試論電力工程技術在智能電網建設中的應用

摘 要：電網的安全穩定運行，是保證居民正常生活、工農業安全生產、經濟穩定快速發展的重要基礎。隨著我國經濟發展和技術進步，大區電網互聯初具規模，電網所要承載的負荷越來越大，受到干擾的因素也越來越多。在這種情況下，如何運用電力工程技術，保證智能電網的快速建設及正常運行，成為廣大同行不得不嚴肅面對、認真分析、深入研究的問題。文章就這一問題提出作者膚淺的見解，以期與大家交流溝通。

關鍵詞：電力工程技術；智能電網；概念；應用

電力工程技術在智能電網建設中的應用，對于節省能源消耗、保障供電安全、排除系統故障、解決能源危機等都大有裨益。本文在介紹智能電網的概念的同時，從電網結構、通信系統、電力電子設備、智能調度技術、高級測量體系、高級配電自動化、能源接入這七個方面，對于電力工程技術在智能電網建設中的運用做具體分析，進而明確電力工程技術在智能電網中所發揮的重要作用及產生的深遠影響。

1 智能電網的概念

所謂智能，即為自動化。智能電網是指整個供電網絡都實現自動化，在整個供電系統中，不僅能夠實現對每一個用戶及節點的實時監控，同時能夠保證整個發電、輸電及用電環節的每一個節點上的電流和信息都做雙向流動。

2 電力工程技術在智能電網建設中的應用

2.1 構建穩定、靈活的電網結構

在我國，對電力系統造成不利影響的因素有很多，為了克服這些不利因素，對我們的技術提出了更高的要求。比如，針對我國能源分布不均、生產力分布失衡等現象，我國相繼開展了特高壓聯網工程、直流聯網工程、點對點或點對網送電工程的建設。在這些工程的建設過程中，如何優化電網規劃、提高電網的安全性、穩定性與靈活性，成為我們所要面臨的主要技術難關。充分開發與利用電力工程技術，構建堅強、靈活的電網結構，提高電網應對自然災害與人為破壞的能力，是智能電網建設的重要環節。

2.2 構建全方位、立體化的通信系統

隨著智能電網建設的范圍越來越廣、負荷越來越重，對網絡安全的要求也越來越高。如今的通信系統，不僅需要對智能電網的運行情況進行實時監控，同時還需要對電網的運行環境進行分析，對潛在危害進行預測、對實時干擾做出響應，甚至對某些故障進行排查。與此同時，我們還要不斷擴大通信系統的監控范圍，只有構建全方位、立體化的通信系統，才能滿足智能電網建設發展的需求，才能保障持續、穩定、安全的供電。

2.3 裝配先進的電力電子設備

先進的電力電子設備在智能電網中發揮以下作用：

2.3.1 隨著社會經濟與文明的進步與發展，人們對于電能的需求也越來越多樣化，這就需要在智能電網建設中，裝配先進的電力電子設備，對電能質量進行提高與控制，以滿足不同用戶對電能的需求。

2.3.2 電力電子設備在發電、輸電、配電和用電的各個環節都發揮著重要作用。目前，在電力系統中應用的電力電子設備，大部分都是應用了了全控型大功率電力電子器件、各種新型的高性能多電平大功率變流器拓撲和DSP全數字控制技術，這些設備小到多功能固態開關，大到輸電系統裝置，都各盡其能，為電力的順利生產、輸送與使用“保駕護航”。

2.4 智能調度技術和支持系統

實現調度控制的智能化，是電力工程技術的一大突破，也是智能電網建設的必然需求。而構建智能電網調度技術支持系統，則是實現智能調度的前提與保障。通過構建智能電網調度技術支持系統，能夠擴大調度系統控制范圍、優化資源配置、提高電網抵御風險的能力，可謂一舉多得。在實現調度控制智能化的基礎上，我們對電力工程技術進行了進一步的研究與開發，形成了一套基于廣域同步信息的網絡保護和緊急控制一體化的新理論與新技術。這一理論與技術在智能電網建設中的應用，大大加強了我們對電網運行中電力系統元件的控制能力、對緊急情況的處理能力、對電網故障的復原能力，從根本上提高了電網的安全防御性能與穩定運行性能。

2.5 高級測量體系

電能既是商品，又是寶貴的能源，如何在滿足用戶的用電需求的同時，最大程度的節省能源，也是智能電網建設中我們應該充分考慮的問題。通過構建入網和分布式管理的智能化網絡系統，可以幫助我們同時了解電網運行情況和用戶的用電信息，并且能夠智能選擇最為方便快捷、經濟安全的方式將電能輸送給終端客戶。這對于優化資源配置，提高電網運行的安全性以及提高能源利用效率都有重大意義。因此，在智能電網建設中，我們要積極構建高級測量體系，將電能用戶納入到電力市場當中，通過監控他們的用電情況，總結出他們的用電規律，依據具體情況進行電能輸配，并實行分時電價、用戶側管理等方法，形成智能化的用戶管理與服務體系。如此一來，在提高服務質量、實現經濟效益、減少能源浪費的同時，還能夠促進電力工程技術的進一步推廣與研發，將電能供應與移動通信、寬帶業務、電視信號轉播業務等進行整合，擴大智能電網的功能范疇。

2.6 高級配電自動化

所謂高級配電自動化，包含系統的監視與控制、配電系統管理功能和與用戶的交互。高級配電自動化不僅需要對電力工程技術有更高的要求，對電力電子設備的精密程度也有更高的要求，需要一個復雜的控制系統作為依托。

2.7 能源接入

此處的能源接入主要指可再生能源和分布式能源兩種：

可再生能源包括風能、太陽能、沼氣等，這些能源的優點是取之不盡，用之不竭，能夠很好地解決能源危機問題。而缺點在于這些能源主要分布在戈壁、沙漠等極為偏遠的地區，這些地區的自然條件惡劣，容易對電網造成不利影響，且不利于電能的輸送與儲備，因而影響供電的穩定性與安全性。

分布式能源包括分布式發電和分布式儲能，其中分布式發電可以通過風力發電、海洋能發電、燃料電池等技術完成；分布式儲能則通常采用蓄電池儲能、超導儲能和飛輪儲能等形式。

無論對于可再生能源來說，還是分布式能源來說，如何保證電力的規模接入與遠距離輸出，都是智能電網建設中要面臨的重要難關，也是未來電力工程技術的主要攻克方向。

3 結束語

電力工程技術的不斷進步與發展，以及在智能電網建設中的廣泛應用，給我國電力系統帶來了劃時代的變革。本文提及的，只是電力工程技術在智能電網建設中較為典型以及常見的應用，希望本文能起到拋磚引玉的作用，引起廣大同行對于電力工程技術的關注，不斷推進技術研發，并將其與智能電網建設緊密結合起來，推動我國電力事業的蓬勃發展。

參考文獻

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