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院士專家探討我國電力科技發(fā)展方向

2016/11/26 16:42:41 瀏覽次數(shù)：932

中科院院士、中國電機工程學會學術工作委員會主任委員周孝信

清華大學教授、中國科學院院士盧強

國家電網(wǎng)公司顧問、中國工程院院士黃其勵

防化研究院研究員、中國工程院院士楊裕生…….

身處電力行業(yè)的你對于這些如雷貫耳的名字一定都不陌生，這么多大咖齊齊出現(xiàn)，反正小編還是第一次見！原來他們都去了中國電機工程學會年會特設的院士專家論壇！該論壇由中國電力科學研究院名譽院長周孝信院士主持，更吸引了眾多業(yè)內(nèi)有影響力的中青年專家及廣大電力科技工作者。

今天小編就帶你走進這堂免費的大師課！在這里，看懂中國未來電力科技發(fā)展的趨勢和方向。

清華大學教授、中國科學院院士盧強與大家分享了我國未來電力系統(tǒng)的關鍵技術。

他表示，隨著電力行業(yè)的發(fā)展，除高壓和交直流特高壓的大電力系統(tǒng)繼續(xù)保持良好發(fā)展勢頭之外，宜著力發(fā)展接近需求側的智能能源互聯(lián)網(wǎng)及智能能源互聯(lián)網(wǎng)群。智能能源互聯(lián)網(wǎng)必須具備3大特征：

1、其中至少有一種主要能源為清潔能源；

2、必須有足夠容量的儲能設備；

3、諸能源和儲能系統(tǒng)構成一個無人值守的、優(yōu)化的實時能量管理系統(tǒng)。

在儲能設備方面，大功率模塊化壓縮空氣儲能（CAES）使用壽命長，環(huán)境友好，零碳排放，冷-熱-電三聯(lián)供，綜合利用效率高，與磷酸鐵鋰電池儲能相比有諸多優(yōu)點。CAES是一種天然的冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)（co-generation），由清華大學和國家電網(wǎng)聯(lián)合研發(fā)，不僅是微電網(wǎng)而是微能源網(wǎng)，空氣壓縮過程產(chǎn)生的壓縮熱，可產(chǎn)生熱水和冷氣覆蓋面積，綜合利用效率是目前儲能系統(tǒng)中最高的。

國家電網(wǎng)公司顧問、中國工程院院士黃其勵做了未來高比例可再生能源綜合高效利用的主旨演講。

他表示，我國可再生能源發(fā)電設備的性能和效率均有待提升，成本需進一步降低，發(fā)電設備的電網(wǎng)友好和調度靈活性能亟待提升；可再生能源就地消納和其他利用方式較少，產(chǎn)業(yè)布局和可再生能源稟賦特性關聯(lián)較少，無電地區(qū)可再生能源應用模式有待攻關。

他建議：以清潔能源大規(guī)模利用為宗旨，需改變、改革甚至革命傳統(tǒng)電力規(guī)劃、生產(chǎn)、傳輸、調度和用電方式。按照電源-電網(wǎng)-儲能-用電全產(chǎn)業(yè)鏈條綜合發(fā)展原則，對風光等可再生能源發(fā)電和各級電網(wǎng)統(tǒng)一規(guī)劃、設計、建設，實現(xiàn)包括全電力行業(yè)在內(nèi)的全社會高效、經(jīng)濟和市場化運行。

防化研究院研究員、中國工程院院士楊裕生在院士論壇表示，電力發(fā)展需要新型規(guī)模儲能電池。

他認為，大規(guī)模儲能電池應該具有高安全性、長壽命、低價格、高能效、易維護、環(huán)境友好等性能，要研發(fā)規(guī)模儲能新型電池，水體系電池的安全性高，應是開發(fā)的重點。鋰離子電池應提高安全性，目前說鋰離子電池是“綠色”的是不對的，鋰離子電池含化學品多，生產(chǎn)過程問題也不少，圓滿解決需要一定的過程。

西安交通大學教授、中國科學院院士王錫凡院士做了發(fā)展多電壓多頻率的電力系統(tǒng)的演講。

他指出，在當前的能源革命中，無論是能源生產(chǎn)還是能源消費，都應挖掘頻率的巨大潛力，形成多級頻率的電力系統(tǒng)。當代電力電子技術的發(fā)展，為形成多頻率電網(wǎng)創(chuàng)造了條件，可以大幅度地提高用電設備效率，降低用電設備的重量和造價。要形成多電壓多頻率電力系統(tǒng)，要求對電力發(fā)輸配和用電進行全面和深入的交叉研究，特別要從電力負荷的大數(shù)據(jù)中挖掘出供電頻率對用戶技術經(jīng)濟指標的影響，同時需要更宏觀、更長遠的電力源網(wǎng)荷的規(guī)劃。

南方電網(wǎng)科學研究院董事長饒宏在現(xiàn)場對柔性直流輸電技術在南方電網(wǎng)的發(fā)展與實踐做了介紹。

南方電網(wǎng)的主要特點是西電東送交直流并聯(lián)運行，多回直流集中饋入廣東珠三角負荷中心。南方電網(wǎng) VSC直流工程為世界首個多端柔性直流，應用于主網(wǎng)架。柔性直流應用于多直流饋入受端系統(tǒng)有以下技術優(yōu)勢：

1、柔性直流不受接入的交流系統(tǒng)短路容量限制，可實現(xiàn)分散靈活接入；受端交流擾動不會經(jīng)直流系統(tǒng)傳導至其他受端，故障影響范圍可控。

2、受端交流故障后柔直持續(xù)傳輸有功功率，并向交流系統(tǒng)提供無功功率；減小交流故障后多直流同時換相失敗區(qū)域，改善系統(tǒng)電壓恢復特性。

全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院副院長湯廣福與大家交流了未來電網(wǎng)中的直流開斷問題。

到2024年左右，歐洲超級電網(wǎng)可以基本形成。國內(nèi)的實踐工程也有舟山多端柔性直流輸電工程、張北柔性直流電網(wǎng)工程。高壓直流斷路器技術難點包括交流電流存在過零點，易于實現(xiàn)分斷，直流電流無自然零點等。國際上高壓直流斷路器研制主要采用機械式和混合式兩種技術路線�；诖藝鴥�(nèi)外科研機構和高校提出了多種直流斷路器拓撲方案，并完成了相應的樣機研制。

南京南瑞集團公司副總經(jīng)理鄭玉平做了繼電保護技術的實踐和進展主題演講。

他提出了跨間隔保護就地化解決方案�？玳g隔保護解決方案：

1、按間隔配置采集控制終端，主變保護、母差保護既可分別配置，也可共用采集控制終端。

2、采集控制終端跨間隔保護端口支持獨立采樣，采用“誰用誰同步”原則，不依賴于外部時鐘。

3、采集控制終端公用數(shù)據(jù)端口通過SV/GOOSE網(wǎng)絡與故障錄波、網(wǎng)絡分析儀、安穩(wěn)等設備共享模擬量、開關量數(shù)據(jù)。④保護弱配置，采集控制終端完全免配置設計，實現(xiàn)即插即用、整體更換檢修。

中國電力科學研究院總工程師湯涌做了基于響應的電力系統(tǒng)廣域安全穩(wěn)定控制的演講。

他指出，電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定控制體系與技術分析。電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的三道防線：

1、第一道防線措施。交流系統(tǒng)的繼電保護技術已經(jīng)比較成熟，能夠精確、可靠地切除故障元件。

2、第二道防線措施。目前一般采用基于事件的安全穩(wěn)定控制技術，主要有“離線決策，在線匹配”和“在線決策、在線匹配”。

3、第三道防線措施。目前一般是在預先設定的薄弱斷面或薄弱地區(qū)，安裝的基于就地信息的自動控制裝置進行防御。

東北電力大學教授穆鋼介紹了從電力系統(tǒng)形態(tài)變革管窺電工數(shù)學發(fā)展機遇相關內(nèi)容。

他認為，開發(fā)和挖掘靈活的功率調節(jié)手段是未來電力系統(tǒng)的重大挑戰(zhàn)！可再生能源驅動的電力系統(tǒng)運行形態(tài)變革包括源側、荷側、電網(wǎng)、儲能。解決電氣工程領域科學和工程問題涉及的所有數(shù)學方法均可歸類為電工數(shù)學的范疇。傳統(tǒng)的基于自下而上建模的分析方法遇到挑戰(zhàn)。電工數(shù)學的未來發(fā)展態(tài)勢包括大數(shù)據(jù)、人工智能、云計算等。

河海大學教授鞠平介紹了電力系統(tǒng)隨機動力學研究框架與進展。

他指出，當可再生能源發(fā)電的并網(wǎng)運行和電動汽車的接入，或電力系統(tǒng)負荷、網(wǎng)絡拓撲改變時，會在電網(wǎng)中產(chǎn)生具有隨機性的功率波動。隨機性是電力系統(tǒng)建模、分析、控制等的難點之一。隨機動力學模型研究包括系統(tǒng)模型和隨機擾動模型研究，同時也涉及系統(tǒng)模型—頻域模型、隨機擾動模型—隨機過程、模型轉換—擬哈密頓系統(tǒng)等的對比研究。

天津大學教授王成山做了配電系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)與機遇的演講。

他認為，配電系統(tǒng)發(fā)展將受到政府、用戶、能源與電網(wǎng)公司前所未有關注，所關注的視角將會與過去有所不同；配電系統(tǒng)發(fā)展不單純依賴于單一技術的進步，需要全面的系統(tǒng)性解決方案，難度更大，目標實現(xiàn)更難；配電系統(tǒng)發(fā)展即依靠技術進步，同時用戶需求、市場機制、運營模式、相關政策等也是重要影響因素。

清華大學教授梅生偉分享了工程博弈論初探及電力系統(tǒng)應用相關內(nèi)容。

他指出，隨著多能互補的能源網(wǎng)絡發(fā)展，深度融合的互依存網(wǎng)絡演化，如何實現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)優(yōu)化控制與決策以高效消納可再生能源（大規(guī)模、分布式）成為一個重要的科學問題。能源互聯(lián)網(wǎng)運行和控制面臨著集中管理困難、決策時序復雜、信息分享有限、存在連鎖故障隱患、耦合網(wǎng)絡演化等巨大挑戰(zhàn)工程博弈論的發(fā)展循序卡爾曼思路，針對實際工程問題，根據(jù)相應的博弈模型實現(xiàn)均衡（最優(yōu)決策）求取，實現(xiàn)工程博弈論的發(fā)展。

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