输电技术论文范例6篇

输电技术论文

输电技术论文范文1

光纤作为信号传输的媒介,光波成为传输的载波。光纤通信系统主要由光纤连接器、发射机、光中继器、光接收机和耦合器的无源器件组成。在所有的组成部件中光端机是核心部分,光端机由光接收机和光发射机组成,光接收机中的光检测器将光信号转化成电信号,在经过加工和整理输出,光发射机是将光源转换成光信号,之后光信号通过光纤实现传输,通信信号传输的质量直接受到光接收机和光发射机性能的影响。光纤通信系统的优势在于,信号的传输速度快,传输的容量比较大,而且光纤的体积小,具有很强的抗电磁干扰能力,保密性比较强,适用于远距离的信号传输,制作光纤的材料丰富,能够耐腐蚀。在高性能通信网络可使用光纤通信系统,能够提高视音频的清晰度,可用于制作电视数字化节目。但在使用光纤的过程中需要注意弯曲半径不宜过小,光纤的连接和切断技术比较复杂,需要在光纤系统的建设中给予特别关注。

2.微波传输系统

通信微波的波长在0.1毫米至1米范围内。通信微波的传输与接收之间无障碍时便可使用,成为现在网络通信的主要工具。微波的发展与无线通信是密不可分的,成为远距离通信的主要媒介,广泛应用于军事通信领域。微波站的设备主要由多路复用设备、天线、收发信机、电源设备、调制器和自动控制设备等组成。微波通信系统特点在于系统使用周期短和线路建设时间短。微波传输系统适合在山区、海峡、水面和不易铺设光纤网的地区使用。其抗干扰性比较强,更容易适合复杂的自然环境,如水灾、风灾以及地震等。微波传输频带宽、容量大,可用于包括数据、电话、传真和电报等多种业务的传送。但微波的缺点在于衍射能力弱,直线型的传播方式,对物体的穿透能力比较弱,因此微波系统的搭建必须要在无线电管理部门的管理中实施,线路设备的铺设必须与市政建设相结合,制定科学的规划,以便避免微波通信效果受到影响。

3.卫星传输系统

卫星传输系统由星载转发器、上行发射站、地球接收站和测控站。星载转发器接受地面上传送的微波信号,并对信号进行变频和放大处理,再发射到地面服务区内,星载转发器作为空间的中继站,它应以最低附加噪声和失真传送电视广播信号。上行发射站是把节目制作中心输送的信号进行处理,通过调试,上变频和高功率放大,通过定向天线向卫星发射上行C、Ku波段信号,同时接收由卫星下行转发的微弱的微波信号,监测卫星转播节目的质量。地面接收站对来自卫星的信号进行低噪声放大,下变频为中频信号、中频信号经过调频、解调后得到基带信号,通过伴音解调电路和视频恢复电路的途径,建立起正常的视频信号和伴音信号,在电视机里实现音频和视频。在广播电视传输系统中卫星传输系统得到了广泛使用,一颗通信卫星的通信范围广,可以对几百套电视节目进行传输,在卫星信息覆盖的空间弄均可实现信息通信,由于卫星的信息传播功能强大,传播速度快,信息传播效能好。电路和话务量可灵活调整;同一通信可用于不同方向和不同区域,但卫星传输受雨衰、日凌、风向等天气影响较大。随着数字化技术的不断改进和成熟,卫星系统的传输性能的稳定性和抗干扰性不断提高,增强了卫星传输信号的质量。

4.SDH传输技术

SDH传输是一种线路传输、功能交换、融合复接和统一管理的网络操作信息传送系统。SDH的功能比较强大,可实现动态网络管理与网络维护功能,能够提高网络资源的使用率,满足现行广播电视传输网的信息传输与交换要求。SDH传输技术是未来广播电视信号传输发展的趋势,SDH在广播电视传输网中被广泛应用,已成为广播电视领域传输技术方面的发展和应用热点。SDH同步传输模式(STM-N)承载信息业务,根据ITU-TG.707规范的SDH速率,STM-1对应的线路速率为155.520Mbps、2.048Mbps的速率等级接口。SDH网能够与PDH网兼容,具有统一的光接口和复用标准,它采用同步复用映射结构和先进的指针调整技术,使来自不同业务提供者的信息能够在不同的环境下同步复用,同时可承受一定的基准丢失;SDH具有健全的网络管理功能,可以进行统一的网络管理,并可以对网络单元进行分布式的管理、具有业务的性能监视、网络的动态维护、不同供应商设备间的互通等功能。

5.结语

输电技术论文范文2

导线截面与输电线路表面的电场是呈反比例关系,故而将大截面导线应用到输电线路中会产生较高的市场效益。而且,运用大截面导线的输电线路,其产生的无线干扰和噪音污染也会大幅度下降。在架设大截面导线的时候,应力承受上强度更大,也会增加一次性资金的投入,但是其使用年限要远远高于一般截面导线,可以保证输电线路长期正常运行,因此,在输电线路中运用大截面导线前景可观。

2当下输电线路大截面导线张力架施工技术

2.1紧线施工技术流程

紧线施工是导线放线工程必不可少的环节之一。在对直线塔进行紧线施工时关键是要掌握好时机,当张力放线完成之后必须及时利用收紧设备进行紧线操作。同时,当导线张力完成导、地线展放之后,需要进一步调节导、地线弧垂,直到与设计要求符合。

2.2预紧线操作

在紧线操作之前,必须将散落在不同放线区段的剩余导、地线抽回。为便于后续紧线施工的进行,在计算导、地线弧垂比的时候其结果要大于标准值10%左右。预紧线操作的施工流程和注意事项需要考虑放线区段的不同情况。如果是属于同一放线区段,在对几个耐张段进行跨越的过程中,应注意其区段内的全部耐张段要同时实行预紧线操作。而如果是属于整个放线区段,耐张度要依据标准值进行弧垂测量,导、地线的预紧线的操作要在牵引场或者张力场进行。

2.3紧线原则

如果是耐张段两侧需要紧线,那么第一步是在其一侧进行耐张塔软挂,然后在另一侧对耐张塔进行紧线操作,且把耐张段作为单位执行紧线操作。如果紧线线段不在同一个耐张段,那么就要对每个耐张段进行分段紧线。通常情况下,相同紧线段力的不同耐张段可以进行同时紧线,也可以按照先耐张段距离先远后近的顺序进行紧线操作。紧线与反向临锚有着直接的关系,因此在紧线的操作过程中需要重视反向临锚的设置,具体表现有以下四点(具体如图1所示):(1)紧线尽可能地与直线夹接近,同时要对反向临锚的卡线器进行固定;(2)为了保证直线悬垂串一直保持竖直的状态,可以通过调整在反向临锚中钢丝绳的张力;(3)在临锚工具的选择上要根据承受所有紧线张力程度,其中就有过轮临锚和反导线本线临锚,选择反向临锚需要承受25%紧线张力;(4)在锚线的设置上与杆塔施工设计要求吻合,通常情况下锚线角度的规定值是不能超过20°。

2.4导线升空

导线的升空操作必须在本紧线段紧线未完之前,并且是将直线当作牵张场地。导线升空操作通常情况下是在操作档上完成。在导线升空的过程中必须要注意的一点是,不能因为本紧线段紧线导致前段紧线断弧垂、同相内的子导线之间的弧垂差以及相间弧垂差产生改变。

2.5耐张塔紧线

耐张塔紧线主要有两种,即地面耐张塔和中间耐张塔,其分类依据就是导线在锚线中的位置。其中中间耐张塔紧线就是在放线施工段内的两端牵张场边的耐张塔已经挂线,然后在施工段的中间进行耐张塔的紧线操作。在对中间耐张塔紧线之前,可以利用常用锚线工具将耐张组装串和导线连接,然后在两边锚线卡线器的区域内进行断线。

2.6附件安装

在大截面导线的施工技术中附件安装是非常重要的环节,其直接影响了大截面导线施工的工程质量。针对附件安装施工技术应当注意在进行导体连接的过程需要在机械强度够强且是低电阻,导体连接处不能有尖角的存在。在接头制作的过程中,只要电缆主体包含内屏蔽层的,那么压接管导体的接头内屏蔽层就需要进行恢复,以此将连接管内连接头内屏蔽层连通,同时需要空出一些电缆内半导体屏蔽。当对直线塔进行附件安装的施工中,需要处理好落滑车以及安装线夹的安装施工;在附件安装中使用落滑车的时候应使用钢绳将其落下。

3大截面导线张力架施工注意事项

有一些事项对大截面导线张力架施工质量有直接影响,在施工时必须重点注意这些事项,避免出现施工技术问题,从而导致工程质量不过关。注意事项主要有以下六点:(1)大截面导线的每一项施工都需要精密的计算,所以在对施工工具进行选择时需要保证其高精确度的同时,涉及到的任何工序都必须进行施工计算;(2)在明确各级绳牵张力的时候应结合计算每个防线段牵张力的值,以此来明确控制档位置和各级绳与可控制点之间的间距;(3)如果在输电线路中使用的大截面导线是1000/80,其外径就是43mm。当处于施工阶段的时候,在张力机的选择上要注意其轮槽的宽度和间距,禁止出现导线和网套连接器产生摩擦的问题;(4)在进行施工方案设计的时候,应对各个工具的规格进行明确的显示,便于提高选择施工机具的效率性和准确性,进而为施工的顺利进行提供设备的保障;(5)为了保证大截面导线施工的工程质量,在施工过程中应对大转角放线滑车采取预防偏移的措施并需要专业人员的监督;(6)对大截面导线采取适当的防磨损技术,也是保证工程质量的环节之一,借此可以进一步增加输电线路的使用时间。

4结语

输电技术论文范文3

论文摘要:由于社会对于电力的总的需求不断增大,同样对于输配电线路的施工技术要求也更加严格,输配电线路施工技术仿真系统的设计成为电力部门非常重视的问题,文章讲述了输配电线路施工技术仿真系统概况和输配电线路施工技术仿真系统功能设计详情,讲述了目前输配电线路施工技术仿真系统的设计策略及应用。

一、输配电线路施工技术概述

目前我国的输配电线路施工技术参与人员数量较多,但是这些人员的能力水平都是各不相同的,操作人员的各方面知识水平和素质也需要提升。对于输配电线路施工操作人员的培训如果仅仅停留在理论的层面,就难以替身操作人员的实践能力,参加培训的人员因为实践比较少,所以技能就比较差,正是这种原因使得人们对于输配电线路施工技术仿真系统的需求也更加迫切。

二、输配电线路施工技术仿真系统设计现状

(一)输配电线路施工技术仿真系统概况

输配电线路施工技术仿真是对现实配电线路施工技术系统的抽象属性的模仿。人们利用这样的模型进行试验,从中得到输配电线路施工技术所需的信息,然后帮助实践者对现实世界的输配电线路施工技术的问题做出决策。输配电线路施工技术仿真是一个相对概念,任何逼真的仿真都只能是对真实系统某些属性的逼近然而仿真是有层次的,既要针对所欲处理的客观系统的问题,又要针对提出处理者的需求层次,否则很难评价一个仿真系统的优劣。

输配电线路施工技术仿真系统一种先进的实施培训手段,提高培训的效率,强化培训效果。输配电线路施工技术仿真系统的设计是在计算机的基础上开发,通过Internet 软件平台及面向对象程序设计和数据库技术,综合设定,使得输配电线路施工技术仿真系统具有实用性和可维护控制性。

输配电线路施工技术仿真系统的开发,主要是首先起源于国外对于计算机仿真系统的应用,尤其是西方国家如英国、美国等大型企业开发计算机仿真系统,并取得了显著的效果,这样参加培训的人员可以在很短的时间内获得具体输配电线路施工技术作业经验,其技能可以与在现场工作2年的人员比,因此很多国家都看到了计算机仿真技术的优越性,计算机仿真系统也越来越多的应用到各个领域中。目前我国对于仿真系统的应用也是在一些危险性较大的领域,例如大型的锅炉装置、化学化工及变电站的应用中,后来有人提出在输配电线路施工技术作业中应用,但是目前仿真系统在输配电线路施工技术作业中应用仅仅停留在提出的阶段,还没有完全开发出完善的输配电线路施工技术仿真系统。

(二)输配电线路施工技术仿真系统功能设计

目前关于输配电线路施工技术仿真系统的设计的思想越来越统一,即输配电线路施工技术仿真系统必须能够便于施工技术模型的调试和输配电线路画面的构造,输配电线路施工技术仿真系统还应采取先进的运行软件和保证运行数据相分离的一种设计思路。

关于输配电线路施工技术仿真系统功能设计应该分成培训师和受培训者两个方面的功能,对于输配电线路施工技术仿真系统培训师功能应该是输配电线路施工技术仿真系统的集成操作,其主要功能是可以控制受培训者的机器,包括受培训者机器的开始暂停关机等功能,另外可以准确知道受培训者机器是否有事故及分析事故产生源,输配电线路施工技术仿真系统培训师机器功能还应是控制受培训人员考核的现场等具体状况。输配电线路施工技术仿真系统学员机器功能设计,首先要依附于输配电线路施工技术仿真系统培训师机的功能下,即能够受到输配电线路施工技术仿真系统培训师机器的监管控制。在这种模式的输配电线路施工技术仿真系统受培训人员的机器可以提供参家培训人员的操作画面,主要包括操作的流程图、、控制组、趋势图及操作记录等具体的监控画面。

输配电线路施工技术仿真系统将电网仿真系统和输配电线路仿真及配电站系统仿真等有机结合进行设计,该系统应该具有的特点是确保在硬件使用上采用了以局域网应用为核心,利用工作站、开放式系统及微机构成的分布式,以便于以后输配电线路施工技术仿真系统的扩充和升级。此外,在输配电线路施工技术仿真系统软件上采用了软件相互支持系统技术,这样使输配电线路施工技术仿真系统系统更加便于修改和维护。再者,在功能上要更加完善,即充分考虑了仿真电网和输配电线路施工技术仿真系统及仿真变电站之间的相互影响,使输配电线路施工技术仿真系统更加具有真实性。最后,还应通过采用了输配电线路施工技术仿真系统多媒体技术,逐步实现输配电线路施工技术的图像化和可视化,比较完整的反映出输配电线路施工技术作业情况,同时也使仿真的对象更加便于更改和进一步扩充,这样输配电线路施工技术仿真系统就会具有更高的性价比。

通过输配电线路施工技术仿真系统为输配电线路施工技术作业人员提供了一种较为先进的培训手段,同时也彻底改变了传统的培训模式,它的设计及应用可以提高整体的输配电线路施工作业技术,进一步确保电网安全,同样也大大提高了作业者的劳动生产率,为创造良好的经济效益和社会效益发挥着显著的作用。

三、结论

输配电线路施工技术仿真系统仿在不断的发展和完善中,供电有限公司每年都会投入很大的资金和时间等用于施工技术人员的培训及考核,着力开发完善的输配电线路施工技术的仿真系统,使得输配电线路施工技术的仿真系统能自由安排培训项目,并且允许人员在培训中发生各种错误,同时演示出因为操作错误造成的种种后果且不带来任何实际危害,不受其他客观条件的限制,此外还可以人为制造各种故障来综合培训操作人员处理操作中故障的能力。输配电线路施工作业人员进行重复性集中培训,从而使的操作人员在短期内接受较多的培训项目,缩短总的培训周期。可节约大量的培训时间与经费。所介绍的输配电线路施工技术仿真系统目前已经投入运行,实际应用表明该系统能极大地提高培训的质量,在短时间内提高施工技术人员的技术水平,对电力系统的建设起到了重大的推动作用。目前很多设计成果效果较为显著,但是为了进一步提高输配电线路施工技术仿真系统的应用水平,还需要更好的完善输配电线路施工技术仿真系统,争取达到创造更高的经济效益和社会效益。

参考文献

[1] 杨永生,郝小欣.分布交互式仿真技术在变电站仿真中的应用[J]. 电网技术.2000(9)

[2] 汤晓青,周林,栗秋华.输配电线路施工技术仿真系统的设计与实现[J]. 四川电力技术.2007(2)

[3]姜芳芳,来文青,龚庆武.虚拟现实在变电站仿真系统中的应用[J].高电压技术.2005(7)

[4] 王邦志,林昌年,蒲天骄.变电站集中监控仿真系统的设计与实现[J].电网技术.2004(8)

输电技术论文范文4

关键词:特高压输电;柔流输电;紧凑输电;超导输电

中图分类号:TM721 文献标识码:A

1.特高压输电技术的发展

由P=U2/R可知,输电线路的输送功率与电压的平方成正比。为了大幅度提高其输电能力,特别是远距离功率输送能力,结合我国在输电容量大、输送距离长已有的500kV电压等级难以支撑的实际情况,就必须提高输电电压等级。于是我国于1986年将特高压输电技术列入科技攻关计划,拉开了我国发展特高压输电技术的序幕。

特高压一般是指交流1000kV、直流±800kV及以上的电压等级。可以说,特高压输电技术代表了当今世界输电技术发展的方向。与传统输电方式类似,特高压也分为特高压直流输电和特高压交流输电,两者具有不同的适用场合。从我国电网的实际出发,特高压交流输电主要定位于近距离大容量输电和更高一级电压等级的网架建设,以提高系统的稳定性;而特高压直流输电主要定位于送受关系明确的远距离大容量输电及部分大区、省网之间的互联,以提高输电线路建设经济性。

特高压输电技术具有输送容量大、距离远、网损小、节省线路走廊的特点,能够提高资源利用效率,节省宝贵土地资源,具有显著的经济性,符合我国国情和能源发展战略,因此我国自研究特高压输电技术起,就得到了各级政府、企业、专家学者的高度重视和大力支持。在多方共同的努力下,以“科学论证,示范先行,自主创新,扎实推进”的十六字方针为基本原则,特高压输电技术取得了长足地发展,攻克了无功平衡、消除潜供电流、限制过电压、绝缘配合、串联电容补偿装置、防雷等关键技术难题,并培养了一大批有较高理论水平和实践经验的工程技术人员,有力地推动了我国特高压输电技术的快速发展。

1994年,在武汉高压研究所户外高压试验场建设特高压试验研究线段,并于1996年建成了中国第一条百万伏级特高压试验研究线段。电力建设研究所在2004年建设的杆塔试验站,进行了特高压单回路8×800kV分裂导线和特高压输电线路防振设计方案试验。2005年,国家电网公司总经理刘振亚担任主编的《特高压电网》一书正式出版,填补了特高压技术研究领域专业论著的空白,标志着我国在特高压技术理论研究达到了国际领先平。

2006年,首条交流1000kV级特高压示范试验工程―晋东南-南阳-荆门特高压输电工程的开工标志着特高压输电技术进入工程建设实质性阶段。同年,1000kV特高压特高压交流输电线路示范工程―汉江大跨越正式开工,这标志着1000kV特高压示范工程全面进入关键性建设阶段。

2009年,云南-广东±800kV特高压直流示范工程正式单极投入运行,2010年双极投产,这是世界上第一个±800kV直流输电工程。同年,国家电网向家坝―上海±800kV特高压直流输电示范工程投入运行。更多的特高压工程正在快速建设当中:国家电网皖电东送淮南―上海特高压交流输电示范工程、锦屏―苏南±800kV特高压直流工程、哈密南―郑州±800kV特高压直流输电工程、溪洛渡左岸―浙江金华±800kV特高压直流输电工程相继开工,锡林郭勒盟―南京1000kV特高压交流输电工程已获得批准,准东―成都±1100kV特高压直流工程也已启动前期准备工作;南方电网糯扎渡电站送电广东±800kV直流输电工程已破土开工。

2013年,雅―武1000kV特高压交流输变电工程的启动以及浙北―福州特高压交流输变电工程建设全面启动,标志着我国特高压电网已经进入加快推广应用、规模建设的新阶段。我国特高压技术的全面突破,也为世界电力工业的创新变革提供了战略选择。

2.柔流输电技术的发展

随着电力能源的供需矛盾进一步,电网的互联度和吞吐容量进一步增加,对系统潮流控制、稳定运行、容量扩充带来了不同程度影响。解决这些问题的最佳方式是在现有输电设施不变的条件下,使输电线路和其他输电设备尽可能工作在它们的极限容量,这就需要有一种传输容量大、响应速度快、控制性能好的设备来代替传统控制设备。大功率电力电子技术和计算机控制技术的发展,特别是晶闸管的出现,打开了柔流输电技术的大门。

柔流输电技术(FACTS)是将电力电子技术、微处理机技术、控制技术等高新技术集中应用于输电变系统,以提高输电系统可靠性、可控性、运行性能和电能质量并获取大量节电效益的一种用于灵活快速控制交流输电的新型综合技术。柔流输电技术为电力网提供了前所未有的控制,能够高效利用电网资源和电能,预示着电网控制的未来,是输电技术发展的重要里程碑。柔流输电技术开辟了提高交流输电运行整体控制能力的渠道,为高压和超高压交流输电革新指出了发展方向,能在较大范围内有效地控制其潮流;可以使线路的输送能力增大至接近导线的热极限,但不会出现过负荷;有助于解决输电网和输电线运行中的h流、振荡和稳定性、可靠性、热备用容量等问题;有效促进和改善了输电网其他运行控制技术,并将改变交流输电的传统应用范围;同时还对FACTS控制器本身的发展起到了推动作用。

1985年,华北电力学院研制出了我国第一台基于晶闸管的新型静止无功发生器的试验样机,拉开了我国发展柔流输电技术的序幕。

1994年,清华大学与河南电力局签订了合作研制我国首台20MVA STATCOM工作装置合同。

1996年,基于GTO的300kVA STATCOM模型样机投入使用。

1999年,20MVA STATCOM工作装置成功在220kV变电站投入运行,这标志着我国柔流输电技术发展进入了一个新的阶段。

经过近30年的发展,我国已完成的柔流输电示范工程有敏―冯屯的TCSC工程、鞍山红一变的100MV・A SVC工程、河南电网20MVA STATCOM工程、上海电网50MVA STATCOM工程、广东电网200MVA STATCOM工程,这是世界上最大的STATCOM工程、锦界电厂SVC抑制次同步谐振工程、华东电网短路电流限制器工程。

3.紧凑输电技术的发展

针对我国电网输电能力不足,在经济发达、人口稠密地区可供线路走廊用地日趋紧张的实际,发展既侧重缩小线路走廊又能提高传输能力的输电技术十分迫切,紧凑输电技术应运而生。紧凑输电技术是通过优化输电线路导线布置,缩小相间距离、加大分裂导线距离、增加分裂导线数目,有效地控制导线表面场强,以提高导线有效截面,同时能够提高线路电容、降低电感、减小波阻抗,在相同电压等级下,大幅提高自然输送功率,并可以减少线路走廊宽度,提高单位走廊输电容量的新型输电技术。

目前,我国在紧凑输电技术领域,从线路技术设计、研发到工程建设投产使用具有完全的知识产权。

1999年,我国第一条紧凑型输电线路,昌平―房山500kV输电线路建成投产。

2003年,500kV新乡―安阳―邯郸紧凑型6分裂输电线路正式投入运行。

2004年,政平―宜兴500kV同塔双回紧凑超高压交流输电线路建成投产,这是我国第一条500kV同塔双回紧凑超高压交流输电线;同年,天水―成县330kV双回路三分裂紧凑型高压交流输电线路投入运行。

2005年,500kV内蒙古凉城县岱海电厂一河北省万全县紧凑型输电线路试验成功。

2010年,750kV双回路同塔同窗紧凑型输电技术研究项目通过验收;同年,云南电网公司在500kV小楚乙线上开展高海拔500kV紧凑型输电线路直升机索吊方式带电作业,迎来了紧凑输电技术直升机作业崭新发展阶段。

在发展紧凑输电技术过程中,我国解决了一系列关键技术难题:紧凑型线路的导线结构和杆塔形式、大截面导线输电技术、耐热导线输电技术、带电作业技术等。不可否认,我国紧凑输电技术处于国际领先地位。

4.超导输电技术的发展

目前我国在远距离、大容量电力输送采用架空钢芯铝绞线或地下电缆。据统计,采用这些传统输电方式,在输电过程中产生的损耗占整个发电容量的8.2%以上。为大幅度减少输电过程中损耗,提高输送效率和能源利用率,伴随着超导技术特别是超导电缆的日益成熟,超导输电技术为输电领域开辟了新道路。

所谓超导技术就是依托超导电缆,进行理论上无损耗的理想输电技术。超导输电技术具有传统输电方式不可比拟的优势。超导电缆的临界电流密度可达到传统导线允许电流密度百倍以上,大幅度提高了传输容量;理论上,在直流情况下完全没有电阻,从而降低损耗,提高效率;具有无电磁污染、低噪音等特性,而且有效克服了常规充油电缆存在漏油造成环境污染的缺点;与相同传统电缆相比,超导电缆尺寸小、重量轻、节约材料。

我国超导输电技术取得了巨大的进步,但由于其自身存在的缺点和不可回避的技术难题,超导输电技术更多的还是在科学论证、攻克难题、试验测试阶段。

1998年,我国研制成功了1米长、1kA的Bi系高温超导直流输电电缆模型。

2000年完成了6m长、2kA高温超导直流输电电缆的研制和试验。

2003年,研制出了10m长、10.5kV/1.5kA的三相交流高温超导电缆。

2004年,完成了30m长、35kV/2kA的高温超导电缆开发并在变电站试验运行。

2011年,360m长、电流达10kA的高温超导直流输电缆采用架空方式安装,投入工程运行。

结语

用电问题关系到社会发展全局的重大战略问题,也对加快电网发展提出了更高的要求。输电新技术的出现,从根本上扭转了“重发轻输”的观念,创新了输电模式,提高了输电质量,也提高了资源利用率。随着科技进步、资源分布矛盾日益突出,必将产生更多的新型输电技术,这将会大大提高电力工业的发展水平,促进电力工业重大变革。输电新技术的出现对于有利于资源优化配置,满足各方面的用电需求,具有重大的经济意义与技术创新意义。

参考文献

[1]卜劲松,关玉明,童立勇,等. 1000kV特高压输电技术在我国的开创与应用[J].黑龙江电力,2007(5):321-323.

输电技术论文范文5

【关键词】 谐振耦合 无线充电 RFID 智能家居

一、引言

所谓无线充电技术通常指的是电能的无线传输技术,通俗的说,就是不借助实物连线实现电能的无线传达。这样做的好处是方便、快捷,减少在苛刻条件下使用电缆带来的危险性等。关于无线充电技术的研究开始较早,早在1900年,尼古拉・特拉斯就开始无线电能传输的实验,经过一百多年的发展,关于无线传电的方法多种多样,但是基本原理大概可以分为以下三种:电磁感应式、无线电波式、谐振耦合式,通过非辐射磁场内两线圈的共振效应实现中距离的无线供电。

从表1对比可知, 谐振耦合式无线充电技术的非辐射性、高效率等优点是其它无线充电技术无法相比的。所谓谐振耦合式就是利用接收线圈的电感和并联的电容形成共振回路,在接收端也组成同样共振频率的接收回路,利用谐振形成的强磁耦合来实现高效率的无线电能传输。该技术的出现引起了国内外学术界与工业界的巨大兴趣,被公认为目前最具发展前景的一种无线能量传输技术方案。

但是目前基于谐振耦合式的无线充电技术的研究偏向理论化,缺乏对实际应用有定量指导意义的研究成果,同时此技术传输功率较小远远不能完成大功率能量传输,也存在着能量损失较高等缺陷。但毋庸置疑,谐振耦合式无线充电技术对充电设备位置的灵活性以及充电设备的高效匹配性具有重要的实用价值。

二、国内外研究现状

无线能量传输的构想最早可以追溯到19世纪80年代,由著名电气工程师(物理学家)尼古拉・特斯拉(Nikola Tesla)提出。为证实这一构想,特斯拉建造了巨大的线圈用于实验使用。由于实验耗资巨大,最终因财力不足没有得到实现,随后也一直被技术发展水平所限制。

国外对无线充电技术的研究开展的比较早。1968 年,美国著名电气工程师P. E. Glaser在W. C. Brown提出的微波无线能量传输(WPT)概念的基础上提出了卫星太阳能电站(SSPS)的概念。随后美国,日本和欧洲等国都试图把这项技术作为获取新能源的手段,但由于该方案在技术上要求很高,故在实际使用上存在一定的局限性。随后,一家名为 Powercast 的公司推出了一款利用无线电波充电的充电装置,实现了距离为1米左右的低功率无线充电。

另一方面,在20世纪70年代,美国出现了电磁感应能量传输原理的无线电动牙刷。这项应用的传输功率和传输距离都不是很理想,但其无线的特征却恰好满足了其特殊条件下的应用要求。近年来,美国、日本、新西兰、德国等国家相继在这项技术上继续深入研究,目前已经研发了很多实用的产品:美国通用汽车公司研制出的 EV1 型电车;日本大阪幅库公司研制出的单轨型车和无电瓶自动货车;2013年10月,瑞典汽车制造商沃尔沃声称成功地研制出电磁感应式无线充电汽车。

国内对无线充电技术的研究相对较晚。目前在无线电波和电磁感应无线能量传输方面取得的主要成果有:2005年8月,香港城市大学电子工程学系教授许树源教授宣布成功研制出“无线电池充电平台”;中科院严陆光院士带领的研究小组从高速轨道交通的角度对运动型应用进行了性能分析;2007年2月,重庆大学自动化学院非接触电能传输技术研发课题组突破技术难点,设计的无线电能传输装置实现了600至1000W的电能输出,传输效率达到 70%。

谐振耦合式方案是2006年由美国麻省理工学院物理系助理教授 Marin Soljacic 所带领的研究团队提出来的。并于 2007 年 7 月 6 日在科学杂志《Science》上发表成果文献。团队利用该方案,成功的点亮了距离为2米外的一个60 瓦的灯泡,传输效率为40%左右。此项称为“Witricity”技术,该技术树立了无线充电技术发展史的里程碑。一年后,Marin Soljacic团队声称已将传输效率提高至90%。

由于该技术极具前景和市场,世界各国的相关机构和公司也不约而同的进行深入研究。2010 年 1 月,海尔在美国拉斯维加斯举行的国际消费电子展(CES)上展出了最新概念产品无尾电视。一方面,产品运用无线通信技术传输视频信号;另一方面,又使用谐振耦合式充电技术供电,真正实现了无线化。

三、发展疑难点及解决方案

3.1 如何克服干扰源的影响

无线能量传输系统工作在包含各种用电设备的电磁环境中,易受到外界电磁源的干扰。一方面,磁耦合谐振无线能量传输系统以磁场为能量传输介质,任何能感应到磁场的元件都可能成为负载,这种情况为无源干扰源,称为负载类干扰,干扰源称为负载类干扰体;另一方面,外磁场也会影响能量传输系统的磁场,这种情况为有源干扰,其干扰源为干扰场源。这些干扰都会降低系统的传输效率。根据无线输电原理,本文提出以下两个解决方案:(1)选择隔磁的充电空间。为了避免干扰源对能量传输系统的影响,可以把能力传输系统与干扰源隔离,故可以利用电磁屏蔽技术,使系统不受外界干扰源影响。电磁屏蔽的工作原理是利用反射和衰减来隔离电磁场的耦合,所以可以制作屏蔽体,来保护系统免受外界电磁波干扰。如屏蔽导电漆就是能用于喷涂的一种油漆,干燥形成漆膜后能起到导电的作用,从而屏蔽电磁波干扰。(2)控制能量传输系统的谐振频率。由磁耦合谐振式无线能量传输机理的研究知,能量传输系统对干扰源的频率十分敏感。在实际应用中,0.5~25MHz 尚属于空白应用频率段,因此可以在设计能量传输系统的时候,使系统的谐振频率满足电磁耦合的同时尽量处于0.5~25MHz之间,这样有可能降低实际应用中的电子设备对无线能量传输系统的影响。

3.2 如何提高传输距离

美国麻省理工学院物理系助理教授 Marin Soljacic 所带领的研究团队成功地点亮了距离为 2 米外的一个 60 瓦的灯泡。但目前这种技术的最远充电距离只能达到2.7m,传输距离较近严重限制了它的应用。由于传输距离的远近与能量传输系统的电路结构密切相关,现提出如下解决思路:改变电路参数角度来提高传输距离。研究表明,传输距离受到频率、线圈参数等的影响。线圈的谐振频率越高,传输的距离越远;线圈的线径越大,传输的距离越远;线圈的直径越大,传输的距离越远;线圈的匝数越多,近距离传输效果强于远距离传输效果。因而可以综合频率、线圈参数等因素,选定合适的电路器件,使系统传输距离较远。

3.3 是否存在有害电磁辐射

磁耦合谐振式无线充电技术的原理告诉我们,由于电感线圈的存在,必然会产生磁力线辐射,那么这样的磁场会不会造成电磁辐射危害人们的身心健康呢?在电流的辐射方面,目前无线充电器基本上将交流电整流后转换为直流电,且功率极小,业内人士也一直在强调理论上对人的健康不构成威胁。但是辐射的问题,现在也只是停留在理论分析上,到底会不会,依旧是需要更进一步的理论分析和实验研究,只能让时间来证明。

四、发展前景及创新

4.1 RFID与无线充电技术的融合

射频识别技术是利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)传播来实现无接触式信息传递并通过所传递信息达到自动识别自标的一种技术,将RFID技术与无线充电技术相结合,对每个无线充电设备嵌入RFID电子标签,读写器通过射频信号同电子标签进行通信,保证被充电设备与充电系统的完全分离,实现能量的高效率无线传输。

4.2 智能家居与无线充电技术融合

智能家居是物联化的一个体现,最终发展方向之一是终端无线化。应用无线充电技术,可以使各家电系统自动获取电能,进一步实现智能家居的自动控制化。但在无线输电过程中产生的磁场是否会影响到各级系统装置的正常工作有待进一步考证。如果相互影响问题得到有效的解决,无线充电设备与常规家电设备能有效共存,则是智能家居与无线充电两大领域的完美结合,势必进一步改变人类生活。

4.3 电动汽车与无线充电技术融合

无线充电技术对手机等小型电子产品而言,是个锦上添花的新功能,对电动车产业而言,则可能是启动整个市场的关键。对电动汽车进行无线充电,没有外露的连接器,可以彻底避免漏电、跑电等安全隐患。同时采用电磁共振式无线充电技术,可以将电源和变压器等设备隐蔽在地下,让汽车在停车处或街边特殊的充电点充电。若能将无线充电技术应用于电动车产业,将是电动车行业的一大改革。

五、结束语

谐振耦合式无线充电技术是目前最被看好的无线充电技术之一,从长远来看具有广泛发展空间及应用前景。但是每一种无线输电方式都有一系列的关键问题需要解决,如何实现电磁共振式无线充电技术应用的大型化、高效化与距离化,是各国科学家探索研究的重点。随着技术水平的提升,无线充电技术发展迅速,应用逐渐成熟,技术普及逐步实现,在未来的各种场合,无线充电技术无疑将扮演重要角色,服务全人类。

参 考 文 献

[1] 曲立楠,磁耦合谐振式无线能量传输机理的研究,哈尔滨工业大学硕士论文,2010

[2] 范明,谐振耦合式电能无线传输系统研究,太原理工大学硕士论文,2012

输电技术论文范文6

关键词:高压直流输电 轻型 电压源换流器

1954年,世界第一条高压直流输电联络线被运用到了商业之中,随着它日益成熟的技术为海底电缆、远距离大功率以及两个交流系统间的非同步联络等各方面提供了十分广泛的电力效益。但是,由于在经济和技术方面存在着一定的局限性,因此导致近距离小容量输电场合和的高压直流输电未能得到充分利用。然而,在电力半导体特别是绝缘栅双极晶体管(LGBT)的大力促进下,使得高压直流电更加轻型化。目前,以电压源换流器(VSC)与绝缘栅双极晶体管为基础,使高压直流输电的容量几MW扩大到了几十MW。这类小功率的轻型高压直流电以其各种优势充分展现了它的发展前景。

1、轻型高压直流输电的技术特点

(1)电压源换流器的电流可以自动断开并工作在无源逆变方式,因此它无需另外的换相电压。与传统高压直流输电的有源网络不同的是,轻型高压直流输电的受端系统是无源网络的,因此克服了受端系统必须是有源网络的根本缺陷,继而促进了高压直流输电对远距离孤立负荷进行送电的实施。

(2)同传统的高压直流输电正好相反,在潮流进行反转的时候,直流电流方向能在直流电压极性不变的情况下进行反转。HVDC的这个特点能够促进不仅为潮流控制提供便利且提供较为可靠的并联多段直流系统的构成,继而使传统多端的高压直流输电系统在并联连接时不方便进行潮流控制以及串联连接时影响可靠性的问题得到有效解决。

(3)对轻型电压直流输电进行模块设计能够极大的缩短其设计、安装、生产以及调试周期。与此同时,电压源换流器所采用的脉冲宽度调制(PWM)技术,其有着相对较高的开关频率,在高通的滤波后便能够产生所需的交流电压,省略了变压器不仅简化了换流站的结构,同时还大大减少了所需滤波装置的容量。

(4)传统的高压直流输电因为其控制量只有触发角,所以传统HVDC是无法对无功功率和有功功率进行单独控制的。而轻型高压直流输电在正常运行的时候,其电压源换流器能够对有功功率以及无功功率同时进行独立控制,甚至可以使功率因数为1。此种调节不仅能够提高完成效率,还能对之加以灵活的控制。另外,电压源换流器不但无需交流侧提供无功功率并且还起着静止同步补偿器的作用,使无功功率的交流母线得到动态补偿继而促进交流母线电压的稳定性。换而言之,即使是在故障的情况下,只要电压源换流器的容量足够就可以使轻型高压直流输电系统对故障系统进行无功功率紧急支援或有功功率紧急支援,从而促使系统的电压稳定性以及功角稳定性的提高。

2、轻型高压直流输电的发展及前景

在我国,轻型高压直流输电技术的发展一直以来都受到电力工作者的重视,并且对之展开了一系列的初步的研究。另外,一些应用单位逐渐认清了轻型高压直流输电的具体优势,因此也开始考虑采用HVDC于实际输配电工程之中。然而从整体上来讲,轻型高压直流输电的研究在我国依旧是匮乏的且基本处于空白期。因此我们要尽可能快的促进研究水平的提供以将之能够迅速的有效利用起来,此项研究不仅十分迫切且具有相当重要的现实意义。所以,笔者就研究工作的展开提出以下几点建议。

(1)在轻型高压直流输电中建立数字仿真研究手段,因此电力工作者要在研究过程中制定出轻型电压直流系统全部一、二次设备的数字仿真新方法与新兴数学模型;(2)经过对电压源换流器的故障以及运行特性的分析,电力工作者要在研究过程中具有针对性的提出适合VSC运用的PWM技术和相关的保护措施;(3)构建一个轻型高压直流输电的物理模型,然后通过高速数学新高处理芯片对轻型高压直流输电的控制器进行研制;(4)对于电压源换流器连接构成的控制方式(电压控制、无功潮流控制、有功潮流控制)、多端直流系统的运行特性,还有轻型高压直流系统的保护措施进行一系列研究与制定;(5)对于整个电网电能质量,轻型高压直流输电有着怎样的影响且如何对之加以控制都需要电力工作者进行更深一步的研究;(6)对技术经济进行论证,从而确定轻型高压直流输电技术对于我国电力技术发展的可行性与必要性。

随着电力半导体以及其控制技术的不断发展,尤其是IG-BT的日益进步从而衍生了轻型高压直流输电技术。即将投运以及已经投运的各项轻型高压直流输电技术工程的成功建设已经充分表明了HVDC技术正在日渐地成熟与发展着。可再生能源的全面开发、高新技术的飞速发展,还有电力技术的不断进步与完善,都对电网灵活且可靠的运行以及高品质电能质量提出了进一步的要求,从这一系列情况的显示来看,轻型高压直流输电的使用范围正在不断扩大,这势必会使HVDC light在我国得到进一步的研究与重视。

3、结语

综上所述,轻型高压直流输电作为一项新型的输电技术正通过其自身特点在各方面的应用中充分展示了其独特的优势,主要有对电压以及潮流的有效控制、对环境的影响不大、设计表转化、建设效率化、结构模块化且紧凑等各种优越性。综合这一系列优点,轻型高压直流输电不仅仅是引起国家以及各应用单位的重视,并且在未来将会渐渐地运用到建设当中去,最终会有利于促进我国科技以及经济的发展。

参考文献

[1]徐政,陈海荣.电压源换流器型直流输电技术综述[期刊论文].高电压技术,2007(1).