电气工程专业导论
了第一次直流输电试验,也是有史以来 的第一次直流输电试验。
以后,直流输电的电压、功率和距离曾分 别达到125KV,20MW和225公里。但是, 由于当时采用直流发电机串联组成高压直流 电源,受端的电动机也是用串联方式运行的。 不但高电压大容量直流电机的换向有困难, 而且串联的运行方式比较复杂,可靠性差, 因此直流输电在当时没有得到进一步的发展。
• 与此同时,随着生产的发展和电能需求 的不断增长,从十九世纪八十和九十年 代,人们逐步掌握了多相交流电路原理, 创造了交流发电机、变压器和感应电动 机。因为交流电的发电、变压、输送、 分配和使用都很方便,而且经济、安全 和可靠。因此,交流电就几乎完全代替 了直流电,并发展成今日规模巨大的电 力系统。
• 1972年加拿大Eel River建成了世界上第 一个采用可控硅换流元件的直流工程。
近年来,大型直流输电工程不断出现。 据IEEE统计,截至1996年底,世界上 已投运的直流工程已有56项,输电容量 达54.166GW。可以预见,直流输电在 未来的电力系统中将有更大的发展。
二、电力系统的基本概念
电力系统及其自动化专业方向 介绍
一、电力系统的历史 二、电力系统的基本概念 三、电力系统与国民经济 四、教学情况 五、电力系统的发展研究情况
一、电力系统的历史
早在1833年,世界上诞生了第一台电机。 居今已有160多年的历史。
最先诞生的是直流电机,继而是感应电机、 同步电机,以及各类控制电机和特种电机。
20世纪50年代以后,人们 对电力的需求增长得更快,电 力系统的规模发展得更大,交 流输电的局限性在生产实践中 也表现得更为明显,于是直4年,瑞典在本土和果特兰岛之间建成一 条海底电缆直流输电线,是世界上第一条工 业性的高压直流输电线。此后,许多国家也 积极地开展了高压直流输电的研究和建设工 作。六十年代可控硅整流元件(简称可控硅元 件,又称晶体闸流管或晶闸管)的出现,为换 流设备的创造开辟了新的途径,高压直流输 电也出现了新的前景。
• 发电厂 发电厂包括:火力、水力、核电、太
阳能、风能、燃料电池、地热电厂等 等。。。 • 电力系统
由发电机、变压器、输电线路以及用 电设备连接而成的整体就是电力系统。该 系统起着电能的生产、输送、分配和消费 的作用。
• 电力系统的基本任务
保证对用户不间断地供给充足、可靠、 优质而廉价的电能,是电力系统的基本任 务。
• 人们对电力的应用和认识以及电力科学的发 展都是首先从直流电开始的。
• 19世纪初期发展起来的信号传输-电报,虽 然传输的电流是很微弱的,但是人们从此得 到启发,并应用于电力传输。
• 法国物理学家德普勒提出:如果输电电源选 择得足够高,即使沿着电报线路也可能输送 较大的功率到较远的距离。
• 1882年,德普勒用装设在米斯巴赫煤矿 中的直流发电机,以1500-2000伏电 压,沿着57公里的电报线路,把电力送 到在慕尼黑举办的国际展览会上,完成
五、发展研究情况
1、柔性输电系统 FACTS是英文Flexible Alternate Current
Transmission System(柔性输电系统)的缩 写。IEEE FACTS工作小组为此给出的定义 是:装有电力电子或其他静止型控制器以加 强可控性和增大电力传输能力的交流输电系 统。所谓“柔性”概念主要是指依靠电力电 子技术实现控制过程的快速性、精确性、连 续性、柔韧性和有效性。
分布式发电实验室
• 分布式发电实验室是学/硕/博士点一级学科 “电气工程”的教学实验室。本实验室以 本科实验教学为中心,加强研究生培养和 科研基地建设,推进学科学位建设发展。 现为“电气工程及其自动化”和“自动化” 专业本科生、“电力系统及其自动化”、 “电力电子与电力传动”、“检测技术与 自动化装置”等专业硕士生、“电气工程” 一级学科博士生的实验教学与科研基地。
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按照实验教学要求划分为:分布式发
电系统实验、轻型直流输电系统实验、模
拟风力发电并网系统实验、光伏发电并网
系统实验等实验,以及博/ 硕士生相关实验
和科研等。
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• 实验室有我院率先自行研制成功的主要实验仪器 设备有:分布式发电系统实验装置、水轮/汽轮动 模发电机组、(交/直/交)轻型直流输电子系统、模 拟风力发电并网子系统、光伏发电并网子系统、 燃料电池发电并网子系统、超级电容蓄能发电并 网子系统、多线路柔性组合高压输电网络模拟子 系统、负荷调控PLC控制子系统、气象站子系统、 工业视频监控与集中测控操作实验台、系统仿真 与动态模拟实验软件及配套设备和仪器仪表,完 整配备了准工业级分布式发电系统的各实验环节。
对于国民经济而言,没有电力,国民经济要倒退一百 年。
四、教学情况
我们系电力系统及其自动化方向现有教 师12人,其中教授4人,副教授2人。有博士 学位的教师7人,在读博士4人。
有校级精品课程一门(电力工程基础) 电力系统及其自动化四 教学团队是校级教 学团队。
实验教学情况
• 2009年,“电力系统及其自动化”专 业实验室被评为校级实验教学示范中心;
一个完整的发电、传输、用电系统
• 电能的质量标志 • 1、电压
用户电压偏差在±5%之内。 • 2、频率
用户频率偏差在±(0.2-0.5)Hz之内。 • 3、波形
要求电力系统的供电电压(或电流)的 波形为正弦波。
三峡水电站
全国最大的火力发电厂江苏谏壁发电厂
大型电力变压器
配电变压器
三、电力系统与国民经济
• 同年 “新能源利用与电气控制实验教学 中心”被评为国家级实验教学示范中心。
电力系统的实验室
• 电力系统的实验投资很大,而且实验多数 是强电。所以对实验室、实验设备的要求 就比较高,我们实验室的技术与设备在全 省都是拔尖的,这从实验室配评为国家级 实验中心可以看出。
分布式发电实验室
• 隶属电气与自动化专业中心实验室,用房 面积400平方米,固定资产总值500多万元。
FACTS概念最早由美国 EPRI的Hingorani 博士提出,经过十几年发展,已取得突飞猛进 的发展。