電力彈簧裝置的特點(diǎn)
電力彈簧裝置(electric spring)，簡稱ES，是一種應(yīng)用于電力系統(tǒng)中的電力電子裝置，顛覆了電力系統(tǒng)中用電量需求決定發(fā)電量的傳統(tǒng)思路，旨在實(shí)現(xiàn)用電量可隨著發(fā)電量的變化而變化，能有效緩解太陽能、潮汐能、風(fēng)能等新能源不穩(wěn)定性的問題。
當(dāng)前，電力系統(tǒng)的運(yùn)行方式是發(fā)電量根據(jù)用戶的需求而定。風(fēng)能等可再生能源發(fā)電并網(wǎng)容量正逐年增大，新能源的間隙性和不穩(wěn)定性使得其總的發(fā)電量難以準(zhǔn)確預(yù)測，這就可能造成用戶用電需求與電網(wǎng)提供電能的不匹配，上述屬性對電力系統(tǒng)的影響也越來越明顯，比如諧波污染、電壓的波動(dòng)及頻率閃變等。大型電網(wǎng)對于電壓的波動(dòng)有一定的自我調(diào)節(jié)能力，而小型孤立的微電網(wǎng)的調(diào)節(jié)能力則很弱，電壓波動(dòng)會(huì)對其用電設(shè)備產(chǎn)生不利的影響，嚴(yán)重情況下甚至?xí)p壞關(guān)鍵的用電設(shè)備。例如醫(yī)院用于監(jiān)控病人生命體征的醫(yī)療設(shè)備，對輸入電壓有非常嚴(yán)格的要求，超范圍的電壓波動(dòng)將會(huì)導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行的不可靠，有時(shí)會(huì)給醫(yī)生造成誤判，嚴(yán)重時(shí)可能危及患者的生命。
ES 雖然也是一種無功發(fā)生器，但與傳統(tǒng)的無功補(bǔ)償裝置有很大的區(qū)別 。靜止無功補(bǔ)償器和靜態(tài)無功發(fā)生器是典型的無功補(bǔ)償裝置，為電力系統(tǒng)的長期穩(wěn)定運(yùn)行提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。雖然它們都能通過無功補(bǔ)償來平抑電壓的波動(dòng)，但都是基于現(xiàn)有運(yùn)行模式，即先確定用電負(fù)荷需求量，再提供相應(yīng)的發(fā)電量。而 ES 顛覆了傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)運(yùn)行模式，使得電網(wǎng)中負(fù)載的耗能隨著新能源發(fā)電量的變化而變化，可以有效克服新能源發(fā)電不可預(yù)測的缺點(diǎn)，是一種全新的控制思路。ES 可廣泛分布于電網(wǎng)中的任意節(jié)點(diǎn)，只要存在寬電壓范圍的非關(guān)鍵負(fù)載(如電加熱器等)，ES 均可與之串聯(lián)組成智能負(fù)載用以保證關(guān)鍵負(fù)載電壓的穩(wěn)定，
（1）新能源并網(wǎng)系統(tǒng)
從一處能源的特點(diǎn)來看，新能源可分為持續(xù)性能源和時(shí)變現(xiàn)能源。生物質(zhì)能、地?zé)崮艿瘸掷m(xù)存在的能源為持續(xù)性能源，而具有不確定特性的風(fēng)能和太陽能，都屬于時(shí)變性能源。從發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來看，新能源并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)包括直接并網(wǎng)型（直接耦合型）發(fā)電系統(tǒng)和間接并網(wǎng)型（包括半耦合型和非耦合型）發(fā)電系統(tǒng)。
（2）煤礦供電系統(tǒng)穩(wěn)壓
礦井的各級變電所、各電壓等級的配電線路共同構(gòu)成了礦井供電系統(tǒng)。對礦井的供電系統(tǒng)，一般采用兩種典型的方式：深井供電系統(tǒng)、淺井供電系統(tǒng)和平硐供電系統(tǒng)。
（3）電動(dòng)汽車充電技術(shù)
電動(dòng)汽車的發(fā)展包括電動(dòng)汽車以及能源供給系統(tǒng)的研究和開發(fā)，其中能源供給系統(tǒng)是指充電基礎(chǔ)設(shè)施，供電、充電和電池系統(tǒng)及能源供給模式。電動(dòng)汽車充電技術(shù)作為一個(gè)新的科技領(lǐng)域，世界各國都置身于充電技術(shù)的研究，并擬制作充電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，為未來企業(yè)發(fā)展占據(jù)先機(jī)。充電系統(tǒng)為電動(dòng)汽車運(yùn)行提供能量補(bǔ)給，是電動(dòng)汽車的重要基礎(chǔ)支撐系統(tǒng)，也是電動(dòng)汽車商業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化過程中的重要環(huán)節(jié)。在充電系統(tǒng)中，充電站的建設(shè)需要根據(jù)電動(dòng)汽車的充電需求，結(jié)合電動(dòng)汽車充電模式進(jìn)行相應(yīng)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)。
目前，國內(nèi)對電力彈簧裝置研究還相對較少，針對電網(wǎng)電壓的波動(dòng)，無功補(bǔ)償是目前應(yīng)用最廣泛的技術(shù)，但該方法無法調(diào)節(jié)有功功率。盡管采用雙饋感應(yīng)發(fā)電的風(fēng)電場對電網(wǎng)有穩(wěn)壓功能，然而其輸出的無功功率會(huì)增大電流和損耗。針對新能源發(fā)電的間歇性特點(diǎn)，利用蓄電池、超導(dǎo)或高速飛輪等儲(chǔ)能裝置來抵消發(fā)電量與電網(wǎng)負(fù)荷之間的差異是有效解決該問題的方法之一。