《新装置有望破解电网 谐波污染和无功损耗难题》

  • 来源专题:能源情报网监测服务平台
  • 编译者: 郭楷模
  • 发布时间:2024-06-11
  • 科技日报讯 (实习记者李诏宇 通讯员孙嘉隆 黄宁)记者6月9日获悉,在近日召开的Y型链式网络无源滤波装置技术研发与应用成果发布会上,江苏嘉诚中贝能源科技有限公司发布Y型链式网络无源滤波补偿装置。装置能有效吸收电力系统的谐波电流、降低谐波电压,提高电能质量,减少由于谐波污染所产生的能耗。

    中国机电一体化技术应用协会流程工业分会副秘书长、高级工程师赵瑛说,装置通过不同响应频率的支路组合,组成链式结构,提升了滤波频率适应性。这有望满足不同行业电力需求,为解决电网中的谐波污染和无功损耗等突出问题提供了新选择。

    据悉,随着我国电力结构的改变和负载类型的增多,谐波、电压暂降等各种电能质量问题出现概率增加。对于电网供电能力欠发达但新能源资源丰富的地区,电能质量问题不仅会导致发出的电力接入国网侧不成功,还会提高负荷侧设备发生故障的频率。

    “电力的服务要求已经悄然从‘保电量’转向‘保电质’。加强电能质量管理,保障电力系统电能质量水平迫在眉睫。”常州市科技局四级调研员李振华说,下一步,常州市要进一步优化能源行业技术标准体系,加大力度推广应用新技术新装备,推动新能源产业与智能制造等产业深度融合,促进新能源产业向高端化、智能化、绿色化方向发展,为实现国家能源转型和绿色发展目标作出更大贡献。

  • 原文来源:http://www.cnenergynews.cn/kejizhuangbei/2024/06/11/detail_20240611164061.html
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  • 《高频谐波对电缆终端表面热点形成的影响》

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    • 编译者:guokm
    • 发布时间:2023-02-15
    • 对于非线性应力控制型电缆,高频谐波会导致电缆半导电层截断位置处的局部电场强度增大、总功率损耗密度增加,从而在电缆终端表面形成过热点;对于应力锥型电缆终端,由于材料的电导率受谐波频率变化的影响不大,总功率损耗密度也很小,因而其发热并不严重,没有热点出现。 目前,随着城市电力电缆使用量的快速增加,与之配合使用的电缆终端应用越来越普遍,但是电缆终端却是电力电缆线路中的相对薄弱环节,电缆终端击穿甚至终端炸头的事件时有发生,电缆终端的运行和维护成为困扰电力运行单位的一大难题。 伴随着最近几年的发展,交-直-交供电系统的应用,尤其是一些高压、大功率等非线性电力电子器件的广泛应用,加之接受端系统设备复杂性的增加,特别是一些大容量和非线性负载的使用,加剧了电网系统中的高频谐波等一系列问题。谐波电压中含有众多的高次谐波成分,高频谐波使设备的绝缘问题变得严重,导致设备出现热故障、击穿故障和过早损坏等一系列问题。 为理清高频谐波对电缆终端表面热点形成的影响,国网宁夏电力有限公司超高压公司、国网宁夏电力有限公司的研究人员赵庆杰、史磊、柴斌,在2022年第5期《电气技术》上撰文,对两种不同类型的电缆终端建立其电-热耦合场有限元仿真模型,并利用COMSOL仿真软件对电缆终端表面热点现象进行电-热耦合场有限元仿真,从而深入理解电缆终端表面热点受高频谐波变化影响而出现的特征,理清谐波频率对电缆终端内部瞬态电场及表面热点的具体影响。 研究人员指出,本课题所使用的电缆终端为SG型电缆终端和GEO型电缆终端。其中SG型电缆终端的非线性应力控制层材料主要成分是半导电材料,其主要作用是疏散外半导电层截断处集中的电场,当外半导电层截断处的局部电场强度增大时,其所对应的电导率成指数规律增加,有助于电场能量的释放。GEO型电缆终端利用应力锥的几何结构特点将电场分散到整个锥形结构上,能够有效控制电场强度。两种电缆终端简化模型如图1所示。   图1 两种电缆终端简化模型 研究人员表示,通过在不同谐波频率作用下对两种类型电缆终端的电场强度及总功率损耗密度的仿真分析可以得出,对于SG型电缆终端,电场强度最强处在其半导电层截断处附近,同时,在此处的电场畸变比较严重,总功率损耗密度最大,发热也比较严重,因此,此处极易形成局部热点。 随着谐波频率的增大,SG型电缆终端处的局部功率损耗密度不断升高,特别是总功率损耗密度成指数关系升高。而对于GEO型电缆终端,由于其材料的不同,电导率受谐波频率变化的影响并不大,因而总功率损耗密度也不大。 另外,随着谐波频率的增加,SG型和GEO型电缆终端的电场强度及总功率损耗密度均在增加,并且SG型电缆终端的总功率损耗密度在增长率和数值上要明显高于GEO型电缆终端,使SG型电缆终端具有明显的热效应。
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    • 编译者:郭楷模
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    • 中国科学院深圳先进技术研究院研究员戴卓君团队通过对微生物进行基因编辑,产生了具备极端环境耐受能力的孢子,从而使其在特定条件下分泌塑料降解酶。同时,团队通过塑料加工方法将孢子包埋在塑料基质中。该研究为开发新型可生物降解塑料提供了新视角和新方法,有望破解当下严重的白色污染难题。近日,相关研究成果发表于《自然-化学生物学》。 2016年,科学家发现了一种能够利用PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)作为碳源的细菌,其通过两种酶降解PET。后来,美国加州大学伯克利分校的研究人员开发了由4种单体合成的聚合物RHPs,这些单体能与目标蛋白表面相互作用,使降解酶在塑料加工过程中保持稳定性。然而,RHPs合成难度高,且难以适应塑料加工的高温环境。 长期以来,许多微生物进化出针对恶劣环境条件的抵抗力。当处于不再适合生存和繁殖的极端环境时,细菌会转变成孢子的形式,以耐受极端的干燥、温度和压力。 在该研究中,戴卓君团队利用合成生物学方法改造枯草芽胞杆菌,将可控分泌塑料降解酶的基因线路导入其中,并在二价锰离子的胁迫环境中,迫使枯草芽胞杆菌“休眠”,形成孢子形态。产生的孢子带有编辑的基因,相比细菌具备了针对高温、高压、有机溶剂和干燥的耐受性。 他们将工程化改造的孢子溶液与聚己内酯(PCL)塑料母粒直接混合,制备出性能稳定的“活”塑料。测试结果表明,这种活体塑料与PCL普通塑料在屈服强度、应力极限、最大形变量和熔点等参数上均无显著区别。在日常使用环境中,孢子保持休眠状态,塑料也可保持稳定的使用性能。 研究发现,孢子被释放及激活后,活体塑料可以在六七天内迅速降解,而传统PCL塑料在21天后依旧剩余约40%的分子量。研究团队还使用单螺杆挤出机进行了小规模工业化测试,发现活体塑料具有快速、高效的降解效率。 研究团队还验证了该系统的普适性。他们将带有绿色荧光质粒的孢子分别与聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯、聚乳酸、聚羟基脂肪酸酯、PET进行混合加工,发现即使从加工温度为300摄氏度的PET塑料中释放出来的孢子,依旧可以复苏并重新表达绿色荧光,为制作其他基底的活体塑料奠定了良好的基础。 相关论文信息: https://doi.org/10.1038/s41589-024-01713-2