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电气自动化与电能质量控制新技术与新装备

时 间:2008-07-25
电气工程系电气自动化研究所现有教学科研人员20余人,其中教授2人,副教授9人,博士3人。研究所研究方向涵盖电气工程、控制理论和控制工程、仪器科学与技术三个学科。近5年来,研究所参与国家级科研课题2项,主持省部级科研课题2项,地厅级科研课题4项,获国家科技进步二等奖1项,省部级科技进步一等奖2项,地厅级科技进步一等奖1项、二等奖1项。研究所在《中国电机工程学报》、《电工技术学报》等期刊上发表高水平学术论文70余篇,其中EI收录30余篇。经过多年的发展,研究所在电气自动化与电能质量控制方面已经形成了固定的研究方向,即电力电子技术在电力系统中的应用方向、电力系统运行与控制方向、现代电气传动技术方向。

l       基于并联补偿的配电网电能质量控制技术及装备

电能作为人们广泛使用的能源,其应用程度是一个国家发展水平和综合国力的主要标志之一。在满足工业生产、社会和人民生活对电能需求量的同时,提高对电能质量的要求是一个国家工业生产发达、科技水平提高、社会文明程度进步的表现,是增强用电效率、节能降损、改善环境、提高国民经济的总体效益以及工业生产可持续发展的技术保证。因此,开展电能质量控制技术的研究及相关装备的开发具有重要的现实意义和战略意义,成为了近年来电气工程领域研究的热点。实验室主要开展基于VSI-SPWM结构的并联型电能质量控制技术与装备的研究。对输配电网中的电压波动与闪变、电压凹陷、电流畸变等电能质量问题进行综合治理。

并联补偿装置系统构成

l       输配电网节能降耗新技术与新装备

节能降耗是经济发展的永恒规律。21世纪,电能将继续发挥其它形式的能源不可替代的地位,安全、高效的利用电能是电力行业可持续发展的必然要求。输配电网节能降耗新技术与新装备研制是电力系统节能降耗的有效途径。混合型静止无功补偿装置(HSVC)在输配电网中的应用可以有效的降低电能损耗、提高电力系统运行的安全性和稳定性,成为了输配电网节能降耗的主要装备。大容量、高性能、适合工程应用的无功补偿装置是未来无功补偿技术发展的趋势。实验室主要开展采用TSC型SVC和ASVG拓扑的混合型静止无功补偿技术与装备的研究,实现输配电网实时动态无功补偿,提高供电功率因数和供电电压质量,降低网损,促进电网安全、稳定、经济运行。

混合型静的系统构成

l       大功率混合有源电力滤波技术及装备

在现代工业企业中,非线性电力负荷在大量增加,电力网中的谐波含量急剧上升,致使供电电压波形发生严重的畸变,影响了电力网和电气设备的安全、经济运行,并危及广大用户的正常用电和生产。研究消除或降低电网中运行的电力电子装置所产生的谐波不但是贯彻执行国家标准和对相关法规的技术支持,也是改善电网电能质量、提高电网运行效率,维护电气设备的安全稳定运行的电气环境所迫切要求的。因此,谐波抑制技术的研究已成为当前电气工程学科研究的热点之一。实验室主要开展具有实际工程应用价值的大功率混合有源电力滤波技术及装备。混合型有源电力滤波器采用注入式结构,满足补偿容量和电压等级的要求。

大功率混合型有源电力滤波器的系统构成

l       短路电流计算新方法

在电力系统继电保护整定计算和电气设备选择计算中,需要求出在开关设备(如断路器等)两侧分别发生各种短路故障时,流过开关设备的短路电流,且要考虑各种运行方式的影响,计算工作量很大,通常需要采用计算机进行分析计算。现有关于定结构或变结构电力系统短路故障计算模型和算法主要存在缺陷。因此,建立能直接求出流过开关设备的短路电流,又能反映运行方式变化影响的计算机故障分析模型和算法,对提高继电保护整定计算精度和运行管理水平,具有重要的意义。实验室主要开展新型短路电流计算方法的研究。通过应用证明,实验室的研究成果对电力工业的生产具有实际的理论指导意义和应用价值,是短路电流计算方法的一个创新,在电力工程实际领域尤其在发电厂和变电站中的继电保护整定计算、电气设备选择方面,应用前景广阔。