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

劉堂中

摘要：電力工程技術(shù)對于提高智能電網(wǎng)技術(shù)水平有著十分重要的作用，也能夠有效的幫助智能電網(wǎng)達到其所應(yīng)具備的特點與應(yīng)用目標，保障電網(wǎng)運行及電力供應(yīng)的穩(wěn)定性與安全性，加強電力工程技術(shù)的研究與應(yīng)用，對于推動我國電力事業(yè)的長期發(fā)展，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標具有著積極而深遠的意義。

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

中圖分類號：TM76文獻標識碼：A文章編號：1674-3024（2016）09-193-02

前言

近些年來，能源緊張是全世界共同面臨的問題，在人口數(shù)量持續(xù)增長的情況下，電力需求也不斷增加，作為人們生活中最為重要的電能，建設(shè)智能電網(wǎng)是必然選擇。

電力工程技術(shù)是智能電網(wǎng)建設(shè)的基礎(chǔ)，合理運用電力工程技術(shù)，可以實現(xiàn)智能電網(wǎng)的節(jié)能環(huán)保、保證智能電網(wǎng)運行安全，對智能電網(wǎng)建設(shè)水平提高有著十分重要的意義。

1.智能電網(wǎng)的概述

智能電網(wǎng)的概念是由美國提出的，其本質(zhì)上是由多個配電和輸電體系構(gòu)成的電力體系，其最為主要的特征是供電過程的自動化，既可以實時監(jiān)控電力系統(tǒng)所有用戶、節(jié)點的情況，也能夠?qū)Πl(fā)電、配電和用電各個環(huán)節(jié)、節(jié)點的電流、信息進行雙向控制。智能電網(wǎng)的其它特征還有經(jīng)濟環(huán)保、電網(wǎng)架構(gòu)可靠、資源優(yōu)化利用、交互性等。

2.我國智能電網(wǎng)建設(shè)的特點

2.1綠色環(huán)保

節(jié)能環(huán)保是我國當(dāng)前經(jīng)濟發(fā)展與國家建設(shè)的重要要求，因此智能電網(wǎng)建設(shè)也應(yīng)具有綠色環(huán)保的特點，即資源能夠?qū)崿F(xiàn)循環(huán)利用，電網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)盡可能達到環(huán)境污染及環(huán)境影響低的目標。

2.2結(jié)構(gòu)堅固

由于電力系統(tǒng)的多數(shù)設(shè)施設(shè)備要在戶外環(huán)境下工作，要經(jīng)受不良天氣及環(huán)境問題的干擾與影響，因此堅固的結(jié)構(gòu)是保障智能電網(wǎng)系統(tǒng)正常高效運行的關(guān)鍵所在，這也是智能電網(wǎng)建設(shè)需要具備一個重要特點。

2.3智能化

智能電網(wǎng)的主要優(yōu)勢在于其智能性，因此智能電網(wǎng)應(yīng)具備一定的職能診斷與智能調(diào)節(jié)能力，及面對系統(tǒng)故障可通過自動化的自我診斷程序與機制，在短時間內(nèi)確認故障問題，并通過自我調(diào)整，實現(xiàn)故障的消除以及電網(wǎng)系統(tǒng)運行狀態(tài)的恢復(fù)。

2.4交互性

智能電網(wǎng)在實際的應(yīng)用中應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)于傳統(tǒng)電網(wǎng)系統(tǒng)及運行模式下的良好信息交互，為提高電力供應(yīng)的質(zhì)量與效率，并實現(xiàn)電力企業(yè)的效益提升，通過有效的信息采集與交互，構(gòu)建市場與用戶之間的交流紐帶，并及時了解用戶對于電力供應(yīng)服務(wù)的實際需求是十分必要的，這也是提升電網(wǎng)服務(wù)水平與質(zhì)量的有效途徑，因此，智能電網(wǎng)應(yīng)具備良好的交互性，以幫助企業(yè)實現(xiàn)精準的電力供應(yīng)服務(wù)優(yōu)化。

2.5經(jīng)濟性

智能電網(wǎng)的建設(shè)對于提高能源供應(yīng)及利用效率，降低電網(wǎng)系統(tǒng)整體運行成本應(yīng)發(fā)揮出有效的作用，同時結(jié)合我國社會主義初級階段經(jīng)濟發(fā)展水平仍有待提高的實際國情，在電網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)與運行中盡可能降低成本是很有必要的，因此，智能電網(wǎng)建設(shè)需要具有經(jīng)濟性的特點，即能夠通過技術(shù)的革新與智能化水平的提高，實現(xiàn)有效的成本控制，提高能源的利用率，以實現(xiàn)更高的經(jīng)濟效益目標，促進我國電力系統(tǒng)的整體發(fā)展。

3.電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中應(yīng)用

3.1能源轉(zhuǎn)換接入技術(shù)

在未來智能電網(wǎng)的建設(shè)中，隨著傳統(tǒng)能源的日益緊張，低碳環(huán)保型能源將成為智能電網(wǎng)主要電能來源，應(yīng)用能源轉(zhuǎn)換接入技術(shù)，保證電力的規(guī)模接入，實現(xiàn)電能的遠距離輸出，是智能電網(wǎng)建設(shè)的重要要求。

就能源類型來看，接入智能電網(wǎng)的能源主要有分布式能源和可再生能源兩種，其中，分布式能源又有分布式儲能和分布式發(fā)電兩種形式，前者有蓄電池儲能、飛輪儲能和超導(dǎo)儲能等多種技術(shù)，后者有潮汐能發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電和燃料電池發(fā)電等多種技術(shù)；可再生能源由于本身具有取之不盡用之不竭的優(yōu)點，可以有效彌補傳統(tǒng)不可再生能源的不足，加上可再生能源本身的環(huán)保性，十分符合智能電網(wǎng)綠色環(huán)保的要求，可以優(yōu)先降低污染和消耗，常用的可再生能源包括地?zé)崮?、太陽能和風(fēng)能等；對于可再生能源的，通過電網(wǎng)并網(wǎng)技術(shù)，可以更好地應(yīng)用于智能電網(wǎng)中。

3.2電能質(zhì)量優(yōu)化技術(shù)

在智能電網(wǎng)建設(shè)中，由于人們對電能質(zhì)量的要求不斷提高，做好電能質(zhì)量的優(yōu)化，是智能電網(wǎng)的重要目標。因此，在智能電網(wǎng)建設(shè)中采用電能質(zhì)量優(yōu)化技術(shù)，合理劃分電能的級別，結(jié)合科學(xué)的評估判定方法，就可以構(gòu)建完善的電能質(zhì)量體系。同時，根據(jù)電網(wǎng)運行經(jīng)濟化的要求，確定供用電的接口方式，形成電能質(zhì)量評估與客戶評估的綜合體系，為智能電網(wǎng)的電能優(yōu)化提供保障。此外，在建設(shè)智能電網(wǎng)時，還需要對電力工程技術(shù)相關(guān)的規(guī)章、制度等進行改進與完善，提升智能電網(wǎng)運行的經(jīng)濟與智能水平。

3.3電網(wǎng)結(jié)構(gòu)架構(gòu)技術(shù)

在我國配電網(wǎng)絡(luò)中，存在許多影響電網(wǎng)運行可靠的不良因素，降低電網(wǎng)運行水平。為預(yù)防這些問題，在建設(shè)智能電網(wǎng)時，需要采取合適的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，比如對于生產(chǎn)力分布失衡和能源分布不平衡的情況，采取點對點送電、直流聯(lián)網(wǎng)送電或者特高壓聯(lián)網(wǎng)送電等方式，來提高智能電網(wǎng)的適用性，保證電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的可靠。

3.4電力通信系統(tǒng)技術(shù)

通信系統(tǒng)也是智能電網(wǎng)的重要組成部分，在智能電網(wǎng)建設(shè)的電力通信系統(tǒng)技術(shù)運用當(dāng)中，除了要做到實時監(jiān)控智能電網(wǎng)運行狀態(tài)外，還需要能夠?qū)﹄娋W(wǎng)運行環(huán)境的相關(guān)情況進行收集與分析、預(yù)測潛在的風(fēng)險、及時響應(yīng)實時干擾、排查電力系統(tǒng)運行故障，降低電網(wǎng)運行的安全風(fēng)險，提高電網(wǎng)運行平穩(wěn)性。此外，還需要構(gòu)建更為立體、全面的通信系統(tǒng)，來增大監(jiān)控的電網(wǎng)范圍，為智能電網(wǎng)的自動化管理提供保障。

3.5柔性交流輸電技術(shù)

柔性交流輸電技術(shù)可以對交流供電過程進行更為高效、便捷和準確的控制，對智能電網(wǎng)建設(shè)有著重要意義。柔性交流輸電技術(shù)是在電子技術(shù)、電力技術(shù)和微電子技術(shù)等基礎(chǔ)上發(fā)展出來的，還與通信技術(shù)、控制技術(shù)等有密切聯(lián)系，在智能電網(wǎng)建設(shè)中，柔性交流輸電技術(shù)主要應(yīng)用于高壓電輸變電過程中，不僅可以減少電損，提高電能利用效率，也可以將環(huán)境污染低的能源融合進智能電網(wǎng)體系中，實現(xiàn)智能電力網(wǎng)絡(luò)相關(guān)參數(shù)的控制與調(diào)整，做好能源的分隔，保證智能電網(wǎng)體系運行的平穩(wěn)可靠。

3.6高壓直流輸電技術(shù)

在智能電網(wǎng)的直流運送電體系中，交流電依然是許多環(huán)節(jié)使用的電能類型，降低了直流電運送體系的可靠性與電能運送效果。因此，在智能電網(wǎng)中應(yīng)用高壓直流輸電技術(shù)，充分發(fā)揮換流器的作用，良好地完成換流或逆變環(huán)節(jié)的電能轉(zhuǎn)換，可以有效提高直流電運送體系的水平。此外，高壓直流輸電技術(shù)除了對長距離直流運送中有著重要作用外，也可以將其應(yīng)用于短距離直流運送當(dāng)中，比如海島、邊遠地區(qū)等，提高智能電網(wǎng)電流運送的經(jīng)濟性與平穩(wěn)性。最后，隨著高壓直流輸電技術(shù)的不斷發(fā)展與進步，其在智能電網(wǎng)更大容量、更長距離運送電中會有著更為廣泛的應(yīng)用前景。

3.7智能調(diào)度技術(shù)

在智能電網(wǎng)建設(shè)中，調(diào)度控制的智能化是其必然要求，是智能電網(wǎng)高效、安全運行的根本保障。在智能調(diào)度技術(shù)的運用中，需要構(gòu)建相應(yīng)的支持系統(tǒng)，來有效增加調(diào)度系統(tǒng)控制的電網(wǎng)規(guī)模，并根據(jù)電網(wǎng)負荷情況做好電網(wǎng)運行參數(shù)的調(diào)整，優(yōu)化資源配置水平，提高電網(wǎng)對各種風(fēng)險的抵御能力，從而提高智能電網(wǎng)運行的安全性與經(jīng)濟性。此外，在廣域同步信息基礎(chǔ)上，結(jié)合智能調(diào)度技術(shù)，形成了集網(wǎng)絡(luò)保護與緊急控制于一體的電力工程技術(shù)，將其運用于智能電網(wǎng)建設(shè)當(dāng)中，可以有效提高對電力系統(tǒng)元件的控制水平，更加快捷、準確地處理電網(wǎng)運行發(fā)生的緊急情況，快速解決電網(wǎng)故障實現(xiàn)電網(wǎng)復(fù)原，從而有效提升智能電網(wǎng)的運行穩(wěn)定性能和安全防御性能。

4.結(jié)語

綜上所述，在現(xiàn)代電力行業(yè)當(dāng)中，智能電網(wǎng)的建設(shè)規(guī)模不斷增大，提高智能電網(wǎng)建設(shè)水平、保證電力供應(yīng)的質(zhì)量和可靠，是電網(wǎng)建設(shè)的基本要求。電力工程技術(shù)作為電網(wǎng)建設(shè)的基本要素，加強對電力工程技術(shù)的研究，將其正確地運用于智能電網(wǎng)建設(shè)當(dāng)中，有著十分重要的現(xiàn)實意義，是電力企業(yè)應(yīng)當(dāng)重視的內(nèi)容。