《上海科技报》再次大篇幅报道电自学院学科平台建设情况
所属栏目:新闻动态 发布时间:2010-2-24

 

将来的城市电网会是怎么样的呢?毫无疑问,从目前新能源的发展来看,城市电能的来源将从目前火电为主发展为火电、水电、核电、太阳能发电、风电等多种来源共存的模式。电网的负荷的不断攀升、城市负荷对供电可靠性要求的提高、可再生能源的接入,这些也给电网的运行带来各种各样的问题,有待于研究并找到解决方案。上海电力学院现代城市电网综合仿真中心正在积极为以上问题做着技术准备,为未来城市智能电网的发展助力。日前记者走进了该实验室。
  促新能源并网发电
  走进上海电力学院现代城市电网综合仿真中心,迎面而来的是五台模拟发电机组,发电机组运行时发出阵阵微颤的响声。科研人员告诉记者,这五台模拟机组分别是火电、核电、水电及2台风电机组,虽然本身只是15千瓦的机组,但其电气参数和静态动态特性和现实中的大型发电机组完全一致。发电机系统包括原动机调速器的模拟、励磁控制器以及监控系统,这些机组均需并入模拟电网中运行,将电能输送到电网中去。
  科研人员介绍说,目前实验室已经开始新能源并网发电的的各种技术问题研究。值得一提的是实验室科研人员在
风力发电并网运行分析研究项目领域的研究,对上海东海风力发电有限公司的大型海上风电场并网运行具有指导意义。接下去实验室还会建立其他可再生能源并网发电的模拟装置,为今后大量可再生能源并网发电提供技术支撑。
  培养电力系统人才
  电力系统是由发电机、变压器、电力线路及各种用电设备构成的电力生产、变换、传输、分配和使用等各个环节的庞大、复杂而且统一整体,始终处于动态运行之中。正常运行的电站和电网对安全性的要求也很高,没有可能让学生进入实际岗位进行学习。上海电力学院现代城市电网综合仿真中心就为电力专业的大学生们提供了一个学习、研究电网运行的平台。
  这里不仅有模拟发电机组,还有模拟变压器、输电线路、静态、动态负荷,以及模拟开关、电压互感器、电流互感器等设备,可以完成对电力的生产、变换、传输、使用及其故障的全程模拟。可以说是一个
缩小版电网。这里涵盖了电力系统运行、控制、监控、保护及新技术应用等各方面,
  只是这里的电压变换幅度没有实际中那么大,在现实中,发电并网后,为了实现远距离传输,要通过变压器把电压提高到几十万伏,而这里的电压为了安全起见,只是象征性地变为了1000伏。
  在模拟一次电网设备实验场地旁是一个宽敞的电网调度控制室,里面有完整的控制系统。据科研人员介绍,这里是利用先进的网络技术构成的数字化监测和控制试验平台,这一数据采集与监控主站系统(SCADA)为目前电力生产实际中广泛应用的系统,其界面及操作方式和生产实际完全一致,实现了真实的电网调度自动化控制中心功能。
  控制室后面的二次监控设备间内有各种继电保护和测控屏柜,包括数据采集终端(I/O)、发电机变压器继电保护、输电线路继电保护等。其中数据采集系统配置了多个综合测控装置完成对发电机、变压器、线路等一次设备的监测与控制,实现电力系统运行参数的数据采集、测量、监测、控制和保护等各项功能。科研人员告诉记者,当一次电网中发生短路等故障时,这些设备能很快将故障隔离,确保电网其他设备的安全运行。
  解决大电网运行难题
  2003年,美国东北地区的大面积停电事故,开始于一些下垂的输电线对树枝放电使供电中断。这一处电力的中断使负载转移到其他设备,电网故障接二连三,引起了多米诺效应。到了那个阴霾的傍晚,美国八个州和加拿大东南部的5000万人断电。随着城市人口的增加和用电负荷的不断上升,大电网的运行安全问题日益严重。虽然电网的运行可以监控,但是特大规模电网的安全和故障处理问题会非常复杂。据介绍,目前上海电力学院现代城市电网综合仿真中心正在引进相关设备,建立实时数字仿真平台,利用它模拟大电网运行中的各种安全和故障处理问题,帮助科研人员寻找应对各种故障的方法和手段,有助于解决实际工作中可能出现的问题。 (科技报记者 吴苡婷)