新闻

2015-08-15 00:46
电气技术 2015年10期
关键词:特高压串联直流

ABB 特高压直流技术支持中国电网扩容和增强电网稳定性

近日,全球领先的电力和自动化技术集团ABB 宣布,将为中国酒泉—湖南±800kV特高压直流工程(“酒泉—湖南工程”)及山西晋北—江苏南京±800kV特高压直流输电工程提供重要电力技术和设备支持。这两条特高压直流线路将分别把8000MW 的风电和煤电从我国中西部输送至东南部地区。按全国平均用电水平计算,这些电量可满足当地2600 万人口的电力需求。

ABB 将为这两个项目提供技术领先的高压直流换流器、换流变压器和组件、电容器、滤波器及高压开关等设备,以支持高效、可靠、远距离的电力传输。其中,换流变压器将作为直流线路连接交流电网的关键接口。±800kV 特高压直流线路可显著减少电力传输中的损耗。高压直流技术在此应用中可帮助加强交流电网的输电能力。

酒泉—湖南工程是中国乃至全球第2 条将±800kV 特高压直流线路接入750kV 交流电网的输电工程。这一创新技术进一步提高了长距离特高压输电的效率和能力。今年年初,ABB 还宣布将为全球首个此类项目——宁夏灵州—浙江绍兴(“灵绍”)±800kV 特高压直流接入750kV 交流电网的输电工程提供±800kV 特高压直流换流变压器及组件。

“这两个项目可以令更多的可再生能源并网,并进一步扩大中国输电网络的容量,”ABB 集团电力系统业务总裁方秦表示,“技术与创新是ABB 的核心竞争力,也是我们‘新阶段’战略的主要内容之一。未来,ABB 将继续引领高压直流领域前沿技术的发展,并支持更多此类项目的建设。”

近年来,中国重点开发建设了多条特高压直流输电线路,以提高电网的容量和效率。这些线路将西部地区开发的电力进行远距离、低损耗的传输,满足东部地区负载中心庞大的电力需求。

特高压直流技术是高压直流技术的进一步发展,而ABB 早在60年前就率先应用了高压直流输电技术,并在过去20 多年中始终站在该领域的创新前沿。目前,ABB 在全球范围内参与了大约100 个高压直流项目,总装机容量超过12 万MW,约占全球已装机量的一半。

大全集团参加“工业4.0 与中国制造2025 全球年会”并发表演讲

2015年9月17-18日,由工业和信息化部赛迪研究院指导,华制智能和《中国工业评论》杂志社联合主办的,以“互联网+”下的新工业革命为主题的“工业4.0 与中国制造2025 全球年会”在北京召开,大全集团下属南京大全智能电气研究院受邀参会。

国家相关部委领导,中德工业4.0 产业界、学术界重量级嘉宾亲临现场,深度解析德国“工业4.0”的先进理念和最佳实践,权威解读《中国制造2025》行动纲领,探寻中国制造业迈向“智能制造”的密钥。

大全集团南京研究院副院长,德国专家鲁迪·保丁先生作为低压电器行业特邀代表嘉宾,发表了以“工业4.0——低压元器件领域的应用与发展”为主题的演说,将工业4.0及低压电器的应用与发展有机结合,提出适用于工业4.0 系统的产品必须具备可集成、可通信、高度灵活且具有失效保护等特点,能够在配电系统中确保数字工厂安全、灵活地运营,大全集团全新的iExcellence 系列正是符合这些特点的低压产品。会后,搜狐财经等20 余家国内知名媒体围绕工业4.0 及企业发展的相关问题对大全集团南京研究院进行了专访。

此次年会围绕国内外企业发展问题,全面深入地展开了多角度的研究和探讨,大全集团南京研究院为低压电器企业就低压电器在工业4.0 中的应用发展指明了方向,同时大全集团iExcellence 系列产品的发展也将坚持智能、卓越的理念,引领低压电器助力工业4.0 的发展之路。

基于风光互补智能微电网的电动汽车无线充电系统亮相2015年全国科普日

2015年全国科普日北京主场活动“感·触科学——前沿科技魅力主题展”于2015年9月19日在中国科技馆东门的短期展厅正式启动。

展览由主题展、科技摄影展和科学讲坛三部分组成。其中,主题展分为感触海洋、感触医疗、感触地质、感触能源和感触魅力5个版块,展出项目由全国学会推荐,充分带领公众体验了科学的魅力。

展览还利用互联网大大增加了公众的互动参与性。“寻宝探秘”,“科普大擂台”,“科普好声音”和“我给展项取名字”等一系列线上线下科普互动内容,让参观者全方位、立体式、近距离的感触科学魅力无处不在。

由中国电工技术学会推荐、由天津工业大学杨庆新教授领衔工程电磁场与磁技术研究团队研发的项目——基于风光互补智能微电网的电动汽车无线充电系统,利用独立式风光互补智能微电网对短距离无线充电负载进行独立充电,并利用用电设备中的储能单元作为移动式分布储能单元来减少风光互补发电系统的不确定性,实现短距离无线充电设备和微电网的无缝连接。

该系统设计新颖别致,互动体验性强,配合天津工业大学科研团队研究人员的现场讲解,搭建起了科学家与公众零距离交流的平台。观众朋友们在现场积极提问,与讲解的科研团队互动热烈。

中国电工技术学会副理事长兼秘书长裴相精表示,本次展出是个很好的科普平台,帮助社会公众了解我国科技发展水平,感受科技进步,中国电工技术学会应充分发挥组织优势和智力优势,深度参与,推动学会的科普服务能力。

我国研制成世界容量最大柔性直流输电换流阀

继±160kV/50MW 青澳站柔直换流阀研制成功并顺利投入运行后,日前,中国西电研制的±350kV/1000MW 鲁西背靠背柔直换流阀顺利通过了包括绝缘试验、运行试验在内的所有型式试验项目,标志着世界上容量最大的±350kV/1000MW 柔性直流输电换流阀研制成功。这进一步巩固了中国西电在世界上柔性直流输电换流阀研发领域的领先地位,极大地提升了该司在直流输电领域的竞争力。

通过云南鲁西工程柔性直流输电换流阀的研制,使中国西电掌握了柔性直流系统研究、功率模块和换流阀设计、柔直阀控制保护策略和装置研制、关键设备试验方法、试验回路搭建、换流阀调试方法等多项关键技术;建立起了柔直工程系统研究、实时仿真模拟、柔直换流阀设计、换流阀生产及试验和工程调试的人才队伍;建立了例行试验、型式试验和实时模拟调试的硬件平台;具备了承接柔直工程系统研究与设备成套供货的能力。

西电西变研制成功国内首台串联变压器助力优化电力系统

近日,西电西变研制成功国内首台高性能220kV/70MVA 串联变压器,丰富了XD 品牌变压器产品的种类,为电力系统的优化提供了新思路,满足了电力系统优质配套、节能环保的需求,为后续研发制造更高电压等级的串联变压器奠定了基础,大大提升了西电西变在串联变压器市场的竞争力。

当前电网普遍存在潮流分布不合理、运行欠灵活等问题,影响电网输电能力,迫切需要一种新的技术手段对系统电压和潮流进行灵活动态的调节,提高电网驾驭能力。统一潮流控制器(UPFC)能够有效的解决这一系列问题,这个技术是柔性交流输电的制高点,它能对电网进行综合智能控制。串联变压器就是统一潮流控制器UPFC工程中,必不可少的重要设备,市场前景十分广阔。

这台高新技术产品,就是西电西变为南京220kV 西环网统一潮流控制器工程设计制造的。由于该产品高压侧绕组串联在220kV线路中,其高压首、末端对地绝缘水平均需要按线路电压等级来设计,同时对串联变压器抗短路能力和过负荷能力的要求远远高于常规产品。考虑UPFC 串联变压器用途、参数要求的特殊性,该串联变压器的设计制造难度相对较大。

技术人员在220kV 常规变压器设计制造的成功经验基础上,针对串联变压器在设计、制造、运输等关键技术和关键难点,进行科研攻关和技术创新。进行了电场分析、磁场分析、热点温升、抗短路能力分析、噪音等系统全面的量化分析验证,以确保该产品设计的可靠性和技术的先进性。

该产品设计图纸采用了全新的绝缘结构和引线结构。通过应用新技术,改进和优化设计方案,并根据工程的特殊运行要求和运输条件,西电西变研制成功了国内首台高性能220kV70MVA 串联变压器,全面掌握了串联变压器的设计、工艺、制造、试验、质量控制和生产管理技术。

光学整流天线把光直接变成直流电

最近,美国佐治亚理工学院工程师开发出一种光学整流天线,能把光直接转变成直流电。研究人员认为,这一成果有望提供一种无需制冷的光检测新技术,也能收集废热转化成电力,并最终成为利用太阳能的一条新途径。

该光学整流天线能在5℃到77℃的温度下工作,是以碳纳米管作为天线,捕获阳光或其他光源。当光波撞击纳米管,产生的振荡电荷会通过整流 器,整流器以千兆赫兹的频率开关,产生微小的直流电。虽然目前设备的效率只有1%,但数十亿整流天线排成阵列,就能产生强大电流。

整流天线开发于二十世纪六七十年代,一般在10nm 左右的波长范围工作,而新的整流天线进入到可见光范围,要求天线和整流二极管足够小,并能极快地捕获电磁振荡。

该校乔治·伍德拉夫机械工程学院副教授巴拉图德·科拉解释说,“整流天线本质上是一个天线配上一个二极管,但到了可见光范围,意味着用纳米天线配上一个金属—绝缘—金属二极管。天线与二极管之间离得越近,效率就越高。所以,理想的结构是把天线用作二极管中的金属——这就是我们造的结构。”

据物理学家组织网报道,研究人员先在导电基质上生长出垂直对齐的碳纳米管丛,再用多种纳米制造技术造出了金属—绝缘—金属多层结构的整流器。在工作中,光的振荡波通过钙—铝电极并与纳米管相互作用,纳米管顶端的整流器能以飞秒速度开关,让天线产生的电子只从一个方向进入电极。

科拉说,目前造出的整流天线还需提高效率,开放碳纳米管实现多导电通道、降低电阻等将最终造出效率是目前两倍、成本更低的太阳能电池。研究人员还希望通过最优化技术提高输出功率,他们相信有商业价值的整流天线可能一年内就会出现。相关论文在线发表于9月29日的《自然—纳米技术》上。

“电网运维微型无人飞行器的研究与应用”获北京市科学技术奖

输电线路分布点多、面广,部分设备所处环境恶劣,微气象、特殊区段导致的故障时有发生;变电设备虽然分布相对集中,但设备高大、密集,相互遮挡,很多部位无法带电巡视检查。因此,输变电设备运维工作面临条件艰苦、劳动强度大、电力设施保护任务重、人员配置明显不足、视觉死角长期缺乏巡检等问题。

针对上述情况,国网冀北电力有限公司检修分公司利用微型电动无人机小巧轻便、操作简单、成本低廉的特点,按照“一种机型完成一项任务,多机型完成主要巡检作业项目”的思路,推动微型无人机关键技术研发,建立无人机与人工协同模式,实现一线班组的专业化、工具化应用。

本项目立足输电线路巡检实际需求,研制了电网运维微型无人飞行器系统,构建了微型无人飞行器电网巡检作业技术体系,主要实现了三方面创新突破。

1)研制了适宜一线班组应用的微型无人机巡检作业系统。通过应用GPS 模块、自动驾驶仪,搭载云台、高清摄像机、照相机和热红外仪等任务设备,采用模块化设计,实现整机快速拆装换件、超视距、全自主飞行作业的功能,降低了技术门槛和应用成本,更加契合现场作业条件。

2)开发了航摄数据分析处理信息系统。综合集成无人机巡检数据的数据库管理、数据可视化、检索等功能。可按时间、杆塔号、地理信息等作为索引主键检索巡检数据,实现航摄信息的自动管理和后方分析处理的功能。

3)提炼了电动无人机和人工相互协同的输电线路巡检作业模式和方法。明确了固定翼无人机和旋翼无人机作业的方式方法和作业流程,形成无人机与人工共同开展外部隐患高频次监控、山区线路非抵近巡检、线路故障跳闸应急处置、基建线路竣工验收和变电站串补平台日常巡视等工作的协同作业原则和标准。

自应用至今,无人机共巡检输电线路20 条,巡检变电站内设备268 台次,航巡里程3000km,航摄照片5 万余张,发现缺陷百余处;申请专利3 项;编制电力行业标准1 项,国家电网公司企业标准6 项,完成了常规技术难以企及的工作量,为电网运行维护提供了全新的技术手段。

本项目的实施,实现了对输电线路的高频监控和快速巡查,消除了变电设备巡视死角,降低了人员登高作业风险,缩短了设备跳闸响应时间,维护了电网安全稳定运行,避免了停电造成的巨大损失,有力保障了经济社会的健康发展。

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