110kV降壓變電站電氣一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)

110kV降壓變電站電氣一次系統(tǒng)設(shè)計(jì),kv,降壓,變電站,電氣,一次,系統(tǒng),設(shè)計(jì) 華 北 電 力 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）附 件 外 文 文 獻(xiàn) 翻 譯 學(xué) 號(hào)：071901010735 姓 名： 鄭曉揚(yáng) 所在院系： 電力工程系 專業(yè)班級(jí)： 電氣07K6 指導(dǎo)教師： 商淼 原文標(biāo)題： Experience Gained from Electric Power Liberalization 2011年 6 月 10 日 作者—Narinder K.. Trehan 出處—2002年亞太地區(qū)輸配電會(huì)議及展覽 電力自由化取得的經(jīng)驗(yàn) 摘要—電力自由化的變化趨勢(shì)因世界各地域而不盡相同，部分地區(qū)的發(fā)展較于其他地區(qū)更為成功。日本剛剛對(duì)其電力系統(tǒng)放松管制。由于電力產(chǎn)業(yè)自由化，英國(guó)的用戶一年節(jié)省了7億英鎊。其他國(guó)家如澳大利亞，瑞典，挪威，芬蘭也都從電力產(chǎn)業(yè)自由化中受益。在美國(guó)，聯(lián)邦能源管理委員會(huì)在1996年發(fā)布888號(hào)和889號(hào)命令，開始了電力自由化。這兩項(xiàng)規(guī)定要求電力公司在平等的基礎(chǔ)上對(duì)所有用戶共享輸電系統(tǒng)。電力供應(yīng)商可以直接用電力公司的輸電線路向用戶輸電。 供給和負(fù)載之間維護(hù)實(shí)時(shí)平衡是由負(fù)荷跟蹤服務(wù)執(zhí)行的，它是聯(lián)邦能源管理委員會(huì)第888號(hào)命令下的六個(gè)指定配套服務(wù)之一。若沒有負(fù)荷跟蹤服務(wù)，將由其他服務(wù)在特殊管制下實(shí)現(xiàn)這項(xiàng)功能。管制要求，傳輸商必須提供其他輔助服務(wù)中的一種。在過去十年間，美國(guó)的電力需求增長(zhǎng)了35%，然而供給電力僅僅增長(zhǎng)了18%。由于電力自由化和輸電線路的短缺，開放式的傳輸通道已經(jīng)讓增加的電力輸送更接近其穩(wěn)定性的極限。電力自由化已經(jīng)在世界其他國(guó)家廣泛實(shí)施，大多已獲得成功。世界銀行和國(guó)際基金組織要求國(guó)家接受他們的貸款來實(shí)現(xiàn)這些國(guó)家的國(guó)有電力公司自由化，并作為金融援助的條件。來自世界各地區(qū)的工業(yè)專家推斷問題主要是加利福尼亞州的孤立。 關(guān)鍵詞——自由化，發(fā)電機(jī)，無功功率，可靠性 Ⅰ引言 油門的調(diào)整實(shí)現(xiàn)有功功率的調(diào)整，無功功率是由發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)，電壓調(diào)節(jié)器和變壓器抽頭調(diào)整。勵(lì)磁系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)磁通量水平來控制無功流量是為了使電壓在瞬變條件下更接近穩(wěn)定。一臺(tái)發(fā)電機(jī)跳閘離線引起供給和負(fù)荷的不平衡可以導(dǎo)致相互關(guān)聯(lián)的頻率和電壓的下降。為了應(yīng)對(duì)頻率下降，發(fā)電機(jī)在調(diào)速器控制下自動(dòng)增加輸出來使頻率恢復(fù)到60赫茲。發(fā)電機(jī)在自動(dòng)發(fā)電控制下增加輸出在十分鐘之內(nèi)恢復(fù)供給和負(fù)荷的平衡。隨著電力自由化和電力傳輸線的短缺，開放式的傳輸通道已經(jīng)讓增加的電力傳輸運(yùn)作更接近穩(wěn)定極限。 電力自由化的勢(shì)頭正在世界地區(qū)之間蔓延，其中一些地區(qū)做的比其他地區(qū)更成功。來自加利福尼亞的經(jīng)驗(yàn)可以為電力自由化的成功轉(zhuǎn)型鋪平道路，包括提高過負(fù)荷電網(wǎng)穩(wěn)定性。為了開門降價(jià)，電力自由化在加利福尼亞被很大力度的宣傳。為了響應(yīng)聯(lián)邦能源管理委員會(huì)的1996年的888與889號(hào)命令，電力供應(yīng)自由化在加利福尼亞于1998年1月1日實(shí)施。這項(xiàng)法規(guī)AB-1890允諾到2002年4月1日對(duì)于住宅用戶減少20%的利率。電力批發(fā)市場(chǎng)和客戶的選擇法案工作了近一年半。在2000年夏天，南加州電力零售價(jià)格達(dá)到了歷史最高水平，有功和無功的短缺又造成的旋轉(zhuǎn)停電。電力自由化已經(jīng)在世界其他國(guó)家廣泛而成功的運(yùn)用了。世界銀行和國(guó)際基金組織要求國(guó)家接受他們的貸款來實(shí)現(xiàn)他們國(guó)家擁有的供電公司自由化，并作為金融援助的條件。來自世界各地區(qū)的業(yè)內(nèi)專家推斷問題主要是加利福尼亞州的孤立。 Ⅱ開機(jī)儲(chǔ)備 配套服務(wù)的開機(jī)儲(chǔ)備包括旋轉(zhuǎn)備用服務(wù)和補(bǔ)充儲(chǔ)備服務(wù)。旋轉(zhuǎn)備用服務(wù)包括使發(fā)電機(jī)與電力系統(tǒng)同步和響應(yīng)發(fā)電機(jī)自動(dòng)控制。補(bǔ)充儲(chǔ)備服務(wù)包括發(fā)電機(jī)已經(jīng)與電網(wǎng)同步或者待同步的電力供應(yīng)系統(tǒng)，能夠完全承擔(dān)第一應(yīng)急或者負(fù)荷能在第一應(yīng)急的十分鐘內(nèi)完全切除。當(dāng)開機(jī)儲(chǔ)備低時(shí)，旋轉(zhuǎn)停電執(zhí)行來組織潛在的大范圍電網(wǎng)騷亂。 Ⅲ 電力自由化取得的經(jīng)驗(yàn) 由電力自由化取得的經(jīng)驗(yàn)可以總結(jié)如下： 1）沒有新的發(fā)電廠建成 雖然對(duì)于電力的需求不斷增加，例如新興的數(shù)字技術(shù)，美國(guó)的一些州并沒有修建更大的電站。在過去的十年，美國(guó)對(duì)于電力的需求增長(zhǎng)了35%，然而，發(fā)電量?jī)H僅增長(zhǎng)了18%。加州沒有增加一個(gè)較大的發(fā)電站，雖然由于蓬勃發(fā)展的經(jīng)濟(jì)（在硅谷新興的數(shù)字技術(shù)）對(duì)電力需求增大而帶來的缺電問題。環(huán)境的限制和嚴(yán)格的空氣標(biāo)準(zhǔn)，在過去幾年已經(jīng)組織了新的電廠的建設(shè)。從那時(shí)起，加州大約增加了3000MW的新裝機(jī)容量，高峰需求也降低了。 2）約束電能進(jìn)出加州的轉(zhuǎn)換 經(jīng)過1996年大范圍停電影響的西方國(guó)家，流經(jīng)西北到加州的電能減少了10%，提供了更大的穩(wěn)定余量。加州北部和南部在CAISO控制區(qū)域內(nèi)，都導(dǎo)致削減的中斷和公司客戶的需求在高峰期和其他時(shí)段的電能約束。徑15是高壓電力線路，電力來回加州北部和南部。ISO供應(yīng)商必須解決當(dāng)加州北部需求需要從加州南部供應(yīng)時(shí)而發(fā)生在徑15上的擁堵。 3）電力交易所（PX） 加州用叫做電力交易所的一個(gè)集中的電力批發(fā)市場(chǎng)取代原有的分散批發(fā)市場(chǎng)。為了在供應(yīng)方面創(chuàng)造競(jìng)爭(zhēng)，投資者擁有的公用事業(yè)被強(qiáng)制購買他們進(jìn)入電力交易所的剩余電力。電力交易所決定市場(chǎng)的清算價(jià)格，提前一天市場(chǎng)，小時(shí)日市場(chǎng)和實(shí)時(shí)市場(chǎng)。提前一天市場(chǎng)有聯(lián)邦能源管理委員會(huì)作為未來的模型提出。加州ISO將根據(jù)由PX提供的數(shù)據(jù)表格，通過匹配需求和供給來保持傳輸電網(wǎng)的可靠性。ISO將由少于5%的制定來平衡供需。問題在于在加州電力市場(chǎng)沖突之后如何運(yùn)作PX。因此，是否借據(jù)必須從PX買或者賣他們的電力需求需要仔細(xì)的觀察。 4）來自水力發(fā)電的不充分的電力傳送 美國(guó)西部地區(qū)的干旱環(huán)境影響了水電站電力資源的有效傳輸，致使電能不能像慣例那樣像加州輸出。舉例來說，加州一個(gè)重要部分的電能是從美國(guó)西北部的水電站傳輸過來，貫穿太平洋西北部的極端干旱的條件使得水電站能源的的有效輸出受損。加州的水庫水位遠(yuǎn)低于正常水平，在太平洋西北部的徑流量降低。除了導(dǎo)入到加州的電能傳輸限制，即使南部的發(fā)電量盈余能夠幫助加州北部的需求，加州北部和南部的內(nèi)部連接路徑容量也很有限。 5)能量守恒的消費(fèi)者缺乏 看到加州的旋轉(zhuǎn)停電之后，居民的電能消費(fèi)減少了11%。國(guó)家向居民提供回扣，企業(yè)也使用節(jié)能的電器和照明設(shè)備。這樣的一個(gè)方案提供了20%的水電費(fèi)回扣，如果他們消減20%的耗電量。當(dāng)發(fā)電成本50%或以上的增長(zhǎng)，保護(hù)顯示驚人的跳躍，即，市場(chǎng)價(jià)格影響使用。 6)長(zhǎng)期電力購買合約 加州建立了一個(gè)短期、現(xiàn)貨能源市場(chǎng)，投資者擁有的公用事業(yè)不能參與到長(zhǎng)期的合同。從電力自由化獲得經(jīng)驗(yàn)表明，應(yīng)允許與獨(dú)立的電力生產(chǎn)商建立長(zhǎng)期合約。 7）由于計(jì)劃和非計(jì)劃停機(jī)而無法獲得的發(fā)電機(jī)組 發(fā)電廠成本高不可用的發(fā)電機(jī)組致使機(jī)組進(jìn)行維修，老機(jī)組送外維修，老化的機(jī)組，高昂的燃油費(fèi)用，空氣質(zhì)量的限制。 8）不得不由外州的發(fā)電機(jī)傳輸電能 電力生產(chǎn)商只承諾他們那部分的容量，也在獨(dú)立系統(tǒng)操作中不得不實(shí)時(shí)買電能來平衡電力需求來實(shí)現(xiàn)他們的利潤(rùn)最大化。這些實(shí)用程序無法進(jìn)入電力長(zhǎng)期合同。當(dāng)因?yàn)檩^高的負(fù)荷需求而使現(xiàn)貨市場(chǎng)的批發(fā)價(jià)格上升，公用事業(yè)被迫以較高的價(jià)格購買電力。在供電短缺時(shí)期，獨(dú)立的電力供應(yīng)商要價(jià)3880美元/MWH代替273美元/MWH。 9）5%的電壓降落 降低電壓，提供更多的負(fù)載的想法一般應(yīng)用于東海岸像新英格蘭。5%的電壓降落實(shí)際上減少了用戶的需求，同時(shí)允許公用事業(yè)單位延長(zhǎng)在過量需求時(shí)的供應(yīng)。這是一個(gè)步驟，它允許ISOS來維持對(duì)客戶不間斷的服務(wù)從而避免旋轉(zhuǎn)停電。電壓降低5%，總功率儲(chǔ)備降低約2%。電壓降低5%不影響家庭供電，因?yàn)榧矣秒姎夂碗娏υO(shè)備是以標(biāo)準(zhǔn)電壓+/-10%電壓范圍制造的。NEMAMG1-20.45規(guī)定低電壓電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)荷和頻率，電壓上下不超過額定電壓的10%時(shí)可以正常運(yùn)作。筆者調(diào)查了降低電機(jī)工作電壓的功率方面，確定降低電壓對(duì)電機(jī)功率的影響可以忽略。 10）鼓勵(lì)在電力自由化中創(chuàng)新先進(jìn)技術(shù) 由于在轉(zhuǎn)變監(jiān)管過程中有限的新傳輸線路的建設(shè)，在很大的電力傳輸中，例如靈活交流輸電系統(tǒng)（FACTS）的先進(jìn)技術(shù)被應(yīng)用在保持無功和電網(wǎng)電壓控制上。靈魂交流輸電系統(tǒng)技術(shù)運(yùn)用高速電子控制器，先進(jìn)的控制技術(shù)，光纖，先進(jìn)的微型計(jì)算機(jī)提供正確的輸出電壓，線路阻抗以及它們之間的阻抗角。靜止無功補(bǔ)償器監(jiān)測(cè)電場(chǎng)和磁場(chǎng)，增加并聯(lián)電容或電抗來減小由于負(fù)載穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)平衡帶來的電壓變化。同步冷凝器，同步發(fā)電機(jī)，靜止無功補(bǔ)償器，靜止同步補(bǔ)償器，提供了動(dòng)態(tài)無功功率支持來保持動(dòng)態(tài)和暫態(tài)穩(wěn)定和傳輸能力。電力電子晶閘管用來在微秒級(jí)上開關(guān)電源。靜止無功（伏安特性）支持由線充電，并聯(lián)和串聯(lián)電容切換。 11）出售化石燃料、燃油及燃?xì)獍l(fā)電機(jī) 與美國(guó)其他州不同，加州的法律規(guī)定，要求出售其化石燃料、燃油及燃?xì)獍l(fā)電機(jī)，并且必須依靠獨(dú)立的電力生產(chǎn)商供電。 12）以分布式電源代替大型發(fā)電站 一些消費(fèi)者已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一種方法，以避免可能發(fā)生的拉閘限電。微型燃?xì)廨啓C(jī)、太陽能電池、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、燃料電池和柴油發(fā)電機(jī)組等分布式電源，有助于為這類備用電源創(chuàng)造可能。IEEE 標(biāo)準(zhǔn) P1547號(hào)文件為這些設(shè)備提供了標(biāo)準(zhǔn)。若能充分應(yīng)用，分布式電源將提供低成本、不間斷的電力供應(yīng)。分布式電源，即分散式電源是一種靠近用戶的模塊化發(fā)電單元。分布式電源保證了電力系統(tǒng)在系統(tǒng)故障、拉閘限電時(shí)的電力供應(yīng)，其規(guī)模從一千瓦到幾十兆瓦不等。 Ⅳ總結(jié) 電力自由化的變化趨勢(shì)因世界各地域而不盡相同，部分地區(qū)的發(fā)展較于其他地區(qū)更為成功。從電力自由化取得的經(jīng)驗(yàn)可能為一種成功的轉(zhuǎn)型鋪平道路、 美國(guó)的一些州，如加利福尼亞州，盡管對(duì)電力需求日益增漲卻還沒有新建大型發(fā)電站，造成了不斷增長(zhǎng)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展面臨電力短缺的局勢(shì)。整個(gè)太平洋西北地區(qū)的干旱條件已經(jīng)影響了水電資源可用的輸出，不能像以往一樣將電力出口出口到美國(guó)加州。由于環(huán)境的制約和公眾的反對(duì)，新的發(fā)電廠已不能在建。 由于缺少新的輸電線路，以及輸電線路的約束，都影響到大容量的輸電系統(tǒng)。 回歸價(jià)格機(jī)制可能是處理拉閘限電和電力批發(fā)價(jià)格飆升的最好的方式。 電力自由化已經(jīng)在世界其他地區(qū)成功實(shí)施。世界銀行和國(guó)際基金組織要求國(guó)家接受他們的貸款來實(shí)現(xiàn)這些國(guó)家的國(guó)有電力公司電力自由化，并作為金融援助的條件。 來自世界各地業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，這個(gè)問題根本來自加州的孤立。 Ⅴ致謝 我要感謝首席工程師Mr. Jose’ Calvo，他對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定性方面的深刻認(rèn)識(shí)和深邃的洞察力大大促進(jìn)這項(xiàng)研究，我向他表示誠摯的謝意。同時(shí)也要感謝Mr. Cornelius，他全面的想法和意見對(duì)本文的改進(jìn)起到了顯著的作用。 4