电力新技术的感悟

电力新技术感悟
这学期我们上了24个课时的新电力技术，每一课由不同的老师授课。

因为每个老师的术业专攻不同，内容显得尤为丰富多样。

从高压电技术、继电保护技术、柔性接地系统、合同能源管理等专业知识，到考研解答、人生道理...老师们以讲座的形式，传道授业解惑，使我收益颇多。

由于12个讲座没办法一次说尽，我就说说使我印象较深的几个讲座的感悟吧。

一、继电保护
这次继电保护技术讲座是由穆大庆老师主讲。

穆大庆老师对继电保护颇有研究，他也是我们班下学期继电保护课程的授课老师，对我们讲授继电保护的知识，也是带我们入门，让我们对下学期的继电保护有一个大概的了解。

老师告诉我们，继电保护指的是研究电力系统故障和危及安全运行的异常工况，以探讨其对策的反事故自动化措施。

因在其发展过程中曾主要用有触点的继电器来保护电力系统及其元件（发电机、变压器、输电线路、母线等）使之免遭损害，所以简称继电保护。

继电保护在电力行业的应用已经广泛，可以说是电力新技术里的元老级技术。

我们常用的保护方式有电流保护、距离保护、差动保护、纵联保护、瓦斯保护五种传统保护形式。

继电保护未来的发展趋势是向计算机化、网络化、智能化，保护、控制、测量和数据通信一体化方向发展。

1、保护的任务
*故障时：自动、快速、有选择性地切除故障元件，保证非故障部分恢复正常运行 *不正常运行时：自动、及时、有选择地动作于信号、减负荷或跳闸
2、对保护的基本要求
选择性；速动性；灵敏性；可靠性（主保护对快速性要求较高；后备保护对灵敏性要求较高）
3、保护基本工作原理
反应设备一端系统正常运行与故障时基本参数的区别（单端测量）：由于无法从测量电气量上来区分本设备末端故障点与相邻设备首端故障点，为了保证选择性，在本设备末端附近保护区的动作必须带延时（不能实现全线速动）。

反应设备内部故障与外部故障及正常运行时两端电气量的差别（双端测量或纵联保护）：
由于可准确区分本设备内部故障点与外部其他设备故障点，可实现全线速动。

但不具备远后备作用（不能作其他设备的后备保护）。

二、柔性接地技术
本次讲座由王文老师主讲。

这堂课，老师不仅向我们介绍了柔性接地技术，还与我们互动，向我们解答关于考研的问题，更是以自己的了解和经验，像我们解惑。

我从老师口中得知，柔性接地技术主要采用柔性接地体应用于接地网埋地降阻。

所谓柔性接地体，指的是一种由导电非金属材料、电解质材料、化合物填充组成的，可以现场制作，在岩石表面形成导电膜，能明显降低工频接地电阻和土壤中水分、盐、酸、碱等因素侵蚀的新型接地体。

一种由导电非金属材料、电解质材料、化合物填充组成的，可以现场制作，在岩石表面形成导电膜，能明显降低工频接地电阻和土壤中水分、盐、酸、碱等因素侵蚀的新型接地体。

柔性接地体现场制作安装完成后，可以明显降低接地体四周一定范围内介质的电阻率和相互间的接触电阻，并符合环境保护要求。

柔性接地技术应用以前，接地网埋地降阻采用原有的金属接地体防腐效果比较差，同时也不适合山区，特别是岩石地区使用。

而柔性接地技术应用于山区岩石地貌接地降阻，不受地理条件限制。

柔性接地体可以现场制作，依现场条件成型，对金属连接体无腐蚀，降阻效果好，本柔性接地体由非金属导电粉末，高分子聚合物，超细纤维粘合剂构成。

使用不受环境条件限制，只要按量施工即可收到降阻效果，使用年限长，降阻效果稳定。

而后来据我上网了解，目前柔性接地技术发展较有进展的是一家名为“黑龙江恒电防雷工程有限公司”的公司。

在该公司的实验中，应用柔性接地技术，可将长6m的镀锌扁钢水平敷设，在原有接地电阻724欧姆的情况下，加入柔性接地体，使其逐渐降为49欧姆的电阻。

该公司于2014年8月，联合全国输配电技术协作网举办了《全国首届风电防雷接地新技术现场交流会》，会议针对国内风电接地难以解决的岩石接地问题，进行了学习交流，并在岳阳风电接地现场进行了实际操作。

证明柔性接地体技术方法省工、省料，效果极其显著，是目前我们所熟知的任何一种接地材料无法实现的，是山区岩石接地技术的一次革命性的技术突破。

做完这些了解，我对柔性接地技术有了更多的了解，也不禁为柔性接地技术所折服——看似一个小小的创新，却能解决一个个难题，制造出很大的效益，更是开创了一个新的接地技术的时代！
三、风力发电技术
风力发电是近年新能源开发的新宠，对于风力发电技术的研究也大有人在，我们也在马睿老师和陈众老师的两次讲座中，对风力发电技术有了些许的了解。

老师先从风能资源分布地区讲起，为我们介绍了风电技术的现状和瓶颈。

近些年来，随着能源的不断消耗与对能源的需求量与日俱增，新能源的开发迫在眉睫，风能就成为了热门选择。

风力发电是把风的动能转为电能。

风是没有公害的能源之一。

而且它取之不尽，用之不竭。

对于缺水、缺燃料和交通不便的沿海岛屿、草原牧区、山区和高原地带，因地制宜地利用风力发电，非常适合，大有可为。

小型风力发电系统效率很高，但它不是只由一个发电机头组成的，而是一个有一定科技含量的小系统：风力发电机+充电器+数字逆变器。

风力发电机由机头、转体、尾翼、叶片组成。

每一部分都很重要，各部分功能为：叶片用来接受风力并通过机头转为电能；尾翼使叶片始终对着来风的方向从而获得最大的风能；转体能使机头灵活地转动以实现尾翼调整方向的功能；机头的转子是永磁体，定子绕组切割磁力线产生电能。

一般说来，三级风就有利用的价值。

但从经济合理的角度出发，风速大于每秒4米才适宜于发电。

据测定，一台55千瓦的风力发电机组，当风速为每秒9.5米时，机组的输出功率为55千瓦；当风速每秒8米时，功率为38千瓦；风速每秒6米时，只有16千瓦；而风速每秒5米时，仅为9.5千瓦。

可见风力愈大，经济效益也愈大。

在我国，现在已有不少成功的中、小型风力发电装置在运转。

我国的风力资源极为丰富，绝大多数地区的平均风速都在每秒3米以上，特别是东北、西北、西南高原和沿海岛屿，平均风速更大；有的地方，一年三分之一以上的时间都是大风天。

在这些地区，发展风力发电是很有前途的。

但是另一方面，风能发电也存在着很多的局限性：
一是风能密度低。

由于风能来源于空气的流动，而空气的密度很小，因此风力的能量密度只有水力的1/1000。

另外风能的转换效率也低于水能发电。

二是使用风能发电占地面积巨大。

往往一座发电的风塔，它的扇叶就从几十米到几百米宽不等，这就使得风能发电只能局限于一些地广人稀的地方，如西北地区；而在一些寸土寸金的城市，要建造风塔发电是难以实现的。

三是风能的不稳定。

由于气流瞬息万变，因此风的脉动、日变化、季变化以至年际的变化都十分明显，波动很大，极不稳定。

四是风能资源地区差异大。

由于地理位置和地形的影响，风力的地区差异非常明显。

即使在一个邻近的区域，有利地形下的风力，往往是不利地形下的几倍甚至十倍。

因此，因地制宜地利用风能就显得尤为重要。

老师举了一个例子，某个电厂，在没有做好完整的调研和考虑前，就在城市中贸然地建了三座巨大的风电塔，然而由于该地区的风力资源不足，发出的电入不敷出。

而风塔占地面积很大，影响城市的美观，最后直接导致风力发电计划的夭折，还为此造成不小的损失。

由此可见，风电技术仍然有着很长的发展道路呢！
四、特高压电力传输技术
本次讲座的内容是特高压电力传输技术。

说到特高压电力传输，我们并不陌生。

众所周知，输电电压一般分高压、超高压和特高压。

老师先从特高压技术产生的原因说起。

我国是个一次能源和电力负荷分布不均衡的国家。

西部能源丰富，全国三分之二以上的可开发水能资源分布在四川、西藏、云南，煤炭资源三分之二以上分布在山西、陕西和内蒙古西部；东部经济发达，全国三分之二以上的电力负荷集中在京广铁路以东地区。

西部能源基地与东部负荷中心距离在500公里至2000公里左右。

然而，现有超高压输电技术无法满足未来电力增长的需要。

因此加快电网发展和技术创新就显得尤为重要了，通过更高电压等级电网的建设带动电力工业的结构优化、科学发展，更好地满足经济社会的持续快速发展。

国际上，高压(HV)通常指35~220kV的电压；超高压(EHV)通常指330kV及以上、1000kV以下的电压；特高压(UHV)指1000kV及以上的电压。

高压直流(HVDC)通常指的是±600kV及以下的直流输电电压，±800 kV以上的电压称为特高压直流输电(UHVDC)。

“特高压电网”，指1000千伏的交流或±800千伏的直流电网。

特高压电力传输最大特点就是可以长距离、大容量、低损耗输送电力。

首先从资源优化配置来看，随着我国能源战略西移，大型能源基地与能源消费中心的距离越来越远，能源输送的规模也将越来越大。

在传统的铁路、公路、航运、管道等运输方式的基础上，提高电网运输能力，也是缓解运输压力的一种选择。

以目前已经投运的1000千伏特高压示范工程为例，目前每天可以送电200万千瓦，改造后可以达到500万千瓦，这相当于每天从山西往湖北输送原煤2.5万吨—6万吨。

再看经济效益，目前西部、北部地区电煤价格为200元/吨标准煤。

将煤炭从当地装车，经过公路、铁路运输到秦皇岛港，再通过海运、公路运输到华东地区，电煤价格则增至1000多元/吨标准煤。

折算后每千瓦时电仅燃料成本就达到0.3元左右。

而在煤炭产区建坑口电站，燃料成本仅0.09元/千瓦时。

坑口电站的电力通过特高压输送到中东部负荷中心，除去输电环节的费用后，到网电价仍低于当地煤电平均上网电价0.06—0.13元/千瓦时。

特高压电力传输虽然优点很多，但相对来说，对配置材料的要求也就会相应的苛刻。

特高压对绝缘的要求非常之高，目前我国国内的水平还达不到其要求高度，故特高压线路的一些设备只能从国外，特别是德国进口，这就使得特高压电力传输线路的建设成本大大提高，需要的投入也比高压线路高出许多。

在建设特高电网时，必须综合考虑建设成本和收益等方面的问题，才能使利益最大化，实现特高压传输的有效利用。

在2013年，我国已经建立了系统的特高压与智能电网技术标准体系，编制相关国际标准19项，特高压交流电压已成为国际标准电压。

中国的特高压输电技术在世界上处于领先水平，这种能够减少长距离输电损耗的技术，在世界其他地区也将有广泛的应用前景。

五、合同能源管理
本次讲座由班主任周老师主讲。

周老师不拘于一点，为我们讲授了很多技术和思想。

让我印象最深的，就是合同能源管理公司的经营策略了。

与之前听的各类电力新技术讲座不同，合同能源管理重在一种思维的开阔，可以说是一种新型的节源方法，但这种方法不是通过工程技术，而是一种能源的管理办法，通过降低使用能源过程中能耗而实现节源。

对于从来没有听说过这种管理技术的我，自然是十分新奇的。

我也听得尤为认真。

周老师告诉我们，合同能源管理是指节能服务公司与用能单位以契约形式约定节能项目的节能目标，节能服务公司为实现节能目标向用能单位提供必要的服务，用能单位以节能效益支付节能服务公司的投入及其合理利润的节能服务机制。

其实质就是以减少的能源费用来支付节能项目全部成本的节能业务方式。

这种节能投资方式允许客户用未来的节能收益为工厂和设备升级，以降低运行成本；或者节能服务公司以承诺节能项目的节能效益、或承包整体能源费用的方式为客户提供节能服务。

合同能源管理项目最早是在上世纪6、70年代在西方发达国家，尤其是美国开始发展起来一种基于市场运作的全新的节能新机制。

随着中国经济的发展，本世纪初开始在中国出现，并轰动一时。

周老师通过举例某节能服务公司与一酒店的合同能源管理，让我们了解到合同能源管理项目的几个步骤：
1、与用能单位接触——节能服务公司（下面用ESCO替代）与酒店进行初步接触，了解酒店的经营现状和用能系统运行情况。

向酒店介绍本公司的基本情况、节能技术解决方案、业务运作模式及可给酒店带来的效益等。

向酒店指出系统具有节能潜力，解释合同能源管理模式的有关问题，初步确定改造意向。

2、节能诊断——针对酒店的具体情况，对各种耗能设备和环节进行能耗评价，测定企业当前能耗水平，通过对能耗水平的测定。

此阶段ESCO为酒店提供服务的起点，由公司的专业人员对酒店的能源状况进行测算，对所提出的节能改造的措施进行评估，并将结果与酒店进行沟通。

3、改造方案设计——在节能诊断的基础上，由公司向酒店提供节能改造方案的设计，这种方案不同于单个设备的置换、节能产品和技术的推销，其中包括项目实施方案和改造后节能效益的分析及预测，使酒店做到“心中有数”，以充分了解节能改造的效果。

4、谈判与签署——在节能诊断和改造方案设计的基础上，ESCO与酒店进行节能服务合同的谈判。

在通常情况下，由于ESCO为项目承担了大部分风险，因此在合同期（一般为3至10年左右）ESCO分享项目的大部分的经济效益，小部分的经济效益留给酒店。

待合同期满，ESCO不再和酒店分享经济效益，所有经济效益全部归酒店。

5、项目投资——合同签定后，进入了节能改造项目的实际实施阶段。

由于接受的是合同能源管理的节能服务新机制，酒店在改造项目的实施过程中，不需要任何投资，公司根据项目设计负责原材料和设备的采购，其费用由ESCO支付。

6、全过程服务——合同签署后，节能服务公司提供项目设计、项目融资、原材料和设备采购、施工安装和调试、运行保养和维护、节能量测量与验证、人员培训、节能效果保证等全过程服务。

7、培训——在完成设备安装和调试后即进入试运行阶段，ESCO还将负责培
训用户的相关人员，以确保能够正确操作及保养、维护改造中所提供的先进的节能设备和系统。

在合同期内，设备或系统的维修由ESCO负责，并承担有关的费用。

8、能耗基准、节能量监测——改造工程完工前后，ESCO与用户共同按照合同约定的测试、验证方案对项目能耗基准和节能量、节能率等相关指标进行实际监测，有必要时可委托第三方机构完成节能量确认。

节能量作为双方效益分享的主要依据。

9、效益分享——由于对项目的全部投入（包括节能诊断、设计、原材料和设备的采购、土建、设备的安装与调试、培训和系统维护运行等）都是由ESCO 提供的，因此在项目的合同期内，ESCO对整个项目拥有所有权。

用户将节能效益中应由ESCO分享的部分按月或季支付给ESCO。

在根据合同所规定的费用全部支付完毕以后，ESCO把项目交给用户，用户即拥有项目的所有权。

所以说，合同能源管理既降低了能耗，又使双方均得到经济效益，一石二鸟，达到双赢，真是一个聪明的办法！
通过上电力新技术这门课，我学到的不仅是有关电力新技术的文化知识，更是一次思维的开阔，告诉我学习不是拘泥于一点，而是多方面、多层次的。

除了电力课业知识，我们也应该吸纳一些新的东西，与时俱进。

例如合同能源管理，我认为这个理念不止是有关乎能源，更是一种与经济管理有关的市场化的节能机制和商务模式，十分地发散思维，这也是我们非常需要学习的。

而老师们的术业专攻也让我十分佩服，使我对未来的课程和专业学习有了更多的了解，对于今后的奋斗目标和发展方向也有帮助。

在此谢谢老师们的辛勤付出和指导！。