就加強(qiáng)電力電子技術(shù)在電網(wǎng)中的應(yīng)用分析

陳建兵

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會的進(jìn)步，電子科技水平逐漸提高，電子電力技術(shù)飛速發(fā)展，成為了電力系統(tǒng)中的重要組成部分。不僅如此，信息技術(shù)的發(fā)展使得智能電網(wǎng)向信息化、數(shù)字化、自動化轉(zhuǎn)變。我國的智能電網(wǎng)一體化程度高，擁有較為先進(jìn)的信息技術(shù)平臺作為支持，能夠很好的實現(xiàn)信息化、自動化。然而，在我國的電力系統(tǒng)中仍然存在很多問題，如何加強(qiáng)電力電子技術(shù)在電網(wǎng)中的應(yīng)用成為我們研究的重要課題。文章旨在針對智能電網(wǎng)對電力電子技術(shù)的需求進(jìn)行分析，并就加強(qiáng)電力電子技術(shù)在電網(wǎng)中的應(yīng)用措施進(jìn)行論述，有不足之處，還請指教。

關(guān)鍵詞：電力；電子；電網(wǎng)

近些年，我國各項事業(yè)都在蓬勃發(fā)展，科技和信息技術(shù)都不斷的發(fā)展和進(jìn)步，電力的重要性也逐漸突顯出來，用電需求、用電途徑的增多使得電力電子技術(shù)面臨巨大的壓力，并且隨著用電量的急劇增加，出現(xiàn)了全球范圍內(nèi)的環(huán)境破壞、能源短缺的情況，電力資源的利用和保護(hù)問題也日益嚴(yán)重起來，因此，運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)不斷加強(qiáng)電力電子技術(shù)在電網(wǎng)中的應(yīng)用，為我國環(huán)境資源的保護(hù)、經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)成為我們眼前最重要的任務(wù)之一。結(jié)合多年的工作經(jīng)驗對加強(qiáng)電力電子技術(shù)在電網(wǎng)中的應(yīng)用措施進(jìn)行探究，希望可以以此文章推動我國電力事業(yè)的發(fā)展。

1 簡析電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的作用

隨著我國電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，社會用電需求的不斷增加，電力電子技術(shù)在電網(wǎng)中的作用將會越來越重要。在智能電網(wǎng)運(yùn)行的過程中我們將會面對很多問題：何如使智能電網(wǎng)在一個相對較為安全的環(huán)境中運(yùn)行？如何是電子設(shè)備運(yùn)行的更加穩(wěn)定？如何提高電子設(shè)備的質(zhì)量？筆者將在下文中一一進(jìn)行論述。

1.1 對設(shè)備的可靠性、電網(wǎng)的安全性的保障作用

盡管目前的電力電子技術(shù)發(fā)展迅速，應(yīng)用廣泛，但是其實質(zhì)的系統(tǒng)并沒有得到完善。在智能電網(wǎng)運(yùn)行的過程中最重要的問題就是其運(yùn)行的安全性。不僅如此，在電力實業(yè)中，有很多電網(wǎng)結(jié)構(gòu)都存在著不同程度的漏洞與問題，這都需要電力企業(yè)不斷加強(qiáng)智能電網(wǎng)的建設(shè)。此外，我國頻頻發(fā)生的自然災(zāi)害等都對電網(wǎng)的安全運(yùn)行造成階段的隱患，針對這種情況，電力企業(yè)一定要不斷引進(jìn)先進(jìn)的裝置對電力系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)配以保證智能電網(wǎng)安全、可靠的運(yùn)行。

1.2 滿足社會對電能的需求，不斷提高電能的質(zhì)量問題

隨著人們生活水平的提高、工業(yè)化程度不不斷加深，對電能的需求量越來越大，對電能質(zhì)量的要求也越來越高。有數(shù)據(jù)顯示，美國曾經(jīng)因為電能的質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，導(dǎo)致?lián)p失了千億美元，由此可見，保證電能質(zhì)量的重要性。因此電力企業(yè)一定要不斷引起先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，盡可能的提高智能電網(wǎng)的輸配電率，對電能質(zhì)量進(jìn)行優(yōu)化，同時，這也體現(xiàn)出電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的重要作用。

1.3 能夠有效的促進(jìn)可再生能源的利用

太陽能、風(fēng)能等是目前應(yīng)用比較廣發(fā)的可再生能源，目前我國的陸地風(fēng)能和光伏發(fā)電資源主要集中在東北、華北等地區(qū)，相關(guān)數(shù)據(jù)表明，截至到2020年，我國的風(fēng)能產(chǎn)電可以達(dá)到一千到一千五百億瓦特，光伏發(fā)電可以達(dá)到二百億瓦特，其中將風(fēng)力發(fā)電得到的電能投入到千瓦級基地的開發(fā)中，將太陽能發(fā)電則呈現(xiàn)出分散接入和大規(guī)模開發(fā)的特點?？稍偕茉撮_發(fā)的大規(guī)模性、分散性對電網(wǎng)的安全運(yùn)行提出了更高的要求。促進(jìn)可再生能源發(fā)展的關(guān)鍵因素之一就是要利用智能電網(wǎng)的建設(shè)對可再生能源的調(diào)度與控制經(jīng)行預(yù)測與把握。這一切都需要加強(qiáng)電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用，只有充分的利用電力電子技術(shù)才能保證各種可再生能源發(fā)電的大規(guī)模、遠(yuǎn)距離輸送，使智能電網(wǎng)能夠更好的容納、適應(yīng)可再生能源，進(jìn)而提高清潔能源的比重，對全球氣候變暖的現(xiàn)狀起到一定的緩解作用。

1.4 節(jié)能減排技術(shù)的需要

實踐證明，節(jié)能減排是一項歷時漫長、進(jìn)展復(fù)雜的艱巨性工作，國家的相關(guān)部門如電監(jiān)會、國家發(fā)展和改革委員會等也加大了對節(jié)能減排工作的重視程度，并且對全國的節(jié)能減排工作進(jìn)行了檢查，調(diào)查結(jié)果顯示，要想不斷的提高清潔能源的利用率一定要突破電力電子中的瓶頸技術(shù)，通過利用較為可靠的電力電子技術(shù)裝置來提高電能的輸送能力，在最大程度上做到節(jié)能減排。

2 加強(qiáng)電力電子技術(shù)在電網(wǎng)中應(yīng)用的有效措施

電力電子技術(shù)在電網(wǎng)中具有十分重要的作用，要想保證智能電網(wǎng)安全、良好的運(yùn)行，首先就要加強(qiáng)電力電子技術(shù)在電網(wǎng)中的應(yīng)用。筆者將在下文中對加強(qiáng)電力電子技術(shù)在電網(wǎng)中應(yīng)用的措施進(jìn)行簡單介紹。

2.1 解析高壓直流輸電技術(shù)的應(yīng)用

在直流輸電的過程中，只有輸電環(huán)節(jié)的電能是直流電，在發(fā)電和用電的過程中都是交流電，然后在終端處加高壓，使交流電再變成直流電輸送到直流輸電線中，加壓后的直流電經(jīng)過逆變器又變成了直流電，最后通過環(huán)流變壓器將剩余的電能輸送到用電系統(tǒng)中。這種在直流輸電的過程中加壓的技術(shù)具有獨(dú)特的優(yōu)點，那就是能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離、大功率輸電，不僅如此，它還可以處理清潔能源穩(wěn)定性的問題。

2.2 解析柔性的交流輸電技術(shù)的應(yīng)用

柔性的交流輸電技術(shù)是一項非常重要的技術(shù)，在新能源和清潔能源的并網(wǎng)方面起到十分重要的作用，其中包含了很多技術(shù)如：微電子技術(shù)、控制技術(shù)以及通訊技術(shù)等，柔性的交流輸電技術(shù)能夠在最大程度上提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性及與運(yùn)行速度，還可以提高交流輸電的靈活性，最終提高交流電的輸電速度。作為我國智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)，特高壓輸電子對其起到很重要的作用，因此，一定要充分的考慮新能源和清潔能源的隔離以及接入問題，而柔性的交流輸電技術(shù)恰好可以緩解這一問題，這也是人們越來越重視該技術(shù)的原因之一，不僅如此，還有很多供電企業(yè)將柔性的交流輸電技術(shù)與先進(jìn)的控制技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，以在最大程度上降低損耗，確保輸電過程的安全可靠性。

2.3 解析智能開關(guān)的應(yīng)用

所謂智能開關(guān)指的就是在電流或者電壓的指定位置可以斷開或者閉合電路。智能開關(guān)主要由殼體、分開關(guān)、總開關(guān)以及總電源開關(guān)組成，總電源開關(guān)可以對整個系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)；幾個分開關(guān)是整體結(jié)合式的，具有過流和防止漏電的功能，可以保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行，確保家用電器不受到影響。此外，隨著我國科技的不斷進(jìn)步，智能電網(wǎng)的級別也不斷升高，智能開關(guān)的功能和質(zhì)量也在逐漸升高。

2.4 解析高壓變頻技術(shù)的應(yīng)用

高壓變頻技術(shù)的最大優(yōu)勢就是它能夠節(jié)約百分之三十的電，但是該項技術(shù)的成本較高，在運(yùn)行的過程中容易產(chǎn)生污染，如果在電力企業(yè)應(yīng)用該項技術(shù)一定會體現(xiàn)出非常優(yōu)越的技能性，如果工程應(yīng)該該項技術(shù)則會更好的實現(xiàn)節(jié)能減排。目前我國有很多生產(chǎn)高壓變頻設(shè)備的工廠，大多數(shù)都是采用多電平技術(shù)，而其他類型的高壓變頻器也得到了很大的發(fā)展空間，如混合結(jié)構(gòu)技術(shù)、中亞三電平技術(shù)等，這些技術(shù)具有很多優(yōu)點，如結(jié)構(gòu)緊湊、密度精藝高、控制靈活等。

2.5 FACTS技術(shù)的應(yīng)用

FACTS技術(shù)主要指的是將電力電子設(shè)備作為基礎(chǔ)，將現(xiàn)代控制技術(shù)與之進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，達(dá)到快速靈活控制原有交流輸電系統(tǒng)參數(shù)及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的目的，進(jìn)而達(dá)到提高線路輸送電能的能力，并增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性。近些年，隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，F(xiàn)ACTS技術(shù)也有了突破，將原先的半控制器件的靜止無功補(bǔ)償器升級為可關(guān)斷器件的靜止同步補(bǔ)償器，將可控串補(bǔ)技術(shù)升級為統(tǒng)一潮流控制器，F(xiàn)ACTS技術(shù)的這一系列轉(zhuǎn)變升級都證明了該項技術(shù)的活力和可發(fā)展空間。此外，我國的能源分布與資源需求是逆向分布的，這就需要充分實現(xiàn)大范圍的能源的轉(zhuǎn)移，而提高線路的輸送能力成為解決這一問題的關(guān)鍵因素。此外，還需要解決大范圍轉(zhuǎn)移能源過程中產(chǎn)生的潮流調(diào)控、系統(tǒng)震蕩、電壓不穩(wěn)定等問題。

2.6 電能質(zhì)量技術(shù)的應(yīng)用

一般工業(yè)上對電能質(zhì)量技術(shù)的需求比較大，這也促進(jìn)了相關(guān)技術(shù)和領(lǐng)域的發(fā)展。國家上有很多國家在電能質(zhì)量技術(shù)方面已經(jīng)達(dá)到了相當(dāng)高的水平，如美國、日本、印度等。目前在國際上針對提高電能質(zhì)量的技術(shù)裝置包括有源電力濾波器、動態(tài)電壓調(diào)節(jié)器等。要想使電能質(zhì)量技術(shù)在智能電網(wǎng)中得到廣泛應(yīng)用，首先就要逐漸完善電能質(zhì)量的評估標(biāo)準(zhǔn)與等級劃分要求，并且針對供電接口的經(jīng)濟(jì)性方面要建立內(nèi)部技術(shù)等級評估體系和用戶關(guān)于經(jīng)濟(jì)性的評估體系，建立健全相關(guān)的法律法規(guī)，促進(jìn)智能電網(wǎng)"經(jīng)濟(jì)性"運(yùn)行。

3 結(jié)束語

通過論述，我們可以清晰的認(rèn)識到目前我國在電力電子技術(shù)方面的缺陷。電能是一個國家發(fā)展的基礎(chǔ)組成部分，加強(qiáng)電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用對于我國電力事業(yè)的發(fā)展、整個社會的進(jìn)步都起到十分重要的作用。這使我們的電力工作人員承受巨大的壓力、面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。盡管我國目前的電力電子技術(shù)還不是很完善，在智能電網(wǎng)的應(yīng)用中還存在很多問題，在未來探索的道路上更是充滿坎坷，但是我堅信，天道酬勤，只要我們廣大奮斗的電力事業(yè)第一線的工作人員恪盡職守、無私奉獻(xiàn)，不斷對加強(qiáng)電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用獻(xiàn)謀獻(xiàn)策，對我們的未來充滿信心，踏實肯干、務(wù)實求真，一定能夠在最大程度上推動我國電力事業(yè)的發(fā)展，是電力電子技術(shù)更好的應(yīng)用于智能電網(wǎng)中，為我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會的進(jìn)步獻(xiàn)出自己的一份力量。

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