新能源发电及并网技术课件.ppt

1、P1新能源发电及并网技术新能源发电及并网技术Technology of New Energy and Paralleling operation P2直流输电技术介绍直流输电技术介绍风力发电及并网技术风力发电及并网技术光伏发电及并网技术光伏发电及并网技术核电技术简单介绍核电技术简单介绍1234P3123 未来风电技术发展的展望未来风电技术发展的展望风力发电并网中的关键技术风力发电并网中的关键技术现代风力发电技术的发展概述现代风力发电技术的发展概述风力发电及并网技风力发电及并网技术术风力发电的基本原理及结构风力发电的基本原理及结构4P4中国是一个能源资源相对贫乏的国家，人均占有能源资源仅相当于世

2、中国是一个能源资源相对贫乏的国家，人均占有能源资源仅相当于世界平均数的一半。界平均数的一半。主要化石资源占世界资源的比例和排名主要化石资源占世界资源的比例和排名 煤煤11.6%第第3位位 石油石油1.7%第第11位位 天然气天然气1.0%第第18位位中国的能源状况中国的能源状况P5 l我国化石能源的结构：石油、天然气资源数量明显低于世界我国化石能源的结构：石油、天然气资源数量明显低于世界平均水平平均水平,资源构成以劣质能源为主。资源构成以劣质能源为主。中国的能源状况中国的能源状况P62009 电源电源装机容量装机容量电量电量(GW)(%)(TWh)(%)煤电煤电65275%298782%水电水

3、电19723%51314%核电核电9.11.0%701.9%风电风电263.0%260.7%合计合计874100%3664100%我国电源装机及发电情况我国电源装机及发电情况P71 1、风力发电的基本原理及结构、风力发电的基本原理及结构P81.风力发电的基本原理及结构风力发电的基本原理及结构工作原理工作原理 风以一定的速度和攻角流过桨叶，使风轮获得旋转力矩而转动，风轮通过主轴联接齿轮箱，经齿轮箱增速后带动发电机发电1.1 风力发电机组的基本原理及结构风力发电机组的基本原理及结构 P91.风力发电的基本原理及结构风力发电的基本原理及结构1.2 风力机的类型风力机的类型 P101.风力发电的基本原

4、理及结构风力发电的基本原理及结构1.2 风力机的类型风力机的类型 P111.风力发电的基本原理及结构风力发电的基本原理及结构风力机基础理论风力机基础理论 根据该理论可根据该理论可以计算风轮获取的风能以计算风轮获取的风能和功率。和功率。P121.风力发电的基本原理及结构风力发电的基本原理及结构P131.风力发电的基本原理及结构风力发电的基本原理及结构P141.风力发电的基本原理及结构风力发电的基本原理及结构风力发电系统的基本结构和工作原理风力发电系统的基本结构和工作原理 离网型离网型并网型并网型P151.风力发电的基本原理及结构风力发电的基本原理及结构恒速恒频风力发电系统恒速恒频风力发电系统P1

5、61.风力发电的基本原理及结构风力发电的基本原理及结构变速恒频风力发电系统变速恒频风力发电系统P171.风力发电的基本原理及结构风力发电的基本原理及结构变速恒频风力发电系统变速恒频风力发电系统P18 G128-4.5MW 半直驱半直驱n20192019年底年底Gamesa Gamesa 在西班牙在西班牙 Cabezo NegroCabezo Negro安装了半直驱的安装了半直驱的G128-4.5MWG128-4.5MW风电机组风电机组.风轮直径风轮直径 128128米，机头重量米，机头重量250250吨吨n传动系统采用紧凑型设计传动系统采用紧凑型设计，包含主轴（双轴承）、两级齿轮箱，包含主轴（

6、双轴承）、两级齿轮箱(1:37)和永磁同步和永磁同步发电机；发电机；n多变量控制系统：减少叶片振动和载荷。多变量控制系统：减少叶片振动和载荷。P19P20P21P22P232 2、现代风力发电技术的发展概述、现代风力发电技术的发展概述P24P25P26P27P28我国陆地我国陆地1010米高度年平均风功率密度分布图（米高度年平均风功率密度分布图（W/mW/m2 2）P29我国电能输送流向图P30东东 北北西西 北北南南 方方西西 藏藏哈密哈密酒泉酒泉吉林吉林江苏江苏河北河北蒙西蒙西蒙东蒙东“三三华华”受端受端电网电网辽宁辽宁千万千瓦级风电基地跨区域输电方案千万千瓦级风电基地跨区域输电方案P31

7、3 3、风力发电并网中的关键技术问题、风力发电并网中的关键技术问题P32 大规模风电接入电网的影响大规模风电接入电网的影响P33风电风电并网存在的相关问题并网存在的相关问题1 1、并网运行问题、并网运行问题 （1 1）调峰问题）调峰问题 风电出力具有随机性、间歇性，反风电出力具有随机性、间歇性，反调节特性明显，增加系统调峰难度。调节特性明显，增加系统调峰难度。负荷曲线负荷曲线风电出力曲线风电出力曲线P34增加旋转备用容量带来不利影响P35 （2 2）电压控制问题）电压控制问题 我国风电接入地区大多处于电网末端，风电功率的大幅度变化，我国风电接入地区大多处于电网末端，风电功率的大幅度变化，导致电

8、网运行电压调整十分困难，影响系统电压稳定。导致电网运行电压调整十分困难，影响系统电压稳定。由于风电出力快速增长，导致白城电网同发风电场母线电压最低下降到213kV，并大幅波动。P36 （3 3）安全稳定问题）安全稳定问题 风电大规模并网后，电网稳定运行的风险增加。风电大规模并网后，电网稳定运行的风险增加。系统潮流多变，断面运行控制困难；系统惯量下降，动态稳定水平降低；故障后风电无法重新建立机端电压，导致电压失稳；风电机组没有低电压穿越能力，在系统扰动造成电压的瞬间跌落时，风机自行脱网对系统造成冲击。P37 （4 4）电能质量问题）电能质量问题 风电出力的随机波动会引起电压波动和闪变，风机中的电

9、力风电出力的随机波动会引起电压波动和闪变，风机中的电力电子设备会给电网带来一定的谐波污染，导致电能质量下降。电子设备会给电网带来一定的谐波污染，导致电能质量下降。风电场多次发生电压波动和电压闪变超标现象。风电场出力大幅波动，引起附近35千伏母线电压越限。P38P39风电穿透功率小于风电穿透功率小于5%5%时，风电对电网调度的影响不明显，此时可时，风电对电网调度的影响不明显，此时可配置风电功率预测系统及资源实时监测系统配置风电功率预测系统及资源实时监测系统风电穿透功率风电穿透功率5%-10%5%-10%，明显感受到风电出力对发电计划的影响，明显感受到风电出力对发电计划的影响，此时可配置风电调度日

10、前计划系统此时可配置风电调度日前计划系统风电穿透功率风电穿透功率10-15%10-15%，可能出现限风电现象，此时可配置日内滚，可能出现限风电现象，此时可配置日内滚动计划系统动计划系统风电穿透功率超过风电穿透功率超过15%15%，将对调度运行产生极大压力，应具备完整，将对调度运行产生极大压力，应具备完整的风电调度支持系统的风电调度支持系统P40预测系统结构P4141短期预测l 预测时间尺度：0-48小时，时间分辨率：15分钟l 主要用于：合理安排常规机组发电计划，解决电网调峰问题。P42l 预测时间尺度：0-4小时、15分钟滚动预测，时间分辨率：15分钟l 主要用于：实时调度，解决电网调频问题

11、。超短期预测P43u 我国当前新能源接入系统技术上存在的主要问题我国当前新能源接入系统技术上存在的主要问题:n 由于电源结构而导致的调峰能力问题。n 电网资源配置能力难以满足千万千瓦风电基地远距离电力外送问题。n 风电机组并网电气性能问题。n 新能源发电功率预测及调度决策支撑系统问题。n 技术标准与检测认证体系问题。n 配电网建设适应新能源发电分布式接入问题。P444 4、未来风电技术发展的展望、未来风电技术发展的展望P45 （1 1）风电发展缺乏系统整体规划。风电发展目标十分宏伟，但对）风电发展缺乏系统整体规划。风电发展目标十分宏伟，但对风电与其它电源、风电与电网的协调发展问题研究不够，有待

12、结合电风电与其它电源、风电与电网的协调发展问题研究不够，有待结合电力系统的整体规划，进行深入研究。力系统的整体规划，进行深入研究。风电发展规划问题风电发展规划问题P46 （2 2）目前规定）目前规定5 5万千瓦以下的风电场由地方政府审批，由此带来风万千瓦以下的风电场由地方政府审批，由此带来风电项目拆批现象严重电项目拆批现象严重 根据相关统计结果：2019年，全国共核准风电场199个，装机容量1167万千瓦；其中装机容量为4.95万千瓦的风电场139个，占70%，装机容量688万千瓦，占60%。风电发展规划问题风电发展规划问题P47千万千瓦级风电基地规划千万千瓦级风电基地规划10 GW size

13、 Wind Power Base PlanningP48 七大风电基地七大风电基地20202020年的风电装机将达到年的风电装机将达到1.31.3亿千瓦，亿千瓦，20302030年将达年将达到到1.91.9亿千瓦。此外，山东也提出规划建设沿海千万千瓦级风电基地亿千瓦。此外，山东也提出规划建设沿海千万千瓦级风电基地（已获批）（已获批）。单位：万千瓦单位：万千瓦P49优势：优势：风能资源稳定丰富风能资源稳定丰富不占用土地空间不占用土地空间技术难题：技术难题：海上风资源评估，气象参数难测定海上风资源评估，气象参数难测定海上风电机组设计注重可靠性海上风电机组设计注重可靠性海上风电送出问题海上风电送出问

14、题海上风电面临台风危害海上风电面临台风危害P50 风电技术研究、设计咨询和服务业相继发展风电技术研究、设计咨询和服务业相继发展 为求风电技术创新，一批国家高等研究单位如中国科学院、中国电为求风电技术创新，一批国家高等研究单位如中国科学院、中国电科院，学府如清华大学，华北电力大学等和各大型企业的研发机构对风科院，学府如清华大学，华北电力大学等和各大型企业的研发机构对风电技术包括理论研究和风电机组气动、结构、传动、控制、材料以及风电技术包括理论研究和风电机组气动、结构、传动、控制、材料以及风电场的并网特性等方面，开始进行全面深入研究，以期有所大突破；电场的并网特性等方面，开始进行全面深入研究，以期

15、有所大突破；顺应风电发展的需求，我国已水规院、电规院，顺应风电发展的需求，我国已水规院、电规院，东北、华北西北、东北、华北西北、华东、中南以及各省级国家大型有关电力的设计咨询机构全面进军风电华东、中南以及各省级国家大型有关电力的设计咨询机构全面进军风电设计领域，承担风电场设计的重大任务；设计领域，承担风电场设计的重大任务；与此同时，风电行业的学术组织、协会组织，信息、中介、认证、与此同时，风电行业的学术组织、协会组织，信息、中介、认证、试验以及专业运行、维修等风电服务机构也相继建立并发挥越来越重要试验以及专业运行、维修等风电服务机构也相继建立并发挥越来越重要的作用。的作用。P51风电机组及风电

16、场并网测试风电机组及风电场并网测试P52Wind power plant performance solutions风电场的性能风电场的性能解决方案解决方案Power quality 电能质量电能质量Fault ride-through*故障穿越故障穿越Reactive power range 无功功率范围无功功率范围Voltage stability 电压稳定性电压稳定性Fast voltage control 快速电压控制快速电压控制Transient stability 暂态稳定性暂态稳定性Power ramp rate 功率变化率功率变化率Power derating 降负荷降负荷Fr

17、equency support 频率支持频率支持Inertial response*惯性响应惯性响应Power system damping 电力系统阻尼电力系统阻尼 Planned 计划中计划中Firm capacity 稳定可靠容量稳定可靠容量P53风电机组及风电场并网测试风电机组及风电场并网测试1、山东电网风电调度管理规定山东电网风电调度管理规定（试行）（试行）2、山东电网新建风电场并网验收流程山东电网新建风电场并网验收流程 3、山东电网山东电网风电场并网验收测试规程风电场并网验收测试规程（试行）（试行）P54123未来光伏发电技术的发展前景未来光伏发电技术的发展前景国内外光伏发电的发展

18、概况国内外光伏发电的发展概况光伏发电原理及基本知识光伏发电原理及基本知识光伏发电及并网技光伏发电及并网技术术P551 1、光伏发电原理及基本知识、光伏发电原理及基本知识P56太阳能电池光伏效应 光生伏特效应简称光伏效应，指光照使pn结产生电位差的现象。P57太阳能应用：光伏 光热 光热发电Wp（峰瓦）：指太阳电池组件，在标准测试条件下（1000W/m2的太阳光照射、AM1.5、25）的额定最大输出功率。P58光伏电池的I-V曲线P59辐照度：太阳光在单位面积上照射的能量。MJ/M2转换效率：把太阳能转化为电能的百分比。单晶 18%，多晶16%，薄膜6%倾角：与地面夹角峰值日照时数:太阳辐射能量

19、的有效时间段 平均日照天数：每年太阳辐射能量的有效天数P60峰值日照时数 P61 例如：年太阳辐射总量约5103MJ/平方米，可换算出每天平均峰值日照时间为4.52h，平均日照天数约308天。1Wp年可发电量为4.52*308=1.39kWh，7MWp光伏电站年发电量约975万度电。P62 中国的五类区域：1、西藏新疆2、西北东北华北西南部分（包括东营滨州）3、华东中南（山东大部）4、华南5、四川重庆贵州跟：辐照度、峰值日照时数、平均日照天数有关P63太阳电池和太阳电池组件太阳电池和太阳电池组件P64组件结构组件结构P65电池结构电池结构P66支架种类：固定式 平单轴 单轴跟踪 跟踪式 斜单轴

20、 双轴跟踪P67固定式 太阳高 度角和 方位角 不变P68双轴太阳能追日系统 太阳电池组件 始终垂直太阳 光线，与固定 式相比可提高 40%发电量P69平单轴太阳能追日系统 太阳电池组件 始终垂直太阳 高度角，与固 式式相比可提 高25%发电量 适用于赤道 地区P70斜单轴太阳能追日系统 太阳电池组件 始终垂直太阳 方位角，与固 定式相比可提 高25%的发电 量 P71P72P73P74P75P76P77P78P79逆变器逆变器P80逆变器逆变器MPPT跟踪跟踪 由于太阳电池收到光强以及环境等外界因数的影响，其输出功率随由于太阳电池收到光强以及环境等外界因数的影响，其输出功率随光照强度的增加而

21、增加，减小而减小。逆变器光照强度的增加而增加，减小而减小。逆变器MPPT跟踪技术充分的跟踪技术充分的利用太阳电池，使之运行在最大功率点。当环境发生变化时，太阳利用太阳电池，使之运行在最大功率点。当环境发生变化时，太阳电池的功率发生变化，逆变器的输出功率也发生变化。电池的功率发生变化，逆变器的输出功率也发生变化。P81v温度特性：随着温度降低，转换效率变高P82光伏产业链光伏产业链光伏产业链 P83光伏太阳能发展的技术优势 光伏发电是光子与电子的直接转换，纯物理过程不排放 任何有害物质，对环境友好；可与 建筑物结合，节省土地资源；在地面建设不影响生态；光伏发电性能稳定可靠，维护成本低，使用寿命长

22、（25年以上）。P84光伏产业链光伏产业链材料资源优势：材料资源优势：硅元素在地球中的含量丰富（在地球中的丰度为25.8%，排第二），无毒，性能稳定。能量回报率高：能量回报率高：能源回收期目前2年左右，未来可以降低到1年左右，寿 命30年以上，属于高能量回报率发电放电方式。P85光伏产业链光伏产业链太阳能发电与用电负荷高峰时间基本吻合P86光伏产业链光伏产业链光伏太阳能发展的劣势1、成本：现在是火电成本的3-5倍。2、发电时间：不平均P87光伏产业链光伏产业链大型地面并网电站大型地面并网电站P88光伏产业链光伏产业链用户侧并网电站P89光伏产业链光伏产业链 防逆流光伏发电系统P90光伏产业链光

23、伏产业链离网独立光伏发电系统离网独立光伏发电系统P91光伏产业链光伏产业链P92光伏产业链光伏产业链 由于太阳电池组件在阴雨天发电量小，无法满足负载的由于太阳电池组件在阴雨天发电量小，无法满足负载的用电要求，故需要蓄电池进行储能。通过蓄电池来满足用电要求，故需要蓄电池进行储能。通过蓄电池来满足系统阴天天的供电，增加了系统的成本，所以大型地面系统阴天天的供电，增加了系统的成本，所以大型地面光伏电站是太阳能光伏发电的趋势。光伏电站是太阳能光伏发电的趋势。P932 2、国内外光伏发电发展概况、国内外光伏发电发展概况P94光伏发电未来战略主导地位P95P96光伏发展概况光伏发展概况2009年世界和欧洲

24、太阳光伏市场P972019-2009世界主要国家和地区光伏系统安装量P98德国对光伏发电成本的预测2019年光伏发电成本与常规发电成本相交P99美国对光伏发电成本的预测2019年前后光伏发电成本与常规发电成本相交P100 光伏发电补贴模式：欧洲：补贴上网电价，如德国最初为每度0.40.6欧元。美国：补贴电价中国：补贴投资发展方向为补贴电价。P101我国光伏产业及市场发展状况多晶硅产业发展状况 20192019年中国多晶硅产量及需求 吨 2009年我国多晶硅产量将超过万吨，供应仍不足，但渐趋缓和。(发改委科技部关于多晶硅产能是否过剩之争）P102组件制造2019年我国成为光伏组件最大生产国。20

25、19年年我国光伏组件产量占世界总产量的32.9%。2009年达到世界产量一半以上。2019年预计达到世界产量的近70%P103我国光伏发电系统装机容量P104P1053 3、未来光伏发电技术的发展前景、未来光伏发电技术的发展前景P106P107中国对太阳能发电的支持是渐进式的：中国对太阳能发电的支持是渐进式的：1、2019年年1月月1日日可再生能源法可再生能源法正式实施。太阳能发电电价采用正式实施。太阳能发电电价采用“一事一议一事一议”政府定价原则政府定价原则。2、2009年年3月月23日，国家对部分光伏建筑进行每瓦最多日，国家对部分光伏建筑进行每瓦最多20元人民币补元人民币补贴。贴。3、20

26、09年年7月月21日，国家实施金太阳工程，在日，国家实施金太阳工程，在2-3年内，对太阳能发电年内，对太阳能发电投资补助投资补助50%-70%。P108n2009年金太阳示范工程年金太阳示范工程审批部门：审批部门：财建财建2009397号，有财政部、科技部、国家能号，有财政部、科技部、国家能源局职能部门颁发源局职能部门颁发审批规模：审批规模：本次全国申请容量为本次全国申请容量为642MW 共共275个项目个项目，其中山东省，其中山东省 7个项目个项目 21MW补贴内容：补贴内容：1.并网光伏发电项目原则上按光伏发电系统及并网光伏发电项目原则上按光伏发电系统及其配套输配电工程总投资的其配套输配电

27、工程总投资的50给予补助；给予补助；2.偏远无电地偏远无电地区的独立光伏发电系统按总投资的区的独立光伏发电系统按总投资的70给予补助给予补助。P109 今年国家光伏政策：住建部：每瓦补贴1315元。金太阳二期：272兆瓦。同时确定北京经济技术开发区等13个开发区或工业园区作为太阳能光伏发电集中应用示范区。特许权招标：西部八省区，280兆瓦。上网电价0.70.9元每瓦。东部特许权？-招出上网电价（类似于风电）P110 不仅如此，各省也陆续出台相应的政策鼓励光不仅如此，各省也陆续出台相应的政策鼓励光伏电站建设。例如：宁夏自治区出台统一上网电伏电站建设。例如：宁夏自治区出台统一上网电价，规定光伏上网

28、电价为价，规定光伏上网电价为1.15元元/千瓦时；江苏省千瓦时；江苏省、山东省陆续出台光伏鼓励政策，规定、山东省陆续出台光伏鼓励政策，规定2019年上年上网电价为网电价为1.7元元/千瓦时、千瓦时、2019年和年和2019年的上网年的上网电价分别为电价分别为1.4元元/千瓦时和千瓦时和1.2元元/千瓦时。千瓦时。P111 山东省是我国最大的能源消耗省，而山东省的化石资源（石油、天然山东省是我国最大的能源消耗省，而山东省的化石资源（石油、天然气煤他、煤炭等）已近枯竭。可再生能源将在山东省的能源结构中占气煤他、煤炭等）已近枯竭。可再生能源将在山东省的能源结构中占有越来越大的比重。有越来越大的比重。

29、在可再生能源中，水、风、太阳是主要能源形式。山东省地势较平坦在可再生能源中，水、风、太阳是主要能源形式。山东省地势较平坦，基本无可利用水资源；山东省主要风场分布在环渤海一带，目前已，基本无可利用水资源；山东省主要风场分布在环渤海一带，目前已被五大电力公司分割过半；剩余可利用的只剩太阳能资源。被五大电力公司分割过半；剩余可利用的只剩太阳能资源。P112山东省光伏发电概况山东省光伏发电概况P113山东省光伏发电概况山东省光伏发电概况 光伏发电系统建设需用大量的土地资源，山东省光伏发电系统建设需用大量的土地资源，山东省是黄河入海的地方，由于地理位置的特殊性，每是黄河入海的地方，由于地理位置的特殊性，

30、每年可生成年可生成3 3万亩土地，山东省内滨州、淄博、潍万亩土地，山东省内滨州、淄博、潍坊、东营市拥有大量的闲置土地。这些土地多为坊、东营市拥有大量的闲置土地。这些土地多为盐碱滩涂地，无其他开利用价值，且地形平坦，盐碱滩涂地，无其他开利用价值，且地形平坦，成片出现。这就为光伏电站的建设提供了得天独成片出现。这就为光伏电站的建设提供了得天独厚的地理条件。厚的地理条件。P114山东省光伏发电概况山东省光伏发电概况 根据山东省气象局历年资料统计，山东省年日照时数在国内属太阳能资源三类地区。而东营滨州等地为太阳能资源二类地区，具有较好的太阳能利用价值。为光伏电能转换提供了优越的气候条件。山东省电网变电

31、站分布均匀；输送电距离短；电网接入方便，为光伏电站的建设提供了便利条件P115山东省光伏发电概况山东省光伏发电概况 山东省发展光伏产业比南方（江、浙、沪一带）山东省发展光伏产业比南方（江、浙、沪一带）拥有好的资源优势，比西部拥有好的区位及电网拥有好的资源优势，比西部拥有好的区位及电网优势。光伏发电在山东省有着良好的发展前景。优势。光伏发电在山东省有着良好的发展前景。2009年以来山东省先后出台了多项政策，着力发年以来山东省先后出台了多项政策，着力发展太阳能行业。展太阳能行业。P116山东省光伏发电概况山东省光伏发电概况 2009年底，山东省出台政策，对在省内屋顶光伏年底，山东省出台政策，对在省

32、内屋顶光伏发电给予发电给予10元元/W的补贴。的补贴。对于对于LED与光伏结合的应用，给予与光伏结合的应用，给予5元元/W的补贴的补贴P117山东省光伏发电概况山东省光伏发电概况 2019年年6月月21日，山东省政府办公室下发关于扶日，山东省政府办公室下发关于扶持光伏发电加快发展的意见的持光伏发电加快发展的意见的39号文件。文件明号文件。文件明确指出：东营、滨州两地有大面积的未利用荒碱确指出：东营、滨州两地有大面积的未利用荒碱、滩涂地，非常适合建设大规模光伏电站。济宁、滩涂地，非常适合建设大规模光伏电站。济宁等地有大量废弃矿山，也适合建设大规模光伏电等地有大量废弃矿山，也适合建设大规模光伏电站

33、。并 确 定 了 未 来 几 年 的 光 伏 电 价 补 贴。站。并 确 定 了 未 来 几 年 的 光 伏 电 价 补 贴。P118山东省光伏发电概况山东省光伏发电概况 按照文件要求，上网电价实行国家、省、市三级按照文件要求，上网电价实行国家、省、市三级分摊的办法。分摊的办法。2019年地面光伏电站目标电价确定年地面光伏电站目标电价确定为为1.7元元/千瓦时，千瓦时，2019年和年和2019年地面光伏电站年地面光伏电站目标电价确定为目标电价确定为1.4元元/千瓦时和千瓦时和1.2元元/千瓦时。随千瓦时。随着这些政策的逐步实施，未来几年山东省的光伏着这些政策的逐步实施，未来几年山东省的光伏发电

34、项目必将得到快速发展。发电项目必将得到快速发展。P119光伏电站并网验收测试光伏电站并网验收测试1、山东电网光伏电站调度管理规定山东电网光伏电站调度管理规定（试行）（试行）2、山东电网新建光伏电站并网验收流程山东电网新建光伏电站并网验收流程 3、山东电网山东电网光伏电站并网验收测试规程光伏电站并网验收测试规程（试行）（试行）P120新能源是朝阳产业New energy is a sunrise industry一期工程建设2台AP1000百万千瓦级压水堆核电机组 P121123660kV银东直流简介银东直流简介直流输电系统分类直流输电系统分类直流输电技术介绍直流输电技术介绍直流输电的定义直流输

35、电的定义P1221、直流输电的定义、直流输电的定义在高压直流输电（HVDC）系统中，只有输电环节是直流电，发电系统和用电系统仍然是交流电。交流输电交流输电直流输电直流输电P123直流输电是电厂发电交流形式输送至换流站整流成直流，通过直流线路送至另一换流站，将直流逆变成交流，然后以交流的形式输送给用电用户。即ACDC-DC AC 交流系统交流系统 I换流站换流站II交流系统交流系统 I I换流站换流站IP124直流输电线路（以架空输电线路为例）直流输电线路（以架空输电线路为例）发电厂换流站1换流站2用户交流输电线路直流输电线路交流输电线路P125按照工程性质来分：按照工程性质来分：1）远距离大容

36、量直流架空输电线路工程2）跨海峡直流海底电缆工程3）向大城市送电的直流地下电缆工程4）向孤立的负荷点送电或从孤立点送电至电网5）背靠背直流联网工程2、直流输电系统分类、直流输电系统分类按照工程结构来分：按照工程结构来分：1）两端直流输电工程（a：单极 b：双极 c：背靠背）2）多端直流输电工程P126a.单极系统单极系统单极系统，只有一极导线或者两极导线中只有一极导线上有电流在输送电能。单极系统可以采用正极性或者负极性，换流站出线端对地为正则为正极，为负则为负极。一般采用负极，因为电磁干扰和可听噪声因素。因其回线方式不同有大地回线、金属回线、双导线并联大地回线等3种方式。两端直流输电工程两端直

37、流输电工程P127P128b.双极系统双极系统双极系统因中性点的接地方式不同有三种类型1）双极两端中性点接地；2）双极一端中性点接地；3）双极金属中线P129P130c.背靠背直流系统背靠背直流系统特点：没有直流线路的HVDC系统。主要作用：实现两个不同额定频率交流系统的联网1换流变压器，2换流器，3平波电抗器P131将直流系统联接到交流电网上的节点多于两个时，就构成了多端高压直流系统。分为串联和并联两种形式。串联式串联式MTDC：多个换流器串联于直流网络中，公共（直流）电流流经所有换流器的MTDC。多端直流输电系统多端直流输电系统P132并联式并联式MTDC：多个变流器并联于直流网络中，共有

38、一个直流电压的MTDC。包含：辐射状直流网络型MTDC、网状直流网络型MTDC。P1333、直流、直流交流输电比较交流输电比较P134P135P136P1374、660kV银东直流简介银东直流简介工程概况：工程概况：银东山东660kV直流输电工程西起银川东换流站，东至青岛换流站，输电距离约1335km，直流额定电压660kV，直流额定电流3030kA，输送功率4000MW，2019年12月开工建设，2019年2月底双极投运。工程把西北黄河上游水电和银东火电“打捆”送往能源消耗大省山东，输电能力4000MW，每年可节约原煤1120万吨，减少二氧化硫排放5.7万吨。银东660kV直流工程是双极直流

39、系统，包括2个完整单极，每个完整单极由1个12脉动换流器构成。设备绝缘水平接近于800kV直流输电工程。每极每端布置4台电感值为75mH的平波电抗器，其中1台布置在直流极线上，另外3台布置在中性母线上。P138换流站工作原理换流站工作原理 要实现直流输电必须将送端交流电转换为直流电，称为整流；而受端又必须将直流电转换为交流电，称为逆变，整流、逆变统称为换流。主要设备：换流变压器、换流器、交流滤波器、直流滤波器、无功补偿电容器组等。青岛换流站P139直流场配电装置晶闸管阀塔P140银东直流控制系统银东直流控制系统1）极控系统2）交流站控系统3）直流站控系统极控系统原理图P141银东直流保护系统银

40、东直流保护系统换流器保护极保护双极保护保护三取二原理框图P142核电技术介绍核电技术介绍123核能在能源系统的地位与作用核能在能源系统的地位与作用 中国核能发展中国核能发展核反应堆与压水堆核电厂基本原理核反应堆与压水堆核电厂基本原理P143核能在能源系统的地位与作用核能在能源系统的地位与作用人类能源结构三次重大的演变：18世纪60年代：煤炭逐步替代了木柴；20世纪20年代：煤炭转向石油和天然气；20世纪70年代：石油、天然气，煤，核能和再生能源等多种能源结构；21世纪主要能源：核能P144世界核电的发展大体可分为四个阶段世界核电的发展大体可分为四个阶段:19541960年：试验阶段；19611

41、969年：实用化阶段；1969年至二十世纪70年代末：大发展阶段；二十世纪80年代至二十世纪末：低潮阶段；二十一世纪开始：复苏阶段。电力结构：电力结构：目前世界上有核电站441座，总装机容量3.6亿千瓦。平均核电发电量占总电量比重为17。有核电的国家和地区是32个，核发电超过30有16个国家。法国85，比利时（593），瑞典（516），英国23，俄罗斯16，日本34，美国20，中国1.5%。（美国仍第一核电大国，核电站109个，装机容量占全世界的三分之一。其次是法国、前苏联、日本和德国。）P145中国核能发展中国核能发展中国能源结构的特点及矛盾：中国能源结构的特点及矛盾：能源结构方面以煤为主体

42、，煤炭资源有限，不可能作为长期主要能源；油和天然气和水电资源很不丰富；能源资源分布与工业布局不平衡，而且正好相反。煤的运输量大，由煤造成的运输紧张状况不可能解决；煤炭的污染严重，我国的环境将无法承受。发展核能是中国的必然选择：发展核能是中国的必然选择：需求：2020年中国GDP翻两番（4万亿美元），需要电力8亿9亿千瓦，目前国内已有装机容量是3.5亿千瓦，需要新增量4.5亿5.5亿千瓦。P146核电相比其他能源特点：核电相比其他能源特点：和传统的火电相比,核电无论在发电成本还是在上网电价的利润上，都有明显的优势。和传统的清洁能源水电，风电相比，虽然水电，风电在单价利润中占优，但是水电，风电年发

43、电利用小时数还不到核电的一半，全年满负荷运转情况下，核电仍然在经济效益中占优。P147中国核电发展现状中国核电发展现状P148目前国内在建核电站统计目前国内在建核电站统计P149国内拟建核电站国内拟建核电站P150核反应堆与核电厂基本原理核反应堆与核电厂基本原理反应堆的基本工作原理：反应堆的基本工作原理：核反应有聚变反应和裂变反应核燃料：铀-235、铀-233、钚-239235U+1n140Ba+94Kr+21n+200MeV每1g铀裂变所释放出来的能量相当于 2700kg标准煤燃烧时发出来的总能量。每产生100万千瓦的热功率，则 需要消耗1.22千克的铀-235。P151核反应堆的分类核反应

44、堆的分类:轻水堆（包括压水堆和沸水堆）重水堆气冷堆快中子增殖堆聚变堆聚变堆 现在使用最普遍的民用核电站大都是现在使用最普遍的民用核电站大都是压水反应堆压水反应堆核电站，海核电站，海阳核电一期工程建设阳核电一期工程建设2台台AP1000百万千瓦级百万千瓦级压水堆压水堆核电机核电机组组。P152核电站原理流程图核电站原理流程图P153核电厂原理：核电厂原理：核电即利用原子能（目前为核裂变）发电的技术，它与传统的火电具有一定的相似性，即都是对水加热形成蒸汽而后推动汽轮发电机组生产电能。一个核电机组大体上可以分为三部分核岛（NI,利用核能产生蒸汽）、常规岛（CI,利用蒸汽发电）、辅助设施（BOP,指为

45、核岛和常规岛配套的设施）。、核电厂基本原理核电厂基本原理P154压水堆核电厂基本原理压水堆核电厂基本原理现在使用最普遍的民用核电站大都是压水反应堆核电站，它的工作原理是：用铀制成的核燃料在反应堆内进行裂变并释放出大量热能；高压下的循环冷却水把热能带出，在蒸汽发生器内生成蒸汽，推动发电机旋转。P155第一类是牵涉到核安全的安全系统：安全注入系统、安全壳喷淋系统、辅助给水系统和安全壳隔离系统。第二类是保证反应堆和压力回路正常启动、运行和停堆的核辅助系统：化学和容积控制系统、硼和水的补给系统、余热排出系统、反应堆和乏燃料水池冷却和处理系统、设备冷却水系统、核岛应急生水系统、蒸汽发生器排污系统、硼回收系统、核取样系统、核岛排气和疏水系统和核岛冷冻水系统。第三类是回收和处理放射性废物以保护和监视环境的系统：废液处理系统、废气处理系统和固体废物处理系统。压水堆核电厂安全和辅助系统压水堆核电厂安全和辅助系统P156157谢谢！谢谢！