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      新聞資訊

      智能變壓器:讓智能電網更加聰明

      編輯:│ 發表時間: 2011/6/14│ 瀏覽次數:4306
        新的智能變壓器可快速為汽車充電,并使電網減少耗電3%,相當于美國全年太陽能電池板發電量好幾倍。
        新的基于半導體的設備管理電網電力使“智能電網”更加聰明。它們將使電動汽車快速充電,并讓公共事業機構可以合并大量太陽能和風電,不會造成停電或電壓浪涌(powersurges)。這些設備的研發者是很多小機構,其中有一些機構最近得到的新基金,是來自先進研究項目局能源處(ARPA-E)和國家科學基金會。
        智能變壓器:智能固態電子變壓器原型,是電力研究所研制的。它比今天的變壓器更小,用途更廣。左邊的模塊把電網高壓交流電轉換成直流電。右邊是一個變壓器,把電力轉換成120伏的交流電,就是標準的墻壁電源插座出口電壓。右邊插座是另外二個接口,一是240伏特交流電,另一個是400伏直流電。
        公用事業機構開始推出智能電網,都是集中于收集信息,比如及時測量用電所使用的智能電表就安裝在家庭和企業。但是,隨著智能電網的發展,他們將增加一些裝置,比如智能固態變壓器,這會加強對線路功率流的控制,亞歷克斯?黃(AlexHuang)說,他是國家研究基金會一個研究中心的主任,這個中心就開發這種設備?!叭绻悄茈姳硎侵悄茈娋W的大腦,”他說,“固態變壓器設備就是肌肉?!边@些設備將有助于改變電網,原來的系統中功率流是單向的,就是從電站到消費者,轉變后的系統中業主和企業也普遍發電。
        今天的變壓器是單一功能的設備。它們改變電壓,從一種水平變為另一種,比如從高電壓變為低電壓,高電壓就是家用的120伏或240伏配電水平。新的固態變壓器靈活得多。他們使用晶體管和二極管以及其他基于半導體的裝置,不像電腦芯片所使用的晶體管,這些晶體管根據設計可以處理高功率水平和非??焖俚那袚Q。根據公用事業公司或家庭的信號,它們可以改變它們所產電力的電壓和其他特征。它們可以輸出交流電或直流電,或并入風力發電機和太陽能電池板的交流電和直流電,并改變頻率和電壓,以適應電網需要。它們有處理器和內置的通信硬件,能夠連通公用事業機構運營商,以及其他智能變壓器和消費者。
        這種設備非常靈活,研究人員仍然在研究如何最好地使用它。有幾種可能性。今天,在家里給電動汽車充電需要許多小時,即使插入一個專用充電器,配有220/240伏電路,而不是更常見的110/120伏插座,也很慢。直流充電器充電可以節省時間,充電充滿一個24千瓦小時的電池,就像新的日產Leaf中的電池,可以由8小時降低到30分鐘,但它們效率不高,會浪費約百分之10至百分之12的電力,就是充進去的電力。新的變壓器可取代這些專用充電器,而且它們更有效率,只浪費大約百分之四的電力,阿林達姆?梅特拉(ArindamMaitra)說,他是電力科學研究院的高級項目經理,這家研究院正在開發智能變壓器。
        更重要的是,由于這種變壓器有通信和處理能力,如果幾個鄰居接通自己的汽車同時充電,變壓器可以防止電路過載,因為它可以放慢或推遲充電,這要根據消費者的喜好和公用事業機構的價格信號。同樣的設備也可以用來傳送直流電,就是從太陽能電池板傳送到電網,這就就會摒棄一些設備,這些設備目前用于轉換太陽能電池板的功率,并消除電壓波動,這些波動不消除就可能導致電池板斷開并停止產生電力。

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