湖南大学团队研发“变频”水力发电系统

文章来源: 科技日报
发布时间: 2017/9/29 10:53:00

  原标题:湖南大学团队研发变频水力发电系统  一年可多出一座三峡水电站

 

  变频空调、变频冰箱,可有听过变频水电站?28日,记者从湖南大学获悉,该校电气与信息工程学院博士吕铭晟团队,为中小水电站设计了个变频马达”--变速恒频水力发电系统。按历史水文数据测算,若全国中小水电站均变频后,一年可提升的最大发电量,相当于一座三峡水电站。在刚结束的第三届中国互联网+”大学生创新创业大赛中,该成果获得银奖。

 

  传统中小水电站,主要采用水轮-调速箱-直流励磁发电机的定速恒频发电方式,因定速,机组对水流量有固定要求,无法实现枯水季节的大量发电。该团队研发的变速恒频水力发电系统,可智能调节励磁或变流系统,确保全季节、全天侯发电,枯水期亦可不停机运行,还能完成最大水能功率捕获,灵活高效利用水能。

 

  吕铭晟算了一笔账。根据2013年全国农村水电增效扩容改造工作会议公布的数据,全国共有45000多座农村水电站,装机容量6500多万千瓦,将近3个三峡电站的装机容量。如升级改造为变频,按平均提升发电量30%折算,同比例折算成新增装机容量,则可新增1950万千瓦,将近一座三峡水电站的装机量。应用变频水电站,可为传统中小型水电站年提升发电量20%-40%。这种变速恒频发电技术,还有望改变数百年以来拦河建坝的水电建设方式,生态更友好。

 

  据悉,该发电系统的大脑,由一种多功率等级并网变流系统拓扑构成,该拓扑结构是以永磁电机或双馈电机为核心的能量转换系统,可实现380V-10kV100kW-5MW范围变速恒频并网。该核心技术已获国家发明专利10项,在《IEEE Transactions on Industrial Electronics》等行业顶级期刊上发表论文10篇。

 

  此外,变频水电站还拥有高电能质量并网技术,能提供电压更稳定、更高质量的电能。应用的水电综合云服务系统,可通过大数据分析实现水电站智能化管理。目前,中水珠江规划勘测设计有限公司等企业,已与团队签约。该项技术现已获160万元销售收入。(记者 俞慧友 通讯员 李妍蓉 曾欢欢)

 

 

(编辑:车兴明)

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