淺論電力工程技術在智能電網建設的應用研究

劉東旭

【摘要】智能電網的建設離不開電力工程技術，可以說后者是前者的基礎。當前智能電網以及向著數字化、集成化和自動化的方向發展，這就對電力工程技術提出了更高要求，如何合理應用電力工程技術，使其滿足智能電網的建設要求，是我們需要思考的問題。

【關鍵詞】電力工程技術；智能電網；應用研究

隨著社會經濟的發展，各個領域的用電需求不斷擴大，對電力系統的安全性和穩定性提出了更高要求，傳統的電網技術已經不能滿足實際需要。在自動控制技術以及計算機技術的支持下，智能電網應運而生，為我國電力事業帶來了一場重大變革。電力工程技術在智能電網建設中發揮著不可替代的作用，如何根據實際需要將電力工程技術更好的應用于智能電網中，是所有電力技術人員需要長期研究的課題。

一、智能電網的概述及其特征

作為一個領土和人口都居世界前列的國家，我國的資源分配卻很不平衡，根據地區差異的不同而不同。在幾次經濟危機過后，人們為了解決電能上的問題開始建設智能電網，最早使用這項觀念的是美國，其為了緩解金融危機所帶來的影響與能源緊張的局面，盡快恢復經濟進而推動其他領域的發展，開始大力布置智能電網，智能電網所包含的不僅僅是一個體系，而是多種配電輸電體系共存，相互作用。而在我國的智能電網構建中，為了與我國實際情況相匹配，一般都要履行綠色環保的概念，保護生態環境，最大程度上減少污染；智能電網還具有的一個特點就是堅固耐用，考慮到我國電能的輸送環境，智能電網的架構特別牢固，在一些自然災害發生時不會中斷電能的傳輸，也就使大規模停電額概率降到最小，反之要是網架不合格，就會造成輸電中斷甚至更為惡劣的情況；智能電網之所以智能，是因為其高度自動化，在發生問題時可以自我醫療不會發生事故，而且智能電網也避免了傳統電網建設中不必要的資源浪費，最大化地使用資源，較傳統電網無論是成本還是收益都遠遠升高；除此之外，智能電網的交互性也比傳統電網高很多，所謂交互性，就是改變以往的單向傳輸模式，根據客戶的意見來修改，服務質量得到了很大提升。

二、電力工程技術在智能電網建設中的具體應用

㈠柔性直流技術的應用

⑴應用。該項技術的靈活性較高，且具有環保性的特征，將其應用于智能電網中，可以實現新能源并網，向一些偏遠地區供電。系統中使用的換流器選擇自換相的形式，不僅可以對有功功率和無功功率進行單獨控制，同時可以實現四象限運行。另外，采用該項技術不需要換流站之間實時通信，就是可以對換流站進行獨立控制。國家十三五規劃中，將風力發電作為新時期重點建設內容，風力發電基地的建設規模越來越大。風力發電在應用過程中存在一個最大的問題就是并網困難，這與風能的間歇性、不確定性有直接關系，影響了電力系統的穩定性。柔性直流技術的應用就可以緩解這一問題。我們知道，電網互聯可以實現電能互濟，提高能源利用率，但是電網互聯會引發一個比較嚴重的問題就是短路電流超標，影響電力系統的穩定性，柔性直流電的應用就可以解決這一問題。以往對該項技術的研究基本上停留在理論層面，但是隨著風力發電的發展以及電網互聯需求的增長，我國已經將該項技術應用于實踐中，我國某風力發電廠掛網運行，就實現了柔性直流輸電技術的應用。

⑵發展方向探究?？紤]我國智能電網發展水平以及未來一段時間內的建設重點，認為柔性直流輸電技術的研究應該從以下幾個方向開展：①將智能化直流輸電技術作為研究重點；②開始著手研究三級直流輸電技術；③換流器應用的相關技術；④高壓大容量柔性直流技術。

㈡電能質量技術的應用

該項技術已經被很多發達國家應用于智能電網建設中，就是使用一些特定的裝置或者是電力工程技術提高電能質量。電能質量問題不僅影響供輸電的穩定性，同時會造成巨大經濟損失，雖然目前還沒有這方面的統計，但是這一問題已經逐漸引起重視。由于我國在對這方面研究的起步較晚，因此諸如統一電能質量控制器等補償技術的研究仍舊處于模擬仿真階段，應用于實際中的并不多，電力工程技術裝置也缺乏統一的技術標準。從實際應用的角度來說，應用電能質量技術之前，需要先建立一套完善的電能質量評估體系，為電能質量技術的應用打下基礎。未來一段時間內會將研究重點放在電能質量控制器的實際應用上，其可以對蓄電池充電和放電過程進行調節，高峰期保證供電量可以滿足要求，低谷期避免資源浪費。

㈢能量轉換技術

未來電力領域對于智能電網的要求不僅僅是安全性和穩定性，同時要求系統運行過程中做到低能耗和低污染，逐步降低不可再生能源的使用量，同時減輕對環境的污染，這些都需要能量轉換技術的支持。目前，群聚功率調節技術以及間歇式電源能量轉換技術已經進入細化研究、初步應用的階段，新能源在智能電網系統中的大面積應用將逐步實現。

㈣電力工程技術在智能電網各個環節中的應用

⑴電源領域。電源裝置是電力系統運行的基礎，電力工程技術可以根據智能電網的需要為其提供各種類型的電源，可以是直流電源，也可以是變頻電源。例如，通常情況下智能電網蓄電池充電時會采用直接電源，而電力工程的應用就提高了變電所使用電源的靈活性，可以根據實際需要選擇交流電源。同時，在對智能電網進行監測和控制時，需要使用各類計算設備，可以根據設備型號合理使用高頻開關電源。

⑵發電環節。發電環節是智能電網發揮作用的第一步，這一過程中仍舊需要電力工程技術的支持。一方面，要利用基礎設備實現其他類型能源向電能的轉化；另一方面，要對耗電量進行檢測和控制，防止出現浪費問題。在滿足發電需求的基礎上，要盡量減少機電設備的使用，提升整個系統的運行效率。當前，半導體功率元件的容量越來越大，無功發電技術以及電氣傳動技術等新型電力工程技術的應用越來越廣，有效提高了發電效率。

⑶輸電環節。輸電線路在運行過程中受到很多因素的影響，除了線路本身以外，還會受到外界環境因素的影響。

三、其他關鍵技術

在智能電網的構建中，除了電子工程技術之外，其他的技術也必不可少。像信息管理技術，主要負責信息的采集和分析，并且其采集范圍再大的方面要擴張到整個產業鏈，小的方面要貫穿整個企業內部；智能調度技術則是調節所有人員技術的技術，但這項技術目前存在許多不足，尤其是在自動化方面，需要進一步研究；分布式能源接入技術采用大量的分布式電源在配電網上運行，改變了以往單向的運行格局，在管理系統的調度下這些電源協調運行，創造巨大的經濟效益；而智能電網中的通信技術也是較為重要的一環，其對于數據的獲取、保護、控制都保證可靠性，這項技術的存在對于提升服務質量有著質的提升。智能電網作為我國發展項目的基礎項目之一，由于近些年來人們對于供電量和供電安全的需求量增加，使其成為最重要的項目之一。

隨著社會經濟的發展，各個領域對電力的需求越來越大，智能電網的大面積建設和使用已經勢在必行。實踐證明電子工程技術在智能電網建設過程中發揮著不可替代的作用，通過上述對電網的概述和電力工程技術在智能電網中的應用的分析，可以認識到電力工程技術可以提高輸電效率降低輸電成本等優勢，并且其應用符合可持續發展戰略，所以在以后的智能電網建設工作中，要加大對于電力工程的研究與優化力度，使用低碳能源，積極引進國外先進技術來提升我們自身技術。

參考文獻：

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