先進電力電子技術在智能電網中的應用

胡望波 咸寧職業技術學院

先進電力電子技術在智能電網中的應用

胡望波 咸寧職業技術學院

在未來，智能電網必然朝著更加信息化和智能化的趨勢發展，而先進的電力電子技術也必然會發揮至關重要的作用。電力電子技術對于電能的調控和操作，使得電網變得更加靈活和自動化。因此本文旨在對現階段的先進電力電子技術作出相應地分析，并探究其如何運用于未來的智能電網當中，以滿足我國電力發展的基本要求。

先進電力電子技術；智能電網；應用探究

引言

智能電網即電網智能化，建立在集成的通信網絡基礎之上，利用技術水平非常高的傳感技術和先進的控制方式，讓電網實現高效、安全的目標，以滿足現階段人們的日常用電需求。而隨著我國經濟的不斷發展，技術水平的不斷革新，具有智能化的電網已經在國民經濟中發揮了重要的作用，為我國的發展作出了巨大的貢獻。

1.智能電網的主要技術環節

1.1 風力發電

現階段在智能電網中風力發電仍然占據了很大一部分。發電機的變速電機組通過變頻器接入電網，并在風力的作用下產生電流，實現變速運行[1]。

1.2 太陽能發電

太陽能發電主要通過電流源的形式進行并網，并通過控制設備控制蓄電池的雙向放電，保證供電過程的安全性。

1.3 高壓直流輸電

這種方式具有穩定性出眾，輸電容量大的優勢，且操作簡便，并能夠適應各種環境下的輸電，具有重要的意義。

1.4 交流輸電

這種技術最早發展于上世紀80年代后，是以電力電子技術為基礎，對電壓進行迅速調節的輸電技術，主要的意義在于提升了電力系統的整體穩定性和安全性。且結構非常簡便，控制難度低，成為了先進國家常用的方式。

2.先進電力電子技術的具體運用

2.1 加強了智能電網的整體調控

智能電網可以理解為一個整體的操作系統，能夠適應人們日常用電的要求。所以，在反應能力上就要足夠靈活。而電力電子技術便是一種非常有效的手段。在現階段，我國已經大力研發電力電子方面的相關技術，也取得了非常明顯的成果。但是存在的問題也是不容忽視的。我國現階段的整體電網結構還相對較落后，無論是在電力的輸送還是配電方面都有很多需要改進的地方，因此對于智能電網的整體把控是管理是至關重要的。隨著技術水平的提升，我國的大電網結構也逐漸形成，在管理上也更加困難。另外一方面，由于我國自然災害時有發生，例如低溫、強對流天氣等，這些都會給智能電網的運行安全帶來嚴重的威脅，甚至于產生損壞。而這種損壞會直接影響到人們日常的用電需求[2]。所以，先進電力電子技術能夠作為一項重要的調控手段，來實現對于輸配電過程的把控，提升電網的整體質量，提升安全性能。

2.2 促進了能源的循環利用

我國在發電模式上作出了大量的投入工作。目前，我國的風力發電已經有數量龐大的發電基地集中于全國各地，而太陽能發電則使電網的安全穩定運行面臨了更為嚴峻的挑戰。而智能電網的形成，對于發電的整體過程能有良好的控制，更重要的意義在于能使得可再生能源得到有效利用，實現可持續發展的原則[3]。在未來，環境問題依然會成為制約我國經濟發展的一大問題，因此先進電力電子技術將會促進能源的循環利用，減少對于環境的破壞。

2.3 改善了智能電網的質量

經濟水平的提升必然帶來的結果是科學技術的發展，因而我國的工業水平也有了顯著的改進，所以，智能電網的整體質量成為了各大電場重點關注的問題。電網質量會受到很多因素的影響，與此同時伴隨著用戶數量的增加和用戶要求的提升，如何實現電網質量提升滿足人們的日常需求成為了首先考慮的問題。而利用電力電子技術可以有效提升電能質量和配電效率，使電網能最大化地滿足人們的日常要求。

2.4 減少了能源消耗

節能減排一直是我國遵循的生產原則。而電力工程的節能工作一直以來都面臨著巨大的挑戰，任務十分艱巨。隨著我國可持續發展要求的提出，對于能源的消耗問題便成為了長期且任務繁重的問題。對于環境保護的要求也隨之提升。因此，如何實現能源方面的節約成為了當前主要面臨的問題之一。而電力電子技術的高速發展會有效解決這一問題，利用其設備的高效性和配電的快捷，從而達到能源節約的作用，滿足節能減排的要求。

2.5 提升了設備利用率

盡管我國電力電子技術已經取得了重要的成就，但是并沒有一套完善的針對電力電子設備的評價標準。換而言之，就是無法確定設備的可靠性和利用價值。目前我國也加大了這一方面的研究，逐步建立電力電子的評價標準，探究其價值。但是不能否認的是，這一技術給我國的智能電網帶來了技術上的飛躍，減少了無謂的損耗，提升了設備的利用率，對于電場的發展具有積極的促進作用。

2.6 先進電力電子技術未來的發展方向

該技術是智能電網發展的關鍵因素，也是未來各國電力行業重點關注的方向。而我國目前的實際情況下，電力電機技術必將得到更為廣泛地運用。各項技術的發展能夠將現有的設備最大化利用，提升電能輸送的穩定性和合理性。而電網也會形成一套完善的自我恢復系統，具備高效性，滿足未來用戶的高要求。例如可控串補技術（TCSC），就是一種非常優秀的輸電技術。這種方式可以提升當前技術水平下線路的輸送電力的能力，還能保證整體電力系統的穩定運行，優化生產過程[4]。這一方式我國在上世紀90年代開始研究并發展，并于2004年成為世界上第四個掌握這項技術的國家。在未來，類似的技術還將廣泛使用，我國也代表了世界電力行業的高技術標準。

3.結語

智能電網的形成涉及到很多領域很多項技術的配合，例如信息技術和控制技術等。在這些技術之中，電力電子技術的作用是不可替代的。通過這種技術，我國在電能上實現了有效地控制，讓電網啊更加靈活可控。在未來，更多優秀的技術也將被研究出來，并運用在智能電網之中，從而進一步提升我國電力行業的水平，讓我國的電力事業一直處于世界先進水平。

[1]張文亮,湯廣福,查鯤鵬,賀之淵. 先進電力電子技術在智能電網中的應用[J].中國電機工程學報,2012,04(31):1-7.

[2]吳俊勇. “智能電網綜述”技術講座 第四講:電力電子技術在智能電網中的應用[J]. 電力電子,2013,04(04):67-70.

[3]范向紅. 先進的電力電子技術在智能電網中優勢體現[J]. 電子制作,2015,12(25):122.

[4]宋斌斌,王惠鐸,張挺. 先進電力電子技術在智能電網中的應用研究[J]. 電子技術與軟件工程,2015,21(41):243.

胡望波（1977—），男，漢族，湖北黃岡人，學士學位，湖北咸寧職業技術學院，講師，研究方向：電子技術、制冷與空調技術