电力科技信息

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重大突破！变阻抗节能变压器提高抗短路能力

近日，由宁夏电科院主要负责研制的世界首台63 MVA 110 kV三绕组快速开关型变阻抗节能变压器顺利通过国家变压器，质量监督检验中心（沈阳变压器研究院）型式试验及突发短路试验，各项技术指标优良，满足技术规范要求。这标志着快速开关型变阻抗节能变压器研制取得重大突破，为解决变压器抗短路不足的难题及推广应用奠定了基础。

近年来，随着电网规模的快速发展、电力负荷的持续攀升，短路电流不断增大，给电力变压器的安全运行带来诸多难题，由于变压器短路电流过大而造成的故障明显增多。为解决高阻抗变压器和外接限流电抗器抗短路电流能力不足的难题，宁夏电科院联合南京南瑞集团、山东电工集团共同开展国网公司总部科技项目“快速开关型变阻抗节能变压器关键技术研究与示范应用”的研究工作。

该项目提出一种新型的变阻抗节能变压器技术，结合高阻抗变压器和限流电抗器这两种常用的限制电力变压器短路电流方法的优点，将限流电抗器与变压器进行一体化设计，通过开关控制电抗器投切。正常工作时，电抗器被快速开关短接，变压器损耗未增加；发生短路故障时，快速开关开断，电抗器接入系统，提高变压器阻抗，限制短路电流，实现阻抗的自主调节，降低短路电流对变压器的冲击。变阻抗变压器一体化设计具有损耗低、维护便捷、改造容易、对电网影响小、可调节无功和节能降耗等优点。该技术是针对提高变压器抗短路能力技术的一次重大创新，不仅可用于新生产变压器，也可用于在运变压器抗短路能力的提升改造。

来源：中国能源报

“大规模新能源发电并网运行及新型控制技术研究”通过验收

近日，由中国电科院承担的“大规模新能源发电并网运行及新型控制技术研究”项目通过国网科技部组织的验收。

为加强对大规模新能源运行控制技术的基础性、前瞻性研究，2014年国家电网公司批复立项，项目包含大规模新能源发电并网运行及新型控制技术研究、大规模风电并网研究构架与技术需求分析、大型风电场的等值建模及优化运行研究、我国海水抽蓄发展前景评估和技术需求分析等12项课题。

通过3年技术攻关，项目提出了风电场和光伏电站场站级的运行特性及控制策略；建立了大型风电场与风电场群的动态等值模型；从战略层面分析了大规模风电并网技术架构；分析了我国海水抽蓄开发前景和技术需求；提出了基于大气流场时空相关性的超短期风电功率预测方法；提出了基于机舱风速数据的风电场理论功率及弃风电量计算方法；研发了气象模式与CFD（计算流体动力学）模式相互耦合的风场精细化数值模拟平台；建立了求解混合整数规划问题软件算法包；提出了基于安全域的含风电电力系统运行风险评估与协调控制方法；建立大规模风电的机组组合优化模型，提出了混合整数规划问题的实用化求解算法；提出了集群电动汽车的智能充电控制策略；提出了一种工频电压变换到超高直流电压的设计方案。

来源：北极星风力发电网

快充新发现——薄水层材料储能更快

延长电池续航能力成为目前电池研究的重点突破课题，但是如何更快速的存储和传递电池能量呢？这就是北卡罗莱纳州立大学（NCSU）研究人员想要解决的问题。他们生产了一种材料——层状结晶氧化钨水合物，使用了原子薄的水层来调节电荷转移速度。

这项研究发表在近期的《化学材料（Chemistry of Materials）》期刊中。根据此前研究，结晶氧化钨是种具有大容量储存电能特点的电池材料，但对于储能速度来说并没有多大亮点。研究人员比较了这两种高密度电池材料：结晶氧化钨和层状结晶氧化钨水合物，层状结晶氧化钨水合物是由被原子层的水层隔开的结晶氧化钨层组成的。当对这两种材料充电10 min时，研究人员发现，正常氧化钨比水合物储存更多的能量；但在充电12 s的时候，水合物比结晶氧化钨储存更多的能量。同时研究人员还表示，水合物存储能量更快，同时还减少废热。

NCSU预计层状结晶氧化钨水合物电池能让电动汽车更快地加速。不过这项技术在目前阶段并不完美，在进行大约10 min的充电之后，正常的氧化钨实际上已经储存到更多的电量了。即便如此，这项技术还有其可用之处，汽车制造商可以将更多的选择投入到非线性加速中，因此未来电动汽车完全实现零排放应该不成问题。

来源：北极星储能网

中国电科院成功解决钛酸锂电池胀气问题

近日，由中国电力科学研究院（简称中国电科院）承担的“亚微米钛酸锂储能电池材料合成技术研究”项目通过国家电网公司验收。项目通过研究亚微米钛酸锂材料合成和掺杂改性技术，解决了钛酸锂电池的胀气问题。

作为最有应用前景的储能电池，锂离子电池在大规模储能市场的潜力巨大。随着技术进步和制造成本下降，钛酸锂电池将成为大规模储能应用的主流锂离子电池体系。但钛酸锂材料表面的钛离子催化电解液分解产生气体会导致钛酸锂电池胀气，胀气率在25%左右，而电池胀气会导致电池寿命缩短，并影响应用安全性。实现钛酸锂电池的大规模应用，必须解决这一关键问题。

中国电科院从钛酸锂材料入手，以亚微米钛酸锂材料为研究对象，采用元素掺杂技术对钛酸锂材料进行改性，降低其表面催化活性，抑制胀气副反应的发生，从而达到抑制电池胀气的目的。项目开展亚微米钛酸锂材料的不同合成技术的研究，开发了亚微米钛酸锂材料的原料预处理固相合成方法和静电纺丝合成方法，研究了亚微米钛酸锂材料的改性技术，开发了亚微米钛酸锂掺杂改性和表面包覆技术，解决了由于钛酸锂材料表面四价钛离子催化活性导致的钛酸锂电池胀气问题。

项目试制的基于改性亚微米钛酸锂材料的15 Ah钛酸锂电池经权威预测，电池寿命可达到15 418次；在55℃的环境中，30 A充放电电流下循环1 000次后，其胀气率仅有11.2%，提高了电池的安全性，推动了国家电网公司主导的储能技术产业化和实用化。

来源：国家电网报