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世界首個(gè)！這個(gè)新系統(tǒng)關(guān)系到你家的用電

世界首個(gè)！這個(gè)新系統(tǒng)關(guān)系到你家的用電

* 來源 : * 作者 : admin * 發(fā)表時(shí)間 : 2023年07月18日 * 瀏覽 : 165
發(fā)電機(jī)大家都知道吧？

你知道怎么才能讓它發(fā)出的電壓穩(wěn)定可靠、不會時(shí)大時(shí)小呢？

答案就在“電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制的靈魂”——發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制技術(shù)中。

首先，向大家簡單介紹一下發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制技術(shù)的發(fā)展史。

第一代 第一臺發(fā)電機(jī)

    認(rèn)真上過高中物理課的同學(xué)都知道，1831年，英國科學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)定律，利用導(dǎo)體切割磁場產(chǎn)生電能，發(fā)電機(jī)由此誕生。
第二代 第一臺自勵(lì)式發(fā)電機(jī)

由于永久磁鐵的磁場能量小，1867 年德國發(fā)明家西門子用磁場能量更強(qiáng)的電磁鐵代替永久磁鐵，制 成了功率較大可供實(shí)用的發(fā)電機(jī)。
   真正意義上的勵(lì)磁系統(tǒng)就這樣誕生了，它為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子上的電磁鐵提供電流（勵(lì)磁電流），從而掌握著發(fā)  電機(jī)內(nèi)磁場的強(qiáng)度。
隨著初代大功率半導(dǎo)體器件的發(fā)展，常規(guī)勵(lì)磁技術(shù)基本解決了上述問題。但是，又有了新的挑戰(zhàn)。
21世紀(jì)以來，環(huán)境問題日益嚴(yán)重，電力能源行業(yè)也開啟了綠色低碳的轉(zhuǎn)型發(fā)展之路。中國在近期聯(lián)合國舉辦的氣候雄心峰會上宣布，到2030年，我國風(fēng)電、太陽能發(fā)電總裝機(jī)容量將達(dá)到12億千瓦以上。

但光伏、風(fēng)力發(fā)電“看天吃飯”，涉網(wǎng)穩(wěn)定控制能力差，很難參與到電網(wǎng)的調(diào)節(jié)中來，常規(guī)火力發(fā)電機(jī)組依然是電網(wǎng)控制的主要陣地。

在新能源大量替代常規(guī)電源后，電網(wǎng)面臨高比例新能源、高比例電力電子裝置的“雙高”發(fā)展挑戰(zhàn)，系統(tǒng)電壓穩(wěn)定問題突出，寬頻振蕩現(xiàn)象也相繼出現(xiàn)。
   常規(guī)勵(lì)磁面對這些新問題心有余而力不足，而柔性勵(lì)磁卻可以!常規(guī)勵(lì)磁面對這些新問題心有余而力不足，而柔性勵(lì)磁卻可以!
柔性勵(lì)磁有啥不一樣，牛在哪？

首先，柔性勵(lì)磁使用了第三代電力電子器件——絕緣柵雙極型晶閘管IGBT來控制勵(lì)磁電流。

第一代二極管為不控器件，顧名思義，開通關(guān)斷都不可控，就像固定高度的河水堤壩；

第二代半控型可控硅器件，僅開通可控，只能開閘泄洪，河水流干才能關(guān)閉；

而IGBT即可開通也可關(guān)斷，再配合上新型拓?fù)?，?lì)磁系統(tǒng)的靈活控制能力大幅提升，因此取名為柔性勵(lì)磁。

它有兩大法寶：

一個(gè)是瞬間電壓輸出能力提高了2倍以上。

   就拿汽車的動(dòng)力來打比方吧，如果說常規(guī)勵(lì)磁是1.0自然吸氣排量的發(fā)動(dòng)機(jī)，那么柔性勵(lì)磁就是2.0t帶渦    輪增壓的發(fā)動(dòng)機(jī)。柔性勵(lì)磁通過升壓回路能主動(dòng)控制頂值電壓輸出能力，在遇到危險(xiǎn)時(shí)能以更快的加速度脫離危險(xiǎn)區(qū)，保證電網(wǎng)故障后的暫態(tài)電壓穩(wěn)定。

另一個(gè)是開辟了新的振蕩阻尼通道。

就拿降噪耳機(jī)來比喻，常規(guī)勵(lì)磁就像普通耳機(jī)，通過非常厚的耳罩來阻擋外面的噪聲，而電子降噪耳機(jī)能通過注入與噪音反向的聲波來消除噪音，柔性勵(lì)磁除了采用電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（PSS）原理，和常規(guī)勵(lì)磁一樣從發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子通道抑制系統(tǒng)振蕩外，還能充分利用柔性控制的靈活性，從發(fā)電機(jī)定子通道注入無功阻尼直接進(jìn)行寬頻振蕩抑制，形成雙通道寬頻振蕩抑制效果。
   11月30日，在浙江溫州百丈漈水力發(fā)電廠，世界首個(gè)柔性勵(lì)磁系統(tǒng)示范工程在浙江電網(wǎng)成功投運(yùn)。12月4  日該工程通過連續(xù)運(yùn)行考核，12月8日工程通過首次運(yùn)行狀態(tài)測試。
這意味著該技術(shù)已從實(shí)驗(yàn)室研究走向工程應(yīng)用，標(biāo)志著我國率先掌握了基于IGBT的新一代發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制技術(shù)。該技術(shù)應(yīng)用成熟后，將對大電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行起到很大幫助，進(jìn)一步提升對用戶的供電可靠性和電能質(zhì)量。
柔性勵(lì)磁技術(shù)還可以在火電、水電、燃?xì)庖约罢{(diào)相機(jī)等各類同步機(jī)組中大展身手。例如：

應(yīng)用在高比例新能源電網(wǎng)的發(fā)電機(jī)組中，提升新能源的消納水平應(yīng)用在大直流附近的關(guān)鍵機(jī)組以及調(diào)相機(jī)中，提升直流的穩(wěn)定運(yùn)行水平；應(yīng)用在電壓穩(wěn)定性薄弱的區(qū)域電網(wǎng)機(jī)組中，支撐系統(tǒng)強(qiáng)度，提升發(fā)電機(jī)穩(wěn)定送出能力。

以上這些僅僅需要對發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的功率回路進(jìn)行改造，充分挖掘發(fā)電機(jī)潛能來應(yīng)對電壓穩(wěn)定和寬頻振蕩問題。

同以往調(diào)整網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、加裝調(diào)相機(jī)或靜態(tài)無功補(bǔ)償裝置等大型設(shè)備的方法相比，應(yīng)用柔性勵(lì)磁能節(jié)約線路投資，經(jīng)濟(jì)效益和性價(jià)比更是突出。
有了這項(xiàng)技術(shù)，構(gòu)筑不怕跌、不怕振的新一代電力系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)能源綠色轉(zhuǎn)型，我們的信心更足了！