电气工程专业导论讲解学习

• 同年 “新能源利用与电气控制实验教学 中心”被评为国家级实验教学示范中心。
电力系统的实验室
• 电力系统的实验投资很大，而且实验多数 是强电。所以对实验室、实验设备的要求 就比较高，我们实验室的技术与设备在全 省都是拔尖的，这从实验室配评为国家级 实验中心可以看出。
分布式发电实验室
• 隶属电气与自动化专业中心实验室，用房 面积400平方米，固定资产总值500多万元。
20世纪50年代以后，人们 对电力的需求增长得更快，电 力系统的规模发展得更大，交 流输电的局限性在生产实践中 也表现得更为明显，于是直流 输电技术又重新为人们所重视。
1954年，瑞典在本土和果特兰岛之间建成一 条海底电缆直流输电线，是世界上第一条工 业性的高压直流输电线。此后，许多国家也 积极地开展了高压直流输电的研究和建设工 作。六十年代可控硅整流元件(简称可控硅元 件，又称晶体闸流管或晶闸管)的出现，为换 流设备的创造开辟了新的途径，高压直流输 电也出现了新的前景。
对于国民经济而言，没有电力，国民经济要倒退一百 年。
四、教学情况
我们系电力系统及其自动化方向现有教 师12人，其中教授4人，副教授2人。有博士 学位的教师7人，在读博士4人。
有校级精品课程一门（电力工程基础） 电力系统及其自动化四 教学团队是校级教 学团队。
实验教学情况
• 2009年，“电力系统及其自动化”专 业实验室被评为校级实验教学示范中心；
• 法国物理学家德普勒提出：如果输电电源选 择得足够高，即使沿着电报线路也可能输送 较大的功率到较远的距离。
• 1882年，德普勒用装设在米斯巴赫煤矿 中的直流发电机，以1500－2000伏电 压，沿着57公里的电报线路，把电力送 到在慕尼黑举办的国际展览会上，完成
了第一次直流输电试验，也是有史以来 的第一次直流输电试验。
一个完整的发电、传输、用电系统
• 电能的质量标志 • 1、电压
用户电压偏差在±5％之内。 • 2、频率
用户频率偏差在±(0.2-0.5)Hz之内。 • 3、波形
要求电力系统的供电电压（或电流）的 波形为正弦波。
三峡水电站
全国最大的火力发电厂江苏谏壁发电厂
大型电力变压器
配电变压器
三、电力系统与国民经济
• 1972年加拿大Eel River建成了世界上第 一个采用可控硅换流元件的直流工程。
近年来，大型直流输电工程不断出现。 据IEEE统计，截至1996年底，世界上 已投运的直流工程已有56项，输电容量 达54.166GW。可以预见，直流输电在 未来的电力系统中将有更大的发展。
二、电力系统的基本概念
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分布式发电实验室
• 分布式发电实验室是学/硕/博士点一级学科 “电气工程”的教学实验室。本实验室以 本科实验教学为中心，加强研究生培养和 科研基地建设，推进学科学位建设发展。 现为“电气工程及其自动化”和“自动化” 专业本科生、“电力系统及其自动化”、 “电力电子与电力传动”、“检测技术与 自动化装置”等专业硕士生、“电气工程” 一级学科博士生的实验教学与科研基地。
五、发展研究情况
1、柔性输电系统 FACTS是英文Flexible Alternate Current
Transmission System（柔性输电系统）的缩 写。IEEE FACTS工作小组为此给出的定义 是：装有电力电子或其他静止型控制器以加 强可控性和增大电力传输能力的交流输电系 统。所谓“柔性”概念主要是指依靠电力电 子技术实现控制过程的快速性、精确性、连 续性、柔韧性和有效性。
• 发电厂 发电厂包括：火力、水力、核电、太
阳能、风能、燃料电池、地热电厂等 等。。。 • 电力系统
由发电机、变压器、输电线路以及用 电设备连接而成的整体就是电力系统。该 系统起着电能的生产、输送、分配和消费 的作用。
• 电力系统的基本任务
保证对用户不间断地供给充足、可靠、 优质而廉价的电能，是电力系统的基本任 务。
电气工程专业导论
一、电力系统的历史
早在1833年，世界上诞生了第一台电机。 居今已有160多年的历史。
最先诞生的是直流电机，继而是感应电机、 同步电机，以及各类控制电机和特种电机。
• 人们对电力的应用和认识以及电力科学的发 展都是首先从直流电开始的。
• 19世纪初期发展起来的信号传输－电报，虽 然传输的电流是很微弱的，但是人们从此得 到启发，并应用于电力传输。
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按照实验教学要求划分为：分布式发
电系统实验、轻型直流输电系统实验、模
拟风力发电并网系统实验、光伏发电并网
系统实验等实验，以及博/ 硕士生相关实验
和科研等。
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• 实验室有我院率先自行研制成功的主要实验仪器 设备有：分布式发电系统实验装置、水轮/汽轮动 模发电机组、(交/直/交)轻型直流输电子系统、模 拟风力发电并网子系统、光伏发电并网子系统、 燃料电池发电并网子系统、超级电容蓄能发电并 网子系统、多线路柔性组合高压输电网络模拟子 系统、负荷调控PLC控制子系统、气象站子系统、 工业视频监控与集中测控操作实验台、系统仿真 与动态模拟实验软件及配套设备和仪器仪表，完 整配备了准工业级分布式发电系统的各实验环节。
以后，直流输电的电压、功率和距离曾分 别达到125KV，20MW和225公里。但是， 由于当时采用直流发电机串联组成高压直流 电源，受端的电动机也是用串联方式运行的。 不但高电压大容量直流电机的换向有困难， 而且串联的运行方式比较复杂，可靠性差， 因此直流输电在当时没有得到进一步的发展。
• 与此同时，随着生产的发展和电能需求 的不断增长，从十九世纪八十和九十年 代，人们逐步掌握了多相交流电路原理， 创造了交流发电机、变压器和感应电动 机。因为交流电的发电、变压、输送、 分配和使用都很方便，而且经济、安全 和可靠。因此，交流电就几乎完全代替 了直流电，并发展成今日规模巨大的电 力系统。
FACTS概念最早由美国 EPRI的Hingorani 博士提出，经过十几年发展，已取得突飞猛进 的发展。
FACTS（柔性输电系统）的主要功能
较大范围控制潮流使之按指定路径动；
保证输电线负荷接近热稳定极限且不过 负荷；