电力新技术ppt课件
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电力电子技术在电力系统中的应用PPT幻灯片课件
电池包主体。模块化的结构设计实现了电芯的集成，通过热管理设计与仿真 优化电池包热管理性能，电器部件及线束实现了控制系统对电池的安全保护及连 接路径；通过BMS实现对电芯的管理，以及与整车的通讯及信息交换。
23
3.能源互联网全景展望图
24
3.电力电子技术对能源互联网的支撑
电网运行安全关键技术 支撑 建设调相机解决无功与电压问题 支撑 建设抽蓄电站解决有功与频率问题 突破 跨洲际互联的特高压输变电技术 突破 特殊环境下特高压核心装备制造及应用 突破 交流半波长输电技术 突破 适应复杂电网结构和大规模清洁能源接入的先进控制保护技术 突破 风电、光伏等清洁能源发电自同步技术
在中低压电力系统中，电压暂降可引起企业的生产中断、设备损坏和产品报废。 动态电压恢复器（DVR）是一种基于电压源逆变技术的串联型电能质量控制器，可 以动态补偿正序、负序和零序电压，抑制不平衡的电压暂降。目前，采用从电网提 取能量、无串联变压器的多电平逆变器方案是动态电压恢复器的发展方向。
17
3.电力电子技术的发展趋势
18
3.电力电子技术的发展趋势
19
3.电力电子器件的发展趋势
高频化、集成化、标准模块化和智能化是电力电子器件未来的主要发展方向。
（1）随着电力电子技术应用的不断发展，对电力电子器件性能指标和可靠性的 要求也日益苛刻。具体而言，要求电力电子器件具有更大的电流密度、更高的工 作温度、更强的散热能力、更高的工作电压、更低的通态压降、更快的开关时间， 而对于航天和军事应用，还要求有更强的抗辐射能力和抗振动冲击能力。特别是 航天、航空、舰船、输变电、机车、装甲车辆等使用条件恶劣的应用领域，以上 要求更为迫切。
随着电力电子技术的发展，出现了更多应用于增强电网稳定性和电能质量 问题治理的功率变换装置，比如用于输电等级的静止同步补偿器(staticsynchronous-compensator，STATCOM)、统一潮流控制器(unified-power-factorcontroller，UPFC)等。
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3.能源互联网全景展望图
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3.电力电子技术对能源互联网的支撑
电网运行安全关键技术 支撑 建设调相机解决无功与电压问题 支撑 建设抽蓄电站解决有功与频率问题 突破 跨洲际互联的特高压输变电技术 突破 特殊环境下特高压核心装备制造及应用 突破 交流半波长输电技术 突破 适应复杂电网结构和大规模清洁能源接入的先进控制保护技术 突破 风电、光伏等清洁能源发电自同步技术
在中低压电力系统中，电压暂降可引起企业的生产中断、设备损坏和产品报废。 动态电压恢复器（DVR）是一种基于电压源逆变技术的串联型电能质量控制器，可 以动态补偿正序、负序和零序电压，抑制不平衡的电压暂降。目前，采用从电网提 取能量、无串联变压器的多电平逆变器方案是动态电压恢复器的发展方向。
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3.电力电子技术的发展趋势
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3.电力电子技术的发展趋势
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3.电力电子器件的发展趋势
高频化、集成化、标准模块化和智能化是电力电子器件未来的主要发展方向。
（1）随着电力电子技术应用的不断发展，对电力电子器件性能指标和可靠性的 要求也日益苛刻。具体而言，要求电力电子器件具有更大的电流密度、更高的工 作温度、更强的散热能力、更高的工作电压、更低的通态压降、更快的开关时间， 而对于航天和军事应用，还要求有更强的抗辐射能力和抗振动冲击能力。特别是 航天、航空、舰船、输变电、机车、装甲车辆等使用条件恶劣的应用领域，以上 要求更为迫切。
随着电力电子技术的发展，出现了更多应用于增强电网稳定性和电能质量 问题治理的功率变换装置，比如用于输电等级的静止同步补偿器(staticsynchronous-compensator，STATCOM)、统一潮流控制器(unified-power-factorcontroller，UPFC)等。
20242024全新国家电网ppt课件背景图片
•课件背景与目的•全新设计理念展示•关键技术应用剖析•内容架构与章节安排•实际应用场景拓展•总结回顾与未来展望01课件背景与目的覆盖面积广，输变电容量持续增长，满足日益增长的电力需求。
电网规模不断扩大智能化水平提升绿色发展理念应用先进的信息通信技术，实现电网的自动化、智能化管理与监控。
注重可再生能源接入与消纳，推动清洁能源发展，降低碳排放。
030201国家电网发展现状针对国家电网员工培训需求，制作专业、系统的ppt 课件，提高培训效果。
适应培训需求通过课件展示国家电网在技术创新、绿色发展等方面的成果与经验。
展示发展成果为国内外同行提供交流平台，推动电力行业的合作与发展。
促进交流合作课件制作背景及意义教学目标与受众群体教学目标帮助学员全面了解国家电网的发展现状、技术创新与绿色发展理念，提高专业素养。
受众群体面向国家电网内部员工、电力行业从业者以及相关领域的专家学者。
02全新设计理念展示创意构思及灵感来源以"智能电网，绿色未来"为核心理念，结合国家电网的品牌形象和发展战略灵感来源于现代科技与自然元素的完美融合，展现国家电网的科技创新和环保意识通过抽象图形和具象元素的结合，传达出国家电网的现代化、专业化和国际化形象选择扁平化设计风格，注重简洁、清晰、直观的视觉效果采用蓝色为主色调，搭配绿色、白色等辅助色彩，营造清新、科技的视觉氛围运用现代感十足的图形和图标，增强课件的视觉冲击力和辨识度视觉风格选择依据核心元素提取与运用提取国家电网的标志性元素，如电网、闪电、绿叶等，进行创意组合和演绎运用抽象图形表达智能电网、能源互联网等概念，展现国家电网的科技创新实力将核心元素巧妙融入到课件背景图片中，与国家电网的品牌形象形成有机统一03关键技术应用剖析采用专业级相机或图像采集设备，获取高分辨率、高清晰度的原始图像。
高分辨率图像获取运用图像处理软件对原始图像进行色彩校正、锐化、去噪等优化处理，提升图像质量。
前沿技术讲座(新型电机)PPT课件
-
28
三相绕组的反电动势波形及其二二导通方式下的导通规律
-
29
2. 三三导通方式
三相绕组的反电动势波形及其三三导通方式下的导通规律
-
30
2.2.3 角形连接三相桥式主电路
+
VT1
VT3
VT5
US
VT4
VT6
VT2
A
C CB
如图所示的角形联结三相桥式主电路的开关管也采用功率
MOSFET。与星形联结一样，角形联结的控制方式也有二
ea
eb 0
(LM (LM
dic
dt dic
dt
ric ric
ec) ec)
0 US
续流结束后，换相完成，电路方程变为：
LMddbitrbieb(LMddcitrciec)US ibic 0
以上两式构成了无刷直流电动机的线电压模型
-
44
2.4.4 无刷直流电动机稳态性能的简化分析
为了简化分析，假设不考虑开关器件动作的过渡过程，并 忽略电枢绕组的电感。这样，无刷直流电动机的电压方程 可以简化为：
US
A
B
C
VT4 VD4 VT6 VD6 VT2 VD2
ia
r LM + ea -
ib
r LM + eb -
ic
r LM + ec -
-
41
2.4.2 无刷直流电动机的反电动势
无刷直流电动机气隙磁密及反电动势波形如下图所示
-
42
设电枢绕组导体的有效长度为La，导体的线速度为v，则
单根导体在气隙磁场中感应的电动势为
二导通和三三导通两种。
-
走进电世界-3.ppt(2)
3.2.2 记忆电阻器的研究
• 记忆电阻器是一种可以记忆自身历史的元件，即 使在电源被关闭的情况下仍具备这一功能。记忆 电阻可以使电脑在电池电量耗尽后很长时间仍能 保存信息。 • 早在 1971 年，美国加州大学伯克利分校的华裔科 学家蔡少棠教授，就从理论上预言了记忆电阻器 的存在。 • 蔡教授的想法是：忆阻器的电阻值取决于流过这 个器件电荷量的多少。也就是说，让电荷从反方 向流过，其电阻会增加；如果让电荷从正方向流 过，其电阻就会减小。
能源新技术包括各种能源资源从开采到最终能源新技术包括各种能源资源从开采到最终使用各个环节的先进技术使用各个环节的先进技术1洁净煤技术先进燃烧和污染处理技术煤的气化与液化2核能新技术新一代压水堆核电站核燃料的增殖快中子增殖反应堆新的供热资源低温核供热堆和高温气冷堆受控热核聚变能中国第一座依靠自己的力量设计建造的秦山核电站3新能源技术太阳能新技术风能技术物质能利用新技术波浪能和潮汐能氢能利用技术4节能新技术4节能新技术余热回收利用技术余热回收利用技术电子电力技术电子电力技术高效电动机高效电动机高效节能照明技术高效节能照明技术远红外线加热技术远红外线加热技术电热膜加热技术电热膜加热技术335335激光器的发明是20世纪科学技术的一项重大成就
• 1911 年 英 国 电 气 工 程 师 亥 维 赛 德 (Oliver Heaviside, 1850～1925)提出 正弦交流电路中阻抗的概念，用相 量法分析正弦交流电路时，阻抗也 是一个复数，其实部是电阻，虚部 是电抗。 • 亥维赛德还提出了求解电路暂态过 程的“运算法”。运算法的要点是 将描述动态电路的微分方程，变换 成为相应的代数方程，然后求解代 数方程，最后由代数方程的解对应 找出原微分方程的解。这一方法也 称为积分变换法。
现代电力系统分析 ppt课件
成为能源流、信息流、货币流的统一。
新能源 新客户 新要求 新技术
1.1 电力发展的阶段
4.智能电网
❖ 新能源
不可再生能源短缺的压力 温室气体排放和气候变暖
的压力 风力发电、太阳能发电、
生物质能发电以及冷热电 联产等小燃气轮机组发电 由即插即忘转变为即插即 用。
1.1 电力发展的阶段
4.智能电网
❖ 新客户
❖ 次输电网（Sub-transmission Power System） 则是将电力从输电变电站输送到配电变电站，通 常较大的工业负荷用户也直接由次输电系统直接 供电。
❖ 配电网则是电力送往用户的最后一级，将电力分 配到每一个用户，因此称为配电网（Distributed Power System）。
主要内容
❖ 1.绪论 ❖ 2.电力网模型 ❖ 3.潮流计算 ❖ 4.频率和电压控制 ❖ 5.三相对称故障分析 ❖ 6.柔性输电技术
1.1 电力发展的阶段
❖ 1.早期直流输电阶段 ❖ 2.交流输电阶段 ❖ 3.现代输电系统—超/特高压混合输电 ❖ 4.智能电网
1.1 电力发展的阶段
4.智能电网
❖ 高度集成的智能化、网络化的自动化系统。 ❖ 1976年英国的电力市场化运营使得电力网
C ln1/(D A)C ln1/(D BC ) ln1/(R)iC
其中 RRer/4 ，对于非铁磁性材料的导体，r 1 因此 R Re1/40.77R 88
分裂导线的电感
❖ 交链三相的磁链分别为（交链每一相的磁链 是分裂导线的平均）：
❖ 经济
电力系统经济运行的任务将由电力市场来进行资源的合 理配置。
❖ 高质量
电能质量是对供电可靠性以及电压、频率、波形和幅值 的要求，包括谐波含量、电压骤降、三相平衡度、电压 闪变等方面。
新能源 新客户 新要求 新技术
1.1 电力发展的阶段
4.智能电网
❖ 新能源
不可再生能源短缺的压力 温室气体排放和气候变暖
的压力 风力发电、太阳能发电、
生物质能发电以及冷热电 联产等小燃气轮机组发电 由即插即忘转变为即插即 用。
1.1 电力发展的阶段
4.智能电网
❖ 新客户
❖ 次输电网（Sub-transmission Power System） 则是将电力从输电变电站输送到配电变电站，通 常较大的工业负荷用户也直接由次输电系统直接 供电。
❖ 配电网则是电力送往用户的最后一级，将电力分 配到每一个用户，因此称为配电网（Distributed Power System）。
主要内容
❖ 1.绪论 ❖ 2.电力网模型 ❖ 3.潮流计算 ❖ 4.频率和电压控制 ❖ 5.三相对称故障分析 ❖ 6.柔性输电技术
1.1 电力发展的阶段
❖ 1.早期直流输电阶段 ❖ 2.交流输电阶段 ❖ 3.现代输电系统—超/特高压混合输电 ❖ 4.智能电网
1.1 电力发展的阶段
4.智能电网
❖ 高度集成的智能化、网络化的自动化系统。 ❖ 1976年英国的电力市场化运营使得电力网
C ln1/(D A)C ln1/(D BC ) ln1/(R)iC
其中 RRer/4 ，对于非铁磁性材料的导体，r 1 因此 R Re1/40.77R 88
分裂导线的电感
❖ 交链三相的磁链分别为（交链每一相的磁链 是分裂导线的平均）：
❖ 经济
电力系统经济运行的任务将由电力市场来进行资源的合 理配置。
❖ 高质量
电能质量是对供电可靠性以及电压、频率、波形和幅值 的要求，包括谐波含量、电压骤降、三相平衡度、电压 闪变等方面。
高压直流输电 直流输电新技术PPT课件
高压直流三极输电技术 Tripole HVDC
2020/9/24
HVAC线路
HVDC线路
？ 高压直流输电
3
3
chap.6 直流输电新技术
6.1 高压直流三极输电
提高交流输电传输容量的典型措施
➢新建交流输电线路； ➢改造为紧凑型交流输电线路 ； ➢提高导线允许温度； ➢利用电力电子技术，提高输送功率； ➢增大导线截面积； ➢提高输电电压等级。
➢ ±800kV直流的经济输电距离为2500km及以上。
4、降低线路损耗
➢相同条件下，1000kV线损是500kV的四分之一。 ➢相同条件下， ±800kV线损是±500kV的39％。
2020/9/24
14
14
chap.6 直流输电新技术
6.2.1 特高压电网建设的必要性
5、减少工程投资
单位输送容量综合造价： ➢1000kV输电方案约为500kV的四分之三。 ➢±800kV输电方案约为±500kV的四分之三。
高压直流三极输电
➢系统原理图
2020/9/24
8
8
chap.6 直流输电新技术
6.1 高压直流三极输电
三极直流输电原理
➢电流调制控制
a) 三极直流原理图
2020/9/24
Байду номын сангаас
9
b) 电流调制波形
9
chap.6 直流输电新技术
6.1 高压直流三极输电
三极直流输电的特点
➢较交流输电线路的传输容量提高近一倍； ➢较常规HVDC的传输容量提高37% ； ➢对线路进行有限改造； ➢设备利用率较常规HVDC的更高； ➢属于前瞻性研究，尚无规模性试验。
2020/9/24
2020/9/24
HVAC线路
HVDC线路
？ 高压直流输电
3
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chap.6 直流输电新技术
6.1 高压直流三极输电
提高交流输电传输容量的典型措施
➢新建交流输电线路； ➢改造为紧凑型交流输电线路 ； ➢提高导线允许温度； ➢利用电力电子技术，提高输送功率； ➢增大导线截面积； ➢提高输电电压等级。
➢ ±800kV直流的经济输电距离为2500km及以上。
4、降低线路损耗
➢相同条件下，1000kV线损是500kV的四分之一。 ➢相同条件下， ±800kV线损是±500kV的39％。
2020/9/24
14
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chap.6 直流输电新技术
6.2.1 特高压电网建设的必要性
5、减少工程投资
单位输送容量综合造价： ➢1000kV输电方案约为500kV的四分之三。 ➢±800kV输电方案约为±500kV的四分之三。
高压直流三极输电
➢系统原理图
2020/9/24
8
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chap.6 直流输电新技术
6.1 高压直流三极输电
三极直流输电原理
➢电流调制控制
a) 三极直流原理图
2020/9/24
Байду номын сангаас
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b) 电流调制波形
9
chap.6 直流输电新技术
6.1 高压直流三极输电
三极直流输电的特点
➢较交流输电线路的传输容量提高近一倍； ➢较常规HVDC的传输容量提高37% ； ➢对线路进行有限改造； ➢设备利用率较常规HVDC的更高； ➢属于前瞻性研究，尚无规模性试验。
2020/9/24
电气工程新技术PPT课件120页PPT
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若
1 ,22(r L ss rL gg)2(r L ss rL gg) 1C 2((L rss r L gg ))2
平方根里面的数小于零，微分方程式解为：
a id 1 ( t) x 1 e tsid 1 t n 1 ) ( z 1 sit n 1 )(
a1tg 1 a b tg 1 2L s 2(2 r s Lg rg )1/C
返 回 返回 1下7 页
利用初始条件id(0)=Id01；ud(0)=Ud01可分别求得式
a id 1 x 1 e 1 t y 1 e 2 t z 1 中s的i 常t数n x11 、) (y1：
式中， co1sB1/ A12B12
返 回 返回 1下5 页
当线路中各有关电阻、电感、和电容均为常数时，
式
id ''1L rs s r L ggid '12C (L 1 sL g)id1E 1 为常系数、
二阶、线性非齐次微分方程。当特征根不含有虚数时，
它的解的形式为：
a id 1 x 1 e 1 t y 1 e 2 t z 1 sitn 1 ) (
的值。令电容此时初始电压值为ud1(0)，可得到稳态 时StatCom的直流电压波形所对应的电路方程：
U s a U s b r s ( i s a i s ) b L s ( i s ' a i s ') b 2 r g i g 2 a L g i g ' u a d
将 ud1 igd a t/C
平方根里面的数为零，则说明微分方程的解有重根， 其解的表达式为：
a id 1 ( t) x 1 t e t y 1 e t z 1 sitn 1 )(
若
1 ,22(r L ss rL gg)2(r L ss rL gg) 1C 2((L rss r L gg ))2
平方根里面的数小于零，微分方程式解为：
a id 1 ( t) x 1 e tsid 1 t n 1 ) ( z 1 sit n 1 )(
a1tg 1 a b tg 1 2L s 2(2 r s Lg rg )1/C
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利用初始条件id(0)=Id01；ud(0)=Ud01可分别求得式
a id 1 x 1 e 1 t y 1 e 2 t z 1 中s的i 常t数n x11 、) (y1：
式中， co1sB1/ A12B12
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当线路中各有关电阻、电感、和电容均为常数时，
式
id ''1L rs s r L ggid '12C (L 1 sL g)id1E 1 为常系数、
二阶、线性非齐次微分方程。当特征根不含有虚数时，
它的解的形式为：
a id 1 x 1 e 1 t y 1 e 2 t z 1 sitn 1 ) (
的值。令电容此时初始电压值为ud1(0)，可得到稳态 时StatCom的直流电压波形所对应的电路方程：
U s a U s b r s ( i s a i s ) b L s ( i s ' a i s ') b 2 r g i g 2 a L g i g ' u a d
将 ud1 igd a t/C
平方根里面的数为零，则说明微分方程的解有重根， 其解的表达式为：
a id 1 ( t) x 1 t e t y 1 e t z 1 sitn 1 )(
《电工新技术介绍》课件
《电工新技术介绍》PPT 课件
本课件将介绍电工领域的最新技术，帮助您了解新技术的定义和概述，以及 它们在主要技术领域中的应用和优势。
定义和概述
电工新技术是指在电能的生产、传输和利用过程中应用的创新技术。这些技术在解决能源效率、环境保 护和安全可靠性等方面具有重要作用。
主要技术领域
太阳能
太阳能电池板和太阳能发电站的发展，提供了 清洁、可再生的能源解决方案。
总结和未来发展方向
电工新技术的快速发展为能源产业带来了巨大的变革。未来，我们可以期待 更多创新的技术和解决方案的出现，以满足不断增长的能源需求和环境保护 的要求。
应用和优势
1 应用广泛
电工新技术在能源生产、建筑、交通、通信等领域都有广泛的应用。
2 环保节能
这些新技术能够提高能源利用效率，减少能源消耗，对环境产生更少的负面影响。
3 安全可靠
新技术的引入提高了电力系统的安全性和可靠性，减少了故障和事故的风险。
案例分析和实例演示
风力发电
风力发电技术通过利用风能产生电力，为许多地 区提供了可持续、清洁的电力解决方案。
智能家居
智能家居技术的发展，使家庭能源管理更加高效， 提供了更舒适、便捷的生活方式。
新技术的挑战和解决方案
1
可靠性问题
新技术在实施过程中可能面临可靠性问题，需要进行严格的测试和验证。
2
成本压力
新技术的使用需要投入大量的资金，需要寻找降低成本的解决方案。
3
技术难题
新技术可能涉及到一些复杂的技术问题，需要专业的人才和技术支持来解决。
电动汽车
电动汽车技术的进步，推动了可持续交通和减 少碳排放的目标。
智能电网
智能电网的建设将电力传输和分配的效率提高 到一个新的水平，实现了节能和可再生能源的 有效利用。
本课件将介绍电工领域的最新技术，帮助您了解新技术的定义和概述，以及 它们在主要技术领域中的应用和优势。
定义和概述
电工新技术是指在电能的生产、传输和利用过程中应用的创新技术。这些技术在解决能源效率、环境保 护和安全可靠性等方面具有重要作用。
主要技术领域
太阳能
太阳能电池板和太阳能发电站的发展，提供了 清洁、可再生的能源解决方案。
总结和未来发展方向
电工新技术的快速发展为能源产业带来了巨大的变革。未来，我们可以期待 更多创新的技术和解决方案的出现，以满足不断增长的能源需求和环境保护 的要求。
应用和优势
1 应用广泛
电工新技术在能源生产、建筑、交通、通信等领域都有广泛的应用。
2 环保节能
这些新技术能够提高能源利用效率，减少能源消耗，对环境产生更少的负面影响。
3 安全可靠
新技术的引入提高了电力系统的安全性和可靠性，减少了故障和事故的风险。
案例分析和实例演示
风力发电
风力发电技术通过利用风能产生电力，为许多地 区提供了可持续、清洁的电力解决方案。
智能家居
智能家居技术的发展，使家庭能源管理更加高效， 提供了更舒适、便捷的生活方式。
新技术的挑战和解决方案
1
可靠性问题
新技术在实施过程中可能面临可靠性问题，需要进行严格的测试和验证。
2
成本压力
新技术的使用需要投入大量的资金，需要寻找降低成本的解决方案。
3
技术难题
新技术可能涉及到一些复杂的技术问题，需要专业的人才和技术支持来解决。
电动汽车
电动汽车技术的进步，推动了可持续交通和减 少碳排放的目标。
智能电网
智能电网的建设将电力传输和分配的效率提高 到一个新的水平，实现了节能和可再生能源的 有效利用。
智能电网发展概况(电力新技术讲座) PPT课件
13
二、智能电网的定义及特征
中国坚强智能电网的内涵：
③清洁环保：在于促进可再生能源发展与利用，提高清洁电能在 终端能源消费中的比重，降低能源消耗和污染物排放；是对中国 坚强智能电网的基本诉求； ④透明开放：意指为电力市场化建设提供透明、开放的实施平台 ，提供高品质的附加增值服务，是中国坚强智能电网的基本理念； ⑤友好互动：即灵活调整电网运行方式，友好兼容各类电源和用 户的接入与退出，激励电源和用户主动参与电网调节，是中国坚 强智能电网的主要运行特性。
为手段，建成完整的智能电网决策控制体系，逐步实现动态安全 监测、预警和预控，支持电网运行状态的灵活控制，满足国家节 能减排和电力市场不同主体的多种要求，提升电网运行水平，提 高接受大规模新能源能力。
22
三、我国智能电网面临的挑战和发展的任务
我国智能电网发展的主要任务：
3、加快智能变电站建设 研究建立智能化变电站的技术标准，推广智能化变电站建
本项目研究内容
以电力工业的可持续发展为背景，研
究面向大规模风力发电的智能电网优 化调度模式
根据智能电网的特点，计算多风场风
力发电的时变联合概率；提出基于机 会约束的多阶段随机优化调度模型； 实现随机优化调度问题的高效求解计 算
为智能电网的安全经济运行提供重要
的分析和决策工具，从而实现电力工 业乃至整个社会的永续发展
统计建模，提出基于机会约束的多阶段随
机优化调度模型，以准确风速的异方差性
以及多风场风力发电之间的统计相关性，
时变电网运行状态和用户市场需求响应等
智能电网新特征。研究内容与思路在国内
外未见报道，具有很强的原创性
从计算方法上看，目前基于机会约束的电
力系统随机优化调度问题的算法研究还有
二、智能电网的定义及特征
中国坚强智能电网的内涵：
③清洁环保：在于促进可再生能源发展与利用，提高清洁电能在 终端能源消费中的比重，降低能源消耗和污染物排放；是对中国 坚强智能电网的基本诉求； ④透明开放：意指为电力市场化建设提供透明、开放的实施平台 ，提供高品质的附加增值服务，是中国坚强智能电网的基本理念； ⑤友好互动：即灵活调整电网运行方式，友好兼容各类电源和用 户的接入与退出，激励电源和用户主动参与电网调节，是中国坚 强智能电网的主要运行特性。
为手段，建成完整的智能电网决策控制体系，逐步实现动态安全 监测、预警和预控，支持电网运行状态的灵活控制，满足国家节 能减排和电力市场不同主体的多种要求，提升电网运行水平，提 高接受大规模新能源能力。
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三、我国智能电网面临的挑战和发展的任务
我国智能电网发展的主要任务：
3、加快智能变电站建设 研究建立智能化变电站的技术标准，推广智能化变电站建
本项目研究内容
以电力工业的可持续发展为背景，研
究面向大规模风力发电的智能电网优 化调度模式
根据智能电网的特点，计算多风场风
力发电的时变联合概率；提出基于机 会约束的多阶段随机优化调度模型； 实现随机优化调度问题的高效求解计 算
为智能电网的安全经济运行提供重要
的分析和决策工具，从而实现电力工 业乃至整个社会的永续发展
统计建模，提出基于机会约束的多阶段随
机优化调度模型，以准确风速的异方差性
以及多风场风力发电之间的统计相关性，
时变电网运行状态和用户市场需求响应等
智能电网新特征。研究内容与思路在国内
外未见报道，具有很强的原创性
从计算方法上看，目前基于机会约束的电
力系统随机优化调度问题的算法研究还有
电力电子技术新书课件第一章课件,张兴
电
力
电
子
技
术
1.2 电力电子技术的发展史
■电力电子技术的发展史
图1.3 电力电子技术的发展史
◆一般认为，电力电子技术的诞生是以1957年美国通用 一般认为，电力电子技术的诞生是以 年 电气公司研制出第一个晶闸管为标志的。 晶闸管为标志的 电气公司研制出第一个晶闸管为标志的。
电
力
电
子
技
术
1.2 电力电子技术的发展
电力电子技术起始于20世纪50年代末20世纪60年代初的 硅整流器件，其发展经历了以低频技术为主的传统电力电 子技术时期和以高频技术为主的现代电力电子技术时期 在20世纪80年代末期和20世纪90年代初期以IGBT 和功率 MOSFET为代表发展起来的集高频、高压和大电流于一身 的功率半导体复合器件，表明传统电力电子技术已经进入 现代电力电子时代 进入20世纪90年代以来，电力电子技术进入了一个崭新的 快速发展时期。理论分析和实验表明：电力电子产品体积 与重量的缩小与供电频率的平方根成反比，因此电力电子 技术高频化是今后电力电子技术创新与发展的主导方向
电
力
电
子
技
术
1.2 电力电子技术的发展
近年来，随着能源危机的出现，电力电子技术技术在变频 调速、新能源发电等方面得到了快速发展，世界各国对电 力电子技术也更加重视 一方面具有自关断能力的大功率高频新器件及其应用技术 取得了惊人的进步；另一方面，同微电子技术紧密结合的 新一代智能化功率集成电力电子技术初露锋芒 展望未来，随着具有高可靠性的集成电力电子模块 IPEM(Integrated Power Electronic Modules)技术以及具 有导通损耗小，耐压高、高结温等的特点的Silicon(硅)等 新一代宽禁带器件的应用将会使电力电子技术发生新一轮 革命性的变化
新型电力电子器件—碳化硅ppt课件
18
作为一种新型的宽禁带半导体材料，碳化硅因其出色的物理及电 特性，正越来越受到产业界的广泛关注。碳化硅电力电子器件的重要 系统优势在于具有高压(达数万伏)高温(大于 500 ℃ )特性，突破了硅 基功率半导体器件电压(数 kV)和温度(小于 150 ℃ )限制所导致的严重 系统局限性。随着碳化硅材料技术的进步，各种碳化硅功率器件被研 发出来，由于受成本、产量以及可靠性的影响，碳化硅功率器件率先 在低压领域实现了产业化，目前的商业产品电压等级在 600~1 700 V。 随着技术的进步，高压碳化硅器件已经问世，并持续在替代传统硅器 件的道路上取得进步。随着高压碳化硅功率器件的发展，已经研发出 了 19.5 kV 的碳化硅二极管， 3.1 kV和 4.5 kV 的门极可关断晶闸管 (GTO)，10 kV 的碳化硅 MOSFET和 13~15 kV碳化硅IGBT 等。它们的研 发成功以及未来可能的产业化，将在电力系统中的高压领域开辟全新 的应用，对电力系统的变革产生深远的影响。
5
Johnson 优良指数(JFM)表示器件高功率、
高频率性能的基本限制
KFM 表示基于体管开关速度的优良指数
质量因子 1(QF1)表示电力电子器件中有源
器件面积和散热材料的优良指数
QF2则表示理想散热器下的优良指数
QF3 表示对散热器及其几何形态不加任何
假设状况下的优良指数
Baliga 优良指数 BHFM 表示器件高频应用
固态变压器是一种以电力电子技术为核心的变电装置，它通过电 力电子变流器和高频变压器实现电力系统中的电压变换和能量传递及 控制，以取代电力系统中的传统的工频变压器。与传统电力变压器相 比，具有体积小、重量轻等优点，同时具有传统变压器所不具备的诸 多优点，包括供电质量高、功率因数高、自动限流、具备无功补偿能 力、频率变换、输出相数变换以及便于自动监控等优点。
作为一种新型的宽禁带半导体材料，碳化硅因其出色的物理及电 特性，正越来越受到产业界的广泛关注。碳化硅电力电子器件的重要 系统优势在于具有高压(达数万伏)高温(大于 500 ℃ )特性，突破了硅 基功率半导体器件电压(数 kV)和温度(小于 150 ℃ )限制所导致的严重 系统局限性。随着碳化硅材料技术的进步，各种碳化硅功率器件被研 发出来，由于受成本、产量以及可靠性的影响，碳化硅功率器件率先 在低压领域实现了产业化，目前的商业产品电压等级在 600~1 700 V。 随着技术的进步，高压碳化硅器件已经问世，并持续在替代传统硅器 件的道路上取得进步。随着高压碳化硅功率器件的发展，已经研发出 了 19.5 kV 的碳化硅二极管， 3.1 kV和 4.5 kV 的门极可关断晶闸管 (GTO)，10 kV 的碳化硅 MOSFET和 13~15 kV碳化硅IGBT 等。它们的研 发成功以及未来可能的产业化，将在电力系统中的高压领域开辟全新 的应用，对电力系统的变革产生深远的影响。
5
Johnson 优良指数(JFM)表示器件高功率、
高频率性能的基本限制
KFM 表示基于体管开关速度的优良指数
质量因子 1(QF1)表示电力电子器件中有源
器件面积和散热材料的优良指数
QF2则表示理想散热器下的优良指数
QF3 表示对散热器及其几何形态不加任何
假设状况下的优良指数
Baliga 优良指数 BHFM 表示器件高频应用
固态变压器是一种以电力电子技术为核心的变电装置，它通过电 力电子变流器和高频变压器实现电力系统中的电压变换和能量传递及 控制，以取代电力系统中的传统的工频变压器。与传统电力变压器相 比，具有体积小、重量轻等优点，同时具有传统变压器所不具备的诸 多优点，包括供电质量高、功率因数高、自动限流、具备无功补偿能 力、频率变换、输出相数变换以及便于自动监控等优点。
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13
公伯峡电厂3号发电机组带750kV官亭变， 进行零起升流试验。 官亭变750kV侧短路零起升流试验: 计算结果:发电机升至额定电流10.7kA
对应 750kV侧短路电流为250A 在主变750kV套管外侧安装(2X120)mm软 铜 线短接变压器750kV侧，可承受500A电流。 试验结果:发电机升至额定电流10.4kA 14
24
兰 州 东 变 全 封 闭 组 合 电 器
25
官 亭 变 隔 离 开 关
26
兰 州 东 电 容 式 电 压 互 感 器
27
官 亭 变 金 属 氧 化 物 避 雷 器
28
1、西北750kV示范工程简介 2、紧凑型输电线路简介 3、直流输电（HVDC) 技术简介 4、柔性输电（FACTS）技术简介 5、谐波问题研究
（5） 试验系统工频过电压计算； （6） 试验系统单相接地故障时的短路电流 和潜供电流计算。
10
系统调试试验时间： 2005年9月7日—9月18日 系统调试项目共计15大类、26项 试验，并完成了20大项测试工作。
11
零起升流和零起升压试验是在从正 常运行系统中隔离出的一个试验系统 中进行的；
其他试验是在750kV设备并入正常 运行的大系统后进行的。
20
2008年西北750kV及330kV主网架
青海电网
官亭 750
6回330线路 1回750线路
4回330线路 1回750线路
甘肃电网 兰州东 750
宁夏电网
银川东
750
固原 330
西峰 330
4回330线路
陕西电网
21
750kV官亭变电站全景
22
官 亭 变 电 站 主 变 压 器
23
官 亭 变 电 站 高 压 电 抗 器
KEPCO 西北
2700 1153 1240 268 114
750/787 765/800 765/800 765/800
2*340 140
765/800 765/800
1967 1983 1988 1992 1979 1984 1984 1984 2000 2005
750kV变电 站总数（座）
31 23(约)
3
一西北建设750kV输电系统的必要性
1）电能输送容量大
1额、定必电要压性
(KV)
输送容量 （MVA）
输电距离 （Km）
110
10－50
50－150
220
100－500 100－300
330
200－800 200－600
500
1000－1500 150－850
750
2000－2500
500－1000以 上
官亭变66kV侧短路零起升流试验: 计算结果:发电机升至约额定电流10.7kA
对应66kV侧短路电流为3kA 在变压器66kV侧安装 2X(10X100)mm 短路铜母排，可承受4kA电流。 试验结果:发电机升至约额定电流10.3kA
对应66kV侧短路电流为2.8kA 15
公伯峡电厂3号发电机组带750kV官 亭变，进行零起升压试验。
主变750kV侧电压从0升至805kV，后稳定至 800kV，其间进行相关试验和测试。这时公伯 峡发电厂机端电压为17.04kV。
17
750kV官亭变零起升流试验中发现的 问题：
1、公伯峡3号发电机定子电流升到1.0 p.u.时，66kV侧A相CT由于入口引线段 接触不良引起发热。
2、66kV三相开关断口引线由于接触 不良引起发热，最高温度达到60C。
电网新技术简介
1
1、西北750kV示范工程简介 2、紧凑型输电线路简介 3、直流输电（HVDC) 技术简介 4、柔性输电（FACTS）技术简介 5、谐波问题研究
2
1、西北建设750kV输电系统的必要性 及国内外现状
2、750kV示范工程概况 3、750kV示范工程系统调试简介 4、西北750kV电网规划
29
提高线路走廊单位面积的电力输 送容量，大幅度提高线路本身输送能 力，已成为当前世界上电力发展的重 要方向之一。
30
超高压紧凑型输电通过减少相间距 离和优化子导线布置等手段来降低线路 的波阻抗，增大输电线路的自然功率， 同时输电线路的走廊宽度、占地面积均 有所减少。
2）输电损耗小 3）有益于西部开发建设和
“西电东送” 4）有益于提高电网运行的安
全性，是建设全国统一电 网所必需。
5
电力网络互联的优点
➢大大提高供电可靠性，减少备用容量； ➢更合理地调配用电，提高发电设备的利用
率，减少联合系统中发电设备的总容量； ➢负荷波动对系统电能质量的影响也将减少； ➢提高运行的经济性。
18
750kV兰州东变零起升流试验中发现 的问题：
由于66kV开关侧CT端子的固定螺丝与 外壳接触，引起分流导致B相电流较A、 C两相电流相差200A，且B相引线段发 热严重，温度已升至90C。
19
1、西北建设750kV输电系统的必要性 及国内外现状
2、750kV示范工程概况 3、750kV示范工程系统调试简介 4、西北750kV电网规划
6
国家
加拿大 美国 俄罗斯
乌克兰 巴西 南非 委内瑞拉 匈牙利 波兰 保加利亚 罗马尼亚 韩国 中国
各国750kV电网建设现状
电网
魁北克
线路总长 （km） 13000
额定电压/最
高电压
745/782
投运
年份
1965
AEP
4000
765/800
1969
中央、西北
6000
750/787
1967
南方 伊泰普 ESKOM EDELCA
2座
7
1、西北建设750kV输电系统的必要性 及国内外现状
2、750kV示范工程概况 3、750kV示范工程系统调试简介 4、西北750kV电网规划
8
1、西北建设750kV输电系统的必要性 及国内外现状
2、750kV示范工程概况 3、750kV示范工程系统调试简介 4、西北750kV电网规划
9
750kV试验系统需进行以下分析计算： （1） 单机带空载长线路的自励磁计算； （2） 各变压器分接头位置的计算； （3） 试验系统无功平衡计算； （4） 零起升流和零起升压试验过程中各电 气量的计算；
官亭变主变750kV侧电压从0升至 804kV，其间进行相关试验和测试。 这时公伯峡发电厂机端电压为18.6kV。
16
0kV线路及兰州东变，进行 零起升压试验。
在兰州东主变电压升至765kV时，分别两 站进行投切主变66kV侧低压电抗器试验 。
公伯峡电厂3号发电机组带750kV官亭变， 进行零起升流试验。 官亭变750kV侧短路零起升流试验: 计算结果:发电机升至额定电流10.7kA
对应 750kV侧短路电流为250A 在主变750kV套管外侧安装(2X120)mm软 铜 线短接变压器750kV侧，可承受500A电流。 试验结果:发电机升至额定电流10.4kA 14
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兰 州 东 变 全 封 闭 组 合 电 器
25
官 亭 变 隔 离 开 关
26
兰 州 东 电 容 式 电 压 互 感 器
27
官 亭 变 金 属 氧 化 物 避 雷 器
28
1、西北750kV示范工程简介 2、紧凑型输电线路简介 3、直流输电（HVDC) 技术简介 4、柔性输电（FACTS）技术简介 5、谐波问题研究
（5） 试验系统工频过电压计算； （6） 试验系统单相接地故障时的短路电流 和潜供电流计算。
10
系统调试试验时间： 2005年9月7日—9月18日 系统调试项目共计15大类、26项 试验，并完成了20大项测试工作。
11
零起升流和零起升压试验是在从正 常运行系统中隔离出的一个试验系统 中进行的；
其他试验是在750kV设备并入正常 运行的大系统后进行的。
20
2008年西北750kV及330kV主网架
青海电网
官亭 750
6回330线路 1回750线路
4回330线路 1回750线路
甘肃电网 兰州东 750
宁夏电网
银川东
750
固原 330
西峰 330
4回330线路
陕西电网
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750kV官亭变电站全景
22
官 亭 变 电 站 主 变 压 器
23
官 亭 变 电 站 高 压 电 抗 器
KEPCO 西北
2700 1153 1240 268 114
750/787 765/800 765/800 765/800
2*340 140
765/800 765/800
1967 1983 1988 1992 1979 1984 1984 1984 2000 2005
750kV变电 站总数（座）
31 23(约)
3
一西北建设750kV输电系统的必要性
1）电能输送容量大
1额、定必电要压性
(KV)
输送容量 （MVA）
输电距离 （Km）
110
10－50
50－150
220
100－500 100－300
330
200－800 200－600
500
1000－1500 150－850
750
2000－2500
500－1000以 上
官亭变66kV侧短路零起升流试验: 计算结果:发电机升至约额定电流10.7kA
对应66kV侧短路电流为3kA 在变压器66kV侧安装 2X(10X100)mm 短路铜母排，可承受4kA电流。 试验结果:发电机升至约额定电流10.3kA
对应66kV侧短路电流为2.8kA 15
公伯峡电厂3号发电机组带750kV官 亭变，进行零起升压试验。
主变750kV侧电压从0升至805kV，后稳定至 800kV，其间进行相关试验和测试。这时公伯 峡发电厂机端电压为17.04kV。
17
750kV官亭变零起升流试验中发现的 问题：
1、公伯峡3号发电机定子电流升到1.0 p.u.时，66kV侧A相CT由于入口引线段 接触不良引起发热。
2、66kV三相开关断口引线由于接触 不良引起发热，最高温度达到60C。
电网新技术简介
1
1、西北750kV示范工程简介 2、紧凑型输电线路简介 3、直流输电（HVDC) 技术简介 4、柔性输电（FACTS）技术简介 5、谐波问题研究
2
1、西北建设750kV输电系统的必要性 及国内外现状
2、750kV示范工程概况 3、750kV示范工程系统调试简介 4、西北750kV电网规划
29
提高线路走廊单位面积的电力输 送容量，大幅度提高线路本身输送能 力，已成为当前世界上电力发展的重 要方向之一。
30
超高压紧凑型输电通过减少相间距 离和优化子导线布置等手段来降低线路 的波阻抗，增大输电线路的自然功率， 同时输电线路的走廊宽度、占地面积均 有所减少。
2）输电损耗小 3）有益于西部开发建设和
“西电东送” 4）有益于提高电网运行的安
全性，是建设全国统一电 网所必需。
5
电力网络互联的优点
➢大大提高供电可靠性，减少备用容量； ➢更合理地调配用电，提高发电设备的利用
率，减少联合系统中发电设备的总容量； ➢负荷波动对系统电能质量的影响也将减少； ➢提高运行的经济性。
18
750kV兰州东变零起升流试验中发现 的问题：
由于66kV开关侧CT端子的固定螺丝与 外壳接触，引起分流导致B相电流较A、 C两相电流相差200A，且B相引线段发 热严重，温度已升至90C。
19
1、西北建设750kV输电系统的必要性 及国内外现状
2、750kV示范工程概况 3、750kV示范工程系统调试简介 4、西北750kV电网规划
6
国家
加拿大 美国 俄罗斯
乌克兰 巴西 南非 委内瑞拉 匈牙利 波兰 保加利亚 罗马尼亚 韩国 中国
各国750kV电网建设现状
电网
魁北克
线路总长 （km） 13000
额定电压/最
高电压
745/782
投运
年份
1965
AEP
4000
765/800
1969
中央、西北
6000
750/787
1967
南方 伊泰普 ESKOM EDELCA
2座
7
1、西北建设750kV输电系统的必要性 及国内外现状
2、750kV示范工程概况 3、750kV示范工程系统调试简介 4、西北750kV电网规划
8
1、西北建设750kV输电系统的必要性 及国内外现状
2、750kV示范工程概况 3、750kV示范工程系统调试简介 4、西北750kV电网规划
9
750kV试验系统需进行以下分析计算： （1） 单机带空载长线路的自励磁计算； （2） 各变压器分接头位置的计算； （3） 试验系统无功平衡计算； （4） 零起升流和零起升压试验过程中各电 气量的计算；
官亭变主变750kV侧电压从0升至 804kV，其间进行相关试验和测试。 这时公伯峡发电厂机端电压为18.6kV。
16
0kV线路及兰州东变，进行 零起升压试验。
在兰州东主变电压升至765kV时，分别两 站进行投切主变66kV侧低压电抗器试验 。