先進(jìn)電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

廣西經(jīng)濟(jì)職業(yè)學(xué)院 黃實(shí)批

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先進(jìn)電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

廣西經(jīng)濟(jì)職業(yè)學(xué)院 黃實(shí)批

【摘要】近年來(lái)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，在這個(gè)過(guò)程中我國(guó)電力行業(yè)迎來(lái)了難得的發(fā)展機(jī)遇，同時(shí)為了滿足更大的用電需求，電力企業(yè)必須提升供電水平和輸電水平，這對(duì)電網(wǎng)中相應(yīng)技術(shù)應(yīng)用提出了更高要求。我國(guó)電網(wǎng)未來(lái)發(fā)展的核心方向就是智能電網(wǎng)，智能電網(wǎng)中應(yīng)用電力電子技術(shù)對(duì)于提升智能電網(wǎng)輸電效率、安全性、穩(wěn)定性都具有重要意義，所以相關(guān)部門(mén)和企業(yè)應(yīng)當(dāng)強(qiáng)化對(duì)智能電網(wǎng)中先進(jìn)電力電子技術(shù)應(yīng)用的研究。

【關(guān)鍵詞】電力電子技術(shù)；智能電網(wǎng)；應(yīng)用

筆者將分析智能電網(wǎng)中電力電子技術(shù)的作用，并在此基礎(chǔ)上對(duì)智能電網(wǎng)發(fā)展問(wèn)題進(jìn)行探索，最終對(duì)電力電子技術(shù)的有效應(yīng)用進(jìn)行研究，以期為我國(guó)智能電網(wǎng)發(fā)展提供助力。

1　先進(jìn)電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的作用

1.1穩(wěn)定電網(wǎng)，促進(jìn)電網(wǎng)優(yōu)化

互動(dòng)性強(qiáng)是智能電網(wǎng)區(qū)別于傳統(tǒng)電網(wǎng)的重要特點(diǎn)，所以對(duì)其適應(yīng)變化能力、應(yīng)對(duì)環(huán)境變更能力、應(yīng)對(duì)用戶需求能力提出更高要求。智能電網(wǎng)在應(yīng)用電力電子技術(shù)后，其反應(yīng)速度能夠獲得大幅提升，相應(yīng)的輸電能力也得到了強(qiáng)化，通過(guò)應(yīng)能電力電子技術(shù)能夠有效提升電能質(zhì)量、提升大電網(wǎng)安全水平。

根據(jù)電網(wǎng)近年來(lái)發(fā)展趨勢(shì)可以判定，電網(wǎng)未來(lái)發(fā)展方向必然是大電網(wǎng)互聯(lián)。先進(jìn)電力電子技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的有效調(diào)控，它不僅能夠強(qiáng)化網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，還能夠?qū)﹄娋W(wǎng)故障傳播進(jìn)行抑制，最終為大電網(wǎng)安全提供保障。

1.2提升可再生資源利用效率

當(dāng)前影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要問(wèn)題就是能源，雖然太陽(yáng)能、風(fēng)能發(fā)電已經(jīng)在我國(guó)西北、華北、東北地區(qū)開(kāi)始實(shí)現(xiàn)，但是全國(guó)范圍內(nèi)也普遍存在可再生資源利用效率不高的問(wèn)題，進(jìn)而對(duì)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行造成影響。電力電子技術(shù)的應(yīng)用能夠有效提升可再生資源利用效率，推動(dòng)可再生資源的大規(guī)模發(fā)電、遠(yuǎn)距離送出和分布式接入的實(shí)現(xiàn)。

1.3提升電網(wǎng)電能質(zhì)量

現(xiàn)階段我國(guó)仍是發(fā)展中國(guó)家，工業(yè)仍處在大發(fā)展?fàn)顟B(tài)中，工業(yè)生產(chǎn)需要電能的支撐，并且提出越來(lái)越高的電能質(zhì)量要求。但實(shí)際中電能質(zhì)量會(huì)受到可再生資源發(fā)電的影響，通過(guò)電力電子技術(shù)的應(yīng)用能夠推動(dòng)電網(wǎng)配電效率的提升，讓用戶獲得更加高效、優(yōu)質(zhì)的電力供應(yīng)。

2　智能電網(wǎng)面臨的主要問(wèn)題

首先，優(yōu)化資源配置問(wèn)題。我國(guó)雖然自然資源儲(chǔ)備量大，但是人均占有量遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于其他國(guó)家，并且這些資源分布極不平衡，主要分布于落后地區(qū)包括西南、北部、西部等，而主要消耗電能的工業(yè)卻集中于中部和東部。所以我國(guó)電力傳送具有距離遠(yuǎn)、規(guī)模大的弊端，同時(shí)當(dāng)前發(fā)展需求無(wú)法從技術(shù)上得到滿足，進(jìn)而產(chǎn)生大型網(wǎng)絡(luò)流失、電力利用率不高的現(xiàn)象。所以優(yōu)化資源配置是智能電網(wǎng)面對(duì)的首要問(wèn)題，必須實(shí)現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)的不斷優(yōu)化，推動(dòng)能源利用效率提升，特別是在利用可再生資源方面。其次，電力網(wǎng)安全問(wèn)題。近年來(lái)我國(guó)用電需求快速增加，為了使用電需求得到滿足，全國(guó)范圍內(nèi)正在進(jìn)行電壓水平最高、規(guī)模最大的混合網(wǎng)建設(shè)，其主作用在于提升智能電網(wǎng)穩(wěn)定性和安全性。

3　智能電網(wǎng)中電力電子技術(shù)的應(yīng)用

電網(wǎng)未來(lái)發(fā)展核心方向就是智能電網(wǎng)，其有序運(yùn)行的關(guān)鍵在于電網(wǎng)工作狀態(tài)、電能質(zhì)量，而實(shí)際當(dāng)中電力電子技術(shù)主要影響這些指標(biāo)，現(xiàn)階段應(yīng)用于智能電網(wǎng)中電力電子技術(shù)包括：

3.1柔性交流輸電技術(shù)

該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用是建立在電力電子設(shè)備的基礎(chǔ)之上，通過(guò)有機(jī)結(jié)合現(xiàn)代控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)交流輸電系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的快速靈活控制，這種情況下不僅系統(tǒng)可靠性和穩(wěn)定性能夠得到強(qiáng)化，線路輸送水平也獲得大幅提升。我國(guó)智能電網(wǎng)建立在特高壓輸變電基礎(chǔ)之上，分布式能源隔離和新能源接入是實(shí)現(xiàn)該基礎(chǔ)應(yīng)當(dāng)考慮的主要問(wèn)題，這樣才能夠產(chǎn)生更加穩(wěn)定的電力系統(tǒng)，進(jìn)而有效降低輸電過(guò)程中電損耗。在該項(xiàng)技術(shù)中可控電網(wǎng)設(shè)備是由高性能、大功率的電力電子元件構(gòu)成，這樣原始無(wú)法控制的電網(wǎng)就能夠被控制，充分實(shí)現(xiàn)了智能電網(wǎng)的靈活性和安全穩(wěn)定性。

3.2高壓直流輸電技術(shù)

在該項(xiàng)技術(shù)中只有輸電過(guò)程涉及直流電，其他環(huán)節(jié)都是交流電。直流輸電線路輸送經(jīng)轉(zhuǎn)換站轉(zhuǎn)換得到的直流電，然后逆變器將達(dá)到終端的直流電轉(zhuǎn)化成交流電。由于應(yīng)用高壓直流輸電技術(shù)能夠提升電容點(diǎn)和輸電距離，所以在應(yīng)用該技術(shù)的情況下能夠大大減小輸電走廊，同時(shí)高壓直流輸電電路具有更小的電阻，這樣系統(tǒng)就不會(huì)產(chǎn)生過(guò)大損耗。通過(guò)高壓輸電系統(tǒng)的應(yīng)用，我國(guó)能源分布不平衡的問(wèn)題能夠得到有效解決，進(jìn)而達(dá)到優(yōu)化配置資源的目的。當(dāng)前我國(guó)已經(jīng)廣泛應(yīng)用了高壓直流輸電技術(shù)，超高壓的直流輸電工程已經(jīng)建設(shè)多個(gè)，未來(lái)高壓直流輸電工程還會(huì)引入到煤炭發(fā)電和水利發(fā)展基地當(dāng)中。

3.3電能質(zhì)量技術(shù)

電能質(zhì)量技術(shù)在我國(guó)工業(yè)中應(yīng)用較廣，日本、美國(guó)、印度是當(dāng)前該技術(shù)水平最為領(lǐng)先的國(guó)家，他們主要運(yùn)用動(dòng)態(tài)電壓調(diào)節(jié)器等設(shè)備提升電能質(zhì)量。當(dāng)前我國(guó)也開(kāi)展了提升電能質(zhì)量技術(shù)的研究，但是還沒(méi)有真正解決主要技術(shù)問(wèn)題。實(shí)際中要想智能電網(wǎng)中有效應(yīng)用電能質(zhì)量技術(shù)，一方面要對(duì)等級(jí)劃分體系和評(píng)估方式進(jìn)行優(yōu)化，另一方面需要健全的法律法規(guī)和科學(xué)的經(jīng)濟(jì)評(píng)估分析，電能質(zhì)量技術(shù)是構(gòu)建經(jīng)濟(jì)優(yōu)質(zhì)智能電網(wǎng)的關(guān)鍵所在。實(shí)現(xiàn)電能質(zhì)量技術(shù)過(guò)程中一項(xiàng)非常重要的內(nèi)容就是統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器，這樣確保戶用電質(zhì)量，同時(shí)調(diào)節(jié)用電低谷期和高峰期的電力系統(tǒng)，最終達(dá)到提升經(jīng)濟(jì)效益的目的。

4　結(jié)語(yǔ)

通過(guò)以上內(nèi)容可知，電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用對(duì)于智能電網(wǎng)發(fā)展具有重要的意義和作用，實(shí)際當(dāng)中相關(guān)部門(mén)和企業(yè)應(yīng)當(dāng)強(qiáng)化對(duì)電力電子技術(shù)的研究，將其科學(xué)的應(yīng)用于智能電網(wǎng)當(dāng)中，有效解決智能電網(wǎng)發(fā)展中的技術(shù)問(wèn)題，為我國(guó)電力行業(yè)的發(fā)展提供保障。本文分析了智能電網(wǎng)中電力電子技術(shù)的應(yīng)用，但仍存在一定局限，希望行業(yè)人員能夠加強(qiáng)重視，通過(guò)科學(xué)有效的應(yīng)用電力電子技術(shù)推動(dòng)我國(guó)智能電網(wǎng)的發(fā)展。

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