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世界首個！這個新系統關系到你家的用電

世界首個！這個新系統關系到你家的用電

* 來源 : * 作者 : admin * 發表時間 : 2023年07月19日 * 瀏覽 : 242

發電機大家都知道吧？

你知道怎么才能讓它發出的電壓穩定可靠、不會時大時小呢？

答案就在“電力系統穩定控制的靈魂”——發電機勵磁控制技術中。

首先，向大家簡單介紹一下發電機勵磁控制技術的發展史。

第一代第一臺發電機

認真上過高中物理課的同學都知道，1831年，英國科學家法拉第發現了電磁感應定律，利用導體切割磁場產生電能，發電機由此誕生。

第二代第一臺自勵式發電機

由于永久磁鐵的磁場能量小，1867 年德國發明家西門子用磁場能量更強的電磁鐵代替永久磁鐵，制成了功率較大可供實用的發電機。

真正意義上的勵磁系統就這樣誕生了，它為發電機轉子上的電磁鐵提供電流（勵磁電流），從而掌握著發電機內磁場的強度。

隨著初代大功率半導體器件的發展，常規勵磁技術基本解決了上述問題。但是，又有了新的挑戰。

21世紀以來，環境問題日益嚴重，電力能源行業也開啟了綠色低碳的轉型發展之路。中國在近期聯合國舉辦的氣候雄心峰會上宣布，到2030年，我國風電、太陽能發電總裝機容量將達到12億千瓦以上。

但光伏、風力發電“看天吃飯”，涉網穩定控制能力差，很難參與到電網的調節中來，常規火力發電機組依然是電網控制的主要陣地。

在新能源大量替代常規電源后，電網面臨高比例新能源、高比例電力電子裝置的“雙高”發展挑戰，系統電壓穩定問題突出，寬頻振蕩現象也相繼出現。

常規勵磁面對這些新問題心有余而力不足，而柔性勵磁卻可以!常規勵磁面對這些新問題心有余而力不足，而柔性勵磁卻可以!

柔性勵磁有啥不一樣，牛在哪？

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

第一代二極管為不控器件，顧名思義，開通關斷都不可控，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，河水流干才能關閉；

而IGBT即可開通也可關斷，再配合上新型拓撲，勵磁系統的靈活控制能力大幅提升，因此取名為柔性勵磁。

它有兩大法寶：

一個是瞬間電壓輸出能力提高了2倍以上。

就拿汽車的動力來打比方吧，如果說常規勵磁是1.0自然吸氣排量的發動機，那么柔性勵磁就是2.0t帶渦輪增壓的發動機。柔性勵磁通過升壓回路能主動控制頂值電壓輸出能力，在遇到危險時能以更快的加速度脫離危險區，保證電網故障后的暫態電壓穩定。

另一個是開辟了新的振蕩阻尼通道。

就拿降噪耳機來比喻，常規勵磁就像普通耳機，通過非常厚的耳罩來阻擋外面的噪聲，而電子降噪耳機能通過注入與噪音反向的聲波來消除噪音，柔性勵磁除了采用電力系統穩定器（PSS）原理，和常規勵磁一樣從發電機轉子通道抑制系統振蕩外，還能充分利用柔性控制的靈活性，從發電機定子通道注入無功阻尼直接進行寬頻振蕩抑制，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電廠，世界首個柔性勵磁系統示范工程在浙江電網成功投運。12月4 日該工程通過連續運行考核，12月8日工程通過首次運行狀態測試。

這意味著該技術已從實驗室研究走向工程應用，標志著我國率先掌握了基于IGBT的新一代發電機勵磁控制技術。該技術應用成熟后，將對大電網的安全穩定運行起到很大幫助，進一步提升對用戶的供電可靠性和電能質量。

柔性勵磁技術還可以在火電、水電、燃氣以及調相機等各類同步機組中大展身手。例如：

應用在高比例新能源電網的發電機組中，提升新能源的消納水平應用在大直流附近的關鍵機組以及調相機中，提升直流的穩定運行水平；應用在電壓穩定性薄弱的區域電網機組中，支撐系統強度，提升發電機穩定送出能力。

以上這些僅僅需要對發電機勵磁系統的功率回路進行改造，充分挖掘發電機潛能來應對電壓穩定和寬頻振蕩問題。

同以往調整網架結構、加裝調相機或靜態無功補償裝置等大型設備的方法相比，應用柔性勵磁能節約線路投資，經濟效益和性價比更是突出。

有了這項技術，構筑不怕跌、不怕振的新一代電力系統，實現能源綠色轉型，我們的信心更足了！

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