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

周國平

隨著我國電力系統(tǒng)技術(shù)升級(jí)，電網(wǎng)建設(shè)趨向智能化、自動(dòng)化發(fā)展，大量電力電子裝備在配電網(wǎng)中得到了應(yīng)用，主要集中在變換器、半導(dǎo)體器件、電子系統(tǒng)等，基于GPRS移動(dòng)通信模塊功能實(shí)現(xiàn)互聯(lián)與網(wǎng)絡(luò)化，配合智能終端設(shè)備使用極大提高了配電網(wǎng)輸送效率，提高了管理水平、降低了電能耗損，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)電力電子裝備的互聯(lián)化、網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用，對(duì)“智能電網(wǎng)”建設(shè)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

【關(guān)鍵詞】配電網(wǎng) 電力電子裝備 互聯(lián) 網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)

信息技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了電力企業(yè)電網(wǎng)建設(shè)的創(chuàng)新與改革，接下來筆者就從以下幾個(gè)方面來分析論述配電網(wǎng)電力電子裝備的互聯(lián)與網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)。

1 電力電子裝備技術(shù)分析

配電網(wǎng)之所以能夠?qū)崿F(xiàn)高效、平穩(wěn)地工作，這和它其中所云集的大量電力電子裝備是密不可分的，一般來講，電力電子裝備的典型設(shè)備構(gòu)成是變換器、半導(dǎo)體器件（以半導(dǎo)體開關(guān)為主）、電力電子系統(tǒng)等，下面筆者就從上述這三種典型電力電子設(shè)備為著眼點(diǎn)來展開分析與論述：

1.1 半導(dǎo)體器件

半導(dǎo)體器件是電力電子裝備的基礎(chǔ)構(gòu)成部分，該設(shè)備在維護(hù)配電網(wǎng)高效運(yùn)行的過程中起著重要的作用。目前在實(shí)踐過程中，半導(dǎo)體器件中較為典型的器件有SCR、IGCT、IGBT等。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，在半導(dǎo)體器件方面，電力電子裝備技術(shù)的重心主要表現(xiàn)在新型半導(dǎo)體器件水平和性能的研發(fā)。由于半導(dǎo)體器件的重要性，決定了該設(shè)備不論其自身材料的類型或是器件的工藝，都會(huì)對(duì)整體電路性能能夠造成較大影響。

1.2 變換器

變化器的作用主要是影響電力電能的效率，變化器憑借自身對(duì)頻率和幅度的把控來協(xié)助配電工作的開展。近年來我國的而經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)和人民群眾的生活用電量需求與日俱增，這些情況的存在為我國電力企業(yè)帶來了新的壓力和挑戰(zhàn)。因此為了最大化地保證電力的平穩(wěn)運(yùn)行，使配電網(wǎng)能夠?qū)崟r(shí)完成相應(yīng)的配電任務(wù)，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)重視變換器的升級(jí)換代與性能改進(jìn)，不斷研發(fā)性能良好的變換器來保證配電網(wǎng)的穩(wěn)定高效運(yùn)行，保證電力企業(yè)順利完成配電工作，充分滿足人民群眾生產(chǎn)與生活用電需求。

1.3 電力電子系統(tǒng)

客觀來講，電力系統(tǒng)主要由各類型電力、變電設(shè)備和電力電子裝備組成，其中變電設(shè)備對(duì)于電力電子系統(tǒng)的高效運(yùn)行具有重要的促進(jìn)作用。變電設(shè)備的聯(lián)系類型中存在不少差異，有串聯(lián)、并聯(lián)、混聯(lián)等等。鑒于變電設(shè)備結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，因此與變電設(shè)備相配套的控制設(shè)備也要具有多樣性的特點(diǎn)。從技術(shù)原理的層面來講，控制設(shè)備主要有系統(tǒng)控制類和變電控制類兩大類。詳細(xì)地講它們的工作原理分別是：

1.3.1 系統(tǒng)控制類

系統(tǒng)控制類設(shè)備能夠?qū)崟r(shí)收集并分析其所控制的各個(gè)變電設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù)信息，同時(shí)分別對(duì)這些狀態(tài)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析，結(jié)合不同的分析結(jié)果來合理化調(diào)控變電設(shè)備，促進(jìn)配電工作的完成。

1.3.2 變電控制類

變電控制設(shè)備的控制范圍相對(duì)于系統(tǒng)控制類設(shè)備來講較為有限。它主要調(diào)控的事特定的變電設(shè)備，維持變電設(shè)備的常態(tài)化運(yùn)行進(jìn)而承擔(dān)起整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)算、驅(qū)動(dòng)、防護(hù)等作用?？偟膩碇v，系統(tǒng)控制類和變電控制類設(shè)備相互配合相互促進(jìn)，最終以高效率的智能化狀態(tài)來控制電力企業(yè)的配電網(wǎng)系統(tǒng)。

2 配電網(wǎng)電力電子裝備互聯(lián)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

配電網(wǎng)電力電子裝備中引入互聯(lián)與網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的良好效果已經(jīng)被我國各地不少電力企業(yè)所驗(yàn)證，基于筆者的實(shí)踐調(diào)研經(jīng)驗(yàn)和查閱相關(guān)的書籍資料，筆者認(rèn)為配電網(wǎng)電力電子裝備中互聯(lián)與網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的運(yùn)用主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面。接下來筆者就針對(duì)以下三點(diǎn)來進(jìn)行詳細(xì)的分析與論證，以促進(jìn)電力電子設(shè)備互聯(lián)與網(wǎng)絡(luò)化趨勢(shì)的發(fā)展。

2.1 功率接口

功率接口是電力電子裝備中的重要一種。它以期方便、高效的優(yōu)勢(shì)備受電力企業(yè)青睞。具體來講，功率接口的操作方式是即插即用，它能夠在終端系統(tǒng)中隨時(shí)接入配電網(wǎng)。同時(shí)這種功率接口還可以做到電能與功能相互轉(zhuǎn)化的效果。在功率接口使用時(shí)，相關(guān)的操作人員需要重視它周圍的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，和網(wǎng)絡(luò)連接之后，可以識(shí)別終端設(shè)備，與此同時(shí)把設(shè)備的運(yùn)行信息通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)時(shí)上傳，使系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際的運(yùn)行需求來對(duì)設(shè)備進(jìn)行科學(xué)、合理的調(diào)控。

2.2 能量路由設(shè)備

能量路由設(shè)備實(shí)質(zhì)上屬于電力電子裝備的一種，它是配電網(wǎng)中必不可少的管理模塊，在整個(gè)配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中起著重要的作用。具體來講，它的作用體現(xiàn)在下面兩個(gè)方面：首先，電力電子裝備中的能量路由設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)能量的雙向流動(dòng)，這種作用可以促進(jìn)壓力相異的配電網(wǎng)和區(qū)域網(wǎng)的聯(lián)系，同時(shí)能量路由器還能夠給電力電子設(shè)備提供可再生能源。能量路由器的這種功能使得它在電力電子裝備中得到廣泛的使用。其次，能量路由器的智能化性能可以實(shí)現(xiàn)對(duì)功能接口傳輸設(shè)備運(yùn)行信息的實(shí)時(shí)接收，同時(shí)智能化地分析這些運(yùn)行信息，把配電網(wǎng)的相關(guān)指令上傳到終端設(shè)備中，最大化地維持配電網(wǎng)的穩(wěn)定與高效運(yùn)行。

2.3 操作系統(tǒng)

在配電網(wǎng)電力電子裝備中引入互聯(lián)與網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的最主要意義在于打造智能化的高效操作系統(tǒng)，該操作系統(tǒng)主要包括信息流和能量流兩個(gè)因素。所以說這一操作系統(tǒng)實(shí)際上是一種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，協(xié)調(diào)和處理系統(tǒng)內(nèi)部的功率接口和能量路由器。除此之外配電網(wǎng)電力電子裝備的操作系統(tǒng)還具有識(shí)別與檢測功能，這種功能的存在能夠極大地促進(jìn)電網(wǎng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的管理，對(duì)于保證整個(gè)配電網(wǎng)系統(tǒng)的智能化平穩(wěn)運(yùn)行具有重要的意義。另外，雖然目前的系統(tǒng)發(fā)展還需要進(jìn)一步完善，在系統(tǒng)中能量層相對(duì)完善，通訊層尚有缺陷，亟待廣大技術(shù)人員進(jìn)一步改進(jìn)。

3 結(jié)束語

綜上所述目前在互聯(lián)網(wǎng)信息時(shí)代的大背景下，在配電網(wǎng)電力電子裝備中引入互聯(lián)與網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)已經(jīng)成為擺在每一個(gè)電力企業(yè)相關(guān)技術(shù)與管理人員面前的重要課題。上述文章中筆者將自身多年從事電力企業(yè)的工作所積累的一些經(jīng)驗(yàn)融入到上述文章中，嘗試探究配電網(wǎng)電力電子裝備中互聯(lián)與網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的運(yùn)用，以喚起更多業(yè)界同行的思考和重視，積極探索配電網(wǎng)電力電子裝備中引入互聯(lián)與網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)實(shí)踐。

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作者單位

1.德州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 山東省德州市 253000

2.德州供電公司 山東省德州市 253008