分析配網(wǎng)智能設(shè)備中電力電子智能變壓器

馬發(fā)生

摘要：近年來我國的經(jīng)濟發(fā)展速度較快，各行業(yè)都已經(jīng)進入到穩(wěn)步發(fā)育階段，對電能的需求量也明顯增加。傳統(tǒng)配網(wǎng)設(shè)備運行效率較低，與當前時代發(fā)展情況不符，所以要做好配網(wǎng)智能設(shè)備建設(shè)工作。二次電力電子變壓器是配網(wǎng)智能設(shè)備中十分關(guān)鍵的一個組成部分，對維護電力電子正常運行具有十分重要的意義。以當前配網(wǎng)智能設(shè)備中電力電子智能變壓器的運行情況為基礎(chǔ)，結(jié)合近年來的工作經(jīng)驗，提出二次電力電子變壓器運行中的細節(jié)，為后續(xù)工作的開展提供參考。

關(guān)鍵詞：配網(wǎng)；智能設(shè)備；電力電子；智能變壓器

引言：

變電二次設(shè)備是電網(wǎng)的重要組成部分，保障二次設(shè)備的正常運行，是電網(wǎng)穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)。近年來交流輸電系統(tǒng)的發(fā)展速度較快，而且設(shè)備開發(fā)效率也要明顯超過傳統(tǒng)高壓以及傳統(tǒng)的超高壓輸電系統(tǒng)。電力電子元件以及與其相關(guān)的各種材料成本明顯下降，相關(guān)工作人員為了滿足當下社會發(fā)展的需求，開始研發(fā)電力電子智能變壓器以及故障電流限制器等設(shè)備，以此來滿足當下我國電力行業(yè)發(fā)展要求。二次輸變電智能配電網(wǎng)設(shè)備應(yīng)用越來越廣泛，而且可以為配電系統(tǒng)自動化以及配電系統(tǒng)智能化提供必要條件，所以下文將對相關(guān)問題進行研究。

1.電力電子智能變壓器技術(shù)功能闡述

電力電子智能變壓器技術(shù)功能比較全面，可以提升二次變電設(shè)備的運行效率以及運行安全性。包含了一些舊式變壓器所不具備的功能，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)電壓之間的轉(zhuǎn)換，同時還可以從根本控制變壓器的尺寸，系統(tǒng)運行具有無油的特點，全方位提升了電能質(zhì)量性能，還具備了一些傳統(tǒng)變壓器沒有的功能，可靠性良好。電力電子智能變壓器自身帶有一定的電力電子柔性特點，也具有一定的靈活性特點，真正的實現(xiàn)了多功能于一體，也保證了供電質(zhì)量與供電可靠性。

利用電力電子智能變壓器技術(shù)來為用戶提供綜合性服務(wù)，服務(wù)的內(nèi)容比較完善。首先是雙向的直流輸出，利用轉(zhuǎn)換器直流點幫助電池在最短的時間內(nèi)完成充電與放電，屬于一種強有力的儲能元件。系統(tǒng)還具有高頻率交流輸出的功能，使用高頻變壓器作為系統(tǒng)運行的支撐性部分，并且高頻變壓器低壓側(cè)位置可以按照用戶自身的實際需求，將其當成高頻的交流輸出。關(guān)注電壓下垂和短時間停電保護方面的工作，如果變壓器高壓位置電壓出現(xiàn)短時間性的降低，則智能變壓器可補償電壓也會明顯降低，整個過程雖然可以保持低壓位置電壓輸出恒定不變，但是依然會影響到系統(tǒng)后續(xù)運行狀態(tài)。通過對電力電子智能變電器的使用情況進行觀察，發(fā)現(xiàn)二次設(shè)備缺陷很大一部分是由于其插件損壞造成的，系統(tǒng)補償時間長短和系統(tǒng)自身儲能情況息息相關(guān)。對電壓進行暫態(tài)調(diào)節(jié)，如果電力系統(tǒng)出現(xiàn)暫態(tài)或者出現(xiàn)其余各種形式的負載波動，電壓高壓側(cè)位置的輸入電壓會隨之發(fā)生波動。做好電容器的暫態(tài)保護工作，因為如果投切因數(shù)校正電容器很容易在附近的線路上產(chǎn)生一些電壓暫態(tài)，這種電壓暫態(tài)形式在短時間內(nèi)不會通過智能變壓器傳遞到低壓的負荷位置。非線性負荷運行過程中出現(xiàn)了諧波電流會直接通過傳統(tǒng)的變壓器直接傳輸?shù)诫娏ο到y(tǒng)當中，但是這種情況不會在智能變壓器中出現(xiàn)。在不平衡供電保護方面，如果輸入電源因為各種問題導(dǎo)致其出現(xiàn)不平衡運行狀態(tài)，則相對應(yīng)的智能變壓器也會切斷輸出，避免系統(tǒng)出現(xiàn)不正常運行的情況，提升系統(tǒng)運行穩(wěn)定性以及系統(tǒng)運行的平衡性。

2.保證設(shè)備運行的經(jīng)濟效益

2.1利用標準化設(shè)計的方式提升經(jīng)濟效益

前些年常見的變壓器必須要有較大數(shù)量庫存來當成基本的備件使用，電力電子智能變壓器也可以分別實現(xiàn)產(chǎn)品類別以及產(chǎn)品規(guī)格等方面的優(yōu)化目標，保證這些位置模塊設(shè)計質(zhì)量。將該理念融入到智能變壓器日常設(shè)計過程中，從根本上減少不必要的庫存，優(yōu)化庫存成本，以此來提升設(shè)備的運行效益。

2.2鐵磁位置體積與鐵磁位置重量問題

和前些年常見的配電變壓器相比較來看，智能化的變壓器一般只是用高頻的變壓器當成系統(tǒng)變壓器的首選種類，這種高頻變壓器不論是體積還是重量，都要比工頻變壓器更小，且小出數(shù)百倍，不但可以減少磁鐵重量，還可以控制磁鐵位置體積，減少不必要的占地。

2.3損耗問題

前些年常用的傳統(tǒng)變壓器主要損耗，是輕負荷狀態(tài)下的鐵芯損耗，這種損耗如果遇到重負荷環(huán)境，主要損耗材料會轉(zhuǎn)移到線圈上。智能變壓器如果遇到負荷高峰期，其損耗會直線上升，明顯超過傳統(tǒng)的變壓器，大約比傳統(tǒng)變壓器多損耗5%。但是如果運行環(huán)境屬于輕負荷狀態(tài)，則智能變壓器損耗要明顯的比傳統(tǒng)變壓器少。使用只能變電器時，可以將儲能與分布式發(fā)電一體化機械設(shè)備聯(lián)合使用，這種使用環(huán)境一般負荷都比較小，所以適合智能配網(wǎng)設(shè)備使用。在環(huán)境保護方面，電力電子智能變壓器可以從根本上減少設(shè)備運行對油的需求，避免對環(huán)境造成污染，相關(guān)企業(yè)也不需要付出高昂的變壓器油處理費，即可完成日常工作。

2.4無功補償問題

電力電子智能變壓器內(nèi)部有交流電與直流電相互轉(zhuǎn)換器，工作人員可以將其設(shè)計成具有一定靜態(tài)同步補功能的補償器，并利用補償器來對電力系統(tǒng)以及電壓瞬變特性等進行無功補償。除了無功補償方面，智能電網(wǎng)也是比較關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)，變壓器可以操控通信、檢測以及電流功率等多方面因數(shù)，并利用這些因素來對智能電網(wǎng)內(nèi)部的智能節(jié)電提供電壓調(diào)節(jié)功能。智能變壓器還可以對太陽能發(fā)電、對風(fēng)力發(fā)電以及其余各種的清潔能源發(fā)電進行一體化處理，真正實現(xiàn)全方位智能控制，分別滿足電網(wǎng)方面與用戶方面的需求。

結(jié)束語：

上文將近年來二次變電設(shè)備的發(fā)展作為研究基礎(chǔ)，首先對電力電子智能變壓器技術(shù)功能進行了闡述，之后分別從利用標準化設(shè)計的方式提升經(jīng)濟效益、鐵磁位置體積與鐵磁位置重量問題、損耗問題、無功補償問題等方面，提出了具體化的配電網(wǎng)智能設(shè)備系統(tǒng)中電力電子智能變壓器的情況，為二次變電的發(fā)展提供了參考，同時也為后續(xù)工作的開展奠定理論與實踐基礎(chǔ)，促進行業(yè)更好更快的發(fā)展。

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