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探析输配电技术发展趋势及应用前景

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【摘 要】 当代社会中人们更多关注的是如何解决能源问题,并探讨通过什么方式来实现社会的可持续发展。目前电力能源作为清洁的可再生能源被各国争相利用,大范围的使用电力能源作为生产的保障可以促进社会走向可持续发展的道路,因而如何保证高效洁净的生产、传输 以及使用电力能源将是下一个阶段电力技术的主要方向。

【关键词】 输配电技术 发展趋势 应用前景

电力能源比其他能源更加清洁,而且在控制方面也比较简单并且方便,在生产的过程以及使用的过程中能达到很高的效率。如果人们将日常生活中减少使用化石燃料等不可再生能源而更多使用电力能源来代替化石燃料的功效,那么人们唯一的生存环境质量将得到显著的提高,而且人类社会的发展也会逐渐走向可持续化发展的道路。在目前输配电技术的发展过程中有较多的问题,这些问题在一定程度上影响了正常输配电的过程,但是输配电技术的发展整体仍然是积极向上的。输配电技术对于一个国家的电力行业的发展有较大的影响,只有拥有较好的输配电技术才能将电力能源更好的用于人们的生产生活过程之中。本文将详述现今社会对于输配电系统的要求、输配电技术的发展趋势以及输配电技术的应用前景。

1 现今社会对于输配电系统的要求

1.1 经济性

电力能源虽然是可再生能源,但是还是要珍惜电力能源,尽量不要浪费电力能源。电力能源在输送的过程中会由于输送电线的电阻而损失部分电能,通过改善输电线路的电线质量将能够很好地降低电力能源的损耗,可大范围的改善输电线路的电线质量会给电力企业造成较高的工程造价,较高的工程造价使得电力企业达不到良好的收益[1]。另外全面提高输电线路的电线质量会造成较多的资源浪费,所以输配电系统只要能够满足人们正常生产生活的需要就不必过多消耗资源去降低输电损耗。

1.2 可靠性

人们在使用电力能源的过程中更多的是关注电力能源的可靠性,在电力能源全面普及的先进社会人们越来越多的使用电力能源作为生产生活的必须能源。而且人们将电力能源运用到重要的生产活动中,如果电力能源不能保证持续的提供将会导致生产过程中的系统发生故障,这将给企业带来严重的后果[2]。提高电力能源的可靠性将为企业提供持续的电力能源,这样便可以保证企业的生产机器正常的运转,不会发生由于电力能源间断而导致的系统事故,增强了人们更多使用电力能源的积极性。

1.3 环保节能

在新时期的时代背景下我国提出了坚持可持续发展并树立良好的科学发展观的目标,这不仅要积极发展经济,同时要在经济积极发展的同时更多的保护环境质量。环境是人们赖以生存的基础,发展了经济而破坏了环境是人们不愿意看到的。在发电站以及高压输电线路附近会产生一定程度的噪音以及电磁干扰,这不仅影响了周边人们的正常生活与身体健康,而且也使得周边环境遭到较大的破坏[3]。首先建立输电铁塔和变电站会占用大量的土地面积,破坏了原有环境的平衡,另外所产生的噪音以及电磁干扰会影响周边植物的正常生长,所以在输配电的过程中也要注意环保节能。

1.4 电能质量

不同发电站所产生的电能存在一定的差异,而且经过长距离输送后电能质量的差异更加明显。现今电子器材对于电能质量的要求普遍较高,电能质量的好坏直接影响了电子器材的运行状态,而且低质量的电力能源会使得用户所使用的电能电压不稳定,高科技的电子设备运行需要稳定的电压为其提供电能,如果所提供的电能电压不够稳定将会使得这些高科技的电子设备遭受损坏[4]。如计算机系统在非稳定的电压中工作,便会导致计算机系统的信息被破坏同时也使得计算机的质量受到较大的影响,会在一定程度上减少计算机的使用寿命,因此在输配电技术中保障电力能源的电能质量非常有必要性。

2 输配电技术的发展趋势

上面的内容只是确定了输配电技术的发展方向,而输配电技术涉及非常广泛。其中包括对输配电系统进行规划、施工以及维修等领域,这些领域所涉及的输配电技术有的发展了较长的时间,而有的则是近年刚提出的新技术,下面将从这几个领域来详述现今输配电技术的发展趋势。

2.1 主要发展三相高压交流输电

常规的三相高压交流输电在电力能源进行远距离的输电过程中占有很大的比例,而且将继续保持这种主导地位。世界各国都在进行三相高压交流输电的研究,在输电线路中线路中的电压越高所传输的电能也就越大,而且三相高压交流输电可以缓解人们对于电力能源的要求。美国、意大利以及瑞典等国家曾进行过特高压输电的实验,但这个特高压输电实验因为环保限制以及设备等的原因而取消了[5]。三相高压交流输电只是想利用现有的线路传输更多的电力能源,所以在未来的输电过程中可以最大化的利用线路走廊来传输更多的电力能源,而不需要浪费大量资金去研究并提高不具有很强安全性的输电电压,这不仅能保证输电容量的要求,同时也避免了由于超高压输电而导致的不安全性。

2.2 高压直流输电

高压直流输电即端对端直流输电,其在远距离输电上有很大的作用。高压直流输电技术主要用于通过架空线或者海底电缆来实现远距离传输电力能源,而且还可以用来联接独立的电力系统。高压直流输电线比交流输电线路造价要低,但是换流变电站的造价却比交流变电站的造价要高,随着我国在制造换流设备的技术不断发展,换流变电站的造价已逐渐降低。高压直流输电可以不增加系统的短路容量易于使得两大电力系统的非同步并网运行和不同频率的电力系统的并网,另外利用直流系统的功率调制能提高电力系统的阻力,抑制低频振荡,提高并列运行的交流输电线的输电能力[6]。它的主要缺点是直流输电线路难于引出分支线路绝大部分只用于端对端送电,所以高压直流输电将研发多端直流输电技术,同时继续研究换流器的制造,并降低制造换流器的成本。

2.3 灵活交流输电

灵活交流输电即是装有电力电子控制器以达到增强系统可靠性和增大电力传输能力的交流输电系统,灵活交流输电主要是发展互联电网。发达国家已建立起紧密相连、多电压等级的互联电网,在这样的多电网输电过程中一部分线路的负载已接近极限而另一部分的线路的负载远低于最低输送容量,这就造成了线路的负载不均衡,因此需要灵活调节线路的负载,解决电网瓶颈的限制以达到增强线路输送能力的目的。新建一条输电线路是非常困难的,所以需要灵活利用现有的电力能源,合理配送与调控电力能源的分布,使得电力能源的使用效率达到最大化。

2.4 输电线路的发展趋势

输电线路在日后主要是发展紧凑型线路、气体绝缘线路以及超导输电线路,紧凑型输电线路主要是增加导线数并合理的排列导线以达到增加线路电力输送能力,而且紧凑型输电线路还可以节省线路走廊。气体绝缘输电线路主要是用六氟化硫气体来实现绝缘目的的,气体绝缘线路的优点是被高压击穿之后可自行恢复,不影响输电线路的正常运行,另外其能够承载的电流很大。超导输电线路是利用超导材料来实现低损耗的输电,超导输电线路的运用使得输电线路上几乎没有电力的损耗,超导输电线路的运用可以很好解决城市发展后对电力能源的激增情况,但是超导电缆的价格很高,不适合全面普及。

3 输配电技术的应用前景

3.1 建立网络结构

通过建立合理的网络结构可以更好的保障供电的可靠性,但是建立合理的输配电网络非常困难,而且所需要的设备较多,在这种输配电网络结构中还需要一定的保护配置,这无疑提高了建造输配电网络的工程造价。

3.2 配电自动化技术

配电自动化技术在输配电工程中有很多的用处,首先通过其管理的各个系统对于维持电力系统的稳定性都有着很大的作用,通过这些不同的系统综合起来便可以建立在计算机平台上的配电自动化系统[7],即通过计算机系统软件来调控电力能源的分布,而且不同发电站之间的计算机管理系统可以进行共同管理,这样就大大提高了电力能源的使用效率。

3.3 电能质量控制技术

电能质量控制技术不仅要对电压及频率提出要求,而且还要对脉冲及震荡等不利因素加以控制,并尽量减少它们的出现。根据用户对电能质量的特定需要可以使用动态电压恢复器来满足特定用户的特定要求,而灵活的智能配电系统可以为用户提供多种品质的电能,通过一定的开关即可对不同的电能加以选择,这使得用户在电力能源质量的选择上有更多的便利性与可操作性,保障了用户的用电需求。

输配电系统是电力系统的重要组成部分,如何保障电能的稳定性与高质量性是现今配电系统应该完善的问题,不断完善的输配电技术将是我国走上可持续发展道路的基础。

参考文献:

[1]黄振朋.输配电技术发展趋势及应用前景[J].商,2013-07-23.

[2]刘明辉,王君,吴秀峰.城市配电网存在问题及技术措施研究[J].硅谷,2011(04):95-96.

[3]黎三毛.探析减少线损条件下的输配电技术创新[J].科技传播,2013-09-08

[4]林立功,牟聿强,高永乐.低压直流配电技术分析及存在的问题[J].电工电气,2010(03):104-105.

[5]陈柔伊,蔡广林.电网技术促进低碳发展的能力与效益评价方法[J].广东电力,2012-01-25.

[6]王成山,王守相,郭力.我国智能配电技术展望[J].南方电网技术,2010(01):68-69.

[7]邱大强.柔性直流输配电系统控制策越研究[J].西南交通大学,2012-07-01.