電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

劉燚龍

摘要：科技的發(fā)展、現(xiàn)代化社會使得人們無論是生活還是工作均離不開電能。越是發(fā)達的地區(qū)越是需要大量的電能，而與電能需求量增加相比，傳統(tǒng)的配電線路以及網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)無法提供安全、高效的用電需求。針對這一情況，智能化電網(wǎng)便成為未來電網(wǎng)的發(fā)展方向，并在現(xiàn)階段已經(jīng)取得了重大成果。作為智能電網(wǎng)發(fā)展中的重要部分，電力電子技術(shù)所具有的先進技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于智能電網(wǎng)。本文從建設(shè)智能電網(wǎng)有何優(yōu)勢和必要性入手，分析了電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：電力電子技術(shù)；智能電網(wǎng)；優(yōu)勢；必要性；應(yīng)用

一、智能電網(wǎng)的優(yōu)勢及其必要性

1、智能電網(wǎng)優(yōu)勢

智能電網(wǎng)作為補償并替代傳統(tǒng)電網(wǎng)的新型電網(wǎng)，已經(jīng)是國家電能供給的重要部分以及未來發(fā)展的大方向。其有效的緩解了經(jīng)濟進步所帶來的供電壓力，是當(dāng)今國家電力發(fā)展的重要依靠。智能電網(wǎng)在國家電力發(fā)展中具有重要的優(yōu)勢，主要如下：

第一，智能電網(wǎng)的使用有利于國家電價的運行。通過智能電網(wǎng)，用電客戶可以實時查看當(dāng)前的電價，掌握電價的實時動態(tài)，做到對電價的運行的了解。同時，這種制定并公布電價的方式，也可以有效避免客戶的用電浪費現(xiàn)象，促使用戶形成節(jié)約用電的良好習(xí)慣。

第二，智能電網(wǎng)相較于傳統(tǒng)電網(wǎng)具有非常顯著的優(yōu)勢就是智能電網(wǎng)具有極大的兼容性，其可以容納多樣化的供電方式以及眾多的儲存模式。這種兼容性對提高可再生資源的利用率起到極大促進作用。是當(dāng)前國家電力資源有效利用的重要平臺。

第三，具有兼容性的智能電網(wǎng)可以為電力市場提供更多的交易主體，從單一向多樣化的發(fā)展在為電力市場提供更多可能性的同時，也是促進電能產(chǎn)品不斷改革發(fā)展，使其適應(yīng)多樣化的市場，電能產(chǎn)品的多樣化發(fā)展是適應(yīng)當(dāng)前市場需求的產(chǎn)物。同時，多樣化的電力市場需要與之相配的服務(wù)能力，因此，智能電網(wǎng)也促進了服務(wù)水平的提高。

第四，智能電網(wǎng)具有實時性，電力部門可以通過對電網(wǎng)的實時監(jiān)控第一時間發(fā)現(xiàn)故障，并根據(jù)智能電網(wǎng)的提示，準確找到故障點，并進行檢修，避免因電力故障帶來的損失。另外，相較于人工，智能電網(wǎng)有較高的反應(yīng)能力，可以及時應(yīng)對自然災(zāi)害等突發(fā)事件，降低損失。

第五，智能電網(wǎng)的應(yīng)用可以有效降低電能消耗，提高電能利用率，提高電能質(zhì)量。電網(wǎng)提供的電能質(zhì)量具有多樣性，不同質(zhì)量的電能有不同的價格，這使得用電客戶根據(jù)自身的實際情況選擇需要何種質(zhì)量的電能，或者選擇何種價格電能，在電能選擇上更加多樣化、更加自由。

第六，智能電網(wǎng)是當(dāng)前電力行業(yè)中的最為先進的電網(wǎng)建設(shè)，智能電網(wǎng)的構(gòu)建包含了眾多先進的技術(shù)，這些技術(shù)為智能電網(wǎng)提供了優(yōu)秀的控制能力、信息收集與發(fā)布能力以及測量能力等，在優(yōu)化現(xiàn)有資產(chǎn)的同時，降低了線路的損失，節(jié)約了供電成本。

2、智能電網(wǎng)建設(shè)的必要性

由上可知，智能電網(wǎng)的眾多優(yōu)勢均有利于國家的電力發(fā)展，有利于國家經(jīng)濟與科技的進步，由此可見，智能電網(wǎng)的建設(shè)非常的必要。智能電網(wǎng)是一種集合了各級電網(wǎng)以及高壓電網(wǎng)的，通過先進技術(shù)整合的信息通信平臺，是及電力輸出、運行以及業(yè)務(wù)等的管理系統(tǒng)。具體如下：

第一，電力輸出。電力輸出是智能電網(wǎng)構(gòu)建的根本，智能電網(wǎng)的出現(xiàn)大力緩解了日益增加的用電需求，為了緩解用電壓力，智能電網(wǎng)的建設(shè)就非常必要，也非常具有現(xiàn)實意義。另外，智能電網(wǎng)兼容性的優(yōu)勢也是智能電網(wǎng)構(gòu)建的必要性之一，其兼容性可以滿足國家出現(xiàn)的多樣化電能產(chǎn)品的用電需求。第二，電力業(yè)務(wù)。智能電網(wǎng)的建設(shè)節(jié)約的部分人力資源，將實時電價、用電量等信息通過網(wǎng)絡(luò)平臺直接與用電客戶進行交流，節(jié)省了人力成本的同時，也提醒用電客戶節(jié)約用電并及時繳納費用。第三，電網(wǎng)運行。智能電網(wǎng)的運行離不開先進的電力電子技術(shù)的支持，先進的技術(shù)在確保智能電網(wǎng)安穩(wěn)運行的同時，及時發(fā)現(xiàn)運行故障，并積極進行有效處理，縮短處理時間。在目前國家飛速發(fā)展的當(dāng)今，每分每秒都創(chuàng)造著巨大的經(jīng)濟效益，智能電網(wǎng)的建設(shè)避免了因電力故障導(dǎo)致的損失，由此可見，智能電網(wǎng)在國家建設(shè)發(fā)展中的必要性。

二、智能電網(wǎng)系統(tǒng)中對于電力電子技術(shù)的應(yīng)用

電力電子技術(shù)是維持智能電網(wǎng)穩(wěn)定的關(guān)鍵技術(shù)，也是促進智能電網(wǎng)發(fā)展的基本要素。確保智能電網(wǎng)的運行和發(fā)展，需要明確了解電力電子技術(shù)及其應(yīng)用。電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用具體如下：第一，高壓直流輸電技術(shù)。該項技術(shù)是當(dāng)面臨輸電距離長的情況下的首選，尤其是目前電網(wǎng)建設(shè)范圍廣，規(guī)模大等情況下，高壓直流輸電技術(shù)有利于電網(wǎng)運行的穩(wěn)定，避免了輸電故障。另外，高壓直流輸電技術(shù)的應(yīng)用也可避免電能在輸出過程中的浪費，降低耗能。第二，高壓變頻技術(shù)。該項技術(shù)可以顯著降低用電單位，尤其是工廠企業(yè)等的用電成本。該項技術(shù)具有操作靈活性的特點，另外，為提高此項技術(shù)應(yīng)用綜合效率，還需要針對其存在的高次諧波污染問題進行處理，采取措施進行優(yōu)化。第三，柔性交流技術(shù)。該項技術(shù)還融合了現(xiàn)代微電子技術(shù)與通信技術(shù)，可以實現(xiàn)對電網(wǎng)交流輸電全過程的控制，在實時掌握輸電動態(tài)的同時，綜合分析新能源與清潔能源間的隔離與介入，提高運行穩(wěn)定性。第四，智能開關(guān)技術(shù)。該項技術(shù)具有更高的安全性，可確保在眾多電子設(shè)備作用下的智能電網(wǎng)的安全運行。第五，該項技術(shù)主要作用是可以綜合較大功率的電力電子技術(shù)以及配電自動化技術(shù)，增強供電的可靠性。

三、電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中應(yīng)用的重要性

智能電網(wǎng)作為一種提供了信息及數(shù)據(jù)互動的智能系統(tǒng)，針對不同用戶的用電需求以及用電環(huán)境的不同，均需要保證其適應(yīng)性。在保證智能電網(wǎng)的適應(yīng)性上，電力電子技術(shù)具有很強優(yōu)化功能，是保證電網(wǎng)搭建的關(guān)鍵技術(shù)。與此同時，電力電子技術(shù)還可為電力資源的有效利用并循環(huán)利用提供技術(shù)支持。由此可見，作為以經(jīng)濟、環(huán)保等為標志的智能電網(wǎng)，在堅持節(jié)能、低碳理論的同時，做到保護環(huán)境、節(jié)約資源等，均離不開電力電子技術(shù)。因此，研究電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)的應(yīng)用具有重要的現(xiàn)實意義。

結(jié)語：

將電力電子技術(shù)與智能電網(wǎng)的融合，能夠完善和優(yōu)化我國電力系統(tǒng)，同時也使得電力電子裝置更加完善，提高其可靠性，對于保障我國智能電網(wǎng)發(fā)展具有重要的價值。

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（作者單位：保定四方三伊電氣有限公司）