先進電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用探討

劉海燕+張煜堃

【摘要】：隨著經(jīng)濟的不斷增長，社會的不斷變化，智能電網(wǎng)是電力行業(yè)發(fā)展的必然趨勢，電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用將能夠有效提升智能電網(wǎng)運行水平，對于實現(xiàn)高水平供電有著非常重要的意義。正因為此，在實際工作中對于電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的具體應(yīng)用情況就必須要進行深刻分析。本文將結(jié)合電子技術(shù)應(yīng)用的要求來探討如何實現(xiàn)科學(xué)有效地應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】：電子技術(shù)；智能電網(wǎng)；輸電

引言

社會經(jīng)濟快速增長背景下，科學(xué)技術(shù)不斷進步和發(fā)展，電網(wǎng)信息化水平顯著提升，但是新時期電力市場的空前繁榮，為電力企業(yè)智能電網(wǎng)建設(shè)帶來了沉重的壓力和挑戰(zhàn)。尤其是信息技術(shù)、數(shù)字技術(shù)和控制技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中的廣泛應(yīng)用，可以有效滿足未來電力企業(yè)發(fā)展需求。當前我國的電網(wǎng)企業(yè)已經(jīng)立足自主創(chuàng)新，以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架，促使智能電網(wǎng)逐漸朝著數(shù)字化、自動化和信息化方向發(fā)展。通過大力建設(shè)智能電網(wǎng)，有助于優(yōu)化資源配置，為國民經(jīng)濟持續(xù)增長提供服務(wù)和保障，意義十分深遠。由此看來，加強先進電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用研究十分關(guān)鍵，對于后續(xù)工作開展具有重要的促進意義。

1、先進電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的運用意義

對先進的電力電子技術(shù)進行應(yīng)用，不但可以使電網(wǎng)的反應(yīng)能力有非常大的提升，并且還可以使得電網(wǎng)的電能質(zhì)量以及輸配電的能力有非常大的提高。在當今階段，我們國家的電網(wǎng)架構(gòu)還比較薄弱，在對于輸配電方面還要不斷的進行完善。先進的電力電子技術(shù)對系統(tǒng)的調(diào)控能夠進行實現(xiàn)，并且也能夠?qū)﹄娋W(wǎng)潮流的分配有效的進行調(diào)節(jié)，因此，可以使電網(wǎng)始終保持在一個比較安全的運行環(huán)境當中。對可再生能源進行應(yīng)用的過程當中，運用先進的電力電子技術(shù)能夠更加有效的實現(xiàn)對可再生能源的發(fā)電控制以及有效的調(diào)度，并切也能夠使得這些能源進行大規(guī)模以及分布式的接入，為能源的利用打下堅實的基礎(chǔ)。在對電能質(zhì)量進行管理的過程當中，運用先進的電力電子技術(shù)能夠有效的強化用戶與供電方之間的交互關(guān)系，更好的實現(xiàn)電網(wǎng)電能的質(zhì)量大大的提高，從而得到質(zhì)量更好、更穩(wěn)定的電能供應(yīng)。另外，在節(jié)能減排上運用先進的電力電子技術(shù)可以使得當今階段的輸電線路實際的輸送能力大大的提升。

2、先進電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

2.1電力通信技術(shù)在配電方面的應(yīng)用

我國現(xiàn)存的電力行業(yè)智能電網(wǎng)中，其主要由配電網(wǎng)絡(luò)組成，在運行方面具有可靠性、靈活性以及高效性等諸多特點，電力企業(yè)為了滿足智能電網(wǎng)儲能電源高滲透性的使用要求，則要利用電力通信技術(shù)，從而及時發(fā)現(xiàn)整個配電網(wǎng)絡(luò)存在的故障等，同時也可以幫助智能電網(wǎng)實現(xiàn)對配電系統(tǒng)的兼容、集成以及優(yōu)化，確保整個配電網(wǎng)絡(luò)在運行中的控制效率與故障處理可以滿足企業(yè)運行要求，這關(guān)系到我國電力行業(yè)在新時期能否有效實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標。

2.2能源的轉(zhuǎn)化與存儲

根據(jù)我國智能電網(wǎng)發(fā)展趨勢，不難看出未來光電能與風能一代系統(tǒng)具有廣泛的應(yīng)用。這兩種能源的穩(wěn)定性不強，因此需要對電力生產(chǎn)與負載關(guān)系進行協(xié)調(diào)。將電力系統(tǒng)與經(jīng)由太陽能、風能再生產(chǎn)的能量連接到一起的大功率變換器屬于可再生資源一代系統(tǒng)，盡管這種變換器能夠轉(zhuǎn)換能量，使能源質(zhì)量得到改進，使無功功率的解耦控制得以實現(xiàn)，同時也可以與智能電網(wǎng)完美結(jié)合到一起，然而不可否認的是，這種變換器無法穩(wěn)定斷斷續(xù)續(xù)的電力波動狀態(tài)，難以提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。當然能量存儲能夠減少峰值功率，補償谷值功率，進而使電網(wǎng)中對風能與光電能的利用率得到提升。圍繞大容量存儲設(shè)備與高功率電壓源連接的建立，除了使能源存儲得以實現(xiàn)，同時電力穩(wěn)定也得到維持。此外，系統(tǒng)穩(wěn)定性也更強，電力資源之間的聯(lián)系得到強化，電力系統(tǒng)與可再生資源之間的連接靈活性要求得到滿足。

2.3高壓直流輸電技術(shù)

在現(xiàn)有的智能電網(wǎng)中主要應(yīng)用直流輸送電能系統(tǒng)，但在輸送的一部分環(huán)節(jié)中仍舊使用交流電。但在實際的供電和配電的運行當中，必須要求傳輸直流形式的電能。這時就應(yīng)該運用高壓直流輸電技術(shù)，發(fā)揮控制換流器的作用，進行逆變或者換流，才能真正實現(xiàn)整個供配電過程直流輸送電能這一目的。換流器的功能是通過利用管段原件實現(xiàn)對電力的穩(wěn)定輸送，同時也提高了電力輸送的經(jīng)濟效益。高壓直流輸電技術(shù)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)直流電的遠距離傳輸，還能夠應(yīng)用到近距離直流電的傳輸中。高壓直流輸電技術(shù)目前已經(jīng)廣泛地應(yīng)用到遠距離輸電工程當中。

2.4在智能電網(wǎng)中對電能質(zhì)量技術(shù)的應(yīng)用

隨著社會的不斷發(fā)展與科學(xué)的不斷進步，人們在工業(yè)方面對于有電力的需求不斷增加，在國外，人們對于電能質(zhì)量技術(shù)方面的研究很早便開始了，對其相關(guān)技術(shù)有著很深的理解，比如說對有源電力濾波器，動態(tài)電壓調(diào)節(jié)器等在電網(wǎng)中的使用。由于我國對電能質(zhì)量研究只是處于基礎(chǔ)階段，因此，對于許多技都比較尚缺，像性能更佳的新型補償?shù)燃夹g(shù)目前還處于基礎(chǔ)研究階段。在電能質(zhì)量技術(shù)方面，我國對于這類技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用研究不夠嚴謹，比方說建立的便是一套完善的電能質(zhì)量評估制度，從此來對智能電網(wǎng)“優(yōu)質(zhì)經(jīng)濟”有效運行。比如說在電氣化鐵道平衡供電技術(shù)方面的實現(xiàn)、統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器、優(yōu)質(zhì)電力園區(qū)的優(yōu)化。同時，為滿足廣大用戶，應(yīng)該統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器，同時，通過蓄電池的充放電調(diào)節(jié)能夠讓用戶在使用時自身去控制電量，以此為用戶帶來方便，以此創(chuàng)造更多的經(jīng)濟效益。

結(jié)語

伴隨全球范圍日益縮減的不可再生資源，以及多種極端氣候的頻繁出現(xiàn)，都影響著人們?nèi)粘Ｓ秒姷拇罅啃枨螅员仨氃谥悄茈娋W(wǎng)的改革中靈活應(yīng)用先進的電力電子技術(shù)，保障智能電網(wǎng)的安全與穩(wěn)定性，優(yōu)化電網(wǎng)環(huán)境，有效利用可再生資源。

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