淺談電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中的運(yùn)用

潘鐘毓

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，許多先進(jìn)技術(shù)不斷運(yùn)用于電網(wǎng)建設(shè)之中，特別是智能技術(shù)的廣泛運(yùn)用，這一改變推動(dòng)了智能電網(wǎng)的發(fā)展，文章分析了智能電網(wǎng)的特征，對電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)中的運(yùn)用與智能電網(wǎng)發(fā)展的趨勢進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng);電力工程;趨勢探討

1 智能電網(wǎng)內(nèi)涵

智能電網(wǎng)作為較為綜合的電力體系，其主要研究的是電力體系中所表現(xiàn)出來的發(fā)電與輸送系統(tǒng)，變電系統(tǒng)及在使用電力的過程中所展現(xiàn)出來對應(yīng)信息，而其中最主要的就是對電網(wǎng)進(jìn)行立體的管控，智能電網(wǎng)已經(jīng)有著極大的市場需求，能夠保證電力系統(tǒng)管理的智能化和運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性。在確保電力工程質(zhì)量的過程中整合了綠色節(jié)能和環(huán)保的理念，進(jìn)而產(chǎn)生更大的經(jīng)濟(jì)效益，這也是當(dāng)前和未來電網(wǎng)不斷發(fā)展的方向與趨勢。

2 我國智能電網(wǎng)建設(shè)的特征

2.1 綠色環(huán)保

當(dāng)今世界電力主要生產(chǎn)方式是火力發(fā)電，火力發(fā)電對環(huán)境的影響眾所周知，減排與治污已成為當(dāng)下政府的主要工作之一，如何發(fā)現(xiàn)可再生能源代替火力發(fā)電，如何將電網(wǎng)單一模式向多元化轉(zhuǎn)變已經(jīng)成為一個(gè)重大的課題，而智能電網(wǎng)的建設(shè)融合了當(dāng)前所提的綠色環(huán)保的理念，具備極強(qiáng)的節(jié)能特點(diǎn)。隨著當(dāng)前全球環(huán)境問題日趨嚴(yán)重，因此我國的智能電網(wǎng)建設(shè)也更加重視環(huán)保，所以在智能電網(wǎng)工程建設(shè)的過程中，供電企業(yè)要更加重視節(jié)能環(huán)保環(huán)節(jié)的相關(guān)問題，使用科學(xué)合理的技術(shù)來確保國家電網(wǎng)的環(huán)保。

2.2 安全穩(wěn)定

電網(wǎng)的工程整體架構(gòu)一定要擁有好的安全性與穩(wěn)定性。我國是一個(gè)地貌廣，自然地理環(huán)境復(fù)雜的國家，所以對于提高電網(wǎng)架構(gòu)的安全性與穩(wěn)定性及其重要，而其中特別是智能電網(wǎng)對于架構(gòu)的安全性、穩(wěn)定性要求也極為苛刻和重視。

2.3 資源使用率高

智能電網(wǎng)的建設(shè)提高了能源的優(yōu)化使用效率。當(dāng)前國內(nèi)電網(wǎng)資源的使用效率較低，存在嚴(yán)重的浪費(fèi)和電力使用漏洞，這在一定程度上加重了環(huán)境的負(fù)擔(dān)。智能電網(wǎng)的推廣可提升資源的使用效率。智能電網(wǎng)的建設(shè)在提高社會(huì)效益的同時(shí)也提高了經(jīng)濟(jì)效益，智能電網(wǎng)建設(shè)不但可以促進(jìn)電網(wǎng)的效率，為社會(huì)帶來極大的方便，而且還具備極大的經(jīng)濟(jì)效益，有著良好的經(jīng)濟(jì)性，智能電網(wǎng)可以促進(jìn)能源供給市場機(jī)制的良性發(fā)展，增強(qiáng)電網(wǎng)的市場化。

3 電力工程在智能電網(wǎng)中運(yùn)用分析

電力工程在智能電網(wǎng)中的運(yùn)用主要集中在發(fā)電、輸送和電源上，下面將探討這幾方面的運(yùn)用。

3.1 發(fā)電方面的應(yīng)用

作為科技含量極高的電力工程技術(shù)，它利用對電子設(shè)備的智能控制從而達(dá)成電能穩(wěn)定有效的轉(zhuǎn)化和控制，這樣將會(huì)極大程度的減小對電能消耗及其供電設(shè)備的損耗，從而增強(qiáng)供電設(shè)備和發(fā)電裝置的工作效率和有效使用效率。隨著目前電容技術(shù)的不斷發(fā)展，當(dāng)前電力市場上所供應(yīng)的半導(dǎo)體功率元件在容量方面有了極大的提升，而且逐漸向著高壓的方向發(fā)展，同時(shí)在電力工程枝術(shù)中也出現(xiàn)了很多的高精枝術(shù)，例如：電氣傳動(dòng)高壓變頻裝置，智能開關(guān)以及新一代的超高壓輸電和變電技術(shù)等。

對于智能電網(wǎng)而言，它的應(yīng)用主要為了確保達(dá)成效益最大化的基礎(chǔ)上最大限度的降低碳排放。智能電網(wǎng)的廣泛應(yīng)用就是通過新技術(shù)的使用來達(dá)成低消耗和低排放的目標(biāo)。但是對于電網(wǎng)系統(tǒng)而言，特別是電能轉(zhuǎn)化進(jìn)行過程中往往出現(xiàn)電能轉(zhuǎn)化效率較低的情況和問題。就轉(zhuǎn)化率較低這一問題，需要選擇和使用合理、有效、科學(xué)的技術(shù)對其進(jìn)行妥善的處理尤其是針對太陽能及風(fēng)能等新型能源的精尖技術(shù)，需要深入研發(fā)，提高電能能源轉(zhuǎn)換率更高的能源轉(zhuǎn)換器裝置，繼而為智能電網(wǎng)供給充足的電能，以推動(dòng)電力事業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。

3.2 輸電方面中的應(yīng)用

對于智能電網(wǎng)的運(yùn)營而言，它需要較高質(zhì)量的優(yōu)質(zhì)電能，而且還要求整個(gè)電網(wǎng)工作運(yùn)行狀態(tài)穩(wěn)定可靠，滿足這樣的條件就需要依靠電力工程技術(shù)中的諧波抑制枝術(shù)和無功補(bǔ)償技術(shù)。隨著當(dāng)前電力工程枝術(shù)的日益發(fā)展和進(jìn)步以及智能電網(wǎng)整體的日益成熟，較多的新技術(shù)裝置不斷涌現(xiàn)，更加適應(yīng)了電網(wǎng)的建設(shè)需求。例如，現(xiàn)行的超導(dǎo)無功補(bǔ)償設(shè)備技術(shù)裝置以及交流變換器等，這些新技術(shù)對于線路長、電容量大的情況，不但可以極大程度增加電網(wǎng)的輸電容量，而且還可以提高惡劣氣候下的輸電的穩(wěn)定性，有效的確保電力輸送過程中的斷電和電壓不穩(wěn)的狀況，保證電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定和供電的質(zhì)量。所以非常有必要將當(dāng)前這些高技術(shù)及其相關(guān)的設(shè)備裝置運(yùn)用到國家智能電網(wǎng)的建設(shè)過程中。

3.3 電源方面的應(yīng)用

電力工程技術(shù)可以為智能電網(wǎng)工程的運(yùn)營提供豐富的和個(gè)性化的電能（直流電能和交流電能）。而且其中交流電能還可以劃分為變頻電能和恒定頻率的電能。例如，蓄電池充電通常使用直流充電技術(shù)，然而電力工程技術(shù)的使用不但可以提供給變電所直流電源，而且也可以為其提供交流電源，同時(shí)還可以為任何大型計(jì)算機(jī)提供高頻開關(guān)電源，極大的滿足了現(xiàn)在用電需求各異的設(shè)備和裝置以及智能電網(wǎng)的用戶。

4 智能電網(wǎng)的發(fā)展趨勢

通過目前智能電網(wǎng)所研究的領(lǐng)域而言，發(fā)電、輸電、變電等方向，其發(fā)展方向及應(yīng)用前景非常廣闊。

4.1 發(fā)電領(lǐng)域

隨著新能源的開發(fā)和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，發(fā)電研究已進(jìn)入多元化時(shí)代。除了風(fēng)能發(fā)電、太陽能光伏發(fā)電、核裂變能發(fā)電、潮汐能發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)已日趨成熟，人類能夠和平利用外，其他如高空風(fēng)力發(fā)電、雷電利用、海水抽水蓄能發(fā)電、可控核聚變能發(fā)電技術(shù)還停留在實(shí)驗(yàn)和研究階段，無法大規(guī)模使用。

4.2 輸電領(lǐng)域

在特高壓新型輸電技術(shù)中，隨著±800 千伏向家壩——上海特高壓直流輸電工程建成投運(yùn)多年來，經(jīng)受了極端惡劣天氣以及復(fù)雜工況考驗(yàn)，屬于比較成熟的新型輸電技術(shù)。其他如半波長交流輸電技術(shù)、無線輸電、光纖輸電等制約于科技水平和技術(shù)手段，還需要大量研究和工程試驗(yàn)。

4.3 變電領(lǐng)域

通過遂寧桃花山110千伏變電站建成投運(yùn)，在該站中成功使用了現(xiàn)代通信技術(shù)、傳感測量技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)，智能機(jī)器人巡檢系統(tǒng)已投入使用，為全站實(shí)現(xiàn)智能化奠定了基礎(chǔ)。由于還未出臺(tái)變電站智能化統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，各種技術(shù)還處于分散狀態(tài)，有待進(jìn)一步研發(fā)。由于正處于研究階段的電力電子變壓器具有體積小、電能轉(zhuǎn)換質(zhì)量和效率高、可分布式變電、節(jié)能效果達(dá)10%～40%等優(yōu)點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)：

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