關(guān)于電力系統(tǒng)中電力技術(shù)的應(yīng)用

謝歷冰

（國網(wǎng)湖南省電力有限公司邵陽供電分公司 湖南省邵陽市 422000）

隨著時代的飛速發(fā)展，輸配電安全與穩(wěn)定已經(jīng)成為推動整個社會正常運行、穩(wěn)步發(fā)展的關(guān)鍵，電力行業(yè)也逐漸成為受到整個社會關(guān)注的重要行業(yè)。為了保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，必須不斷優(yōu)化和完善電力技術(shù)的應(yīng)用，從而依靠更加全面、高效、智能化的電力技術(shù)支持規(guī)模更為巨大、運行管理難度更大的電力系統(tǒng)維持良好運行狀態(tài)。

1 電力技術(shù)概述

電力技術(shù)是遍布各行各業(yè)、覆蓋社會各個角落的重要技術(shù)，其是電力行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展和供電穩(wěn)定的重要保障。不過就當前來看，電力技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展依舊還存在些許不足，有必要進行不斷優(yōu)化和完善。在能源危機背景下，電力技術(shù)正在逐漸向節(jié)能環(huán)保方向發(fā)展，尤其體現(xiàn)在電力生產(chǎn)，也就是發(fā)電方式方面，各種新能源逐漸成為重要的發(fā)電能源，如太陽能、風能、水能等，為能源危機的緩解提供了重要支持，而且有效減少了環(huán)境污染問題。與此同時，新能源消納也逐漸成為電力行業(yè)所關(guān)注的焦點話題，如何有效提高新能源消納水平，促進新能源發(fā)電在整個社會中的推廣應(yīng)用，已然成為電力技術(shù)應(yīng)用發(fā)展的重要方向。而在機電一體化方向，電力技術(shù)的發(fā)展正逐步向自動化、智能化方向前進。在信息時代背景下，機電一體化是體現(xiàn)電力技術(shù)進步發(fā)展的關(guān)鍵所在，值得電力企業(yè)多加重視和支持，投入足夠資源促進機電一體化發(fā)展，促進電力技術(shù)水平提升。而且在智能化設(shè)備逐漸進入人們生活的情況下，電力技術(shù)的重要性更是不容忽視，將對整個社會的發(fā)展進程造成巨大影響。

2 電力技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)中的重要性分析

2.1 控制電力設(shè)備

電力設(shè)備是電力系統(tǒng)中的基礎(chǔ)組成，只有確保所有電力設(shè)備處于安全、穩(wěn)定運行狀態(tài)，才能保障整個系統(tǒng)的良好運行，而電力技術(shù)正是控制電力設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)。在我國電力行業(yè)不斷發(fā)展的進程中，電力技術(shù)的起步雖然較世界范圍內(nèi)的其他發(fā)達國家稍晚，但是卻一直受到了高度重視，投入足夠資源，加大研發(fā)力度，逐步形成了較為完善的電力技術(shù)應(yīng)用模式。在電力技術(shù)的支持下，電力系統(tǒng)中的電力設(shè)備控制變得更加自動化與智能化，大量減少了人工操作工作量。尤其是在電網(wǎng)規(guī)模不斷擴大、電力設(shè)備類型與數(shù)量不斷增加的情況下，電力技術(shù)可以說是保障所有電力設(shè)備得以可靠控制的關(guān)鍵技術(shù)，能夠為電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行提供支持，進而為社會各行各業(yè)提供良好的電力服務(wù)，推動社會進步發(fā)展，并在不斷優(yōu)化和完善中適應(yīng)社會生產(chǎn)力的全新需求。

2.2 調(diào)節(jié)電力系統(tǒng)功率

電力系統(tǒng)功率的合理調(diào)節(jié)能夠在充分滿足社會用電需求的同時，盡可能減少電網(wǎng)運行成本，保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。另外電力技術(shù)應(yīng)用于新能源發(fā)電方面，還能促進發(fā)電效率提升。不過目前我國相關(guān)技術(shù)的研究和應(yīng)用還較為薄弱，尚需要不斷探索優(yōu)化。

2.3 提高電能利用率

電能利用率的高低直接決定了電力企業(yè)的經(jīng)濟效益，是決定電力企業(yè)能否長效發(fā)展的關(guān)鍵所在。在電力系統(tǒng)中應(yīng)用電力技術(shù)，不但可以促進電能利用率提升，還能影響電力服務(wù)質(zhì)量，有效降低電力企業(yè)運行成本，尤其是機電一體化的發(fā)展能夠有效降低人工成本。

3 電力系統(tǒng)中電力技術(shù)應(yīng)用

3.1 輸電環(huán)節(jié)中電力技術(shù)的應(yīng)用

電力輸送是電力系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)，是直接決定整個電力系統(tǒng)運行質(zhì)量與效率的關(guān)鍵所在。電力輸送主要包括直流輸電與交流輸電兩種，其中前者具有調(diào)節(jié)便利、操作方便、保險程度高的優(yōu)勢，具有巨大應(yīng)用優(yōu)勢。而柔性交流電輸送同樣是具有良好發(fā)展前景的電力技術(shù)，尤其是在傳統(tǒng)遠距離輸送電基礎(chǔ)上融入電子技術(shù)、自動控制技術(shù)等，能夠減少人工工作量，保障電力輸送穩(wěn)定性，減小電能損耗。時至今日，輸電線路依舊在不斷探索新技術(shù)，在輸電距離、質(zhì)量、安全性等方面進行拓展和延伸。首先是大電網(wǎng)技術(shù)，簡單來說就是將多個地方電網(wǎng)或者大區(qū)電網(wǎng)進行互聯(lián)，從而形成互聯(lián)、聯(lián)合或者統(tǒng)一電力系統(tǒng)。其中互聯(lián)電力系統(tǒng)的優(yōu)勢在于能夠以盡量少的聯(lián)結(jié)點實現(xiàn)電網(wǎng)的同步共聯(lián)；聯(lián)合電力系統(tǒng)則能夠?qū)崿F(xiàn)對不同電網(wǎng)的協(xié)調(diào)規(guī)劃、調(diào)度；至于統(tǒng)一電力系統(tǒng)則是完全按照相同的規(guī)劃進行建設(shè)、調(diào)度和運行電力系統(tǒng)。大電網(wǎng)技術(shù)能夠滿足超高壓、特高壓輸電要求，同時具有容量大、輸送距離遠的優(yōu)勢，將其應(yīng)用于輸電線路中能夠構(gòu)建分層、分區(qū)、結(jié)構(gòu)清晰的現(xiàn)代化電力系統(tǒng)。其次是緊湊輸電技術(shù)。該技術(shù)的原理為對輸電線路導(dǎo)線布置加以優(yōu)化，同時縮小相間距離、加大分裂導(dǎo)線間距、增加分裂導(dǎo)線數(shù)目，從而促使電荷于各個導(dǎo)線表面和表面廠均勻分布，以達到提高導(dǎo)線有效截面，提升線路電容并降低電感，減少線路波阻抗，進而提高自然輸送功率，能夠有效減少輸電回路數(shù)、壓縮線路走廊寬度、減少用地等。然后是高壓直流輸電技術(shù)。高壓直流輸電的優(yōu)勢在于能夠更加輕易地做到異步聯(lián)網(wǎng)，相應(yīng)的輸電成本較交流輸電更低，在相同的線路走廊中能夠較交流輸電形式輸送更多電力。因而在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中，高壓直流輸電技術(shù)被廣泛應(yīng)用在遠距離大容量輸電、電力系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)、遠距離海底電纜或大城市地下電纜送電、配電網(wǎng)輕型直流輸電等。再然后是特高壓輸電。特高壓輸電的優(yōu)勢在于送電容量大、距離遠、覆蓋范圍廣、節(jié)約線路走量、輸電損耗小、促進大范圍資源優(yōu)化配置等，而且其在應(yīng)用時可以根據(jù)電源分布、負載布局、輸送容量、電力交換等實際情況，構(gòu)建符合實際需求的高壓電網(wǎng)骨干網(wǎng)架。最后是柔性交流輸電技術(shù)。柔性交流輸電系統(tǒng)廣泛覆蓋電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)、通信技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)等，是一種交流輸電新系統(tǒng)，其特點在于能夠?qū)崿F(xiàn)對大范圍的電力系統(tǒng)潮流及參數(shù)，在獲得理想潮流分布的同時增強電力系統(tǒng)穩(wěn)定性，進而達到提高輸電線路輸送能力的作用。

3.2 配電環(huán)境中電力技術(shù)的應(yīng)用

電力技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)之中，其根本目的在于促進電能高效率、穩(wěn)定輸送，保障輸配電系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、高效運行。在配電系統(tǒng)中應(yīng)用電力技術(shù)，需要重點解決電能質(zhì)量、電能浪費、用電安全等方面的問題。具體來看，用戶電力技術(shù)應(yīng)用于配電環(huán)境中，主要體現(xiàn)在以下四方面：

（1）核心領(lǐng)域。配電系統(tǒng)在現(xiàn)代社會中占據(jù)的重要性越來越突出，而其核心領(lǐng)域更是決定整個配電系統(tǒng)運行質(zhì)量與效率的關(guān)鍵所在，影響電能轉(zhuǎn)換與控制等。用戶電力技術(shù)應(yīng)用于其核心領(lǐng)域，重點依靠電力電子元件和電路設(shè)備對電能進行控制。

（2）能量儲存領(lǐng)域。配電系統(tǒng)對電網(wǎng)中電能進行存儲，能夠有效防止電網(wǎng)帶能過大而造成的各種危害，進而保護電網(wǎng)安全運行的同時促進配電系統(tǒng)良好發(fā)展。當前配電環(huán)境中用戶電力技術(shù)的應(yīng)用正處于探索研發(fā)階段，如研發(fā)碳化鈉電池等，能夠?qū)崿F(xiàn)對能量的有效緩沖及平衡。

（3）電力需求領(lǐng)域。隨著社會的發(fā)展，電力企業(yè)需要實現(xiàn)對客戶個性化用電需求的滿足，需要配電系統(tǒng)的運行更加細致化、模塊化與先進化，這就需要以先進的用戶電力技術(shù)為支撐，基于先進理論進行創(chuàng)新與優(yōu)化。

（4）智能控制領(lǐng)域。隨著整個電力系統(tǒng)的自動化、智能化發(fā)展，配電系統(tǒng)也需要逐步向智能控制方向發(fā)展，而用戶電力技術(shù)能夠為配電系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)處理、資源共享等提供支持，進而基于信息技術(shù)促進整個配電系統(tǒng)的有效控制、監(jiān)督、測試等。

3.3 節(jié)能環(huán)保方面電力技術(shù)的應(yīng)用

在可持續(xù)發(fā)展、能源危機、生態(tài)環(huán)保等諸多因素的影響下，電力行業(yè)的發(fā)展越來越重視節(jié)能環(huán)保。在電力系統(tǒng)中，電力技術(shù)與節(jié)能環(huán)保的關(guān)系已經(jīng)是十分緊密，尤其是電力生產(chǎn)節(jié)能環(huán)保技術(shù)更是電力行業(yè)研發(fā)、推廣應(yīng)用的重點所在。當前值得關(guān)注的電力行業(yè)節(jié)能減排新技術(shù)包括PWM 控制技術(shù)、無速度傳感器矢量控制技術(shù)、SPWM 控制技術(shù)等，它們均是以實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的高壓變頻控制為目標，從而促進整個電力系統(tǒng)的性能及帶動力提升，有效起到節(jié)能作用且極具可操作性。另外節(jié)能型供配電系統(tǒng)也是電力系統(tǒng)中應(yīng)用電力技術(shù)促進節(jié)能環(huán)保的有效實現(xiàn)的方法。在供配電系統(tǒng)中，可以采取合理調(diào)節(jié)供電電壓，使用無功補償裝置，使用節(jié)能型變壓器等方式，改善供配電系統(tǒng)運行狀況，有效促進節(jié)能減排的實現(xiàn)。

3.4 用電安全方面電力技術(shù)的應(yīng)用

用電安全歷來都是電力行業(yè)發(fā)展所重點關(guān)注的內(nèi)容。而電力技術(shù)作為保障用電安全的基礎(chǔ)，其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用更是顯得格外重要，可以說是保障電力行業(yè)安全、穩(wěn)定、長效發(fā)展的關(guān)鍵。目前電力技術(shù)在用電安全方面的應(yīng)用主要體現(xiàn)在電氣設(shè)備功率控制上，通過將功率控制在規(guī)定范圍內(nèi)，可以避免因功率過大而導(dǎo)致的電壓崩潰問題，從而防止非正常停電事故發(fā)生，杜絕相應(yīng)的用電安全問題。

3.5 電力系統(tǒng)中電力自動化技術(shù)的應(yīng)用

電力自動化技術(shù)是指基于計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)等，對電力系統(tǒng)運行的數(shù)據(jù)、參數(shù)、信息等進行采集、分析與處理的技術(shù)，從而為電力系統(tǒng)的運行管理提供重要依據(jù)。在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中，電力自動化技術(shù)的重要性極其突出，其不但有助于降低電力系統(tǒng)維護成本，還能提高電力系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)采集及處理效率和準確率，實現(xiàn)對系統(tǒng)的全面、實時、動態(tài)化監(jiān)控。而且在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，依靠電力自動化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對故障的快速分析、排查、定位乃至自動修復(fù)，并為相關(guān)人員的處理及修復(fù)工作提供重要支持。時至今日，電力自動化技術(shù)已經(jīng)在電力系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用：

3.5.1 變電站

變電站是電力系統(tǒng)中不可或缺的部分，直接影響著輸配電工作能否正常進行。在電力自動化技術(shù)的支持下，計算機能夠自動化完成大部分工作，大量減輕工作人員的工作量，并且能夠?qū)崿F(xiàn)對變電站運行狀況的全面、實時、自動化監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況便會發(fā)出警報。工作人員也可以基于電力自動化技術(shù)對變電站運行狀態(tài)加以全面檢測，從而對陳舊設(shè)施設(shè)備進行分析與確定，兼顧設(shè)施設(shè)備更新?lián)Q代的及時性與經(jīng)濟性，為整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行提供可靠保障。

3.5.2 電力調(diào)度

電力調(diào)度的關(guān)鍵在于準確把握電網(wǎng)運行狀態(tài)，通過對大量參數(shù)、數(shù)據(jù)、信息等進行分析研究，結(jié)合實際需求對電力進行適當調(diào)度，從而保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行，實現(xiàn)可靠供電。在電力自動化技術(shù)的支持下，工作人員無需再通過人工方式采集電網(wǎng)運行相關(guān)信息，從而對整個電網(wǎng)的運行狀態(tài)進行實時監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)運行中存在的問題、故障等并加以處理，并根據(jù)供電需要調(diào)整負荷分布等。

3.5.3 配電網(wǎng)

配電網(wǎng)作為直接向用戶配給電能的基礎(chǔ)設(shè)施，其在整個電力系統(tǒng)中占據(jù)著重要作用，直接決定供電穩(wěn)定性與可靠性，關(guān)乎到用戶用電體驗。電力自動化技術(shù)應(yīng)用于配電網(wǎng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對每個用戶的用電情況的自動化檢測以及數(shù)據(jù)采集、分析，及時發(fā)現(xiàn)其中存在的故障和問題，并通過相應(yīng)的信息為電力服務(wù)工作提供重要依據(jù)，進一步改善用戶用電體驗。

3.5.4 分散測控系統(tǒng)

在電力系統(tǒng)中應(yīng)用電力自動化技術(shù)后，整個電力系統(tǒng)中的電力數(shù)據(jù)輸送系統(tǒng)將承擔相應(yīng)的分散測控功能，即對電力系統(tǒng)進行適當拆解，針對各個子部分進行監(jiān)測與控制，能夠進一步保障測控的可靠性，為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行提供保障。

3.5.5 計算機操作系統(tǒng)

計算機操作系統(tǒng)和電力自動化技術(shù)相結(jié)合，能夠直接將自動采集的信息傳輸?shù)接嬎銠C系統(tǒng)之中，并利用計算機軟件對這些信息進行分析、研究，對海量信息進行綜合分析，剔除掉其中的不可靠信息，及時發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)運行的各種隱患和問題，從而更加及時、準確地對電力系統(tǒng)進行監(jiān)測與控制。

4 結(jié)束語

綜上可知，電力系統(tǒng)的運行離不開電力技術(shù)的支持。在我國經(jīng)濟建設(shè)發(fā)展的關(guān)鍵時期，必須保障社會電力供應(yīng)的安全、穩(wěn)定與高效，因此有必要全面發(fā)展電力技術(shù)，加強其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，推動電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的同時促進節(jié)約用電、降低電力生產(chǎn)成本，讓電力系統(tǒng)能夠成為整個社會穩(wěn)步發(fā)展的堅實后盾。