配電網電力電子裝備的互聯與網絡化技術

摘 要 時代的發展伴隨著科技的不斷創新，特別是歷經長久的發展，電力行業已經成為了重要的行業，即便如此，要提升電力行業的運作效率，提升服務質量，則需要加大其與當代技術的結合，即如信息網絡技術就是當前時代一個典型的產物，將其運用到配電網電力電子裝備的關聯和通信過程中，則可以大大提升配電網電力電子裝備的運作效率，而且保證電子裝備之間的集約性和緊密性，對于電力行業未來的發展也將奠定重要的基礎。

【關鍵詞】配電網 電力電子裝備 網絡化技術 分析運用

隨著電力電子技術的完善與改革，對于各類電能的轉換、輸送與運用都提供了一定的技術基礎，特別是技術本身對配電網和客戶端產生的效果，也是十分深遠的。而且當前是信息網絡時代，因而將信息網絡技術與電力電子技術進行結合，即讓通信網絡作為各個電力電子的主要交流工具，也是電力行業未來發展的必然趨勢，但是在這一過程中也需要面臨諸多問題，即如何構建電力電子裝備之間的聯系；如何構建高效、科學的通信網絡等等。而就此，筆者將通過本文，從配電網電力電子裝備的互聯與網絡化技術方面入手，將進行具體的分析與探討。

1 配電網電力電子裝備分類

1.1 半導體開關類

半導體開關類電子裝備往往控制著配電網的工作與停止，因而占據重要的地位。近年來，其主要的材質包含SiC與GaN兩類，對于前者，主要的優勢在于具有較強的擊穿場強與熱傳導能力；而對于后者，則往往被廣泛用于制備一些頻率高于1MHZ的原件；電子遷移率可以達到最高值；而且半導體開關類電子裝備的工藝技術提升也是十分明顯的，這也致使其反應速度達到提升，而且使用的損耗也同步減少。而且在制備流程中，對于磁性器件與絕緣體也在持續改造，主要是減少電能消耗與占據空間大小。

1.2 變電設備類

作為對電能功率的處理設備，變電設備在配電網的效用主要是將一種電能改變其頻率與幅值，從而達到轉變效果。而且這種轉變可以保證配電網的運作與用戶的使用都更加流暢。而且技術不斷的發展，更多研究者則提出了拓撲構造，最后達到對多方向電能流動過程進行管控。而且隨著技術的完善，變電設備的轉換效率也逐步上升，最大效率可達99%左右。而基于大功率系統構造中，通過提升變電設備的技術水平，可以保證后者能夠快速適應各類電壓電流的調整，而且設備無論是通過串聯或并聯方式，均能夠發揮最大效果，從而保證與配電網的容量進行匹配。

1.3 電力系統類

一般而言，電力系統的結構構成往往包含多個電路以及一些特大的、特定的電力電子裝備，而且還具有更多的變電設備，而變電設備直接的聯系類型也存在差異性，除了包含傳統的并聯、串聯，還有混聯、級聯等類型，甚至個別特殊變電設備不需要通過直接連接方式。考慮到電力系統結構的繁瑣性，控制的設備也需要遵循多樣性，單一的控制設備也無法滿足配電網復雜的環境條件。當然，任何控制設備的運作都是按照結構進行劃分的，即分為系統控制類與變電控制類，而詳細的運作流程為：系統控制設備獲取各個變電設備的狀態數據，然后展開分析，最后根據不同的結果對各個變電設備輸送命令進行調控；相對而言，變電控制設備則僅僅是針對特定的變電設備進行控制，同時引導變電設備進行常規運作，實現整個系統的多類功能，即如運算、驅動以及防護等等，而系統控制設備與各個變電控制設備進行通信關聯，即可保證對整個配電網的完整控制效果。

2 配電網電力電子裝備互聯與網絡技術

2.1 配電網電力電子裝備互聯

針對一般的配電網，電子電力裝備一般可以看做是多個節點，而每個節點的互聯方式則需要利用信息技術與網絡技術進行實現。而且通信系統還會對各個節點的電能情況參數進行獲取，同時下達相應的指令，以保證全面協調整個網絡中電力電子裝備的運作，也能夠實現配電網調試管控的靈活性與科學性。

2.2 電網電力電子裝備的網絡技術

2.2.1 隨插隨用的功率端口

這類端口的作用就是將不同的電氣設施、發電設施通過端口與配電網絡實現連接，雖然各個設備的電能要求存在差異性，而通過功率端口這可以保證電能改變為功能，進而實現設備的電能在輸入過程中會自動改變為符合電網規格的類型，而隨插隨用的功率端口本質就是一個電力電子裝備，而且其本身還能實現信息交流，網絡互連，信息變式以及信息傳輸等作用，同時也受到系統命令的調控。

2.2.2 能量路由設備

整個設備屬于配電網的職能管理系統的組成，而其關鍵的效用可以分為多個方面，第一方面，能量多向流動，即如高壓配電與抵押配電網絡的連接，而且能夠為低壓配電網供給直流主線，以方便可再生能量的電力電子裝備運作；第二方面，通過端口提交關于各個電網裝備運作的參數，同時對這些參數進行研究，并且提出相應的調整命令，而且通過能量錄音設備可以穩定電網電壓，實現抵押穿透，阻斷異常電流；第三方面，路由設備的等級與功率差異可以滿足各類人員的需求。

2.2.3 標準操作體系

標準操作體系本質就是網絡協議表現，而其能有效管控配電網中的一切功率端口與能量路由設備，而且能夠協助網絡對設備信息進行收集、監測、鑒別，進而保證協調操控流程。而且基本的能量轉換和輸送功能已經實現，但是通信功能尚且需要進行完善，特別是對一些智能化電力設置的通信調控，如智能電壓表、智能電流表等等 。

3 結語

總而言之，配電網電力電子裝備的互聯實現往往需要依賴于網絡化技術的普遍，而且要達到預期的目標，還需要不斷更新相應的智能化電網裝配，以達到對整個智能電網實現科學、高效、智能的控制效果，從而滿足不同的電網環境以及用戶需求。

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作者簡介

陳勇（1970-），男，吉林省雙遼市人。大學本科學歷。現為內蒙古民族大學機械工程學院副教授。研究方向為控制工程。

作者單位

內蒙古民族大學 內蒙古自治區通遼市 028000