成果名称:分频输电理论及实验研究
申请单位:西安交通大学
成果编号:鉴字[教NF2005]第010号
鉴定日期:2005年7月16日
学 科:电力电机
成果介绍:
本项目是根据我国开发水电和西电东送的要求确立的,先后得到国家自然科学基金项目委员会、国家科学技术委员会等基础性研究特别支持经费资助。
项目所采用的技术原理是电力系统理论。众所周知,交流输电系统的输送功率极限与电压的平方成正比,与系统的电抗X成反比。因此,为了提高输送功率,既可以提高电压,也可以通过降低频率从而降低电抗来达到目的。基于这样一种思路,课题组于1994年针对远距离水电开发首次提出了分频输电方式。其出发点是水电机组转速很低,适合发出频率较低的电能;而输送低频电能时,其线路阻抗与频率成比例的下降,因此可大幅度提高线路输送容量。
经过10多年的研究,课题组迄今已完成了理论分析、数字仿真和实验研究,确立了知识创新地位。
2005年7月16日,由教育部组织并委托西安交通大学主持对王锡凡教授等完成的项目“分频输电理论及实验研究”进行了科技成果鉴定。鉴定意见认为:
1. 分频输电系统是该项目组在国际上于1994年率先提出的新型输电方式,在我国电力大发展和西电东送的形势下,分频输电(FFTS)这种新型输电方式的研究具有重要的理论意义和实用价值。迄今已完成了理论分析、数字仿真和实验研究,发表论文31篇。
2. 分频输电系统从理论上揭示了降低频率本质上减小了输电线路的电气距离,从而可以成倍提高交流输电的输送功率极限。
3. 该项目利用相控式交-交变频器作为倍频器,首次建成了分频输电系统的物理模型装置。该装置利用有源逆变的机理,完成了交-交变频器的功率逆向传送,把分频电力倍频后送入工频电力系统。分频输电实验系统的成功创建说明该系统在工程实现上不存在难以克服的困难;实验证明分频输电系统并入工频系统和运行调节操作可靠简便。
4. 实验结果表明:一回1200km的500kV分频输电线路输送能力可以达到2000MW,大约是500kV工频输电极限输送容量的2.5倍。
5. 分频输电为远距离大容量水电的传输提供了一种有竞争力的输电方案,在新能源和可再生能源发电远距离接入系统有着广阔的应用前景。
鉴定委员会一致认为该项目在新型输电研究方面开创了分频输电新领域,并取得了突破性成果,处于国际领先水平。建议做好工业试验准备,将成果尽快应用于实际工程。