輸變電技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

文/王茜雯

1 輸變電技術(shù)在智能電網(wǎng)中的重要作用

1.1 保證智能電網(wǎng)運(yùn)行安全

在智能電網(wǎng)建設(shè)中，輸變電技術(shù)作為關(guān)鍵技術(shù)，在保證智能電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行中發(fā)揮著重要作用。隨著輸變電技術(shù)的不斷發(fā)展和日益成熟，其技術(shù)含量也隨之提升，可有效保證輸變電系統(tǒng)的可靠性，為智能電網(wǎng)建設(shè)提供技術(shù)支撐，消除智能電網(wǎng)運(yùn)行中的安全隱患。同時(shí)，輸變電技術(shù)還能夠提高智能電網(wǎng)的用電效率，降低智能電網(wǎng)建設(shè)的復(fù)雜程度，進(jìn)一步增強(qiáng)智能電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性。

1.2 提高智能電網(wǎng)的社會(huì)效益

隨著國(guó)家大力倡導(dǎo)發(fā)展清潔能源，智能電網(wǎng)建設(shè)也在低碳經(jīng)濟(jì)的號(hào)召下轉(zhuǎn)型發(fā)展，在追求經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，更加關(guān)注社會(huì)效益目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。智能電網(wǎng)應(yīng)用輸變電技術(shù)可實(shí)現(xiàn)綠色保護(hù)發(fā)展目標(biāo)，利用能源轉(zhuǎn)換技術(shù)提高太陽(yáng)能、風(fēng)能等低碳能源的開(kāi)發(fā)利用率，減少電力生產(chǎn)對(duì)傳統(tǒng)煤炭能源的浪費(fèi)，滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展日益增長(zhǎng)的用電需求，從而能夠創(chuàng)造出更多的社會(huì)效益。

2 智能電網(wǎng)中輸變電技術(shù)的具體應(yīng)用

近年來(lái)，我國(guó)智能電網(wǎng)的建設(shè)規(guī)模逐步擴(kuò)大，為提高智能電網(wǎng)的整體技術(shù)水平，可對(duì)輸電變技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用。下面重點(diǎn)對(duì)一些常用輸變電技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用進(jìn)行分析。

2.1 有源電力濾波器的應(yīng)用

在智能電網(wǎng)中，諧波的出現(xiàn)會(huì)對(duì)發(fā)電和供電設(shè)備的穩(wěn)定性造成影響，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)備損壞，因此消除諧波對(duì)于確保電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行尤為重要。有源電力濾波器是一種能夠?qū)χC波進(jìn)行有效過(guò)濾的裝置，通過(guò)該裝置能夠?qū)Ω鞣N頻率的諧波進(jìn)行快速跟蹤補(bǔ)償。在智能電網(wǎng)中，對(duì)有源電力濾波器進(jìn)行應(yīng)用后，可以使高次諧波對(duì)電網(wǎng)的污染得到抑制。有源電力濾波器具有非常高的濾波精度，諧波電流的濾除率能夠達(dá)到97%以上，不僅如此，該裝置的濾波范圍非常廣，可有效濾除2-50次諧波。同時(shí)，有源電力濾波器在智能電網(wǎng)中進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，不會(huì)與系統(tǒng)產(chǎn)生諧振，可對(duì)過(guò)電壓進(jìn)行有效抑制，由此大幅度提升了電壓穩(wěn)定性。根據(jù)智能電網(wǎng)的特點(diǎn)，為使高次諧波得到有效抑制，可將有源電力濾波器與其它控制技術(shù)進(jìn)行聯(lián)合使用。有源電力濾波器除了能夠?qū)χ悄茈娋W(wǎng)中的諧波進(jìn)行抑制之外，還能對(duì)無(wú)功功率進(jìn)行補(bǔ)償，故此可將其與電子元件的電容、電阻進(jìn)行并聯(lián)，這樣可以使智能電網(wǎng)的供電質(zhì)量獲得大幅度提升。

2.2 靜止無(wú)功補(bǔ)償器

這是一種技術(shù)較為先進(jìn)的無(wú)功補(bǔ)償裝置，能夠通過(guò)對(duì)晶閘管導(dǎo)通角的有效調(diào)節(jié)，對(duì)無(wú)源電力元件進(jìn)行控制。該裝置具有雙向連續(xù)平滑調(diào)節(jié)的功能，由于裝置上無(wú)任何螺旋部件，從而使之運(yùn)行和維護(hù)都非常方便。與電力電容器相比，靜止無(wú)功補(bǔ)償器的調(diào)節(jié)速度要快很多，并且裝置本身產(chǎn)生的電容性電流大小與電壓無(wú)關(guān)。因此，即使電壓降低，裝置仍然可以產(chǎn)生出較大的電容性電流。同時(shí)，外部運(yùn)行條件基本不會(huì)對(duì)裝置的端電壓造成影響，所以其靜態(tài)和暫態(tài)穩(wěn)定性都非常高。該裝置的基本原理如圖1所示。在智能電網(wǎng)中，對(duì)靜止無(wú)功補(bǔ)償器進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，由于該裝置內(nèi)電容器容量較小，故此不會(huì)產(chǎn)生低頻諧振。但必須注意的是，該裝置會(huì)產(chǎn)生一定的諧波，必須與濾波器配套使用。

2.3 智能感應(yīng)技術(shù)

在智能電網(wǎng)建設(shè)中，應(yīng)用智能感應(yīng)技術(shù)可監(jiān)測(cè)電網(wǎng)運(yùn)行情況，獲取準(zhǔn)確的設(shè)備運(yùn)行信息，根據(jù)監(jiān)測(cè)信息采取電網(wǎng)保護(hù)措施，滿足電能安全穩(wěn)定的供應(yīng)要求。智能感應(yīng)技術(shù)包括光線感應(yīng)器、智能感應(yīng)器、無(wú)線感應(yīng)器，這些技術(shù)以信息自動(dòng)化技術(shù)為核心，可實(shí)現(xiàn)對(duì)智能電網(wǎng)的全面檢測(cè)、調(diào)控和保護(hù)。為了推進(jìn)智能感應(yīng)技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用，應(yīng)構(gòu)建起一體化智能電網(wǎng)建設(shè)平臺(tái)，將智能感應(yīng)技術(shù)與自動(dòng)保護(hù)技術(shù)、通信技術(shù)以及其他控制技術(shù)進(jìn)行聯(lián)合應(yīng)用，以不斷提高智能電網(wǎng)的安全運(yùn)行水平。

2.4 直流輸電技術(shù)

圖1：靜止無(wú)功補(bǔ)償器原理示意圖

直流輸電技術(shù)主要包括自關(guān)斷器件、電壓源型換流器、脈寬調(diào)制技術(shù)等，將直流輸電技術(shù)應(yīng)用到智能電網(wǎng)中，可提高電能傳輸質(zhì)量，增強(qiáng)輸電的穩(wěn)定性。直流輸電技術(shù)可有效控制無(wú)功和有功，使電壓達(dá)到優(yōu)質(zhì)電能的標(biāo)準(zhǔn)要求。在智能電網(wǎng)建設(shè)中，諧波污染、電壓間斷是高壓直流輸電經(jīng)常遇到的問(wèn)題，而采用輕型直流輸電技術(shù)可解決這些問(wèn)題，該技術(shù)能夠用于遠(yuǎn)距離輸電，提高遠(yuǎn)距離輸電的效率。同時(shí)，輕型直流輸電技術(shù)還能夠用于可再生能源利用中，加之輕型直流輸電技術(shù)的應(yīng)用成本較低，所以使其成為了智能電網(wǎng)綠色發(fā)展中不可或缺的技術(shù)。

3 結(jié)論

綜上所述，在智能電網(wǎng)中，對(duì)輸變電技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用除了能夠提高電網(wǎng)的運(yùn)行安全性和穩(wěn)定性之外，還能使社會(huì)效益獲得大幅度提升。鑒于此，在未來(lái)一段時(shí)期，應(yīng)當(dāng)加大對(duì)輸變電技術(shù)的研究力度，除對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)和完善之外，還應(yīng)當(dāng)加快開(kāi)發(fā)一些新的技術(shù)，從而使其能夠更好地為智能電網(wǎng)建設(shè)服務(wù)，這對(duì)于促進(jìn)我國(guó)電力事業(yè)的持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。