電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用分析

許江華

摘要：隨著現(xiàn)代社會(huì)的不斷發(fā)展，電力在發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)和提高人民生活水平上扮演著越來越重要的角色。但是，隨著人口的增加和大量化石能源的燃燒，環(huán)境問題已相當(dāng)嚴(yán)峻。因此，加強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)對(duì)于解決當(dāng)前的能源危機(jī)，環(huán)境惡化問題有著十分重要的作用。適時(shí)分析和總結(jié)我國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)的特點(diǎn)以及電力工程技術(shù)發(fā)展的新趨勢(shì)對(duì)于促進(jìn)我國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)有著十分重要和積極的作用。

關(guān)鍵詞：電力工程技術(shù)；智能電網(wǎng)；建設(shè)

1 智能電網(wǎng)的特征

根據(jù)我國(guó)目前智能電網(wǎng)建設(shè)的特點(diǎn)，主要體現(xiàn)在四個(gè)方面。一是電網(wǎng)的綠色環(huán)保。在建設(shè)過程中，智能電網(wǎng)不僅充分有效地利用資源，而且大大減少了對(duì)周圍環(huán)境的污染，對(duì)保護(hù)生態(tài)環(huán)境起到了很好的作用。其次，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)堅(jiān)固。與傳統(tǒng)電網(wǎng)相比，智能電網(wǎng)整體結(jié)構(gòu)得到進(jìn)一步改善，可以更好地適應(yīng)各種氣候和環(huán)境，保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。第三，電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)，隨著中國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，中國(guó)也面臨著嚴(yán)峻的資源問題。為了更好地促進(jìn)資源的有效利用，智能電網(wǎng)在建設(shè)過程中綜合考慮了諸多因素，從整體上，控制建設(shè)成本，以保證能源資源質(zhì)量在最大化的前提下進(jìn)行資源的使用。最后，電網(wǎng)的相互作用，在能源供應(yīng)過程中，建立市場(chǎng)與用戶之間的溝通方式，優(yōu)先考慮用戶的基本需求，為用戶提供全面的服務(wù)，提高服務(wù)的整體素質(zhì)，以促進(jìn)能源市場(chǎng)發(fā)展的可持續(xù)性。

2 智能電網(wǎng)的作用

2.1 實(shí)現(xiàn)資源的最大化利用

智能電網(wǎng)可以在最大程度上實(shí)現(xiàn)資源的最大化利用，從而提高電網(wǎng)系統(tǒng)的整體工作效率，降低智能電網(wǎng)建設(shè)的投資成本，提高電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)效益。

2.2 實(shí)現(xiàn)環(huán)保的目的

智能電網(wǎng)的建設(shè)可以保證資源的最大化利用，從而避免傳統(tǒng)電網(wǎng)建設(shè)中對(duì)資源的浪費(fèi)，更重要的是可以避免電網(wǎng)建設(shè)對(duì)環(huán)境的污染。

2.3 經(jīng)濟(jì)收益

在智能電網(wǎng)的建設(shè)過程中應(yīng)當(dāng)全面考慮，盡量降低建造成本，如此不但保障了電能的品質(zhì)，并且提升了物質(zhì)收益。

2.4 交互性

此特點(diǎn)是指在能源供給過程中，應(yīng)當(dāng)構(gòu)建一個(gè)高質(zhì)量的市場(chǎng)溝通體制，可以第一時(shí)間掌握客戶的需求，依據(jù)需求優(yōu)化服務(wù)的品質(zhì)。

2.5 全面實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化

傳統(tǒng)電網(wǎng)建設(shè)并不十分重視自動(dòng)化程度。其結(jié)果是，當(dāng)電網(wǎng)系統(tǒng)日常運(yùn)行失敗時(shí)，無法及時(shí)收集相關(guān)數(shù)據(jù)，甚至無法自動(dòng)分析故障點(diǎn)數(shù)據(jù)。智能電網(wǎng)使用了大量的自動(dòng)化技術(shù)，因此當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，可以在第一時(shí)間分析相關(guān)故障。數(shù)據(jù)分析可為故障后處理提供重要信息依據(jù)，促進(jìn)電網(wǎng)系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

2.5 提高市場(chǎng)的認(rèn)同感

智能電網(wǎng)避免了傳統(tǒng)電網(wǎng)中的一些問題，使得整個(gè)電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行有了保證，可以為用戶提供穩(wěn)定、高質(zhì)量的電力，同時(shí)，也可以對(duì)突發(fā)故障及時(shí)響應(yīng)。這些優(yōu)點(diǎn)會(huì)提高市場(chǎng)和用戶對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的感知度，從而提高對(duì)電力系統(tǒng)的認(rèn)同感。

3 電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用

3.1 發(fā)電過程的應(yīng)用

作為一種新興技術(shù)，電力工程技術(shù)可以通過對(duì)電能的轉(zhuǎn)換和利用電子設(shè)備來實(shí)現(xiàn)，可以在很大程度上減少能源的損耗，提高我國(guó)智能電網(wǎng)整體工作效率。我國(guó)的電力工程技術(shù)涌現(xiàn)出一大批高精尖技術(shù)，比如風(fēng)力發(fā)電、太陽能發(fā)電等，使得電力工程技術(shù)可以提供多樣的電力來源，利用電子電力設(shè)備將其他形式的能轉(zhuǎn)換為電能，大大提高了能源轉(zhuǎn)換效率，同時(shí)減少了相關(guān)輔助設(shè)備的物理損耗。隨著我國(guó)電容技術(shù)的突破性進(jìn)展，使得市場(chǎng)上的半導(dǎo)體功率元件的容量也有了很大的提高，并且有向高壓方向發(fā)展的趨勢(shì)。

3.2 電源過程的運(yùn)用

對(duì)于智能電網(wǎng)的建設(shè)過程來說，電源的建設(shè)是及其重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，是各種電力設(shè)備得以運(yùn)行的基礎(chǔ)。使用電力工程技術(shù)可以為個(gè)別用戶提供有特殊要求的個(gè)性化供電方案，有多種電源可供用戶選擇，比如直流電源，交流電源，恒定幀交流電源等。

3.3 輸電過程的應(yīng)用

輸電過程就是將發(fā)出的電運(yùn)送出去的過程，智能電網(wǎng)的建設(shè)需求要求輸電過程必須滿足安全、穩(wěn)定等的特點(diǎn)，對(duì)電能質(zhì)量也有較高的要求，而運(yùn)用電力工程技術(shù)的諧波抑制技術(shù)和無功補(bǔ)償技術(shù)可以滿足這些要求，為運(yùn)輸電力提供了不可或缺的技術(shù)支持。我國(guó)的智能電網(wǎng)不斷成熟完善呢，一大批適應(yīng)當(dāng)下智能電網(wǎng)需求的新型裝置也大量涌現(xiàn)，譬如薄型交流變換器和超導(dǎo)無功補(bǔ)償裝置等。這些高技術(shù)裝置在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用，能有效解決運(yùn)輸電力過程中的電壓工作不穩(wěn)和電網(wǎng)突然斷電的問題，很大程度上提高了電網(wǎng)的運(yùn)輸效率和電力運(yùn)輸質(zhì)量，因此在我國(guó)的智能電網(wǎng)建設(shè)過程中，這些高科技裝置被和高效率的電力工程技術(shù)被廣泛應(yīng)用于實(shí)際智能電網(wǎng)建設(shè)中。

3.2 直流高壓輸電的技術(shù)

在許多情況下，許多直流輸電的系統(tǒng)的環(huán)節(jié)普遍使用交流電進(jìn)行輸電，然而與此相對(duì)的，輸電的過程卻是經(jīng)常使用直流電。這樣的話，對(duì)不同閥的形態(tài)進(jìn)行控制主要采取了控制換流器的方式。換流器由一些可以關(guān)斷的元件組合而成，適用于某些質(zhì)量輕的直流輸電系統(tǒng)。這樣做的話，不僅使得電力的輸送更加穩(wěn)定，而且提高了經(jīng)濟(jì)效益，甚至在一些孤立的、環(huán)境惡劣的島嶼上面也可以實(shí)現(xiàn)供電，解決了無電的難題。

3.4 客戶端需求側(cè)管理

智能電網(wǎng)核心思想在于如何實(shí)現(xiàn)智能判斷技術(shù)與自適應(yīng)調(diào)節(jié)能力的統(tǒng)一發(fā)展，其中涉及到各種分布式的智能化網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控電網(wǎng)信息，并將最經(jīng)濟(jì)最安全的輸配電方式輸送給終端用戶，實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的最優(yōu)配置與利用，提高電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)的可靠性和能源利用效率。因此，智能電網(wǎng)的建設(shè)與發(fā)展，離不開對(duì)終端客戶用電規(guī)律的歸納和總結(jié)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)供需平衡目標(biāo)。因此國(guó)外推動(dòng)智能電網(wǎng)建設(shè)，一般以構(gòu)建高質(zhì)量測(cè)量體系為切入點(diǎn)，同時(shí)，高級(jí)讀表體系為電力系統(tǒng)提供系統(tǒng)范圍的可觀性。另外，通過雙向交互的信息交流，可實(shí)現(xiàn)真實(shí)、有效的傳遞信息需求，提高智能電網(wǎng)的使用效率與速度，同時(shí)也可拉近企業(yè)與用戶之間的距離，樹立良好的社會(huì)形象和企業(yè)形象，推動(dòng)電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，將來智能電表還可能作為互聯(lián)網(wǎng)路由器，推動(dòng)電力企業(yè)以其終端用戶為基礎(chǔ)，進(jìn)行通信、運(yùn)行快帶業(yè)務(wù)或傳播電視信號(hào)的整合。

4 智能電網(wǎng)中電力工程技術(shù)的發(fā)展意義和前景

隨著中國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，智能電網(wǎng)的電力工程技術(shù)也在不斷深化和發(fā)展?，F(xiàn)在，在我們的智能電網(wǎng)中，傳感器測(cè)量技術(shù)，信息和通信技術(shù)，分析和決策技術(shù)以及自動(dòng)控制技術(shù)得到充分利用。智能電網(wǎng)中的這些電力工程技術(shù)與電網(wǎng)的電力設(shè)備緊密相連，形成了完整的智能電網(wǎng)系統(tǒng)，因此智能電網(wǎng)具有良好的發(fā)展趨勢(shì)。目前，我國(guó)智能電網(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)電技術(shù)已實(shí)現(xiàn)了分布式能源的利用，并形成了電網(wǎng)與電力和配電部分的統(tǒng)一配電。它不僅滿足現(xiàn)代智能電網(wǎng)技術(shù)的要求，而且還實(shí)現(xiàn)了電能質(zhì)量的提高。隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展，如果電能不是由某種電力技術(shù)處理，就不能正常使用。電力設(shè)備必須由電力工程技術(shù)支持，以體現(xiàn)其高性能屬性。在智能電網(wǎng)中，充分利用可再生資源符合當(dāng)前中國(guó)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略思想，如太陽能，風(fēng)能等。這種電源技術(shù)的結(jié)合可以實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備的高性能發(fā)展。目前，由于各種因素的限制，我國(guó)電力設(shè)備技術(shù)發(fā)展規(guī)模不能大規(guī)模發(fā)展，但智能電網(wǎng)的電力工程技術(shù)必將在未來大規(guī)模發(fā)展?？茖W(xué)合理地使用動(dòng)力儲(chǔ)備技術(shù)，大大削弱了傳統(tǒng)技術(shù)中電力負(fù)荷過大的現(xiàn)象，直接減少了智能電網(wǎng)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)損耗，使存儲(chǔ)設(shè)備與分布式發(fā)電的集成度更大，減少了可再生能源轉(zhuǎn)換的不利因素，從而保證了電力技術(shù)的穩(wěn)定和良性發(fā)展。

5 結(jié)語

將電力工程技術(shù)更好地應(yīng)用在國(guó)家智能電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的建設(shè)過程之中，能夠更好地促進(jìn)我國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)工程的長(zhǎng)久有序發(fā)展，最大限度地保證和實(shí)現(xiàn)我國(guó)電力能源輸送產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：國(guó)網(wǎng)曲陽縣供電公司）