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院士专家齐聚金陵探讨我国电力科技发展方向

   
  中科院院士、中国电机工程学会学术工作委员会主任委员周孝信
 
  清华大学教授、中国科学院院士卢强
 
  国家电网公司顾问、中国工程院院士黄其励
 
  防化研究院研究员、中国工程院院士杨裕生…….
 
  身处电力行业的你对于这些如雷贯耳的名字一定都不陌生,这么多大咖齐齐出现,反正小编还是第一次见!原来他们都去了中国电机工程学会年会特设的院士专家论坛!该论坛由中国电力科学研究院名誉院长周孝信院士主持,更吸引了众多业内有影响力的中青年专家及广大电力科技工作者。
 
  今天小编就带你走进这堂免费的大师课!在这里,看懂中国未来电力科技发展的趋势和方向。
 
  清华大学教授、中国科学院院士卢强与大家分享了我国未来电力系统的关键技术。
 
  他表示,随着电力行业的发展,除高压和交直流特高压的大电力系统继续保持良好发展势头之外,宜着力发展接近需求侧的智能能源互联网及智能能源互联网群。智能能源互联网必须具备3大特征:
 
  1、其中至少有一种主要能源为清洁能源;
 
  2、必须有足够容量的储能设备;
 
  3、诸能源和储能系统构成一个无人值守的、优化的实时能量管理系统。
 
  在储能设备方面,大功率模块化压缩空气储能(CAES)使用寿命长,环境友好,零碳排放,冷-热-电三联供,综合利用效率高,与磷酸铁锂电池储能相比有诸多优点。CAES是一种天然的冷热电三联供系统(co-generation),由清华大学和国家电网联合研发,不仅是微电网而是微能源网,空气压缩过程产生的压缩热,可产生热水和冷气覆盖面积,综合利用效率是目前储能系统中最高的。
 
  国家电网公司顾问、中国工程院院士黄其励做了未来高比例可再生能源综合高效利用的主旨演讲。
 
  他表示,我国可再生能源发电设备的性能和效率均有待提升,成本需进一步降低,发电设备的电网友好和调度灵活性能亟待提升;可再生能源就地消纳和其他利用方式较少,产业布局和可再生能源禀赋特性关联较少,无电地区可再生能源应用模式有待攻关。
 
  他建议:以清洁能源大规模利用为宗旨,需改变、改革甚至革命传统电力规划、生产、传输、调度和用电方式。按照电源-电网-储能-用电全产业链条综合发展原则,对风光等可再生能源发电和各级电网统一规划、设计、建设,实现包括全电力行业在内的全社会高效、经济和市场化运行。
 
  防化研究院研究员、中国工程院院士杨裕生在院士论坛表示,电力发展需要新型规模储能电池。
 
  他认为,大规模储能电池应该具有高安全性、长寿命、低价格、高能效、易维护、环境友好等性能,要研发规模储能新型电池,水体系电池的安全性高,应是开发的重点。锂离子电池应提高安全性,目前说锂离子电池是“绿色”的是不对的,锂离子电池含化学品多,生产过程问题也不少,圆满解决需要一定的过程。
 
  西安交通大学教授、中国科学院院士王锡凡院士做了发展多电压多频率的电力系统的演讲。
 
  他指出,在当前的能源革命中,无论是能源生产还是能源消费,都应挖掘频率的巨大潜力,形成多级频率的电力系统。当代电力电子技术的发展,为形成多频率电网创造了条件,可以大幅度地提高用电设备效率,降低用电设备的重量和造价。要形成多电压多频率电力系统,要求对电力发输配和用电进行全面和深入的交叉研究,特别要从电力负荷的大数据中挖掘出供电频率对用户技术经济指标的影响,同时需要更宏观、更长远的电力源网荷的规划。
 
  南方电网科学研究院董事长饶宏在现场对柔性直流输电技术在南方电网的发展与实践做了介绍。
 
  南方电网的主要特点是西电东送交直流并联运行,多回直流集中馈入广东珠三角负荷中心。南方电网VSC直流工程为世界首个多端柔性直流,应用于主网架。柔性直流应用于多直流馈入受端系统有以下技术优势:
 
  1、柔性直流不受接入的交流系统短路容量限制,可实现分散灵活接入;受端交流扰动不会经直流系统传导至其他受端,故障影响范围可控。
 
  2、受端交流故障后柔直持续传输有功功率,并向交流系统提供无功功率;减小交流故障后多直流同时换相失败区域,改善系统电压恢复特性。
 
  全球能源互联网研究院副院长汤广福与大家交流了未来电网中的直流开断问题。
 
  到2024年左右,欧洲超级电网可以基本形成。国内的实践工程也有舟山多端柔性直流输电工程、张北柔性直流电网工程。高压直流断路器技术难点包括交流电流存在过零点,易于实现分断,直流电流无自然零点等。国际上高压直流断路器研制主要采用机械式和混合式两种技术路线。基于此国内外科研机构和高校提出了多种直流断路器拓扑方案,并完成了相应的样机研制。
 
  南京南瑞集团公司副总经理郑玉平做了继电保护技术的实践和进展主题演讲。
 
  他提出了跨间隔保护就地化解决方案。跨间隔保护解决方案:
 
  1、按间隔配置采集控制终端,主变保护、母差保护既可分别配置,也可共用采集控制终端。
 
  2、采集控制终端跨间隔保护端口支持独立采样,采用“谁用谁同步”原则,不依赖于外部时钟。
 
  3、采集控制终端公用数据端口通过SV/GOOSE网络与故障录波、网络分析仪、安稳等设备共享模拟量、开关量数据。④保护弱配置,采集控制终端完全免配置设计,实现即插即用、整体更换检修。
 
  中国电力科学研究院总工程师汤涌做了基于响应的电力系统广域安全稳定控制的演讲。
 
  他指出,电力系统安全稳定控制体系与技术分析。电力系统安全稳定的三道防线:
 
  1、第一道防线措施。交流系统的继电保护技术已经比较成熟,能够精确、可靠地切除故障元件。
 
  2、第二道防线措施。目前一般采用基于事件的安全稳定控制技术,主要有“离线决策,在线匹配”和“在线决策、在线匹配”。
 
  3、第三道防线措施。目前一般是在预先设定的薄弱断面或薄弱地区,安装的基于就地信息的自动控制装置进行防御。
 
  东北电力大学教授穆钢介绍了从电力系统形态变革管窥电工数学发展机遇相关内容。
 
  他认为,开发和挖掘灵活的功率调节手段是未来电力系统的重大挑战!可再生能源驱动的电力系统运行形态变革包括源侧、荷侧、电网、储能。解决电气工程领域科学和工程问题涉及的所有数学方法均可归类为电工数学的范畴。传统的基于自下而上建模的分析方法遇到挑战。电工数学的未来发展态势包括大数据、人工智能、云计算等。
 
  河海大学教授鞠平介绍了电力系统随机动力学研究框架与进展。
 
  他指出,当可再生能源发电的并网运行和电动汽车的接入,或电力系统负荷、网络拓扑改变时,会在电网中产生具有随机性的功率波动。随机性是电力系统建模、分析、控制等的难点之一。随机动力学模型研究包括系统模型和随机扰动模型研究,同时也涉及系统模型—频域模型、随机扰动模型—随机过程、模型转换—拟哈密顿系统等的对比研究。
 
  天津大学教授王成山做了配电系统面临的挑战与机遇的演讲。
 
  他认为,配电系统发展将受到政府、用户、能源与电网公司前所未有关注,所关注的视角将会与过去有所不同;配电系统发展不单纯依赖于单一技术的进步,需要全面的系统性解决方案,难度更大,目标实现更难;配电系统发展即依靠技术进步,同时用户需求、市场机制、运营模式、相关政策等也是重要影响因素。
 
  清华大学教授梅生伟分享了工程博弈论初探及电力系统应用相关内容。
 
  他指出,随着多能互补的能源网络发展,深度融合的互依存网络演化,如何实现能源互联网优化控制与决策以高效消纳可再生能源(大规模、分布式)成为一个重要的科学问题。能源互联网运行和控制面临着集中管理困难、决策时序复杂、信息分享有限、存在连锁故障隐患、耦合网络演化等巨大挑战工程博弈论的发展循序卡尔曼思路,针对实际工程问题,根据相应的博弈模型实现均衡(最优决策)求取,实现工程博弈论的发展。

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