对电工电能新技术的理解

对电工电能新技术的理解

之现代电气装备的研究现状和发展

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我认为电工电能新技术指的是在当代科学技术较上个世纪有了极大进步的前提下，发电、输电、配电和用电等电气有关环节对现有电气系统提出的更高发展要求的技术。它旨在更加提高电气系统的可靠性，寻求新的产能方式，创造新的智能的更加安全可

靠的控制系统，从而构成一个庞大稳固的“大电网”。

目前国内发电以水电和火电为主。火力发电系统主要有燃煤系统、汽水系统、电

气系统和控制系统等组成。前两个的作用是产生高温和高压的蒸汽；电气系统实现了

将热能、机械能转变为电能；控制系统则为各系统安全、合理、经济的运行提供了保障。

火电厂的皮带将燃煤输送到锅炉的煤斗，进入磨煤机磨成煤粉，然后与经过预热

的空气一起喷入炉内燃烧，将煤的化学能转化为热能，烟气经除尘器清楚灰分后，由

引风机抽出，经高大的烟囱排出。炉渣和除尘器下部的烟灰由灰渣泵排至灰场。燃煤

产生的热能将水加热，变为水蒸气，带动涡轮机旋转，涡轮机带动发电机运动，从而

产出电能。根据2012年的数据，我国30万千瓦及以上大型火电机组比重由62.5%提高到76%，其中，60万千瓦及以上清洁机组占火电机组比重已达39%。但是火力发

电消耗大量燃煤，但是其发电效率最高也只有60%-70%。而且，燃烧大量的煤炭的直接后果是加重了环境的污染，主要是大气污染。

我国河流众多，径流丰沛，落差巨大，蕴藏着丰沛的谁能资源。据统计，我国河

流水能资源蕴藏量6.76亿kw，年发电量5922亿kwh。可能开发水资源装肌容量

3.78亿kw，年发电量9200亿kwh。建国以来，经过几代水电建设者的艰苦努力，中国的水电建设不断发展壮大。先后建成了狮子滩、新丰江、刘家峡等水电站。

广州抽水蓄能电站总装机容易240万kw，是我国第一座也是目前世界上最大的抽水蓄能电站。电站分两期建设，总装机8台，每期4台，采用30万kw容量可逆式高参数抽水蓄能机组，设计水头535m，额定转速500 r／min，综合效率76％。河北潘家口的混合式抽水蓄能电站，装有1台15万kw常规水轮发电机组，还有3台抽水蓄能机组，每台9万kw，合计装机容量42万kw。

新时代下，风力发电、光伏发电、太阳能电池等新形势的产能方式日益火热。但

受其成本的限制不能大规模投入生产。未来发展方向主要围绕新能源开发，如何降低

太阳能等新型能源转变为电能的转变成本，并大规模投入生产。同时，电工理论和新

技术的发展也提出了发展智能电网的要求。

智能电网（smart power grids），就是电网的智能化，是建立在发达的通信网络基础之上，通过先进的传感、测量、设备、控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效、灵活的目标。

智能电网应该具有自动处理问题和恢复的能力，也就是把电网中有问题的元件从系统中隔离出来并且迅速恢复到正常运行状态，而且几乎不会中断对用户的供电服务。智能电网将抵御攻击，提高智能电网抵御风险的能力。

提供满足新世纪用户需求的电能质量，实现阶梯电价。智能电网将采取技术和管理手段，对用户负荷产生的谐波电流自动限制。同时容许各种不同类型发电和储能系统的接入。包括分布式电源如光伏发电、风电、先进的电池系统等，各种各样的分布式电源的接入一方面减少对外来能源的依赖，另一方面提高供电可靠性和电能质量。

一个智能的电力系统将会是从发电、输电、变电、配电和用电各个环节都实现高度现代化、高度智能的系统。