电力系统技术发展的新趋势(2)

图2为基于CIM、UIB和中间件技术的电力企业信息集成原理结构。

UCA为电力企业提高通信网络的利用率提供了有效的解决方案，通过该方案，电力企业可以将企业内部的技术信息、管理信息、电力生产的实时信息的采集、用户信息等通过UCA联系起来。

美国佛罗里达电力公司已经应用上述技术将DMS和AMS（资产管理系统）集成在一起，并计划进一步将故障管理系统（故障呼叫系统）也集成在一起。为了做好这项工作，该公司主要开展了建立基于信息的接口架构，制定应用系统规范，建立信息交换模型以及制定应用系统迁移计划。在建立信息交换模型时，在应用IEC有关电力系统信息模型标准的基础上，结合该公司的特点，对IEC有关模型进行了扩展，满足了公司的需要。

4提高供电可靠性和电能质量，为电力用户提供增值服务

随着计算机技术、信息技术、过程控制技术、微电子和电力电子技术、集成电路技术的发展和普遍应用，电力用户对电能质量的要求越来越高，由于电能质量问题造成的经济损失也越来越大；例如：位于美国俄勒冈州Corvallis的惠普集成电路制造厂内20 min的停电损失将高达3000万美元［3］。同时电力工业放松管制，特别是发电市场、输电市场、配电市场和电力零售市场的出现，提高电能质量和供电可靠性，为电力用户提供增值服务，必将成为供电企业增加售电量、占领市场的手段。

现代社会对电能质量的要求已不仅仅限于供电电压偏差、三相电压不平衡、电压波动和闪变、频率偏差和公用电网谐波，而是从以下几个方面考虑电能质量问题，涉及的范围更广：

（1）暂态型电能质量问题：主要包括脉冲型的暂态电能质量问题和振荡型的暂态电能质量问题，它们可以是由于雷击造成，也可以是投切并联补偿电容器、配电系统的铁磁谐振、变压器涌流等造成，频率范围可以从5 kHz以下到500 kHz以上。

（2）短持续时间电能质量问题：短持续时间的电能质量问题主要有电压骤降、电压骤升和失电这三类。

（3）长持续时间电能质量问题：长持续时间电能质量问题主要包括：高电压、低电压和持续失电。 （4）三相电压不平衡、波形畸变、电压波动和闪变和频率变化。

电力电子技术用在输电网中主要是为了解决电网潮流的可控性，提高电网的稳定性，在供电系统电力电子技术主要用来改善电能质量，提高供电可靠性，并由此形成各种用于改善电能质量的装置。

图3是用于解决电压骤降问题的动态电压恢复器的工作原理，它一般串联在供电网和负荷之间，当供电网正常供电时，DVR的逆变器侧升压变处在短路状况，DVR运行在低损耗旁路状态，当供电网侧发生电压骤降或电压骤升，DVR可以在一个周波内作出响应，在串联回路中注入一个交流电压对电压进行补偿，使补偿后的电压与电压骤降或电压骤升前相同。

改善和提高电能质量一般需要安装电力调节设备，从而增加投资。电力调节设备可以为单个用电设备安装也为一批用电设备安装，国外为了提高资源的利用率，提出了电力用户场所（CustomPower Park）的概念，在电力用户场所内的用电设备可以根据对电能质量的不同要求享受不同的电能质量水平，在等级分成CP－AAA、CP－AA、CP－A 3类用户中，分别对电能质量有不同要求，三类用户都可以享受双路电源供电、有固态切换开关来保证电压跌落持续时间小于4～8 ms及有源滤波器来保证用电设备免于其它用电设备产生的谐波的影响；在失去双路电源时，CP－AA和CP－AAA用户可以享受备用电源（可以是5－10 MW的柴油机或燃机）提供电源的保证，当失去电源后，备用电源可以在10－20 s启动并达到同步转速并入母线CP，而CP－A用户只能等到双回电源中的任一回修复时才能恢复供电；为了保证CP－AAA用户在备用电源启动过程中也不停电并向这类用户提供无电压跌落、无畸变和平衡的电力，可以将有源滤波、动态电压恢复器和热备用蓄能器组合在一起来向这类用户供电。

5分散电源用于供电系统

分散电源是指功率为数千瓦至50 MW小型模块式的、与环境兼容的独立电源，一些容量较小分散电源直接并入配电系统。这些电源由电力部门、电力用户或第3方所有，用以满足电力系统和用户特定的要求。以往做分散电源的燃气轮机容量一般为50～500 kW，现在出现了容量只有几个kW的微型燃气轮机。1995年日本日产汽车销售一种只有2．6 kW的微型燃气轮机装置，其包装尺寸为0．84 m×0．42 m×0．44 m，重量只有65 kg。利用航空发动机技术制造的微型发动机，转速高达100000 r／min。发电机产生数千赫兹的交流电，经过整流后再换

流成50 Hz或60Hz市电使用。整套装置精致小巧，热电联供。 由于分散型

电源有以下广阔的应用前景，所以受到发达国家的普遍重视：

（1）适应电网峰荷的需要。依托电网，个别设备分散电源的作法，比建设大电厂与输电设施，在整体上更经济。

（2）分散电源可以小型、零星的热电联供方式，供应店铺、医院及住宅大楼使用。

（3）电源分散设置，“化整为零”，节省地域资源与输变电建设成本。这种做法更适合发展中国家与人烟稀少的地区。

当今的分散电源主要是指用液体或气体燃料的内燃机（IC）、微型燃气轮机

（Microturbines）、各种工程用的燃料电池（Fuel Cell）、光伏发电

（PhotovoltaicsGeneration），因其具有良好的环保性能，分散电源与“小机组”已不是同一概念。

6结束语

线国由于人口众多、资源有限、工业化进程和城市化等因素，对能源需求的增长很快，同时电网也比较薄弱，因此在相当长的时期内，电力供需矛盾难以根本缓解。为实现可持续发展，必须依靠科技进步，尽快实现电力新技术规模应用，利用新型输配电技术和信息技术，提高现有设备的利用率，挖掘现有电网的潜力。

过去，对配电系统的发展未给予应有的重视。

随着社会的发展，可靠、优质的供电不仅是现代化 大都市的重要标志，而且直接影响现代工业产品的质量.为此,研究采用配电新技术,提高供电的可靠性和电能质量已是十分紧迫的任务.

参考文献

[1] 刘亚芳，袁亦超，等．500 kV紧凑型输电技术的研究［J］．电网技术,1999,23(2).

[2] AEdris.FACTS Technology Development:An Update[J].IEEE Power Engineering Review,2000,(3):4-9.

[3] Karl EStahlkopf．Keeping Up：TechnologicalChallengesin PowerDelivery［J］．IEEEPower Engineering Review，1999，（7）：4－7．

[4] Mario Rabinowitz．PowerSystemsoftheFuture［J］．IEEEPowerEn－gineering Review，2000，

（1）：5－9．2000，（3）：10－15．2000，

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