配電網(wǎng)電力電子裝備的互聯(lián)與網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)

尹力++張紅旺

摘 要隨著我國社會經(jīng)濟(jì)科技的不斷發(fā)展與人們生活水平的日益提升，人們對于電力能源的需求也越來越高。配電網(wǎng)的電力電子裝備的工能也越來越全面。傳統(tǒng)的配電網(wǎng)工作模式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)階段配電網(wǎng)的工作要求，而且現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)與網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)越來越多的運(yùn)用到配電網(wǎng)的工作中，這對于提高配電網(wǎng)的工作效率有著極大的作用。本文通過對配電網(wǎng)電力電子裝備的互聯(lián)與網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的探討與分析，為以后電力工程更好的發(fā)展提出相關(guān)參考意見。

【關(guān)鍵詞】配電網(wǎng) 電力電子裝備 運(yùn)行效率 互聯(lián)與網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)

現(xiàn)階段，電力企業(yè)正處于一個蓬勃發(fā)展的時期，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也越來越多的運(yùn)用到配電網(wǎng)運(yùn)行工作中來，電力技術(shù)與通信技術(shù)之間是通過電子設(shè)備來完成的，正是通過互聯(lián)與網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的應(yīng)用，在配合現(xiàn)在先進(jìn)的電子設(shè)備，才能不斷開發(fā)和提高電力電子裝備的功能與用途。這樣才能提升配電網(wǎng)的工作效率，推動電力企業(yè)的發(fā)展。

1 電力電子裝備技術(shù)分析

電力電子裝備技術(shù)，是電力電子裝備能夠最有效、最大程度發(fā)揮效率的保證。電力電子設(shè)備的使用與配電網(wǎng)技術(shù)的完善，在電力系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，進(jìn)行以下幾點(diǎn)分析：

1.1 變換器

在配電網(wǎng)進(jìn)行電力電能效率調(diào)節(jié)是，變化器是最為有效的一種處理設(shè)備，變換器是通過提高頻率與幅度進(jìn)行配電工作的。隨著社會經(jīng)濟(jì)科技的不斷發(fā)展，人們在生產(chǎn)生活中對于電力能源的需求量也越來越大，為了保證配電網(wǎng)能夠順利進(jìn)行配電工作，就需要對變換器進(jìn)行合理有效的升級與改進(jìn)。通過對于變化器的升級與改進(jìn)，配電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性得到了進(jìn)一步的提升，因?yàn)樾阅艿奶嵘?，現(xiàn)在對于大功率系統(tǒng)也可以進(jìn)行調(diào)節(jié)，對于配電網(wǎng)的各項工作都有極大的幫助。

1.2 半導(dǎo)體開關(guān)

半導(dǎo)體開關(guān)是整個配電網(wǎng)工作中的重要技術(shù)系統(tǒng)，他作為電力電子裝備中的核心配件，半導(dǎo)體開關(guān)的性能直接影響著實(shí)際工作中的配電效果。所以在半導(dǎo)體開關(guān)的材料與工藝選擇上都要選擇最為合適的，只有這樣才能有效提高配電網(wǎng)的工作效率。

現(xiàn)階段的電力電子裝備主要使用的都是SCR、IGBT以及IGCT。但是隨著社會科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，對于電力電子裝備的材料結(jié)構(gòu)都有著不斷地創(chuàng)新與優(yōu)化。人們?yōu)榱烁纳破骷臏囟扰c頻率，開發(fā)研究了以碳化硅、碳化鎵為主要材料的半導(dǎo)體開關(guān)。這種新型材料的不斷應(yīng)用，對于電力電子設(shè)備的加工工藝與制作工藝的發(fā)展都有很大的幫助。通過提升器件的開關(guān)速度，降低了配電網(wǎng)在工作時產(chǎn)生不必要的耗損與驅(qū)動功率。而且電力電子設(shè)備材料的優(yōu)化，對于降低電力電子設(shè)備的損耗、減小器件體積、節(jié)省占用空間都有很大的幫助。

1.3 電力電子系統(tǒng)

一些大型的電力電子設(shè)備中都會應(yīng)用到電力電子裝備系統(tǒng)，它是由多個變化器和電路組成的。在電力電子裝備系統(tǒng)中，變換器的作用就是通過各種方式將變化器互相連接起來進(jìn)行能量處理。但是由于系統(tǒng)的規(guī)模比較大，為了維護(hù)整個系統(tǒng)運(yùn)行時的穩(wěn)定性，還需要配備多個控制器。這些控制器主要分為兩種，一種是系統(tǒng)控制器，另一種是變換器控制器。其中負(fù)責(zé)所有變化器運(yùn)行變下達(dá)相應(yīng)指令的是系統(tǒng)控制器，負(fù)責(zé)單一的變化，保證系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性的控制器是變化器控制器。

2 電力電子裝備的互聯(lián)與網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)

現(xiàn)階段我國社會的科技處于一個飛速發(fā)展的階段所以電力系統(tǒng)中也越來越多的應(yīng)用到電力電子裝備。電子裝備技術(shù)也更為廣泛的應(yīng)用到配電網(wǎng)工作中。但是現(xiàn)在存在的問題就是配電網(wǎng)能夠?qū)㈦娏﹄娮釉O(shè)備的功率端連接在一起，卻不能讓這些電力電子裝備相互協(xié)調(diào)的進(jìn)行工作。這些情況的存在都不利于配電網(wǎng)電能管理時的靈活性與可控性。但是隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展，以及網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的廣泛運(yùn)用，通過合理的運(yùn)用通信技術(shù)，是可以實(shí)現(xiàn)電力電子裝備的互聯(lián)與網(wǎng)絡(luò)化的。在現(xiàn)階段，電力電子設(shè)備的互聯(lián)與網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)體系應(yīng)用面是非常廣泛的，對于民用和工用都是有很大幫助的。主要的框架與主要應(yīng)用的技術(shù)有三個要素。具體如下：

2.1 功率接口

配電網(wǎng)電力電子裝備的互聯(lián)與網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)有一個優(yōu)點(diǎn)就是功率接口可以即插即用。即使是普通的用電器、儲能電池等在接入配電網(wǎng)后也能將不同的電能輸出轉(zhuǎn)變?yōu)榉潆娋W(wǎng)的要求。所以說這種功率接口也是電力電子設(shè)備的一種。通信接口還能夠自動識別連接在配電網(wǎng)上的終端設(shè)備，從而上傳運(yùn)行信息接收系統(tǒng)的指令信息。

2.2 能量路由器

為了實(shí)現(xiàn)能量的雙向流動支持通用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，在電力電子設(shè)備中都會使用到能量路由器這一設(shè)備進(jìn)行智能能量管理之一工作。能量路由器有三個重要的功能，分別是：為了固定壓力配電網(wǎng)、區(qū)域網(wǎng)的接口，進(jìn)行能量的雙向流動。對各個功率接口上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理與分析、以及對終端設(shè)備的運(yùn)行情況和中亞配電網(wǎng)指令進(jìn)行分析，并作出相應(yīng)的反應(yīng)與指令。最大程度上減少故障電流，從而達(dá)到維護(hù)電網(wǎng)電壓的穩(wěn)定性的目的。

2.3 操作系統(tǒng)

互聯(lián)與網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)操作系統(tǒng)的本質(zhì)就是通用化的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。其目的就是為了能夠統(tǒng)一識別、監(jiān)督網(wǎng)絡(luò)中的所有設(shè)備，從而提升電力電子設(shè)備的管理效果，然后對全部功率接口與能量路由器進(jìn)行統(tǒng)一的協(xié)調(diào)。

3 結(jié)束語

隨著人們在生產(chǎn)生活中對于電力能源需求的不斷增大，電力企業(yè)與配電網(wǎng)都應(yīng)該不斷發(fā)展和進(jìn)步才能跟得上時代的發(fā)展。對于配電網(wǎng)事業(yè)的發(fā)展與改進(jìn)不能只顧大方向的發(fā)展，對于電力電子裝備對于配電網(wǎng)事業(yè)發(fā)展的影響要加強(qiáng)重視，認(rèn)識到電力電子裝備系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)與不足，根據(jù)這些存在的問題進(jìn)行不斷的改進(jìn)與完善，這樣才能發(fā)揮電力電子裝備在配電網(wǎng)工作中的作用。電力電子裝備的應(yīng)用與發(fā)展，直接推動了電力企業(yè)與配電網(wǎng)的發(fā)展。提升了配電網(wǎng)的性能與工作效率。電力電子設(shè)備的互聯(lián)與網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)還滿足了人們對于電能形式多樣化的需求，形成了具有集成性的電力系統(tǒng)。在未來配電網(wǎng)事業(yè)的發(fā)展中，也要利用電力電子技術(shù)與通信技術(shù)相互配合才能讓配電網(wǎng)事業(yè)更好的發(fā)展。綜上所述，電力電子裝備的互聯(lián)與網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)對于我國電力事業(yè)能夠更好更穩(wěn)定的發(fā)展有著深遠(yuǎn)的影響。

參考文獻(xiàn)

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作者單位

河南廣播電視發(fā)射臺 河南省鄭州市 450000