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

姜哲愚

摘 要：近年來我國(guó)在先進(jìn)科學(xué)技術(shù)方面有了很大的進(jìn)步，尤其是在信息化、自動(dòng)化、數(shù)字化等方面更是有了顯著的改變。而這正是智能電網(wǎng)想要穩(wěn)定、快速發(fā)展所需要運(yùn)用的技術(shù)。利用先進(jìn)的電力電子技術(shù)和智能電網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行配合，是如今智能電網(wǎng)可以更加快速發(fā)展的關(guān)鍵。基于此，本文首先對(duì)于智能電網(wǎng)建設(shè)中電力電子技術(shù)應(yīng)用的意義做出一定闡述，同時(shí)也對(duì)電力電子技術(shù)未來的發(fā)展方向做了簡(jiǎn)要的分析，提出了以后電力電子技術(shù)以后發(fā)展的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：電力電子 智能電網(wǎng) 應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）07（a）-0020-02

Abstract： In recent years， China has made great progress in advanced science and technology， especially in terms of informationization， automation， and digitization. And this is the technology that the smart grid needs to use for stable and rapid development. The use of advanced power electronics and smart grid technology is the key to the rapid development of smart grids today. Based on this， this paper firstly explains the significance of power electronics technology application in smart grid construction， and also makes a brief analysis of the future development direction of power electronics technology， and puts forward the future development goal of power electronics technology.

Key Words： Power electronics； Smart grid； Application

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，我國(guó)對(duì)電能的使用量越來越多，為滿足國(guó)民對(duì)電能的需要，我國(guó)投入的電網(wǎng)建設(shè)也越來越大。但是傳統(tǒng)的技術(shù)并不能滿足現(xiàn)在時(shí)代對(duì)電能的需求，無論從質(zhì)量、速度還是質(zhì)量來看，都無法滿足。恰好電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展，增加了人們調(diào)節(jié)電網(wǎng)的能力。所以電力電子技術(shù)在很多行業(yè)都有了很多的應(yīng)用。因此，利用好這一技術(shù)是更好地將智能電網(wǎng)建設(shè)的基礎(chǔ)。

1 在智能電網(wǎng)建設(shè)中電力電子技術(shù)應(yīng)用的意義

傳統(tǒng)電網(wǎng)中電能質(zhì)量不穩(wěn)定，電網(wǎng)反應(yīng)能力不強(qiáng)，自我維修檢測(cè)保護(hù)能力很弱。但是應(yīng)用先進(jìn)的電力電子技術(shù)不僅僅能改善電網(wǎng)中的電能質(zhì)量，更能提高電網(wǎng)的運(yùn)輸電的能力和自我保護(hù)的能力。當(dāng)今我國(guó)的電網(wǎng)建設(shè)和薄弱，不能很好的面對(duì)突發(fā)情況，甚至在電能的供給也有著嚴(yán)重的不足，所以提高電能的利用率和改善電能質(zhì)量是當(dāng)務(wù)之急。首先是先進(jìn)的電力電子技術(shù)在改善電能質(zhì)量方面可以改變電的頻率、峰值，以及增加電能的穩(wěn)定性，這就給電能并網(wǎng)提供了很好的條件，減小了在并網(wǎng)過程中對(duì)電網(wǎng)的損耗。其次是在電能利用率方面，先進(jìn)的電力電子技術(shù)不僅能夠減小在發(fā)電過程中產(chǎn)生的諧波以及潮流，更能減少電能在電網(wǎng)中無功功率的損耗，這也就提高了電能的整體利用率。最后是在電能的輸送和保護(hù)方面，電力電子技術(shù)不僅能夠保證電壓、電流的穩(wěn)定性和減少在輸送過程中的電能損耗，還能使電網(wǎng)更及時(shí)地調(diào)節(jié)電能的利用方向，對(duì)調(diào)節(jié)電網(wǎng)的使用情況有了很好的改變。并且應(yīng)用繼電保護(hù)技術(shù)可以很好的自我保護(hù)電網(wǎng)，保證了一處損壞，精準(zhǔn)定位，并且不會(huì)影響其他線路的能力，同時(shí)也減少了電網(wǎng)中大事故的發(fā)生。

2 電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的具體應(yīng)用

2.1 在發(fā)電過程中的應(yīng)用

在我們最經(jīng)常使用的火力發(fā)電過程中，能源的浪費(fèi)是影響電能損耗最主要的方面。而怎么才能使能源也就是熱能和浪費(fèi)掉的電能得以循環(huán)運(yùn)用，這就運(yùn)用到了電力電子技術(shù)。應(yīng)用先進(jìn)的電力電子技術(shù)不僅能夠減少能源的浪費(fèi)更能保護(hù)環(huán)境，符合現(xiàn)在可持續(xù)發(fā)展的時(shí)代特性。在減少能源損耗方面，電力電子技術(shù)主要是通過發(fā)電機(jī)組中轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)矩并使熱能通過電子的控制重新循環(huán)，即使得電腦損耗減少。另外在火力發(fā)電發(fā)電過程中，發(fā)電機(jī)組的啟動(dòng)、制動(dòng)、控制檢修等環(huán)節(jié)都需要很大的電能消耗，而電力電子技術(shù)可以通過調(diào)節(jié)其中原有的流程，使其過程簡(jiǎn)化又或者說是通過“假停、假閉”等手段，控制其操作，從而降低了電能的損耗。最后會(huì)通過電力電子原件調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生的潮流、諧波、短波等影響器件正常運(yùn)行的狀況，使其提高了發(fā)電效率，從而減少了電能損耗。

2.2 在微網(wǎng)中并網(wǎng)時(shí)的應(yīng)用

我國(guó)地形多變復(fù)雜，很多地區(qū)并不能建設(shè)大型電廠，這就衍生了微網(wǎng)技術(shù)。結(jié)合在當(dāng)今智能電網(wǎng)中應(yīng)運(yùn)而生的微網(wǎng)技術(shù)，能很大程度克服這些由于地理因素造成的電網(wǎng)不能大規(guī)模建設(shè)的現(xiàn)狀。微網(wǎng)中的電源是分布式電源，具有體積小、靈活、方便等特點(diǎn)，非常符合國(guó)家現(xiàn)在對(duì)小型電網(wǎng)建設(shè)支持的政策。同時(shí)微網(wǎng)還能與大電網(wǎng)相并，在這些太陽能、風(fēng)能、潮汐能等能源充沛且發(fā)電量有富足的地方可以直接將多余的電能輸出至大電網(wǎng)。但在并網(wǎng)過程中會(huì)因?yàn)槲⒕W(wǎng)發(fā)電產(chǎn)生的電能和電網(wǎng)中的電能不匹配，從而造成對(duì)電網(wǎng)的巨大沖擊，而先進(jìn)的電力電子技術(shù)則是很好的解決了這一問題。電力電子技術(shù)可以時(shí)刻監(jiān)測(cè)并網(wǎng)兩側(cè)電網(wǎng)的參數(shù)，從而達(dá)到對(duì)微網(wǎng)發(fā)電產(chǎn)生的電能進(jìn)行調(diào)整的功能。通過改變微網(wǎng)發(fā)電產(chǎn)生的電能的頻率及峰值，使得在微網(wǎng)并網(wǎng)過程中減少對(duì)大電網(wǎng)的沖擊，形成低損耗入網(wǎng)。

2.3 電力電子技術(shù)在運(yùn)、變、配電中的應(yīng)用

在當(dāng)今的電能運(yùn)輸過程中主要包括高壓直流輸電和中低壓交流輸電，而在輸電過程中電能峰值和各種參數(shù)的變化是影響電能輸送的一個(gè)最主要的因素。在高壓直流輸電過程中，由于電流值太小，很多自然、環(huán)境甚至是人為因素都能影響電流的值，而電流值一旦變化，勢(shì)必會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成沖擊，而電力電子技術(shù)就可以很好地保證電流的穩(wěn)定性。同樣的在交流輸電過程中，電能的各種參數(shù)是影響整個(gè)輸電過程穩(wěn)定的一個(gè)因素，電力電子技術(shù)同樣的也可以控制這些的穩(wěn)定程度。

而在變電過程中，通過平臺(tái)信息的共享、數(shù)字化、信息化來滿足未來對(duì)變電站的要求，而這些需要的也是先進(jìn)的電力電子技術(shù)。未來變電站的發(fā)展趨勢(shì)就是更加數(shù)字化和信息化，所以我們通過電力電子技術(shù)不斷地對(duì)數(shù)字進(jìn)行分析和共享，才能更好地滿足發(fā)展的需求。

最后在配電過程中，以滿足客戶的需求為最終目的，將符合要求的電能及時(shí)輸送給用戶，這是我們?cè)谂潆娺^程中的任務(wù)。傳統(tǒng)配電過程中以人工為主，人工掌握著開閘、閉閘。不僅僅是不能及時(shí)配送電能，而且很容易犯錯(cuò)誤。而電力電子技術(shù)通過自動(dòng)控制運(yùn)電閘口，來實(shí)現(xiàn)到點(diǎn)即送，到點(diǎn)即停的無誤差服務(wù)，并且減少了人力的浪費(fèi)和由于用戶使用過程中跳閘等問題造成的損失。

3 結(jié)語

由于現(xiàn)在電力電子技術(shù)還不夠完善，智能電網(wǎng)也還在慢慢的摸索和發(fā)展之中，所以，將兩者結(jié)合的過程中一定會(huì)出現(xiàn)許許多多的問題。而我們需要做的不僅是將這些問題找出來，并且可以很好地解決掉這些問題。還要做到與時(shí)俱進(jìn)的創(chuàng)新理念，使電力電子技術(shù)應(yīng)用于智能電網(wǎng)的更多方面。

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