LNG汽车发展现状与前景研究

价值工程

式中：UC 为换流器输出电压的基波分量；US 为交流母线电压基波分量；δ为UC 和US 之间的相角差；X1为换流电抗器的电抗。由式（1）和式（2）可以得到换流器稳态运行时的基波相量图。有功功率的传输主要取决于δ，无功功率的传输主要取决于UC 。因此通过

对δ的控制就可以控制直流电流的方向及输送有功功率的大小，

通过控制UC 就可以控制VSC 发出或者吸收的无功功率。从系统角度来看，VSC 可以看成是一个无转动惯量的电动机或发电机，几乎可以瞬时实现有功功率和无功功率的独立调节，实现四象限运行。

2.4功率单元结构功率单元的前端与变压器连接，接收变压器供给功率单元的能量，由具有相同结构和功能的多个功率单元的直流侧串联形成直流电源，该直流电源再经直流电缆或海缆将电能输送至用电端。

2.5控制系统为了提高运行的可靠性，限制任一控制环节故障造成的影响，将轻型直流的控制系统大致分成系统级控制、换流器级控制和触发级控制等层次。分层设计能够简化设计任务，增强控制系统的灵活性。现场中央控制机与24个单元采取总线通讯的方式，CPU 板的F28335DSP 芯片将采集到的数据进行处理计算，然后将调制数据，控制数据下发至PWM 板，PWM 板将接收到的数据经过FPGA 芯片进行处理，同步发送至PWM 所连接的单元，每块

PWM 连接12个功率单元，

并将单元信息反馈至CPU 板。通讯方式采用10M 光纤通讯，所有信息由通讯板的CPULD 芯片进行处理。

3现场实际运行效果

在我油田此电力系统构成如下：输入高压侧电压为三相，50Hz ，

10.5kV ±10%，

经过IGBT 整流为±10kV DC ，其中单个单元模块整流为890V DC ，12个正极单元先串联后与12个负极单元串联后并联给海缆供电，电压等级为±10kV ，经过38.6km 海缆传输给逆变侧，逆变侧也分12个正极单元与12个负极单元先串后并，逆变后经过变压器转换为三相，50Hz ，400V 电压，电压谐波失真<2%，dv/dt <

1000V/us ，

电流谐波失真<2.5%，直流分量<1%，使用的输入和输出变压器容量为4000kVA ，

设计带载能力3.2MW ，半容量运行时输出功率1.6MW ，当某个正极单元或负极单元检测出故障时，自动切换

到半容量运行状态，此时故障单元所在极停止运行，单极与接地极带载运行，提高系统供电的可靠性。经过带载测试，限于测试设备有限，最高带载电流达到2250A ，运转一小时正常。

直流输电投用后对平台电气设备的影响：大部分设备运转正常，但由于某些设备对脉冲波反应敏感，也造成了一些设备无法正常工作。

4结论

通过调试与试运行，这套轻型直流输电设备已经在我油田成功

投入运行，其设计带载能力3.2MW ，

其中单极运行时最高带载能力为1.6MW ，完全满足15-1A 平台的正常生产、打井作业需要，开创了国内海上油气田的远距离直流输电的先河。

此次直流输电的成功实现为海上油气田的远距离输电提供了更多的方案选择，与交流电缆输电相比，同样截面的导线，直流输电能输送更大的功率，并且有功损耗小，没有充电功率和集肤效应，不会因为海缆过长导致操作过电压，以及容性海缆导致发电机进相运行对发电机的不利影响，同时减少了电缆的投资和损耗，系统结构简单，每根导线都可以作为一个独立回路运行，在单极运行时，可以利用大地和海水与单极构成回路。

对于海上油气田，此系统占地面积小，工作效率高，可以利用单相故障电缆进行改造，减少了海缆修复以及铺缆船等的费用，具有很好的经济效益，并且供电可靠，故障时能迅速恢复，保障了生产的安全。

十二五期间，随着国家进军海洋战略的深入，深海油气田的不断开采，我们可以看到直流输电系统在中小型电力系统中，中距离和远距离输电项目中将有着广阔的应用前景。

参考文献：

[1]文昌油田作业区编

“文昌油田群长距离输电系统运行管理报告”，2010，8.

[2]Ronny Herms Wihelm Rusche ，

Infineon FF450R17ME3technical information ，2010，6.

[3]荣信电力电子公司编“荣信轻型直流输电设备用户手册”，2011，1.

1燃气汽车发展状况

1．1燃气汽车产业发展历程十年时间，中国燃气汽车走出了

一条引进、

消化吸收、再创造之路，基本掌握关键技术，具备自主开发与制造能力。

1999年之前，

中国燃气汽车以改装为主体，处于从国外进口的时期；2003年之前，中国燃气汽车处于推广应用期；2006年科技部批准依托中汽院成立了国家燃气汽车工程技术研究中心，重点安排项目开展天然气汽车关键技术及关键零部件的研究开发，搭建天然

气汽车公共技术支持平台。燃气汽车处于改装与整车生产并存局

面。在此阶段，形成了较完善的燃气汽车产业链，突破了关键零件部位等核心技术，基本满足国内发展需求。

现在燃气汽车产业进入企业流程化开发产品、主流企业积极研发产品的快速发展期。

1．2燃气汽车产业发展现状目前，

国内有60余家企业生产整车，360余个车型获得新产品公告（含底盘），发动机功率覆盖40～250KW ；OEM 原产车超过6万辆/年。

我国自主产业已拥有全系列气瓶实际与制造能力，产能超过

80万只/年；

自主减压器、发动机ECU 、燃气喷嘴等专用装置开始批量进入市场。

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—作者简介：孔祥龙（1981-），男，山西忻州人，本科，学士，助理工程师，主要研

究方向为化学工程与工艺。

LNG 汽车发展现状与前景研究

Research on Development Status and Prospects of LNG Vehicle

孔祥龙Kong Xianglong

（陕西省燃气设计院，西安710043）

（Gas Design Institute of Shaanxi ，Xi'an 710043，China

）摘要：日益严重的环境问题与能源危机促使人们不断加大对车用发动机替代燃料的研究力度,燃气汽车因其经济性与环保性在替代燃料汽

车中备受关注。

本文通过对我国LNG 汽车产业发展现状分析及发展前景预测，总结了LNG 汽车在经济、安全、适用性等方面的发展优势，并最终针对其发展前景提出了自己的看法及建议。

Abstract:The environmental problems and the energy crisis are increasingly serious,and people have to study alternative fuel of vehicle engine as best as they can.Gas vehicle with its economy and environmental protection are more concerned.This paper analyzed development status of China's LNG vehicle industry and forecasted its development prospects,summarized its development advantages in economy,safety and applicability and so on.At last,the author put forward own opinions and Suggestions,aiming at its development prospects.

关键词：LNG 汽车；加气站；燃气汽车Key words:LNG vehicle ；gas station ；gas vehicle

中图分类号：U461

文献标识码：A

文章编号：1006-4311（2011）23-0024-02

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