電力學(xué)術(shù)論文
作為能源工業(yè)的重要組成部分,電力工業(yè)的發(fā)展程度已成為衡量一個國家(地區(qū))經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)達(dá)程度的重要標(biāo)志。這是學(xué)習(xí)啦小編為大家整理的電力學(xué)術(shù)論文,僅供參考!
電力學(xué)術(shù)論文篇一
電力用戶和電力負(fù)荷特性研究
摘要:隨著電力工業(yè)的發(fā)展和電力體制改革的深化,以及電力需求側(cè)管理(DSM)技術(shù)的廣泛應(yīng)用,電力行業(yè)的管理和電力企業(yè)的運營逐步暴露出一些新的問題。利用負(fù)荷特性對用戶進(jìn)行分類有利于合理電價機制的形成,有助于電力銷售公司制定營銷策略。
關(guān)鍵詞:電力用戶;電力負(fù)荷;特性研究
引言
電力負(fù)荷是一個周期性和隨機性都較強的系統(tǒng),它與社會、經(jīng)濟(jì)、政治、氣象等眾多的因素有著極為復(fù)雜的關(guān)系。一方面,電力負(fù)荷按一定趨勢有規(guī)律地發(fā)展變化;另一方面,負(fù)荷受眾多因素的影響,隨時都可能發(fā)生一定的波動。作為評價電網(wǎng)負(fù)荷狀況的主要指標(biāo)之一,與時間有關(guān)的靜態(tài)負(fù)荷特性研究一直是電力科研人員的重要課題,在國內(nèi)外受到普遍重視。
1.電力用戶負(fù)荷特性概述
1.1負(fù)荷特性,電力負(fù)荷從電力系統(tǒng)的電源吸取的有功功率和無功功率隨負(fù)荷端點的電壓及系統(tǒng)頻率變化而改變的規(guī)律。
電力負(fù)荷是電力系統(tǒng)的重要組成部分,它作為電能的消耗者對電力系統(tǒng)的分析、設(shè)計與控制有著重要影響。幾十年來,人們提出了大量的負(fù)荷模型,包括靜態(tài)負(fù)荷模型、機理動態(tài)負(fù)荷模型、非機理動態(tài)負(fù)荷模型。同時,也不斷積累了不少實測參數(shù)。建立一個負(fù)荷特性數(shù)據(jù)庫,能夠很方便地對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行各種查詢以及調(diào)用,便于從一個整體、長期的范圍來對負(fù)荷特性進(jìn)行比較、分析、綜合和應(yīng)用。
1.2特性分類
負(fù)荷功率隨負(fù)荷點端電壓變動而變化的規(guī)律,稱為負(fù)荷的電壓特性;負(fù)荷功率隨電力系統(tǒng)頻率改變而變化的規(guī)律,稱為負(fù)荷的頻率特性;負(fù)荷功率隨時間變化的規(guī)律,稱負(fù)荷的時間特性。但一般習(xí)慣上把負(fù)荷的時間特性稱為負(fù)荷曲線(有日負(fù)荷曲線、年負(fù)荷曲線等),而把負(fù)荷的電壓特性和負(fù)荷的頻率特性統(tǒng)稱為負(fù)荷特性。
1.3模擬方法
在電力系統(tǒng)的分析計算中,模擬負(fù)荷特性的方法一般有以下4種。
?、儆煤愣ㄗ杩?或恒定功率、恒定電流)模擬負(fù)荷。這是最粗略的模擬方法,因而只適合某些近似計算。但因為這種方法比較簡單,所以應(yīng)用較為廣泛。
?、谟秘?fù)荷的靜態(tài)特性模擬負(fù)荷。這種方法比用恒定阻抗(或恒定功率、恒定電流)模擬負(fù)荷要精確一些。它實質(zhì)上是恒定阻抗、恒定電流、恒定功率3 種簡單形態(tài)按一定比例的組合。一般在動態(tài)穩(wěn)定和潮流計算中可以采用這種模擬方法。
?、劭紤]感應(yīng)電動機機械暫態(tài)過程的典型綜合負(fù)荷動態(tài)特性的負(fù)荷模型。因為感應(yīng)電動機(見異步電動機)是電力系統(tǒng)負(fù)荷的主要成分,因此在暫態(tài)穩(wěn)定計算中,往往采用這種負(fù)荷模型考慮感應(yīng)電動機在暫態(tài)過程中其滑差變化對穩(wěn)態(tài)等值電路阻抗值的影響。
④考慮感應(yīng)電動機機電暫態(tài)過程的典型綜合負(fù)荷動態(tài)特性的負(fù)荷模型。這是比較精確的負(fù)荷模型。它既考慮感應(yīng)電動機的機械暫態(tài)過程,又考慮電動機的電磁暫態(tài)過程。
2電力用戶負(fù)荷特性和負(fù)荷特性指標(biāo)
電力系統(tǒng)的負(fù)荷隨時間在不斷發(fā)生變化,受到多種因素的影響,具有連續(xù)性和周期性的特點。掌握用電負(fù)荷的特性和變化規(guī)律,對于電力系統(tǒng)來講可以有利于系統(tǒng)安全、穩(wěn)定地運行,對于供電部門來講可以獲得最佳的經(jīng)濟(jì)效益,而對于用戶來講可以充分發(fā)揮每一度電能的效益。電力系統(tǒng)負(fù)荷特性就是指用電負(fù)荷的特點和性質(zhì),不同類型的用戶負(fù)荷表現(xiàn)出不同的負(fù)荷特性
例如,在前面所述的各類負(fù)荷中,城市居民負(fù)荷具有經(jīng)常的年增長以及明顯的季節(jié)性波動特點,而居民負(fù)荷的季節(jié)性變化在很多情況下,直接影響系統(tǒng)峰值負(fù)荷的季節(jié)性變化,但其影響程度則取決于居民負(fù)荷在系統(tǒng)總負(fù)荷中所占的比例。尤其是隨著電熱器、空調(diào)裝置、電風(fēng)扇、電冰箱之類的敏感于氣候的家用電器日益廣泛地采用,使得居民負(fù)荷變化對系統(tǒng)峰值負(fù)荷變化的影響越來越大。
商業(yè)負(fù)荷也同樣具有季節(jié)性變動的特性,而這種變化主要也是由于商業(yè)部門越來越廣泛地采用空調(diào)、電風(fēng)扇、制冷設(shè)備之類的敏感于氣候的電器所致,并且這種趨勢正在增長。
相對來說,工業(yè)負(fù)荷一般都是受氣候影響較小的基礎(chǔ)負(fù)荷。當(dāng)然,這并不是說它一點不受影響。然而,由于工業(yè)負(fù)荷本身基礎(chǔ)很大,尤其是由于三班連續(xù)生產(chǎn),因此這類負(fù)荷變動較小。而其他各類負(fù)荷,根據(jù)他們的不同特點,也可能具有季節(jié)性等特點。
要描述和區(qū)分各種不同類型用戶負(fù)荷的特性,就需要使用負(fù)荷的特性指標(biāo)。為加深對全國負(fù)荷特性的了解,統(tǒng)一負(fù)荷特性指標(biāo)。2000年3月,國家電力公司組織各省電力公司全面、系統(tǒng)收集有關(guān)負(fù)荷特性數(shù)據(jù),同時選取華東、浙江、湖北、四川四個電網(wǎng)和北京、上海、福州、蘭州、長沙、南寧、大連等八個城市進(jìn)行負(fù)荷特性的重點調(diào)研和分析,在此基礎(chǔ)上,對我國的負(fù)荷特性進(jìn)行了全面的分析。2001年國家電網(wǎng)公司對《電力工業(yè)生產(chǎn)統(tǒng)計指標(biāo)解釋》中的指標(biāo)進(jìn)行了補充修改,增加了負(fù)荷差率等指標(biāo)。
3.現(xiàn)階段電力用戶負(fù)荷分類存在的問題
雖然電力系統(tǒng)的負(fù)荷類型可以按照上述標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行劃分,但是這樣的分類并不嚴(yán)格和準(zhǔn)確。在實際分類時,可能會發(fā)生把某些實際負(fù)荷歸算到哪一類的爭執(zhí)。在這種情況下,一般都是由供電部門自己主觀進(jìn)行決定。因此,在一些供電部門中,可能各自有其更具體和詳細(xì)的負(fù)荷分類目錄,以備負(fù)荷分類之用。然而,上述供電部門所采取的負(fù)荷分類方法在實際應(yīng)用中還存在著一些問題:
3.1同一行業(yè)內(nèi)的用戶可能具有不同的負(fù)荷特性。目前,供電部門對電力系統(tǒng)用戶負(fù)荷進(jìn)行分類,大多數(shù)依據(jù)的是用戶負(fù)荷所屬的行業(yè)以及用戶的經(jīng)濟(jì)活動特點。然而,隨著用戶負(fù)荷設(shè)備的構(gòu)成越來越復(fù)雜以及人們生產(chǎn)、生活方式的變化,同一行業(yè)內(nèi)的用戶負(fù)荷特性也并不完全一致,其負(fù)荷曲線可能存在著較大的差異。
3.2不能反映出電網(wǎng)的變化和差異。隨著經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展,電網(wǎng)中會不斷出現(xiàn)一些新的類型的用戶負(fù)荷,而這些類型的用戶負(fù)荷可能會與已經(jīng)定義的用戶負(fù)荷類型之間存在著較大的差異,因此需要重新考慮對其類型的劃分與定義。并且不同地區(qū)電網(wǎng)之間的負(fù)荷構(gòu)成也存在一定的差別,應(yīng)當(dāng)針對實際情況對電網(wǎng)的負(fù)荷類型進(jìn)行劃分。
3.3分類結(jié)果不準(zhǔn)確,影響了在此基礎(chǔ)上的進(jìn)一步應(yīng)用。傳統(tǒng)的負(fù)荷分類方法,沒有充分考慮用戶負(fù)荷的實際特性和變化規(guī)律,缺乏理論依據(jù),存在著較大的人為因素,降低了分類結(jié)果的準(zhǔn)確性和合理性,使得在此基礎(chǔ)的一些應(yīng)用受到影響,例如降低了分類負(fù)荷預(yù)測的準(zhǔn)確性,電價制定的不盡合理等等。
因此,為解決上述存在的問題,需要研究一種科學(xué)準(zhǔn)確的負(fù)荷分類方法,為供電部門進(jìn)行負(fù)荷分類以及在此基礎(chǔ)上的應(yīng)用提供有力的參考和依據(jù)。
4.結(jié)束語
深入研究電力負(fù)荷分類的方法及應(yīng)用,有利于及時掌握用電負(fù)荷的變化規(guī)律和發(fā)展趨勢,有利于用電負(fù)荷的科學(xué)管理,有利于計劃用電工作的開展。因此具有重要的理論意義和現(xiàn)實意義。
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電力學(xué)術(shù)論文篇二
現(xiàn)代電力與電力污染
【摘 要】本文敘述了現(xiàn)代電力的特點,以及日益嚴(yán)重的電力污染。比較了電力污染與電磁污染的聯(lián)系和區(qū)別。論述了一門新的邊緣分支學(xué)科“電磁工程學(xué)”的形成過程概況。
【關(guān)鍵詞】電力污染 電磁工程學(xué)
電能或電力是公認(rèn)的清潔動力。但眾所周知,它也存在著污染。在電能的形成過程中,如火力發(fā)電廠的煙氣、灰渣造成的常規(guī)環(huán)境污染、核電站可能造成的核輻射污染,大型水電站的建設(shè)可能出現(xiàn)的生態(tài)平衡問題等等。電能形成后,在傳遞、變換過程中電磁波輻射造成的環(huán)境污染等等。電能已成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會生活的重要部分。隨著電磁能利用范圍的擴(kuò)大與利用能量的日益提高,存在于地球上的電磁波不斷地增強而且頻帶極寬。這種電磁波與宇宙雜波相比較,對人類的社會生活和國民經(jīng)濟(jì)有著巨大的影響。它不僅直接影響到各個領(lǐng)域中電子設(shè)備的正常工作,使之信息失真,控制失控,更為嚴(yán)重的是,在大強度電磁輻射長期作用下,可使生物的生理、生態(tài)受到影響和危害,影響人的健康和活力。這也造成了環(huán)境污染,即所謂電磁煙霧。
現(xiàn)代電力的超高電壓,特大電流形成強大電磁場對環(huán)境的污染日趨嚴(yán)峻了。這是電磁環(huán)境工程學(xué)的任務(wù)。電力工業(yè)的發(fā)展出現(xiàn)了新的情況、出現(xiàn)了新的污染。
一、機電設(shè)備容量增大,應(yīng)用廣泛,節(jié)省材料變得十分有意義,如鐵芯正常工作點選得比較飽和,設(shè)備工作于十分接近非線性狀態(tài)。
二、電能的使用范圍擴(kuò)大,電力用戶中涌進(jìn)了大量的沖擊、非線性負(fù)載及不平衡負(fù)荷,如電弧爐、電焊、電氣化鐵道等。
三、電力電子技術(shù)的發(fā)展,電力用戶采用了大量時變控制的非線性元件,晶閘管自從1957年問世以來,由于它獨特的優(yōu)點,從上世紀(jì)六十年代開始逐漸取代了水銀整流器,到七十年代就只用采半導(dǎo)體整流器了。除此之外,在逆變、變頻和交流電壓調(diào)整方面得到了很大的發(fā)展,使電力變換技術(shù)與控制技術(shù)發(fā)生了革命性的變化。目前在各工業(yè)、交通部門及家用電器都得到越來越廣泛的應(yīng)用。首先大功率整流裝置既提高了變流效率,又提高了電解產(chǎn)品的質(zhì)量,因而首先得到了發(fā)展。其次,在交流調(diào)速技術(shù)上廣泛使用,如在風(fēng)機、水泵類負(fù)載中用晶閘管串級調(diào)速技術(shù),已是一項節(jié)電效果比較顯著的措施。晶閘管脈沖調(diào)速的機車、晶閘管調(diào)速的礦山提升設(shè)備,隔爆型充電設(shè)備等的半導(dǎo)體裝置,均因其安全、可靠、節(jié)能、便于控制等優(yōu)點正在礦業(yè)部門廣泛采用。晶閘管調(diào)壓器和調(diào)功器與常用電磁型的同類產(chǎn)品比較,它具有節(jié)能、維修量少、運行可靠等優(yōu)點,故已廣泛應(yīng)用于民用工業(yè)、機楊調(diào)光、國防設(shè)施等。為了改善電爐冶煉的負(fù)載特性,提高電爐冶煉的效率與冶煉產(chǎn)品質(zhì)量,近年來發(fā)展了直流電弧爐,直流精煉爐也采用晶閘管換流裝置。此外在金屬軋制、輕紡、制糖、水泥等行業(yè)中的交直流拖動系統(tǒng)都廣泛采用晶閘管。據(jù)1981年日本電力協(xié)調(diào)研究會對九個電力公司的調(diào)查,電力半導(dǎo)體裝置所占負(fù)荷的比重已達(dá)總負(fù)荷的73%。我國國務(wù)院、國家科委已把推廣使用電力電子技術(shù)作為我國的技術(shù)政策之一,這意味著我國供電系統(tǒng)的負(fù)荷已日趨非線性化與時變化。
四、新的發(fā)電方式與貯能方式的推廣使用,輸電技術(shù)的進(jìn)步,控制方式的完善,非線性元件必將成為電力系統(tǒng)的主要組成元件。例如,為了克服機械整流的缺點,提高同步發(fā)電機的控制性能,已廣泛使用靜止勵磁裝置,并正在研究交流勵磁的同步發(fā)電機異步化;為了改善電壓調(diào)整率,提高系統(tǒng)的靜態(tài)和暫態(tài)穩(wěn)定,降低過電壓,減小電壓閃變,對次同步振蕩進(jìn)行阻尼,減小電壓和電流的不平衡,推廣使用靜止補償器實施電力系統(tǒng)無功控制。
五、現(xiàn)代技術(shù)裝備,要求高質(zhì)量的電能,電能質(zhì)量,包括電壓、頻率與波形。電能的質(zhì)量不僅直接影響用電器具的使用效能,而且它影響到整個國民經(jīng)濟(jì)的整體效益以及我國產(chǎn)品在國際上的競爭能力。許多電氣設(shè)備(包括電子儀器)為適應(yīng)電能質(zhì)量的低下而增設(shè)的技術(shù)措施不僅降低了設(shè)備的使用效率,而且使成本大大提高。
大量非線性元件引人電力系統(tǒng),使系統(tǒng)電壓波形及電流波形發(fā)生畸變。波形畸變給產(chǎn)生畸變波形電流的裝置自身、與其相接的其它裝置以及電力系統(tǒng)運行都帶來不良影響,這些不良影響或危害可以歸納為以下八個方面:(一)激發(fā)諧振,引起破壞性的過電流與過電壓;(二)產(chǎn)生附加功率損耗,降低效率;(三)引起發(fā)熱,加速絕緣老化,縮短設(shè)備使用壽命;(四)使測量儀表誤差增加,影響監(jiān)控效果與經(jīng)濟(jì)效益;(五)使自動裝置失靈,控制失控,使設(shè)備不能正常運行;(六)使繼電保護(hù)不能正確動作一誤動或拒動;(七)大的有功和無功沖擊,造成電壓和頻率的大幅度波動,將會造成負(fù)載,甚至系統(tǒng)的不穩(wěn)定;(八)電壓閃變,惡化工作環(huán)境,有害人體健康與工作效率。
近十幾年間電力諧波的研究,更準(zhǔn)確一點說電力污染的研究,已經(jīng)超過了電力系統(tǒng)(習(xí)慣上)的范疇,滲透到了電工理論、電網(wǎng)理論、電力電子學(xué)、電氣技術(shù)、數(shù)字信號處理、計算技術(shù)、系統(tǒng)仿真、控制理論與控制技術(shù)等其它學(xué)術(shù)領(lǐng)域。并已形成自己特有的理論體系、分析研究方法、控制與治理技術(shù)、監(jiān)測方法與技術(shù)、限制標(biāo)準(zhǔn)與管理制度。通過這些研究與實踐,一門新的邊緣分支學(xué)科正在形成。這門新學(xué)科與<環(huán)境電磁工程學(xué)》類比,可叫做《電力環(huán)境工程學(xué)》?!措娏Νh(huán)境工程學(xué)>研究電力污染產(chǎn)生的物理機理和分析方法;電力污染的測量技術(shù)、信息處理與監(jiān)控系統(tǒng);危害的機理、范圍及可容度;控制、消除或抑制的措施等以及由此而引起的理論與技術(shù)問題。這門新學(xué)科的雛形已經(jīng)可以從近年出版的一些論著中看到。
電力污染隨著現(xiàn)代電力的發(fā)展不斷出現(xiàn)并日趨嚴(yán)重。電力污染與系統(tǒng)關(guān)系密切,實質(zhì)上是電能質(zhì)量問題,涉及面廣,具有獨特的復(fù)雜性,難于認(rèn)識并難于治理。電力污染也隨著技術(shù)的發(fā)展可以得到有效的控制,并最終將與電網(wǎng)運行控制結(jié)合起來。電力污染的理論發(fā)展與實踐,逐步形成自己的理論體系與工程實踐,并因此而形成一門新的邊緣分支學(xué)科一電力環(huán)境工程學(xué)。
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