智能電網(wǎng)構建中電力電子技術的應用

陳燕貞

摘要：隨著社會科技的不斷發(fā)展，電力事業(yè)為了滿足社會發(fā)展需求，開始向信息化、自動化方向轉(zhuǎn)變。人們?nèi)粘Ｉ睢⑸a(chǎn)用電不斷增加，對電力事業(yè)提出了新的要求，要求電力更加安全、電壓更加穩(wěn)定、電量更加充足，隨著電力電子技術的融入智能電網(wǎng)實現(xiàn)了居民用電質(zhì)量、用電安全的全面提升，為工業(yè)生產(chǎn)提供了源源不斷的電力，同時，實現(xiàn)了電力事業(yè)的改革，大量采用了新式能源發(fā)電，降低了不可再生能源的損耗，使得社會經(jīng)濟發(fā)展、社會人文均取得重大進步，響應了綠色可持續(xù)發(fā)展方針，促進了國家經(jīng)濟快速發(fā)展。

關鍵詞：智能電網(wǎng);電力電子技術;電網(wǎng)構建

一、電力電子技術在智能電網(wǎng)構建中的作用

1.1依托電力電子技術，優(yōu)化并保障電網(wǎng)安全

構建現(xiàn)代化智能電網(wǎng)，是新時期國家電力事業(yè)發(fā)展的重要方向。依托電力電子技術，是優(yōu)化并保障電網(wǎng)安全的重要技術支撐。智能電網(wǎng)是一個復雜而系統(tǒng)的工程，基于系統(tǒng)的復雜變化、用戶環(huán)境的不同，電網(wǎng)運行的穩(wěn)定安全，更加強調(diào)電網(wǎng)應具備良好的適應能力和反應能力。電力電子技術是電網(wǎng)智能化構建的重要技術保障，對于提升電網(wǎng)架構能力、優(yōu)化電網(wǎng)自動化程度，都發(fā)揮著重要的作用。因此，在技術應用及發(fā)展的過程中，電網(wǎng)智能化的構建能力將得到較大提升。

1.2基于電力電子技術，優(yōu)化電網(wǎng)資源及發(fā)展

資源問題是電力事業(yè)發(fā)展的焦點，也是環(huán)境保護的重要領域。一方面，電力事業(yè)的發(fā)展，應基于電力電子技術，不斷優(yōu)化電網(wǎng)資源發(fā)展，對資源的調(diào)度、控制起到重要的作用;另一方面，建立起高效、清潔的電網(wǎng)系統(tǒng)，是新時期電力發(fā)展的重要方向?；陔娏﹄娮蛹夹g健全電網(wǎng)結(jié)構，進而在保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定、經(jīng)濟效益的前提之下，大力推進電網(wǎng)資源建設，特別是可再生資源的發(fā)展，實現(xiàn)節(jié)能減排。

二、智能電網(wǎng)對電子技術的需求

目前，我國社會科技發(fā)展迅速，電力的使用量也越來越大，對其要求也越來越高，電力事業(yè)為了滿足用戶新的用電需求，借助于電力電子技術提升了電力輸送的質(zhì)量以及安全性，為社會發(fā)展作出了重大貢獻。

2.1優(yōu)化電網(wǎng)資源

為了使電力事業(yè)得到良好發(fā)展，需要同時兼顧資源和環(huán)境保護兩大重要領域，電網(wǎng)資源一直是電力事業(yè)發(fā)展的重要核心，沒有資源供給電力事業(yè)就得不到發(fā)展，因此，電網(wǎng)資源是電力事業(yè)發(fā)展的重要基礎，不可或缺。隨著社會文明的高速發(fā)展，人們的環(huán)境保護意識日漸增強，電力事業(yè)的發(fā)展會對環(huán)境造成一定的破壞，阻礙電力事業(yè)發(fā)展，為了使電力事業(yè)走上可持續(xù)發(fā)展道路，實現(xiàn)良性發(fā)展，在保護環(huán)境的同時滿足社會用電需求，就需要優(yōu)化電網(wǎng)資源。電力電子技術的融入恰好解決了這一難題，電力電子技術能保證環(huán)境不遭受破壞，利用可再生資源大力供給電網(wǎng)資源滿足社會用電需求，實現(xiàn)了電力事業(yè)的良性發(fā)展。

2.2確保電網(wǎng)設備運行的安全性

電網(wǎng)設備安全運行一直是電力事業(yè)發(fā)展的重要方向，關乎著工業(yè)用電以及居民用電的安全性。目前，我國電網(wǎng)結(jié)構基本穩(wěn)定，安全系數(shù)也比較高，但是依舊存在部分安全性問題。隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們對電力需求越來越高，電力事業(yè)為了滿足這一需求，不斷擴大電網(wǎng)覆蓋范圍，增強電力輸出，這就引發(fā)了電力運行安全問題。目前，我國部分城市地區(qū)依舊采用老舊設備，如舊式變壓器等，此類電網(wǎng)設備已無法滿足現(xiàn)代電力供給需求，且存在較大的安全隱患，易發(fā)生漏電、短路、爆炸等危險事故，使電網(wǎng)設備運行存在潛在風險。同時，由于我國領土遼闊，部分地區(qū)自然環(huán)境惡劣，給電網(wǎng)設備運行帶來極大阻礙，時常出現(xiàn)風力較大扯斷電線、寒冷氣候造成電線絕緣層快速老化從而發(fā)生短路等現(xiàn)象，極大影響了電網(wǎng)設備安全運行。隨著電力電子技術的融入，這些問題都得到相當大的改善，電力電子技術實現(xiàn)了科學調(diào)控，優(yōu)化了電力網(wǎng)絡運行環(huán)境，針對特殊情況也有了特殊解決方案，極大減少了電網(wǎng)設備運行故障的出現(xiàn)，保證了電網(wǎng)設備運行的安全，使得電力事業(yè)呈良性發(fā)展態(tài)勢。

三、電力電子技術在智能電網(wǎng)中的運用

電力電子技術是目前實現(xiàn)電力事業(yè)改革的重要技術，它解決了電力事業(yè)各種問題，滿足了電力用戶的需求。

3.1智能配電網(wǎng)絡系統(tǒng)的電力電子裝備

隨著信息化、自動化的普及，電力事業(yè)也實現(xiàn)現(xiàn)代化發(fā)展。整個電力系統(tǒng)可大致分為三部分：發(fā)電系統(tǒng)、輸電系統(tǒng)、配電系統(tǒng)。發(fā)電系統(tǒng)是電力發(fā)展的核心，負責提供源源不斷的電力;輸電系統(tǒng)主要作用為將發(fā)電系統(tǒng)的電力傳輸至配電系統(tǒng)中，實現(xiàn)電力運輸轉(zhuǎn)換;配電系統(tǒng)也稱配電網(wǎng)，負責給居民以及企業(yè)輸送電力，是電力用戶直接接觸的電力系統(tǒng)。一般情況下，配電網(wǎng)最為復雜，需要對城市地區(qū)進行合理的規(guī)劃、覆蓋，進行點對點拉線，將電力輸送至家家戶戶，由于覆蓋范圍極廣，需要大量的電力設備輔助，保證電力輸送的質(zhì)量和安全性。目前，我國城市配電網(wǎng)中大多采用電力電子裝備，有效提升了電力輸送質(zhì)量和安全性，滿足用戶用電需求的同時確保了其安全性，實現(xiàn)了智能化電力網(wǎng)絡覆蓋。

3.2高壓直流輸電技術

目前，我國電力系統(tǒng)中，發(fā)電系統(tǒng)和配電系統(tǒng)都使用交流電，只有輸電系統(tǒng)使用直流電，因此，在輸送電力時就需要先進的電力電子技術實現(xiàn)交流電和直流電之間的轉(zhuǎn)換。目前，我國大多采用電流換流器進行電流之間的轉(zhuǎn)換，先是發(fā)電系統(tǒng)輸出交流電，經(jīng)過換流站的電流換流器轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?，直流電通過配電系統(tǒng)進入配電系統(tǒng)的換流站中的逆流器轉(zhuǎn)換為交流，再通過配電系統(tǒng)輸送至電力用戶端，實現(xiàn)電力使用。

3.3智能開關技術與高壓技術變頻技術

為了保證電力電網(wǎng)的安全性，在電網(wǎng)各個節(jié)點均安裝有智能開關系統(tǒng)，能夠保證電力電網(wǎng)的安全運行。在電力電網(wǎng)正常運行時，開關處于閉合狀態(tài)，并開啟無間斷電力監(jiān)視系統(tǒng)，時刻保證電力電網(wǎng)處于可視狀態(tài)，防止意外發(fā)生。一旦電力電網(wǎng)遭受人為、自然災害或者其他原因影響導致電網(wǎng)結(jié)構被破壞，智能開關系統(tǒng)就能及時斷開開關，保護剩余電網(wǎng)結(jié)構不被破壞，防止意外事故發(fā)生，并及時聯(lián)系相關技術人員進行維修。隨著社會發(fā)展，人們對電力提出了更高的要求，傳統(tǒng)的電力已無法滿足現(xiàn)代化生活、生產(chǎn)需求，高壓變頻技術就此而生。高壓變頻技術保證了電壓的穩(wěn)定，確保人們在生活、生產(chǎn)中能夠時刻使用到滿足需求的電壓，杜絕了電壓過高或者電壓過低的狀況出現(xiàn)。

3.4電力電子技術在發(fā)電環(huán)節(jié)的應用

發(fā)電資源的來源一直是我國電力發(fā)展所需要面臨的重大難題之一，目前我國大部分地區(qū)仍通過燒煤實現(xiàn)火力發(fā)電，其發(fā)電過程產(chǎn)生的廢氣與廢渣極大破壞自然環(huán)境，影響了生態(tài)平衡，且煤屬于不可再生資源，不符合綠色發(fā)展方向和可持續(xù)發(fā)展方針。目前，電力電子技術已融入發(fā)電系統(tǒng)，極大緩解了這一問題，大量的風力、水力發(fā)電站建立，使得電力事業(yè)發(fā)展步入新時代，踏上可持續(xù)發(fā)展道路。

四、結(jié)束語

總而言之，在智能電網(wǎng)的構建中，電力電子技術的應用及發(fā)展價值日益突顯，在很大程度上支撐著智能電網(wǎng)的發(fā)展。依托電力電子技術中的“高壓變頻技術”、“智能開關技術和“需求側(cè)技術”，優(yōu)化智能電網(wǎng)結(jié)構，確保智能電網(wǎng)的運行穩(wěn)定及安全。

參考文獻：

[1]馬紅歌.電力電子技術在智能電網(wǎng)中的應用[J].數(shù)字技術與應用，2014（02）.

[2]馮建力.淺談電力電子技術在智能電網(wǎng)中的應用[J].科技風，2015（17）.