支持。

⑥必须考虑环境保护和政府政策因素对电力系统发展的影响。

2000年到2001年初,美国加州供电系统由于用电需求的增长超过电网的供电能力,出现了电力价格大范围波动以及多次停电事故;我国自2002年以来,已连续四年出现多个省市拉闸限电的状况;在世界上的其他国家和地区,也不同程度地出现了电力供应短缺的现象。

系统供电能力,尤其是在输电能力和调峰发电方面的发展已经落后于用电需求的增长,估计这种状况还会在一段时间内长期存在,对电力系统的安全运行将带来潜在的威胁。

加强电网建设(新建输电线路和常规发电厂),努力提高电网输送功率的能力,可以保证在满足系统安全稳定运行的前提下向用户可靠地输送电能。

但是,由于经济、环境、技术以及政策等方面因素的制约,电网发展难以快速跟上用户负荷需求增长的步伐,同时电网在其规模化发展过程中不可避免地会在一段时间甚至长期存在结构上的不合理问题;另一方面,随着电力企业的重组,为了获取最大利益,企业通常首先选择的是尽可能提高设备利用率,而不是投资建设新的输电线路和发电厂。

因此,单靠上述常规手段难以在短时间内有效地扭转电力供需不平衡的状况。

长期以来,世界各国电力系统一直遵循着一种大电网、大机组的发展方向,按照集中输配电模式运行。

电力电子技术在电力系统节能与环保中的应用

电力电子技术在电力系统节能与环保中的应用

电力电子技术在电力系统节能与环保中的应用节能与环保已经成为了当今社会发展的重要方向,而能源消耗和环境污染的问题则凸显了电力系统节能与环保的迫切需求。

电力电子技术作为一项重要的技术手段,已经在电力系统的节能与环保方面发挥了重要作用。

本文将深入探讨电力电子技术在电力系统节能与环保中的应用。

一、电力电子技术在电力系统中的应用在我们探讨电力电子技术在电力系统节能与环保中的应用之前,先让我们了解一下电力电子技术在电力系统中的应用。

电力电子技术是一门研究控制电力流动的技术,它通过使用半导体器件和电力转换装置,实现对电力质量、电力流动等方面进行精确控制。

电力电子技术在电力系统中的应用非常广泛,例如变频调速技术、电力调度技术和光伏发电技术等。

接下来我们重点探讨电力电子技术在电力系统节能与环保中的应用。

二、电力电子技术在电力系统节能中的应用1. 变频调速技术变频调速技术是电力电子技术在电力系统节能中的重要应用之一。

通过使用变频器,可以调节电动机的转速和负载特性,使其在运行时能够更加高效地使用电能。

相比于传统的恒频调速方式,变频调速技术可以大幅度降低电动机的能耗,实现电力系统的节能目标。

2. 高压直流输电技术高压直流输电技术是电力电子技术在电力系统节能中的另一个重要应用。

传统的交流输电存在着电能损耗大、输电线路电压稳定性差等问题,而采用高压直流输电技术可以有效减少能量损耗,提高电能传输的效率。

同时,高压直流输电技术还可以减少输电线路的占地面积,降低对自然环境的破坏。

3. 无功补偿技术电力电子技术在电力系统节能中的另一个重要应用是无功补偿技术。

电力系统中存在着大量的无功功率,它不仅浪费了大量的电能,还对电力系统的稳定运行造成了影响。

采用无功补偿技术可以有效地消除无功功率,提高电力系统的功率因数,降低电能损耗,实现节能的目标。

三、电力电子技术在电力系统环保中的应用1. 光伏发电技术光伏发电技术是电力电子技术在电力系统环保中的重要应用之一。

电力电子在电力系统电能利用中的应用

电力电子在电力系统电能利用中的应用

电力电子在电力系统电能利用中的应用电力电子技术是指利用电子技术对电能进行调控、控制和变换的一种技术,广泛应用于电力系统中,对于电力的传输、变换和利用起到了至关重要的作用。

本文将重点探讨电力电子在电力系统电能利用中的应用。

一、电力电子的概述电力电子作为一门交叉学科,涵盖了电力、电气、电子和控制等多个领域的知识,主要研究将电能进行控制和变换的技术。

电力电子设备可以实现对电能的调节、控制和变换,使得电能在系统中能够以满足要求的形式进行传输、变换和利用。

二、电力电子在电力系统中的应用1. 电力电子在输电系统中的应用在高压输电线路中,为了降低输电损耗和提高电力质量,常常采用高压直流输电(HVDC)技术。

HVDC技术利用电力电子设备,将交流电转换成直流电,通过输电线路进行远距离传输,再将直流电转换为交流电供电使用。

这种方式不仅能够减少输电损耗,还能够提高电力系统的稳定性和控制性能。

2. 电力电子在配电系统中的应用在配电系统中,电力电子变流器常被用于功率因数校正和无功功率补偿。

通过控制电力电子设备的导电角和导电时间,可以实现对电流波形的调整,从而实现功率因数的校正和无功功率的补偿。

这样可以避免电力系统出现过大的无功功率损耗,提高电能的利用率。

3. 电力电子在电力负载中的应用电力电子设备可广泛应用于各种电力负载中,如电动机、发电机和照明设备等。

通过使用电力电子变换器,可以实现对电力负载的控制和调节,提高其效率和性能。

例如,采用变频器控制的电动机,可以根据实际的负载需求进行转速和功率的调整,实现能耗的节约和运行的稳定性。

4. 电力电子在可再生能源中的应用随着可再生能源的快速发展,如太阳能和风能等,电力电子技术也得到了广泛应用。

通过电力电子设备,可以将太阳能光伏发电系统和风力发电系统的直流输出转换为交流电,并将其与电力系统进行连接。

这样可以实现对可再生能源的利用和调度,提高系统对不稳定能源的适应能力。

5. 电力电子在能量存储中的应用能量存储是现代电力系统中的重要组成部分,电力电子技术在能量存储中也扮演着重要角色。

电力电子在电能储存系统中的应用

电力电子在电能储存系统中的应用

电力电子在电能储存系统中的应用电力电子技术是指通过电子器件对电能进行调节、变换、开关等处理的技术领域。

在电网能源转换与传输领域中,电力电子技术的应用日益广泛,尤其在电能储存系统中的应用更是受到了广泛的关注。

本文将介绍电力电子在电能储存系统中的应用,并探讨其在未来可持续能源发展中的前景。

一、电能储存系统的概述电能储存系统是指将电能转换为其他形式的能量储存,以便在需要时再次利用的系统。

随着新能源技术的快速发展,特别是可再生能源的大规模应用,电能储存技术成为解决能源转换和供应不稳定性的重要手段。

电能储存系统不仅能够提高电能利用效率,还可以实现对电网的调峰削谷以及应对突发电网故障等作用。

二、电力电子在电能储存系统中的关键技术1. 直流/直流变换技术电力电子在电能储存系统中的关键技术之一是直流/直流变换技术。

该技术能够实现对储能设备输出电压、电流的精确控制,以满足电力系统对能量传输的要求。

例如,通过直流/直流变换技术,可以将太阳能光伏发电系统输出的直流电能转换为电力系统所需的交流电能。

2. 直流/交流变换技术在储能系统的应用中,直流/交流变换技术也是电力电子的重要应用之一。

该技术能够将储能设备所储存的直流电能转换为交流电能,以满足电网的供电需求。

例如,在风力发电系统中,直流/交流变换技术可以将风力发电机输出的直流电能转换为电力系统所需的交流电能。

3. 多电平变换技术多电平变换技术是指通过将电压或电流离散化为多个等级,从而实现电能转换的技术。

这种技术可以提高电能转换的效率,并减小对电力电子器件的压力。

在电能储存系统中,多电平变换技术可以实现对电能的高效存储和输出。

三、电力电子在电能储存系统中的应用案例1. 锂离子电池储能系统锂离子电池是目前应用最广泛的储能设备之一。

通过电力电子技术,锂离子电池储能系统可以实现对电能的高效储存和输出,同时具备快速响应的特点,能够迅速调节电力系统的负荷需求。

2. 超级电容储能系统超级电容是一种具有高能量密度和快速充放电特性的储能设备。

电力电子技术在电力系统中的应用

电力电子技术在电力系统中的应用

电力电子技术在电力系统中的应用随着电子技术的迅速发展,电力电子技术得到了广泛的应用。

电力电子技术是指将电力和电子技术相结合,通过半导体器件将电力进行变换、传递和控制的技术。

在电力系统中,电力电子技术的应用已经成为了研究的热点之一。

一、电力电子技术的概述电力电子技术是一种电力工程和电子工程相结合的技术。

其主要应用在将电力进行变换、传递和控制的过程中。

电力电子技术的发展可以追溯到1960年代,当时出现了用半导体器件实现交流电到直流电的变换技术,即交流输电系统的直流输电技术(HVDC)。

这项技术实现了对远距离长距离输电的需求,缩短了电力传输距离,减少了线路损耗,提高了电力传输的效率和可靠性。

随着时代的发展,电力电子技术应用领域不断扩大,如市电变频器、电力电容、UPS等系统都是电力电子技术的代表。

电力电子技术的发展,推动了电力系统的革新,提升了电力传输的能力和效率,实现了电网智能化、数字化、可靠性和安全性的大幅提升。

二、1、 HVDC交流输电系统的直流输电技术(HVDC)是电力电子技术在电力系统中的基础应用之一。

它可以将交流电转换成直流电,从而实现不同地点之间的电力互联、跨越海洋和山区、进行长距离电力输送。

HVDC技术可以提高输电线路的容量、减少输电损耗,并且提高电力传输的可靠性。

HVDC技术正在逐渐普及,已经被应用到欧洲、北美、亚洲等地区的多条输电线路中,成为了电力系统中重要的输电方式。

2、 FACTS灵活交流输电系统(FACTS)技术是一种电力电子技术,它可以根据负荷不同而调整电力系统的电压、电流和相角,从而提高电力系统的稳定性、可靠性以及抗干扰能力。

FACTS技术可以使电力系统在电力负载发生变化时,自动调整电力参数和稳定电力系统,从而提高电网的稳定性,减少配电线路的损耗,降低能源消耗和污染排放。

3、 STATCOM静止补偿器(STATCOM)是一种电力电子设备,它可以在电力系统中自动实现电容电抗补偿,从而提高电力系统的稳定性和可靠性,减少电力线路的损耗。

电力电子技术在电力系统中的应用研究

电力电子技术在电力系统中的应用研究

电力电子技术在电力系统中的应用研究一、概述随着科技的飞速发展,电力电子技术已经成为现代电力系统不可或缺的一部分。

电力电子技术主要研究电能转换、控制以及应用,其涉及领域广泛,包括电力转换、电机驱动、可再生能源接入、电网稳定等多个方面。

在电力系统中,电力电子技术的应用不仅提高了电力系统的效率和稳定性,还在很大程度上推动了可再生能源的发展和普及。

电力电子技术主要涉及对电能的高效、安全和可靠的控制和转换。

其核心在于使用半导体电力电子器件,如晶闸管、可关断晶闸管、绝缘栅双极晶体管等,实现对电能的高效转换和控制。

这些器件能够在极短的时间内实现电流的开通和关断,从而实现对电能的精确控制。

在电力系统中,电力电子技术被广泛应用于发电、输电、配电和用电各个环节。

在发电环节,电力电子技术可以实现风能、太阳能等可再生能源的高效转换和接入。

在输电环节,电力电子技术可以实现对电网的稳定控制,提高电网的输电能力和效率。

在配电环节,电力电子技术可以实现电能的精确分配和管理,提高配电系统的效率和可靠性。

在用电环节,电力电子技术可以实现电机的高效驱动和电能的质量管理,提高用电设备的效率和稳定性。

电力电子技术在电力系统中的应用研究具有重要意义。

它不仅可以提高电力系统的效率和稳定性,还可以推动可再生能源的发展和普及,为我国的能源转型和可持续发展做出重要贡献。

未来,随着电力电子技术的不断发展和创新,其在电力系统中的应用将会更加广泛和深入。

1. 电力电子技术的定义与发展历程电力电子技术,顾名思义,是指应用于电力领域的电子技术,它专注于对电能进行变换、控制和调节,以满足特定的应用需求。

这一技术的核心在于利用电子器件和电子技术手段,实现对电能电压、频率、波形等参数的精确控制,从而实现电能的优化利用。

电力电子技术的发展历程可谓波澜壮阔。

其起源可追溯到20世纪初,随着电子管的出现和逐渐普及,电力电子技术开始萌芽。

真正推动电力电子技术进入快速发展阶段的,是20世纪50年代后期晶体管的诞生。

储能技术介绍及其在电力系统的应用

储能技术介绍及其在电力系统的应用

储能技术介绍及其在电力系统的应用摘要:储能技术是充分利用可再生能源、提高电力系统稳定性的有效手段。

据统计,2020 年3月全球已投运储能项目(含物理储能、电化学储能以及熔融盐储热)累计装机规模达184.7 GW,同比增长1.9%,中国的累计装机规模达到32.5GW,同比增长3.8%。

储能技术按照能量储存方式可主要划分为物理储能、化学储能和其他储能,各有不同的适合应用领域。

近年来新能源行业发展迅猛,特高压电网建设加快,清洁能源的建设规模越来越大,但新能源发电的间断性会对电力系统运行稳定性造成冲击,所以在新能源发电快速发展的同时,储能市场将会迎来快速增长。

本文主要介绍了目前储能技术的现状及其发展趋势,以及在电力系统发、输、配、用等方面的应用情况,可为储能技术研究和工程实践提供一定的参考。

关键词:储能技术;可再生能源;电力系统.0引言随着智能电网和新能源发电时代的到来,因新能源发电需要储能技术的配合来减少对电力系统运行稳定性的冲击,储能技术的影响日益增大,电力系统的发、输、配、用各个环节均有储能技术的应用[1]。

电力储能具有配置方式灵活、环境适应性强且建设周期短、快速响应和双向调节等特点。

我国能源革命将在2050年取得阶段性成果,能源清洁化率和终端电气化率将达到50%,储能市场空间巨大。

近3年来,在政策支持、储能技术进步、需求增长等因素共同作用下,我国电力储能技术应用快速发展并且具备了一定规模。

在电源侧,由于国家政策的补充完善,以及储能市场的快速发展,全国多家知名发电企业已率先开展电力储能技术具体应用研究。

在电网侧,为应对新能源大发展和特高压电网建设,加快智能电网建设进度,发挥储能技术调峰调频、系统备用、黑启动、改善电能质量等作用。

在用户侧,主要通过峰谷价差下的“谷充峰放”模式,改善电力负荷结构,发挥储能技术削峰填谷、需量管理、需求响应以及虚拟电厂等作用。

随着储能技术日趋成熟,储能产业化会逐步增大,储能技术在各个领域的应用将更加清晰,但一些缺点也在实际工程中暴露出来,如储能项目建设、消防安全等缺少相关标准执行,储能电池选型、电站规划配置、系统集成的理论不完善,缺乏相关工程参考,储能系统调控和运行维护缺少经验,储能电池SOC 标定误差较大,系统调控还未达到最优解等。

电力电子技术在电力系统中的应用

电力电子技术在电力系统中的应用

电力电子技术在电力系统中的应用随着科技的不断发展,电力电子技术在电力系统中的应用日益广泛。

电力电子技术作为一种能将电能转换、控制和调节的技术,对于电力系统的可靠性、稳定性和效率等方面起着至关重要的作用。

本文将探讨电力电子技术在电力系统中的应用,并介绍其在能源转换、变流器、智能电网和可再生能源等方面的具体应用。

能源转换是电力电子技术最重要的应用之一。

在传统的电力系统中,能源转换主要通过发电厂和变电站实现,存在能源的损耗和负载匹配的问题。

而采用电力电子技术,可以将不同形式的电能进行高效的转换。

比如,在直流输电(HVDC)系统中,将交流电转化为直流电进行传输,不仅大大降低了传输损耗,还能够更好地实现电网间的互联互通。

此外,电力电子技术还可以将直流电转化为交流电,用于逆变器的输入,更好地适应不同负载的需求。

变流器是电力电子技术的另一个重要应用领域。

变流器是一种将交流电转换为直流电或将直流电转换为交流电的装置,常用于风力发电和太阳能发电等可再生能源系统中。

比如,风力发电机通过变流器将交流电转换为直流电,并通过逆变器将直流电转换为交流电,以供电网使用。

这种方式不仅可以实现风能的高效利用,还可以通过逆变器将多余的电能注入电网。

同样地,太阳能发电系统也可以借助变流器实现对电能的转换和调节。

智能电网也是电力电子技术的一个重要应用领域。

智能电网,又称为智能输配电网,是一种通过高级通信与控制技术,实现对电网的智能集成和优化管理的电力系统。

在智能电网中,电力电子技术发挥着关键作用。

例如,智能电网中的储能系统,可以利用电力电子技术将多余的电能进行储存,以供高峰期使用,从而平衡电网的供需关系。

此外,智能电网还可以通过电力电子技术实现对电能的远程监控和在线检修,提高电网的可靠性和稳定性。

最后,电力电子技术在可再生能源领域也发挥着重要作用。

随着可再生能源如太阳能和风能的快速发展,如何将这些可再生能源有效地纳入电力系统,成为一个重要的问题。

电力电子技术在新能源系统中的应用

电力电子技术在新能源系统中的应用

电力电子技术在新能源系统中的应用随着可再生能源的快速发展和普及,电力电子技术在新能源系统中的应用变得愈发重要。

电力电子技术是一种通过变换、调节和控制电力的方式来实现对电能的高效利用的技术。

在新能源系统中,它发挥着关键作用,为可再生能源的接入、储能以及智能电网的建设提供了强大的支持。

一、可再生能源接入系统可再生能源(如风能、太阳能)的接入是电力电子技术在新能源系统中的首要应用。

通过电力电子器件(如逆变器、变频器)可以将可再生能源转换为电力,并与传统电力系统进行并网。

逆变器可以将直流电能转换为交流电能,确保可再生能源高效稳定地输出到电网中。

二、储能系统储能是解决可再生能源波动性和间断性的关键技术,电力电子技术在新能源系统的储能中发挥着至关重要的作用。

通过电力电子器件的控制和调节,可以将多余的电力储存起来,以备不时之需。

目前,常见的储能技术包括电池储能技术、超级电容储能技术以及氢能储能技术。

这些储能技术的实际应用离不开电力电子技术的支持。

三、智能电网随着能源系统规模的不断扩大和能源消费结构的不断改变,传统的电网系统亟需升级改造,进一步智能化。

电力电子技术可以实现电能的调节和优化,为智能电网的建设提供支持。

智能电网是一种能实现电力生产、传输、分配和使用高度智能化和优化的电网系统。

通过电力电子技术的应用,实现了电网的自动化、可控性和可靠性的提升。

四、新能源汽车充电技术新能源汽车作为未来可持续发展的方向,其充电技术也得到了广泛关注。

电力电子技术在新能源汽车充电技术中的应用,可以实现电动汽车与电网之间的高效能量传输和电能的高效利用。

通过电力电子器件的调节和控制,可以实现电动汽车的快速充电和智能控制,进一步提高电动汽车的使用便捷性和效率。

综上所述,电力电子技术在新能源系统中的应用是多方面的。

从可再生能源的接入、储能系统、智能电网到新能源汽车充电技术,电力电子技术的应用都发挥着重要的作用。

随着新能源技术的不断发展和创新,电力电子技术也将不断进步和完善,为新能源系统的可持续发展提供强大支持。

电力电子技术在电力系统中的应用文档

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电力电子技术在电力系统中的应用北极星电力网技术频道作者: 2009-5-5 14:05:45 (阅2185次)关键词: 电力电子发电环节输配电电力电子技术是电工技术中的新技术,是电力与电子技术(强电和弱电技术)的融合,已在国民经济中发挥着巨大作用,对未来输电系统性能将产生巨大影响。

目前电力电子技术的应用已涉及电力系统的各个方面,包括发电环节、输配电系统、储能系统等等。

一、发电环节电力系统的发电环节涉及发电机组的多种设备,电力电子技术的应用以改善这些设备的运行特性为主要目的。

ﻫ(二)大型发电机的静止励磁控制。

静止励磁采用晶闸管整流自并励方式,具有结构简单、可靠性高及造价低等优点,被世界各大电力系统广泛采用。

由于省去了励磁机这个中间惯性环节,因而具有其特有的快速性调节,给先进的控制规律提供了充分发挥作用并产生良好控制效果的有利条件。

(二)水力、风力发电机的变速恒频励磁。

水力发电的有效功率取决于水头压力和流量,当水头的变化幅度较大时(尤其是抽水蓄能机组),机组的最佳转速亦随之发生变化。

风力发电的有效功率与风速的三次方成正比,风车捕捉最大风能的转速随风速而变化。

为了获得最大有效功率,可使机组变速运行,通过调整转子励磁电流的频率,使其与转子转速叠加后保持定子频率即输出频率恒定。

此项应用的技术核心是变频电源。

(三)发电厂风机水泵的变频调速。

发电厂的厂用电率平均为8%,风机水泵耗电量约占火电设备总耗电量的65%,且运行效率低。

使用低压或高压变频器,实施风机水泵的变频调速,可以达到节能的目的。

低压变频器技术已非常成熟,国内外有众多的生产厂家,并有完整的系列产品,但具备(四)太阳能发电控制系统。

开发利用无穷尽的洁净新能源———太阳能,是调整未来能源结构的一项重要战略措施。

大功率太阳能发电,无论是独立系统还是并网系统,通常需要将太阳能电池阵列发出的直流电转换为交流电,所以具有最大功率跟踪功能的逆变器成为系统的核心。

电力电子技术在电力系统中的应用

电力电子技术在电力系统中的应用

电力电子技术在电力系统中的应用电力电子技术是一种在电力系统中广泛应用的技术,它在能源转换、电能控制、稳压稳流以及储能等方面发挥着重要作用。

本文将从几个方面论述电力电子技术在电力系统中的应用。

首先,电力电子技术在能源转换方面有着重要的应用。

在电力系统中,能源的形式往往需要经过转换才能被合理利用。

电力电子技术通过使用开关器件(如晶闸管、IGBT等)和控制电路,可以实现直流到交流、交流到直流以及交流频率的变换。

例如,交流变频器可以将交流电源输出的固定频率的电能转化为可变频率的电能,这样就满足了配电系统对不同频率电能的需求。

其次,电力电子技术在电能控制方面也发挥着重要作用。

在电力系统中,对电能的控制和调节是必不可少的。

电力电子技术可以通过智能控制器对电能进行精确的调节和控制,从而实现对电能的合理利用。

例如,使用直流斩波器控制器可以将交流电转换为直流电,并可以通过PWM(脉宽调制)技术调节输出电压的大小,实现对电能的精确调节。

另外,稳压稳流也是电力电子技术在电力系统中的重要应用之一。

在电力输送和供电过程中,往往需要对电流和电压进行稳定控制,以确保电力系统的正常运行。

电力电子技术可以通过电流传感器和电压传感器对电流和电压进行实时监测,并通过反馈控制系统来控制电流和电压的稳定输出。

例如,使用电子稳压器可以实现对电压的精确控制,使电压在规定范围内保持稳定。

此外,电力电子技术在电力系统中的储能方面也有广泛的应用。

随着可再生能源的快速发展,如风能和太阳能等,电网对储能的需求日益增加。

电力电子技术可以将电能转换为另一种形式的能量(如化学能、机械能等)来进行储存,并在需要时再次转换为电能输出。

例如,使用电力电子技术可以将太阳能电池板产生的直流电转换为交流电,然后通过储能系统进行储存,以便夜间或阴天使用。

总结起来,电力电子技术在电力系统中具有重要的应用价值。

通过能源转换、电能控制、稳压稳流和储能等方面的应用,电力电子技术可以实现电能的高效利用和多样化输出,提高电力系统的可靠性和稳定性。

电力电子技术在电力系统能源储备中的应用

电力电子技术在电力系统能源储备中的应用

电力电子技术在电力系统能源储备中的应用电力电子技术是指应用电子器件和电子技术解决电力系统中的各种问题,并实现电力电子设备的设计、制造和应用的技术。

在电力系统的能源储备方面,电力电子技术发挥了重要的作用,本文将介绍电力电子技术在电力系统能源储备中的应用。

一、能源储备的需求随着经济和社会的发展,电力需求不断增加。

然而传统的能源供应方式如煤炭燃烧和火力发电等存在着污染环境、资源有限、供给不稳定等问题。

因此,能源储备成为满足电力系统需求的一种重要方式。

能源储备可以帮助电力系统稳定供电,平衡供需矛盾,并提高电力系统的可靠性和灵活性。

二、电力电子技术在能源储备中的应用1. 可逆能源储备技术可逆能源储备技术通过将电能转化为其他形式的能量进行储存,然后根据需求将其再次转化为电能。

电力电子技术在可逆能源储备技术中起到关键作用。

例如,通过应用直流-直流变换器(DC-DC Converter),可以实现电能的高效转换和储存。

此外,交流-直流变换器(AC-DC Converter)可以将交流电能转化为直流电能进行储备。

2. 储能系统的控制与管理电力电子技术还在储能系统的控制与管理方面发挥着重要作用。

通过应用电力电子器件,可以实现对储能系统的各种参数进行测量、保护和控制,以确保储能系统的安全运行和高效利用。

此外,电力电子技术还可以实现对储能系统的能量管理和优化调度,提高储能系统的整体性能。

3. 储能系统的逆变技术储能系统一般将电能储存为直流形式,而电力系统中大多数负载需要交流电能供应。

因此,逆变技术是实现储能系统与电力系统之间互联的关键。

电力电子技术可以实现从直流到交流的转换,通过逆变器的应用可以将储能系统储存的直流电能转化为交流电能供电给电力系统,从而满足电力需求。

三、电力电子技术在电力系统能源储备中的应用案例1. 锂离子电池储能系统锂离子电池储能系统是当前最常见的储能系统之一。

该系统通过应用电力电子技术,实现了对锂离子电池的充放电控制和能量管理。

电力电子技术在电力系统电能转换中的应用

电力电子技术在电力系统电能转换中的应用

电力电子技术在电力系统电能转换中的应用电力电子技术是指通过半导体电器件和电力电子设备来控制电能的流动和转换的技术。

它在电力系统中的应用广泛,能够实现高效能量转换和精确的控制,对于提高电力系统的稳定性、可靠性和效率至关重要。

本文将探讨电力电子技术在电力系统电能转换中的应用,并介绍几个常见的应用案例。

1. 电力电子技术在风力发电系统中的应用风力发电是一种利用风能转化为电能的可再生能源发电系统。

在风力发电系统中,风机组产生的交流电需要通过电力电子技术转换为直流电,并由逆变器将直流电转换为交流电供电网络使用。

电力电子技术在风力发电系统中的应用可以实现对风机的变速控制。

通过调整转子的转速,电力电子设备可以使风机在不同风速下都能够以最佳效率运行,从而提高风力发电系统的发电效率。

2. 电力电子技术在光伏发电系统中的应用光伏发电是一种将太阳能转化为电能的发电方式。

在光伏发电系统中,太阳能电池板产生的直流电需要经过电力电子技术进行转换和处理,使其可以供给电力系统使用。

电力电子技术在光伏发电系统中的应用包括直流/直流变换器和逆变器。

直流/直流变换器用于将太阳能电池板产生的直流电转换为电力系统所需的直流电;逆变器则将直流电转换为交流电,并将其注入电力系统。

3. 电力电子技术在电力传输中的应用在电力传输过程中,电力电子技术可以实现电能的高效转换和稳定传输。

交流输电系统中,通过使用静止无功补偿装置和柔性交流输电装置,可以提高系统的稳定性和可靠性,减少输电过程中的能量损耗。

直流输电系统则通过使用高压直流输电装置,可以大幅减少电能在输送过程中的损耗,并提高系统的容量。

4. 电力电子技术在电动汽车充电技术中的应用随着电动汽车的普及,电力电子技术在电动汽车充电技术中发挥着重要作用。

电力电子设备可以实现对电动汽车电池组的快速充电和电能的高效转换。

电力电子技术能够控制充电过程中的充电电流和电压,并实现充电效率的最优化。

同时,电力电子技术还可以实现电能的双向传输,使电动汽车的电池组能够对电力系统进行功率调节和储能。

浅谈储能技术在电力系统中的应用

浅谈储能技术在电力系统中的应用

浅谈储能技术在电力系统中的应用摘要:电力系统作为电能生产分配发送的系统,传统上需要瞬时发电、瞬时收电。

而新兴的电力储能技术,主要是由储能元件构成的储能装置和电力电子元件构成的能量转换装置组成,有效地改善了供电地区差、峰谷差、季节差等,解决了众多的国计民生问题。

电力储能技术作为新兴产业,还需要不断改进和革新,降低成本、环保节能、资源重复利用都是电力储能技术革新的重点。

本文主要对储能技术在电力系统中的应用进行进一步的分析。

关键词:电力系统;储能技术;应用电能已成为人类日常生活中不可或缺的能源。

进入21世纪以来,人们对电能质量的要求持续提高,而传统的电力系统已经很难满足客户的需求。

同时,随着社会的发展,环境污染以及资源浪费等问题变得越来越严重。

为了能够达到既满足客户的需求,又不污染环境的目的,储能技术应运而生。

它能将地热能、海洋能等新能源储存起来,在适当的时候提供电能,起到了既不污染环境又能发电的作用。

1储能技术的研究分析储能技术已被视为电网运行过程中“采――发――输――配――用――储”六大环节中的重要组成部分。

系统中引入储能环节后,可以有效地实现需求侧管理,消除昼夜间峰谷差,平滑负荷,可以更有效地利用电力设备,降低供电成本,也可作为提高系统运行稳定性、调整频率、补偿负荷波动的一种手段。

储能技术的应用必将在传统的电力系统设计、规划、调度、控制等方面带来重大变革。

储能技术历经了几十年的发展,其方式基本上可以分为以下四类:物理储能、化学储能、电磁储能以及相变储能。

物理储能主要包括压缩空气储能、抽水储能和飞轮储能;化学储能则主要有锂离子电池储能、钠流电池储能、铅酸电池储能等;电磁储能则包括超级电容和超导储能。

2储能系统的主要作用(1)用于电力调峰,解决用电矛盾;(2)用于用户侧,提高供电可靠性;(3)用于可再生能源优化,推动可再生能源开发应用;(4)用于电力系统稳定控制,提高电网安全性。

大规模储能技术是对传统“即发即用”的电力模式的革命性突破,它可以减少用于发电设备的投资,提高电力设备的利用率,安装在用电设备附近可以降低线损,安装在大城市附近可以提高供电可靠性。

电力电子技术在电力系统中的应用

电力电子技术在电力系统中的应用

有源电压电流补偿装臵
•PWM开关型并联无功功率发生器(STATCOM) 功用:先进的(或高级的)静止型无功功率发生器ASVG。 也被称为静止同步补偿器STATCOM,又称为静止调相器。
装臵图
电感上电流
V V V V V V i S i S S i I j j jX L XL XL
补偿原理
装臵图
阻抗补偿装臵
设计公式:
Pe V2Icos Pmax sin
发电机功角特性导电
Pmax
V1V2 XG XT XL
极限最大功率
阻抗补偿装臵
•晶闸管控制串联电容器(TCSC)
功用:输电线路的电感越大,其传输功率极限值越小,在 输电线电路中串联介入电容器可以补偿线路电感,提高输 电线的输电能力改善系统稳定性。为了改变等效串联电容 的大小,可将一定容量的电容C与一个晶闸管控制的电感L 相并联,再共同串联在线路上。
结语
引入大功率半导体开关型电力变换器、补偿器、控制 器以后,原有电力系统的结构将发生重大变化。无论是发 电、输配电和电力应用都将获得更好的技术经济效益、更 高的安全可靠性、更灵活有效的控制特性和更优良的供电 质量。随着现代电力电子技术的不断发展和电力电子技术 在电力系统领域中的广泛应用,传统的电力系统将成为一 个其运行更加安全、可靠、经济、控制灵活的柔性电力系 统,传统的电力技术将发生革命性的变革。
T1导电
i(t)
2V 2 (cos cost ) L
V2 L I1 sin 2 2( )
T2导电
X 1
等效基波电抗
阻抗补偿装臵
带TPCI及TSC的电力系统
阻抗补偿装臵
•晶闸管投切电阻(TSR) 功用:防止故障时发电机功率不平衡所引起的矢步,应在 原动机功率调节作用尚未动作之前增加发电机的输出功率。 通过晶闸管接入一个制动(负载)电阻R。以增大发电机 的输出功率使发电机转子受到附加的制动力矩,防止电动 机失步。

电力电子技术在电力生产中的应用

电力电子技术在电力生产中的应用

电力电子技术在电力生产中的应用
电力电子技术是一种重要的电力转换技术,它可以改善电力系统的效率、控制、可靠性和功能性。

在电力生产中,电力电子技术被广泛地应用,它不仅可以提高电力生产的效率和质量,还可以降低成本和环境污染。

1. 变频调速技术
变频调速技术是电力电子技术的一种重要应用。

它通过调节电机的输出频率和电压来实现电机的调速控制。

这种技术被广泛地应用于工业生产中的驱动系统、交通运输中的电动车和磁悬浮列车等领域。

2. 无功补偿技术
无功补偿技术是一种能够改善电力系统功率因数的技术。

它通过在电网中安装无功补偿装置来提高电力系统的功率因数,从而提高电力系统的效率和稳定性。

无功补偿装置通常采用交流电容器或静止无功补偿器等电力电子元器件。

3. 光伏发电技术
光伏发电技术是一种将太阳能转化为电能的技术。

光伏发电系统通常由光伏电池板、逆变器、控制器和电网连接部分等组成,其中逆变器是电力电子技术的重要组成部分。

逆变器可以将直流电转换为交流电,并且可以控制输出电压和频率,从而满足电网的要求。

风力发电技术是一种将风能转化为电能的技术。

在风力发电系统中,风力机通常采用双馈电机或直驱发电机,而电力电子技术主要用于控制风力机的电力输出。

电力电子器件可以通过调整电力输出的电压和频率来匹配电网的要求。

5. 储能技术
储能技术是一种将电力转化为其他形式的能量并储存在特定介质中的技术。

电力电子技术被广泛地应用于储能系统中,例如电池、超级电容等。

电力电子器件可以控制电荷和放电过程,从而提高储能系统的效率和可靠性。

电力电子技术在电力系统能源利用中的应用

电力电子技术在电力系统能源利用中的应用

电力电子技术在电力系统能源利用中的应用随着能源危机的愈发严重和对环境的关切日益增加,电力系统的能源利用效率成为了一个全球性的热门话题。

在这方面,电力电子技术扮演着重要的角色,它能够提高电力系统的能源利用效率,同时实现对可再生能源的更好接纳和利用。

本文将探讨电力电子技术在电力系统能源利用中的应用。

一、高效逆变器技术逆变器是电力电子技术的核心器件之一,其主要功能是将直流电转换为交流电。

通过使用高效的逆变器技术,我们可以提高电力系统的能源转换效率。

例如,采用硅碳化物材料的新一代逆变器,其效率可达到98%以上,高于传统的硅基逆变器。

这种技术能够减少转换过程中的能量损耗,提高电力系统的能源利用效率。

二、光伏发电系统光伏发电系统是目前最常见的可再生能源发电方式之一。

在光伏发电系统中,太阳能光伏板将太阳能转换为直流电,而逆变器则将直流电转换为交流电以供电网使用。

为了提高光伏发电系统的能源利用效率,我们可以使用高效的电力电子逆变器以降低能量转换过程中的损耗,并采用最大功率点跟踪技术以提高太阳能光伏板的工作效率。

这些技术的应用可以大大提高光伏发电系统的能源利用效率,进一步推动可再生能源的发展和利用。

三、储能技术随着可再生能源的普及和不稳定性,储能技术在电力系统能源利用中变得越来越重要。

储能技术可以将多余的电力储存起来,以便在需要时供应给电力系统。

电力电子技术在储能技术中发挥着重要的作用。

例如,采用电力电子变流器和控制系统的储能设备,可以实现对电力的高效储存和释放。

此外,使用电力电子技术可以实现对电池储能系统的精确控制和管理,提高系统的安全性和可靠性。

通过这些储能技术的应用,我们可以更好地利用电力系统中的能源,提高能源的利用效率。

四、柔性交直流输电技术在电力系统能源利用中,交直流输电技术是一个重要的应用领域。

交直流输电技术可以将电力以高效的方式从发电厂输送到用户,减少输电过程中的能量损耗。

电力电子技术在交直流输电中发挥着关键的作用,通过使用电力电子器件和转换装置,可以实现高效的输电和适应不同电力系统之间的转换。

电力电子技术在电力生产中的应用

电力电子技术在电力生产中的应用

电力电子技术在电力生产中的应用1. 引言1.1 电力电子技术简介电力电子技术是指利用半导体器件(如晶闸管、二极管、场效应晶体管等)进行电能的控制、调节和转换的技术。

它可以将电能从一种形式转换为另一种形式,实现电能的精确控制和高效利用。

电力电子技术已经广泛应用于电力系统的各个环节,包括发电、输电、配电和负荷控制等。

在发电领域,电力电子技术被应用于发电机控制系统中,可以实现对发电机输出电压和频率的精确控制,提高发电机的运行效率和稳定性。

在输电领域,电力电子技术可以实现对输电线路的电压和频率的调节,提高输电效率,减少能量损耗。

在配电系统中,电力电子技术可以实现对电能的精确分配和调节,确保供电的稳定性和可靠性。

在电力负荷控制方面,电力电子技术可以实现对电力负荷的动态控制,提高负荷的利用率。

电力电子技术在电力生产中发挥着重要作用,可以提高电力生产效率,保障电力系统的稳定运行。

未来,随着电力电子技术的不断发展,它将继续推动电力生产的发展,为人类创造更加清洁、高效的能源未来。

1.2 电力生产的重要性电力生产是现代社会经济发展的基础和支柱,对于国家工业、交通、农业、商业等各个领域都起着至关重要的作用。

随着人口增长、城市化进程加快以及工业化水平不断提高,电力需求量也在不断增加。

如何有效地生产并供应足够的电力成为各国政府和能源企业面临的重要课题。

电力的可靠供应不仅关系到国家的经济发展和社会稳定,也直接影响着人民的生活质量。

在现代工业生产中,各种设备和机器的正常运转离不开电力的支持。

电力在家庭生活中也扮演着重要的角色,从照明到供暖,从通讯到娱乐,几乎所有方面都需要电力的支持。

随着环境保护意识的增强,清洁、可再生能源的开发和利用也成为了各国能源政策的重要组成部分。

电力生产的可持续发展不仅需要提高发电效率,还需要不断降低对环境的影响,这也将推动电力电子技术在电力生产中的应用和发展。

电力生产的重要性不仅体现在满足人们日常生活需求上,更体现在推动社会经济发展和促进环境可持续性发展上。

电力电子技术与储能技术的关系是什么?

电力电子技术与储能技术的关系是什么?

电力电子技术与储能技术的关系是什么?在当今能源领域,电力电子技术和储能技术正扮演着日益重要的角色。

它们的发展不仅推动了能源的高效利用和可持续发展,还为解决能源供应与需求之间的不平衡问题提供了有力的支持。

那么,电力电子技术与储能技术之间究竟有着怎样的关系呢?首先,我们来了解一下电力电子技术。

简单来说,电力电子技术就是应用于电力领域的电子技术,它通过对电力的变换和控制,实现电能的高效转换、传输和利用。

电力电子技术的核心是各种电力电子器件,如二极管、晶体管、晶闸管等,以及基于这些器件构成的电路和系统。

这些器件能够实现交流电和直流电之间的转换、电压和电流的调节、功率因数的校正等功能,从而使得电能的质量得到优化,能源的利用效率得到提高。

储能技术则是指将电能以某种形式储存起来,以便在需要的时候释放出来使用的技术。

常见的储能技术包括电池储能、超级电容器储能、飞轮储能、抽水蓄能等。

储能技术的应用场景非常广泛,比如在可再生能源领域,由于太阳能和风能等可再生能源的发电具有间歇性和不稳定性,通过储能技术可以将多余的电能储存起来,在发电不足时再释放出来,从而提高可再生能源的利用效率和稳定性;在电力系统中,储能技术可以用于调峰填谷,平衡电力供需,提高电网的稳定性和可靠性;在交通运输领域,电动汽车的发展离不开高性能的电池储能技术。

那么,电力电子技术与储能技术之间存在着怎样的紧密联系呢?一方面,电力电子技术是实现储能系统高效运行的关键。

在储能系统中,电力电子技术用于实现电能的输入和输出控制。

例如,在电池储能系统中,需要通过电力电子变换器将电池输出的直流电转换为交流电,以便接入电网或者为负载供电;同时,在充电过程中,也需要电力电子变换器将电网的交流电转换为适合电池充电的直流电,并对充电过程进行精确的控制,以保证电池的安全和寿命。

电力电子技术的性能直接影响着储能系统的效率、响应速度和稳定性。

高效的电力电子变换器能够减少能量损耗,提高储能系统的整体效率;快速的响应能力能够使储能系统更好地应对电力系统的动态变化;稳定的控制性能则能够保证储能系统的可靠运行。

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1-3 化学储能及其在电力系统中的应用 1-3-1 铅酸蓄电池发展历史
1969年,美国登月计划实施,密封阀控铅酸蓄电池和镉镍电池被 列入月球车用动力电源,最后镉镍电池被采用,但密封铅酸蓄电池技 术从此得到发展。 1969-1970年,美国EC公司制造了大约350,000只小型密封铅酸蓄 电池,该电池采用玻璃纤维棉隔板,贫液式系统,这是最早的商业用 阀控式铅酸蓄电池,但当时尚未认识到其氧再化合原理。 1975年,Gates Rutter公司在经过许多年努力并付出高昂代价的情 况下,获得了一项密封铅酸干电池的发明专利,成为今天VRLA (ValveRegulated Lead Acid Battery,阀控式密封铅酸蓄电池)的电池原型。
1-3 化学储能及其在电力系统中的应用 1-3-4 镍镉 镍镉(Ni-Cd)蓄电池工作原理 蓄电池工作原理
镍镉电池正极板上的活性物质由氧化镍粉和石墨粉组成,石墨不 参加化学反应,其主要作用是增强导电性。负极板上的活性物质由氧 化镉粉和氧化铁粉组成,氧化铁粉的作用是使氧化镉粉有较高的扩散 性,防止结块,并增加极板的容量。活性物质分别包在穿孔钢带中, 加压成型后即成为电池的正负极板。极板间用耐碱的硬橡胶绝缘棍或 有孔的聚氯乙烯瓦楞板隔开。电解液通常用氢氧化钾溶液。与其它电 池相比,NiCd电池的自放电率(即电池不使用时失去电荷的速率超科电 池)适中。NiCd电池在使用过程中,如果放电不完全就又充电,下次再 放电时,就不能放出全部电量。比如,放出80%电量后再充足电,该电 池只能放出80%的电量。这就是所谓的记忆效应。当然,几次完整的放 电/充电循环将使NiCd电池恢复正常工作。由于NiCd电池的记忆效应, 13 若未完全放电,应在充电前将每节电池放电至1V以下。
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1-3 化学储能及其在电力系统中的应用 1-3-1 铅酸蓄电池发展历史
1992年,针对1991年提出的问题,电池专家和生产厂家的技术员 纷纷发表文章提出对策和看法,其中Dr Darid Feder提出利用测电导的 方法对VRLA电池进行监测。I.c.Bearinger从技术方面评述VRLA电池的 先进性。这些文章对VRLA电池的发展和推广应用起了很大的促进作用。 1992年,世界上VRLA电池用量在欧洲和美洲都大幅度增加,在亚 洲国家电信部门提倡全部采用VRLA电池;1996年VRLA电池基本取代 传统的富液式电池,VRLA电池已经得到了广大用户的认可。
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1-3 化学储能及其在电力系统中的应用 1-3-2 铅酸蓄电池现状
新闻链接:全球最大铅酸蓄电池生产商中国涉嫌污染 遭停产待查 《上海证劵》 9月15日消息道,因涉嫌铅污染,全球最大的铅酸蓄 电池生产商——江森自控有限公司全资子公司上海江森自控国际蓄电 池有限公司昨天起已暂时停产待查。 上海江森自控蓄电池厂的前身是德尔福国际蓄电池有限公司,成 立于1995年。 2000年以后,该厂曾提出在当地扩产,但最后被原南汇区环保局 否决。江森自控随后就到浙江长兴建了其在国内的第二座铅酸蓄电池 生产基地。 2009年金融危机爆发时,江森自控曾被迫在北美和欧洲关闭与合 并了28家工厂,但其在中国的投资却不断加大。 2010年11月,江森自控高层在位于重庆的第三座蓄电池生产基地 开工仪式上曾公开表示,江森自控在国内已有3家工厂,年产能为1800 万只蓄电池。按照规划,江森自控2015年将在中国生产3000万只蓄电 池,为此计划近期在中国再建设2座新工厂。
1-3 化学储能及其在电力系统中的应用 1-3-5 镍镉 镍镉(Ni-Cd)蓄电池基本特点 蓄电池基本特点
1.镍镉电池可重复500次以上的充放电,非常的经济; 2.内阻小,可供大电流的放电,当它放电时电压的变化很小,作 为直流电源是一种质量极佳的电池; 3.因为采用完全密封式,因此不会有电解液漏出的现象,也完全 不需要补充电解液; 4.与其他种类电池相比之下,镍镉电池可耐过充电或放过电,操 作简单方便; 5.长时间的放置下也不会使性能劣化,当十分充完电后即可恢复 原来的特性; 6.可使用在很广的温度范围内; 7.因为它采用金属容器而作成,有机械性的坚固。
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1-3 化学储能及其在电力系统中的应用 1-3-1 铅酸蓄电池发展历史
1912年Thomas Edison发表专利,提出在单体电池的上部空间使用 铂丝,在有电流通过时,铂被加热,成为氢、氧化合的催化剂,使析 出的H2与O2重新化合,返回电解液中。但该专利未能付诸实现:①铂 催化剂很快失效;②气体不是按氢2氧1的化学计量数析出,电池内部 仍有气体发生;③存在爆炸的危险。 60年代,美国Gates公司发明铅钙合金,可用来制造免维护铅酸蓄 电池板栅特别是负板栅,制成的铅酸蓄电池失水缓慢,可以达到少维 护或免维护的技术要求。引起了密封铅酸蓄电池开发热,世界各大电 池公司投入大量人力物力进行开发。
1-3 化学储能及其在电力系统中的应用 1-3-4 镍镉 镍镉(Ni-Cd)蓄电池工作原理 蓄电池工作原理
位于负极的镉和氢氧化钠中的氢氧根离子化合成氢氧化镉,并附 著在阳极上,同时也放出电子。电子沿著电线至阴极,和阴极的二氧 化镍与氢氧化钠溶液中的水反应形成氢氧化镍和氢氧根离子,氢氧化 镍会附著在阳极上,氢氧根离子则又回到氢氧化钠溶液中,故氢氧化 钠溶液浓度不会随著时间而下降。 放电反应式: 负极反应: Cd+2OH-→Cd(OH)2+2e正极反应: 2e-+NiO2+2H2O→Ni(OH)2+2OH充电反应式: 正极反应:Ni(OH)2+2OH-→ 2e-+NiO2+2H2O 负极反应:Cd(OH)2+2e-→ Cd+2OH12
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1-3 化学储能及其在电力系统中的应用 1-3-2 镍镉 镍镉(Ni-Cd)蓄电池概况 蓄电池概况 镍镉电池属于小型二次充电电池,是瑞典科学家W. Jungner在20世纪初发明的。在近百年的发展历史中,镍镉 电池发展迅速,被广泛地应用于移动通讯,家用电器、电 动工具等许多方面。虽然镍镉电池具有记忆效应逐渐被新 型电池如镍氢电池及锂离子电池所取代,但是,镍镉电池 具有易于维护、制造工艺简单,成本低的特点,使其在电 池主流市场上仍具有一定的地位。 大型袋式和开口式镍镉电池主要用于铁路机车、矿山、 装甲车辆、飞机发动机等作起动或应急电源。圆柱密封式 镍镉电池主要用于电动工具、剃须器等便携式电器。小型 扣式镍镉电池主要用于小电流、低倍率放电的无绳电话、 11 电动玩具等。
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1-3 化学储能及其在电力系统中的应用 1-3-2 铅酸蓄电池现状
新闻链接:铅酸蓄电池新标谋变 “沉积性污染”引起重视 《南方都市报网络版》9月19日消息道,今年6月起中国电器工业 协会铅酸蓄电池分会着手起草《铅酸蓄电池行业准入条件》。目前该 《准入条件》讨论稿已报送工信部。新的《准入条件》对新建项目从 总量控制、产业布局、技术装备、环境保护以及安全与职业卫生等方 但是,据全国铅酸蓄电池标准化委员会主任伊晓波透露,在标准制定 中,并没有将“沉积性污染”这一条目加入进去,来自产业界的人士 对“沉积性污染”比较排斥。“如果这次康花新村的血铅超标事件确 实证实与之有关的话,那么整个行业标准对‘沉积性污染’的明确则 一定会提上议事日程。”这也意味着,相关环保标准会进一步趋严。 彭晓春也强调,此前国家对铅酸蓄电池产业的整顿,都是针对排 放超标的企业。“沉积性污染”并没有列入检查目标。如果康花新村 的血铅超标事件被证实与“沉积性污染”相关,“沉积性污染”或许 会引发新一轮的整顿风暴。
电力电子在电力系统中 的应用
南京工业大学 自动化与电气工程学院
梅 磊
第1章 电力系统能量存储
1-1 储能技术在电力系统中的应用概述 1-2 超导储能技术及其在电力系统中的应用 1-3 化学储能技术及其在电力系电力系统中的应用 1-3-1 铅酸蓄电池发展历史
铅酸蓄电池是1859年由普兰特(Gaston Plante,法国著名物理学家) 发明的。铅酸蓄电池自发明后,在化学电源中一直占有绝对优势。这 是因为其价格低廉、原材料易于获得,使用上有充分的可靠性,适用 于大电流放电及广泛的环境温度范围等优点。 到20世纪初,铅酸蓄电池历经了许多重大的改进,提高了能量密 度、循环寿命、高倍率放电等性能。然而,开口式铅酸蓄电池有两个 主要缺点:①充电末期水会分解为氢,氧气体析出,需经常加酸、加 水,维护工作繁重;②气体溢出时携带酸雾,腐蚀周围设备,并污染 环境,限制了电池的应用。近二十年来,为了解决以上的两个问题, 世界各国竞相开发密封铅酸蓄电池,希望实现电池的密封,获得干净 的绿色能源。
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1-3 化学储能及其在电力系统中的应用 1-3-1 铅酸蓄电池发展历史
1979年,GNB公司在购买Gates公司的专利后,又发明了MFX正板 栅专用合金,开始大规模宣传并生产大容量吸液式密封免维护铅酸蓄 电池。 1984年,VRLA电池在美国和欧洲得到小范围应用。 1987年,随着电信业的飞速发展,VRLA电池在电信部门得到迅速 推广使用。 1991年,英国电信部门对正在使用的VRLA电池进行了检查和测试, 发现VRLA电池并不象厂商宣传的那样,电池出现了热失控、燃烧和早 期容量失效等现象,这引起了电池工业界的广泛讨论,并对VRLA电池 的发展前途、容量监测技术、热失控和可靠性表示了疑问,此时, VRLA电池市场占有率还不到富液式电池的50%,原来提到的“密封免 推护铅酸电池”名称正式被“VRLA电池”取代,原因是VRLA电池是 一种还需要管理的电池,采用“免维护”容易引起误解。
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1-3 化学储能及其在电力系统中的应用 1-3-2 铅酸蓄电池现状
新闻链接:环保风暴席卷电池业 铅酸蓄电池企业遭遇生死劫 中国之声《央广新闻》报9月11日消息道,为了减轻污染,保护环 境,环保部、国家发改委等九部门今年5月联合发起了有史以来力度最 大的全国铅酸蓄电池行业专项大整治,全国有近1600家铅蓄电池企业 被取缔停产或停产整顿。环保部表示整治工作取得明显成效。 环境保护部称,截至7月底,各地排查的1930家铅蓄电池生产、组 装及回收企业中,有583家被取缔关闭、405家被停产整治、610家停产。 环境保护部认为,“整治力度是空前的”。在整治中,对铅蓄电池企 业开展了一次全面监测,共监测2011年第二季度在生产的462家企业的 2693个废水和废气排放口,对监测中发现的超标排污企业进一步采取 了停产整治的措施。
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