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【技术】无线输电关键技术及其应用(三)

2015-10-27 00:11
逆光飞舞
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  4、对我国电力系统的发展的影响

  4.1、电力设备制造

  图31是需要定期更换设备电池的塔上监测设备示意图。应用于高压输电线路塔上监测系统的无线供电电源,代替使用太阳能风能或定期更换电池方式,安全、可靠、经济、方便。无线输电技术的发展与普及,会使得电力设备制造商在制造时更多考虑采用无线供电的方式或者有线无线相结合的供电方式,以在保证安全可靠运行的条件下,提供安装维护更为便捷、工作时长更为稳定的电力设备。

  图 需要定期更换设备电池的塔上监测设备

  4.2、输电网

  在中国,东部和西部经济发展的差距逐渐增大,两者资源占有比例非常不均,其间的矛盾也变得越来越严重。一些边远山区离大电网距离远,当地经济发展受到了严重约束。而电网的死角,采用无线能量供应后可以较好的得到解决。输电领域最关注的方面一是效率,二是经济性。无线能量输送的效率主要由三个方面决定,一是电源的效率,二是发射/接收天线的效率,最后是整流逆变装置的效率,判断它的经济性如何,需要将其与有线方式下所用的相应器材价格进行比较,另一方面针对某一个具体存在的输电网络,其各项参数属性也与经济性密切相关。

  4.3、配电网

  由于受多种因素的影响,无线充电方式在实现了用电灵活性的同时,其充电需求在时间和空间上将具有更为随机、分散等特点,增加了整个电网的运营管理难度。在对配电网的影响方面,如果进行大容量的无线充电,如果没有合理的配置变压器容量或继电保护装置的工作阈值,有可能会引起变压器或的配电线路动作、电容损耗的增加,以及电能质量的恶化。

  在无线输电技术不断发展的过程中,电池获得了一种新型的充电方式。作为非线性负荷,充电时,会导致电网的谐波污染,引起线路发热和变压器的附加损耗,甚至引起电感和电容谐振,这样加大谐波的危害,对电网的影响更严重。蓄电池作为容性负荷,它的负荷功率较为低下,这样导致公司对功率因数的需求难以得到满足。

  此外,无线电能供应的品质在一些场合下会有所降低,故在大型无线充电站中,对于安装的电能计量设备,不仅需要能够对谐波起到消除作用,同时还需要能够对直流电能和宽负载进行计量。无线充电站主要有两种情况,其中一种是快充,另一种则是慢充,在这种情况下就要求,在充电站中,充电负荷能够得到合理的调整,使容量达到一个比较均衡的水平。无线电能供应类负载的充电时间较为分散,无线充电站仍然要适当安排充电行程,提升充电站的负荷利用效率。

  电动汽车对电网产生干扰的因素表现在于电动汽车的普及程度、类型、供电时间、电能供应方式、电池特性以及供电设施规划建设等。对电网的影响具体表现在电力网络的整体性、同步电机的稳定、系统频率的稳定以及其他影响。对于电动汽车接入电网的方式来说,当其仅限于充电站(桩)时,它对电网的影响就借由充电站(桩)笼统地反映出来。

  当下中国的电动汽车行业正处于迅猛进步之中,对于电网而言,庞大数量、不同种类电动汽车的电能供应行为会造成极大影响,但就电力系统的安全性和经济性而言,电动汽车的储能特性亦能够提供一个新的机会。电动汽车的商业发展模式正深深地影响着电动汽车充电对电网所造成的冲击,不确定性的因素众多。

  结合负荷均衡来看待这个问题,电动汽车的应用和充电站电能供应时间特性相结合可以起到削峰填谷的作用,故不会对输电网造成过大的干扰,但对配网局部而言,可能会引起大的干扰,这主要是由其群聚效应所引起,就这一点而言仍有待深入探索钻研。

  与此同时,就我国的充电设施建设而言,已经十分热烈,但存在一个尚待完善的问题,即对充电站进行布置和合理地规划大小,目前还没有特别成熟的理论与办法。

  在配电网规划中进行布点和配置容量对于电动汽车的发展是不得不考虑的问题。长远看来,电动汽车进入人们的生活是一种必然,伴随充电和计量技术的不断进步与创新,分布式的家庭电能供应必将具有极大规模,这也将成为探究电动汽车电能供应领域对电网的干扰时不得不考虑的一个重点因素。

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