现代电子技术(现代电子技术下,人类的电力系统是否应该改为直流电系
发布时间:2022-09-26 06:26 浏览:
目前来看,电力系统应该至少有交流系统、直流系统和交直流混联系统。国家电网和南方电网都是交直流混联系统,其它的答案都说的是交直流混联系统的问题,不是直流系统的问题。
首先,我们常说的无功功率其实是不存在的,无功功率只是电压和电流夹角导出的一个方向乘积,是数学概念。因此,只有在交流系统中才会出现无功功率的问题,直流系统中不存在。
其次,交流系统升压容易,变压器就可以轻松实现。而直流系统升压需要电力电子器件,目前升压成本比较高。这是交流电系统的最主要优势。
再次,电力系统安全稳定靠三道防线控制,交流系统中最快的继电保护切除故障也要几十毫秒。由于交流系统是惯性系统,这个级别的故障切除时间一般不会引发重大安全稳定事件。但是直流系统是无惯性系统,电网中大量电力电子设备,几十毫秒足够引发设备间的连锁故障,严重威胁电网安全稳定。传统的三道防线控制不适用与直流系统,改造面临巨大技术风险和改造成本。
再次,目前电力系统仿真主要靠机电仿真,说白了就是大尺度仿真,步长是毫秒级。电力电子器件需要电磁仿真,仿真步长要远小于pwm步长,有时需要纳秒级。中国电科院仿真中心,南瑞集团系统保护实验室,南方电网电科院等,都是电磁仿真环境。但是总体上说,目前仿真资源和仿真技术仍然受限。
再次,由于国内没有实际的直流系统,目前所提的直流系统的问题只是理论上可能出现的问题,实际工程的话问题会更多。
因此,电力系统改为直流系统将面临巨大的技术风险和无止境的成本投入,还不到架构直流系统的时机。