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可为传统中小型水电站年提升发电量20%—40%

作者:发布时间:2019-05-17 17:08

科技日报长沙9月28日电(记者俞慧友 通讯员李妍蓉 曾欢欢)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。

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-10kV、100kW-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。

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。”

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。

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。

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