電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用探析

國網(wǎng)河北省電力有限公司邢臺市任澤區(qū)供電分公司 張躍基 閆云娜

電力行業(yè)在發(fā)展過程中，智能電網(wǎng)建設(shè)作為電力運行核心，是現(xiàn)代化電路工程發(fā)展中的必然趨勢，也是為了滿足人們用電需求，保障用電安全。電力企業(yè)要想在市場中實現(xiàn)進一步發(fā)展，務(wù)必要加快智能電網(wǎng)建設(shè)速度，在電力工程技術(shù)的基礎(chǔ)上，充分認識智能電能的特點，及時應(yīng)用智能電網(wǎng)，確保電力供給的穩(wěn)定性以及質(zhì)量安全。

1 智能電網(wǎng)相關(guān)概念

1.1 智能電網(wǎng)概念

智能電網(wǎng)是由美國電力企業(yè)通過研究所形成的一種電網(wǎng)結(jié)果，與傳統(tǒng)電力電網(wǎng)存在一定差異，并通過不斷研究與創(chuàng)新，在電力行業(yè)中得到了良好運用，加強了社會經(jīng)濟效益的同時也實現(xiàn)了社會價值。目前越來越多的國家也逐漸開始對智能電網(wǎng)進行研究與創(chuàng)新，將智能電網(wǎng)作為電力工程中的主要核心，以此解決電力供給不足問題，避免造成能源節(jié)約問題出現(xiàn)。

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，進而產(chǎn)生更大的經(jīng)濟效益，這也是當(dāng)前和未來電網(wǎng)不斷發(fā)展的方向與趨勢。

目前，在我國電力工程中對于智能電網(wǎng)建設(shè)加大了研究及創(chuàng)新力度，確?？砂l(fā)揮出智能電網(wǎng)的優(yōu)勢，及時解決電力需求差異性供給問題，同時利用智能電網(wǎng)，也能夠?qū)㈦娏こ谈鲗蛹壒δ苓M行綜合運用，以此提高電力工程系統(tǒng)運行效率，提高電力供應(yīng)穩(wěn)定性。目前在電力工程技術(shù)研發(fā)中，智能電網(wǎng)成為該技術(shù)優(yōu)化的發(fā)展方向，促使電力行業(yè)實現(xiàn)進一步發(fā)展。

1.2 智能電網(wǎng)特點

堅固結(jié)構(gòu)。架構(gòu)的堅固可確保電網(wǎng)不會受到外界因素，對電網(wǎng)穩(wěn)定性運行造成影響，具備極強的承受能力；綠色環(huán)保。在智能電網(wǎng)運行的過程中，可對電能進行循環(huán)利用，避免對環(huán)境造成污染的同時，也能夠保障人們的用電需求；自動化。智能電網(wǎng)在實際運行中具備良好的自動診斷功能，可實現(xiàn)自我調(diào)節(jié)，能夠及時消除電力運行故障，確保電力系統(tǒng)運行功能恢復(fù)正常；優(yōu)化資源。智能電網(wǎng)的有效運用，可實現(xiàn)電能資源最大化利用，提高電網(wǎng)運行效率。

交互性。智能電網(wǎng)的建設(shè)可確保能源供應(yīng)實現(xiàn)最大化，可根據(jù)用電用戶的實際需求對供電整體流程進行全面優(yōu)化，為用戶提供良好的供電服務(wù)；經(jīng)濟性。在智能電網(wǎng)全面建設(shè)過程中，需將各方面因素進行有效綜合，及時控制好電能運行成本，實現(xiàn)電能運用最大化經(jīng)濟性，為電力行業(yè)的進一步發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。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。

1.3 智能電網(wǎng)建設(shè)的重要性

提高供電的可靠性和安全性。在電力工程中落實好智能電網(wǎng)建設(shè)工作，可進一步對系統(tǒng)加以優(yōu)化。由于智能電網(wǎng)具備極強的檢測以及修復(fù)能力，可對電力系統(tǒng)故障位置加以準確檢測，并及時修復(fù)故障問題，確保電力運輸?shù)姆€(wěn)定。另外，智能電網(wǎng)的建設(shè)，也可對電力工程技術(shù)加以創(chuàng)新，提高電力工程管理效率，推動電力行業(yè)在市場中實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。此外，智能電網(wǎng)在實際運用過程中可對不同用戶的用電差異性，及時對電力供給及時調(diào)度，以此加強用戶電力消耗控制力度，達到電力成本節(jié)約的目標(biāo)，同時也可有效確保電力供給的安全性。在遇到高峰用電期內(nèi)，智能電網(wǎng)在運行時可提高電力運行效率，減少能源消耗，減少電能運輸成本，以此達到發(fā)電成本控制目標(biāo)。

實現(xiàn)節(jié)能減排。在電力工程項目中，加強做好智能電網(wǎng)建設(shè)工作不僅可為群眾用電提供方便，對于城市的可持續(xù)發(fā)展建設(shè)也具有重要意義，推進智能化城市的發(fā)展，提高人們的日常生活質(zhì)量。在智能電網(wǎng)的運用過程中，可根據(jù)用戶的用電實際需求有效控制電力輸出，能夠達到減少能源消耗量，對電力企業(yè)加以優(yōu)化，對企業(yè)發(fā)電結(jié)構(gòu)加以調(diào)整。特別是在城市用電高峰期中，發(fā)電煤損耗相對較高，但在智能電網(wǎng)的運行下，可對用電負荷加以控制，提高電力輸出效率，從而減少電能的消耗量，以此推進用電技術(shù)智能化發(fā)展[1]。

實現(xiàn)多樣化服務(wù)。在智能電網(wǎng)的建設(shè)下，電力工程技術(shù)的有效實施，可為電力行業(yè)的進一步發(fā)展提供多樣化服務(wù)，實現(xiàn)能源節(jié)約、環(huán)境保護，提高能源利用率，對電力行業(yè)的發(fā)展起到了重要作用，同時也為國家的經(jīng)濟發(fā)展提供了重要幫助。

2 電力工程技術(shù)的應(yīng)用

2.1 電能的質(zhì)量優(yōu)化技術(shù)

在智能電網(wǎng)建設(shè)的過程中，為了能夠有效發(fā)揮出電力工程技術(shù)的應(yīng)用效果，必須要對電能質(zhì)量優(yōu)化技術(shù)加以重視，合理對該技術(shù)進行使用，同時根據(jù)電力系統(tǒng)運行質(zhì)量等級，做好質(zhì)量評估，從而對用戶用電加以控制，為智能電網(wǎng)的進一步發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。在電能質(zhì)量優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用下，促使智能電網(wǎng)建設(shè)整體質(zhì)量也會得到全面提高。此外，電能質(zhì)量優(yōu)化技術(shù)中還包含了無功補償技術(shù)以及電能質(zhì)量控制技術(shù)等，在智能電網(wǎng)建設(shè)中充分運用該技術(shù)，那么可全面提高智能電網(wǎng)運行質(zhì)量，并且可減少智能電網(wǎng)運行成本，加大智能電網(wǎng)應(yīng)用市場。

2.2 柔性交流輸電技術(shù)

柔性交流輸電技術(shù)主要是在清潔度較高新能源加以運用，實現(xiàn)智能電網(wǎng)運輸技術(shù)，以此在智能電網(wǎng)處理工作，發(fā)揮出電力技術(shù)、電子技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)等，能夠?qū)χ悄茈娋W(wǎng)運輸交流電進行靈活控制。在智能電網(wǎng)建設(shè)過程中，對于電壓輸變電數(shù)據(jù)要求相對較高，為此需要在建設(shè)過程中，需要對新能源加以使用，做好電力輸出能源。此外，在智能電網(wǎng)建設(shè)中，發(fā)現(xiàn)柔性交流電可滿足智能電網(wǎng)運行要求，所以在電力工程技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)上，融入了控制技術(shù)，以此對智能電網(wǎng)參數(shù)加以控制，并對智能電網(wǎng)參數(shù)加以調(diào)節(jié)，確保智能電網(wǎng)穩(wěn)定運行。在輸電過程中，電能損耗量也會有效降低，輸電線路運輸電能能力也會得到全面提高。

2.3 高壓直流輸電技術(shù)

在電力高壓直流輸電系統(tǒng)中，在輸電過程是以直流電為主，但為了促使電力的有效運用，通過控制換流器，將直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟姡尸F(xiàn)出逆變工作狀態(tài)。在直流電輸電系統(tǒng)中一般會選擇重力相對較輕的換流器，換流器中包含了大量的關(guān)起元件，可確保直流輸電的穩(wěn)定性，提高輸電安全性。高壓直流輸電技術(shù)在實際運行期間內(nèi)，還可實現(xiàn)遠距離直流輸電，甚至可為一些孤島地區(qū)進行供電。目前，在我國遠距離輸電期間內(nèi)，主要采用高壓直流輸電技術(shù)，而且該技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)的運用下，能夠進一步實現(xiàn)超遠距離輸電，提高智能電網(wǎng)容量，為電力工程行業(yè)的進一步發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。

2.4 能源轉(zhuǎn)換技術(shù)

在未來的時代發(fā)展過程中，能源利用應(yīng)當(dāng)實現(xiàn)低碳化經(jīng)濟能源，控制能源消耗量的同時，避免能源消耗排放對自然環(huán)境造成污染，有效控制污染源。低碳經(jīng)濟能源核心主要是實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)化，以此實現(xiàn)能源技術(shù)創(chuàng)新，提高對電力能源的利用率[2]。目前，在能源發(fā)電中，實現(xiàn)了太陽能發(fā)電、水力發(fā)電以及風(fēng)能發(fā)電等，電力工程項目也逐漸邁向了規(guī)模化，并且實現(xiàn)了并網(wǎng)技術(shù)。在當(dāng)前時代電力發(fā)展趨勢中，電網(wǎng)未來發(fā)展應(yīng)當(dāng)要邁向光伏發(fā)電，進一步提高并網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的穩(wěn)定性。

此外，在國內(nèi)能源轉(zhuǎn)化技術(shù)實際應(yīng)用過程中，相對于國外而言，我國目前能源轉(zhuǎn)換技術(shù)并不成熟，依舊還處于落后局面，還需要進一步加大研究力度，以此確保智能電網(wǎng)建設(shè)效率得到進一步提高，以此發(fā)揮出能源轉(zhuǎn)化優(yōu)勢，加強對可再生能源的進一步使用。

2.5 電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中的具體應(yīng)用

串聯(lián)補償中的工程應(yīng)用。為了滿足時代發(fā)展需求，我國發(fā)改委批準了伊馮500kVTCSC項目建設(shè)與落實，同時也將限定功率進行了轉(zhuǎn)變，由146W提高到250kW當(dāng)中，以此為該項目的落實奠定良好基礎(chǔ)。整個項目從設(shè)計、建設(shè)、調(diào)試工作全部是由中國完成，而且該設(shè)備建設(shè)完成后，整體運行達到了預(yù)期標(biāo)準要求，同時也說明了我國已經(jīng)全面掌握了大容量可控串補技術(shù)，為我國智能電網(wǎng)的全面發(fā)展奠定了良好基礎(chǔ)。

并聯(lián)補償?shù)墓こ虘?yīng)用。國外電力研究技術(shù)人員，通過自身的經(jīng)驗以及電力專業(yè)技術(shù)，實現(xiàn)了對無功補償技術(shù)的關(guān)鍵研究，而且我國目前裝機容量最大的無功補償設(shè)備中，則是在無功補償技術(shù)的運用下，實現(xiàn)了該設(shè)備的穩(wěn)定運行。同時在無功補償設(shè)備的運行過程中，融入了不銹鋼材料，同時該設(shè)備在實際運用中，有效解決了普通設(shè)備脈動負載功能所引起的電力質(zhì)量問題，避免出現(xiàn)無功功率，避免電壓傳輸中出現(xiàn)波動。為此，該設(shè)備在實際在電力工程應(yīng)用中，可提高輸電運輸?shù)陌踩浴?/p>

常規(guī)電力技術(shù)的工程應(yīng)用。北京大型航空公司電力工程建設(shè)中，為了提高智能電網(wǎng)建設(shè)質(zhì)量，加強了對電力負載嚴重問題的重視程度，為了避免出現(xiàn)電力短暫問題，根據(jù)實際情況，加強了智能電網(wǎng)建設(shè)，同時在智能電網(wǎng)建設(shè)中，結(jié)合電力系統(tǒng)實際情況，安裝常規(guī)的SSTS電力設(shè)備、DVR電力設(shè)備，通過對常規(guī)電力技術(shù)的有效運用，可加強智能電網(wǎng)運行效率以及運行質(zhì)量，避免出現(xiàn)電力負載問題[3]。在實際運行過程中，整個設(shè)備的有效運行，也能夠有效解決電力質(zhì)量問題。

3 智能電網(wǎng)建設(shè)中電力工程技術(shù)的發(fā)展

3.1 低成本、高密度、大規(guī)模儲能技術(shù)

在新時代的全面發(fā)展過程中，在用電高峰期以及低谷期，可實現(xiàn)電能儲存技術(shù)，有效解決電能的同時，也能夠促使電力系統(tǒng)運行效率得到全面提升，有效減少電力損耗量，以此控制電力成本。在分布式電源中，儲能設(shè)備與用戶側(cè)結(jié)合技術(shù)的結(jié)合，也能夠解決太陽能以及風(fēng)能轉(zhuǎn)換電能過程中所存在的問題，確保電力系統(tǒng)全面運行[4]。在電能質(zhì)量控制中，通過與智能電網(wǎng)的有效結(jié)合，對電力技術(shù)的進一步發(fā)展起到了重要性作用，在時代的全面發(fā)展下，未來電力工程對于電能儲存技術(shù)將會加大關(guān)注力度，特別是在科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展過程中，電力系統(tǒng)也會得到全面優(yōu)化，運行方式也會得到轉(zhuǎn)變，為用戶供電整體模式也會出現(xiàn)一定的轉(zhuǎn)變，為未來進一步發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。

3.2 高性能、智能化電力電子技術(shù)

在科學(xué)信息技術(shù)的全面發(fā)展下，智能電網(wǎng)終端系統(tǒng)也會發(fā)生轉(zhuǎn)變，加強對各種能源的高效利用，加強可再生能源開發(fā)力度，以此有效解決電網(wǎng)傳輸損耗量，同時解決電力系統(tǒng)運行問題，提高系統(tǒng)運行安全穩(wěn)定系數(shù)[5]。在電力供配電系統(tǒng)中，加強電力質(zhì)量提升，確保電能在通過智能化電力電子技術(shù)的處理下，才可在智能電網(wǎng)中加以投入使用。在未來發(fā)展下，智能電網(wǎng)電力電子技術(shù)也會實現(xiàn)全面提升，確保發(fā)電效率得到有效提高，保障用電質(zhì)量。但在單從配電模式的運用過程中，用電方面還需要進一步加以研究，盡可能促使在智能電網(wǎng)的升級改造下，對電力電子技術(shù)加大研發(fā)力度，為電網(wǎng)的用電效率提高奠定良好基礎(chǔ)。

綜上，通過對電力工程技術(shù)的有效運用，可有效提高智能電網(wǎng)運行效率，優(yōu)化智能電網(wǎng)運行參數(shù)，調(diào)整用戶用電供給模式，以此確保供電的安全性以及穩(wěn)定性，同時也能夠?qū)崿F(xiàn)電能節(jié)約，減少能源消耗，也能夠避免能源消耗對自然環(huán)境造成影響，以此達到電力成本控制目標(biāo)，同時也能夠進一步保障電力行業(yè)健康發(fā)展。