試論電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用

摘 要：電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，是保證居民正常生活、工農(nóng)業(yè)安全生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定快速發(fā)展的重要基礎(chǔ)。隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步，大區(qū)電網(wǎng)互聯(lián)初具規(guī)模，電網(wǎng)所要承載的負(fù)荷越來越大，受到干擾的因素也越來越多。在這種情況下，如何運(yùn)用電力工程技術(shù)，保證智能電網(wǎng)的快速建設(shè)及正常運(yùn)行，成為廣大同行不得不嚴(yán)肅面對、認(rèn)真分析、深入研究的問題。文章就這一問題提出作者膚淺的見解，以期與大家交流溝通。

關(guān)鍵詞：電力工程技術(shù)；智能電網(wǎng)；概念；應(yīng)用

電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用，對于節(jié)省能源消耗、保障供電安全、排除系統(tǒng)故障、解決能源危機(jī)等都大有裨益。本文在介紹智能電網(wǎng)的概念的同時(shí)，從電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、通信系統(tǒng)、電力電子設(shè)備、智能調(diào)度技術(shù)、高級測量體系、高級配電自動化、能源接入這七個(gè)方面，對于電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中的運(yùn)用做具體分析，進(jìn)而明確電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)中所發(fā)揮的重要作用及產(chǎn)生的深遠(yuǎn)影響。

1 智能電網(wǎng)的概念

所謂智能，即為自動化。智能電網(wǎng)是指整個(gè)供電網(wǎng)絡(luò)都實(shí)現(xiàn)自動化，在整個(gè)供電系統(tǒng)中，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對每一個(gè)用戶及節(jié)點(diǎn)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，同時(shí)能夠保證整個(gè)發(fā)電、輸電及用電環(huán)節(jié)的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)上的電流和信息都做雙向流動。

2 電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用

2.1 構(gòu)建穩(wěn)定、靈活的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)

在我國，對電力系統(tǒng)造成不利影響的因素有很多，為了克服這些不利因素，對我們的技術(shù)提出了更高的要求。比如，針對我國能源分布不均、生產(chǎn)力分布失衡等現(xiàn)象，我國相繼開展了特高壓聯(lián)網(wǎng)工程、直流聯(lián)網(wǎng)工程、點(diǎn)對點(diǎn)或點(diǎn)對網(wǎng)送電工程的建設(shè)。在這些工程的建設(shè)過程中，如何優(yōu)化電網(wǎng)規(guī)劃、提高電網(wǎng)的安全性、穩(wěn)定性與靈活性，成為我們所要面臨的主要技術(shù)難關(guān)。充分開發(fā)與利用電力工程技術(shù)，構(gòu)建堅(jiān)強(qiáng)、靈活的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，提高電網(wǎng)應(yīng)對自然災(zāi)害與人為破壞的能力，是智能電網(wǎng)建設(shè)的重要環(huán)節(jié)。

2.2 構(gòu)建全方位、立體化的通信系統(tǒng)

隨著智能電網(wǎng)建設(shè)的范圍越來越廣、負(fù)荷越來越重，對網(wǎng)絡(luò)安全的要求也越來越高。如今的通信系統(tǒng)，不僅需要對智能電網(wǎng)的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，同時(shí)還需要對電網(wǎng)的運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行分析，對潛在危害進(jìn)行預(yù)測、對實(shí)時(shí)干擾做出響應(yīng)，甚至對某些故障進(jìn)行排查。與此同時(shí)，我們還要不斷擴(kuò)大通信系統(tǒng)的監(jiān)控范圍，只有構(gòu)建全方位、立體化的通信系統(tǒng)，才能滿足智能電網(wǎng)建設(shè)發(fā)展的需求，才能保障持續(xù)、穩(wěn)定、安全的供電。

2.3 裝配先進(jìn)的電力電子設(shè)備

先進(jìn)的電力電子設(shè)備在智能電網(wǎng)中發(fā)揮以下作用：

2.3.1 隨著社會經(jīng)濟(jì)與文明的進(jìn)步與發(fā)展，人們對于電能的需求也越來越多樣化，這就需要在智能電網(wǎng)建設(shè)中，裝配先進(jìn)的電力電子設(shè)備，對電能質(zhì)量進(jìn)行提高與控制，以滿足不同用戶對電能的需求。

2.3.2 電力電子設(shè)備在發(fā)電、輸電、配電和用電的各個(gè)環(huán)節(jié)都發(fā)揮著重要作用。目前，在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的電力電子設(shè)備，大部分都是應(yīng)用了了全控型大功率電力電子器件、各種新型的高性能多電平大功率變流器拓?fù)浜虳SP全數(shù)字控制技術(shù)，這些設(shè)備小到多功能固態(tài)開關(guān)，大到輸電系統(tǒng)裝置，都各盡其能，為電力的順利生產(chǎn)、輸送與使用“保駕護(hù)航”。

2.4 智能調(diào)度技術(shù)和支持系統(tǒng)

實(shí)現(xiàn)調(diào)度控制的智能化，是電力工程技術(shù)的一大突破，也是智能電網(wǎng)建設(shè)的必然需求。而構(gòu)建智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)，則是實(shí)現(xiàn)智能調(diào)度的前提與保障。通過構(gòu)建智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)，能夠擴(kuò)大調(diào)度系統(tǒng)控制范圍、優(yōu)化資源配置、提高電網(wǎng)抵御風(fēng)險(xiǎn)的能力，可謂一舉多得。在實(shí)現(xiàn)調(diào)度控制智能化的基礎(chǔ)上，我們對電力工程技術(shù)進(jìn)行了進(jìn)一步的研究與開發(fā)，形成了一套基于廣域同步信息的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)和緊急控制一體化的新理論與新技術(shù)。這一理論與技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用，大大加強(qiáng)了我們對電網(wǎng)運(yùn)行中電力系統(tǒng)元件的控制能力、對緊急情況的處理能力、對電網(wǎng)故障的復(fù)原能力，從根本上提高了電網(wǎng)的安全防御性能與穩(wěn)定運(yùn)行性能。

2.5 高級測量體系

電能既是商品，又是寶貴的能源，如何在滿足用戶的用電需求的同時(shí)，最大程度的節(jié)省能源，也是智能電網(wǎng)建設(shè)中我們應(yīng)該充分考慮的問題。通過構(gòu)建入網(wǎng)和分布式管理的智能化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，可以幫助我們同時(shí)了解電網(wǎng)運(yùn)行情況和用戶的用電信息，并且能夠智能選擇最為方便快捷、經(jīng)濟(jì)安全的方式將電能輸送給終端客戶。這對于優(yōu)化資源配置，提高電網(wǎng)運(yùn)行的安全性以及提高能源利用效率都有重大意義。因此，在智能電網(wǎng)建設(shè)中，我們要積極構(gòu)建高級測量體系，將電能用戶納入到電力市場當(dāng)中，通過監(jiān)控他們的用電情況，總結(jié)出他們的用電規(guī)律，依據(jù)具體情況進(jìn)行電能輸配，并實(shí)行分時(shí)電價(jià)、用戶側(cè)管理等方法，形成智能化的用戶管理與服務(wù)體系。如此一來，在提高服務(wù)質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、減少能源浪費(fèi)的同時(shí)，還能夠促進(jìn)電力工程技術(shù)的進(jìn)一步推廣與研發(fā)，將電能供應(yīng)與移動通信、寬帶業(yè)務(wù)、電視信號轉(zhuǎn)播業(yè)務(wù)等進(jìn)行整合，擴(kuò)大智能電網(wǎng)的功能范疇。

2.6 高級配電自動化

所謂高級配電自動化，包含系統(tǒng)的監(jiān)視與控制、配電系統(tǒng)管理功能和與用戶的交互。高級配電自動化不僅需要對電力工程技術(shù)有更高的要求，對電力電子設(shè)備的精密程度也有更高的要求，需要一個(gè)復(fù)雜的控制系統(tǒng)作為依托。

2.7 能源接入

此處的能源接入主要指可再生能源和分布式能源兩種：

可再生能源包括風(fēng)能、太陽能、沼氣等，這些能源的優(yōu)點(diǎn)是取之不盡，用之不竭，能夠很好地解決能源危機(jī)問題。而缺點(diǎn)在于這些能源主要分布在戈壁、沙漠等極為偏遠(yuǎn)的地區(qū)，這些地區(qū)的自然條件惡劣，容易對電網(wǎng)造成不利影響，且不利于電能的輸送與儲備，因而影響供電的穩(wěn)定性與安全性。

分布式能源包括分布式發(fā)電和分布式儲能，其中分布式發(fā)電可以通過風(fēng)力發(fā)電、海洋能發(fā)電、燃料電池等技術(shù)完成；分布式儲能則通常采用蓄電池儲能、超導(dǎo)儲能和飛輪儲能等形式。

無論對于可再生能源來說，還是分布式能源來說，如何保證電力的規(guī)模接入與遠(yuǎn)距離輸出，都是智能電網(wǎng)建設(shè)中要面臨的重要難關(guān)，也是未來電力工程技術(shù)的主要攻克方向。

3 結(jié)束語

電力工程技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，以及在智能電網(wǎng)建設(shè)中的廣泛應(yīng)用，給我國電力系統(tǒng)帶來了劃時(shí)代的變革。本文提及的，只是電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中較為典型以及常見的應(yīng)用，希望本文能起到拋磚引玉的作用，引起廣大同行對于電力工程技術(shù)的關(guān)注，不斷推進(jìn)技術(shù)研發(fā)，并將其與智能電網(wǎng)建設(shè)緊密結(jié)合起來，推動我國電力事業(yè)的蓬勃發(fā)展。

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