電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

文/孫園媛

電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

文/孫園媛

電力能源在我國(guó)能源有著重要的地位，為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)不斷飛速發(fā)展提供了能源的保障。在人們生活水平不斷提高的同時(shí)，電力電子技術(shù)運(yùn)用于智能電網(wǎng)能夠有效保障人們?nèi)粘Ｉ畹挠秒娦枨蟆Ｔ诮?jīng)濟(jì)全球化的情形下，電網(wǎng)向智能化發(fā)展已經(jīng)成為全球電網(wǎng)發(fā)展的共同方向。實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的現(xiàn)代化和智能化能夠顯著提高電力能源的利用效率，優(yōu)化電網(wǎng)電力能源輸送效果。使得電網(wǎng)內(nèi)電流、電壓更加穩(wěn)定安全。只有保證電網(wǎng)穩(wěn)定性才能確保我國(guó)保持告訴經(jīng)濟(jì)發(fā)展的狀態(tài)，電網(wǎng)應(yīng)當(dāng)注意與時(shí)俱進(jìn)，跟上積極和科技的發(fā)展腳步，不斷地對(duì)自身進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)，才能滿足國(guó)家很人們對(duì)電力能源的需求。伴隨著電力電子技術(shù)在我國(guó)智能電網(wǎng)的普及，我國(guó)電網(wǎng)的智能化向前邁進(jìn)了一大步。本文詳細(xì)分析電力電子技術(shù)在我國(guó)電網(wǎng)中的實(shí)際應(yīng)用情況，并對(duì)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)， 對(duì)電力電子技術(shù)在我國(guó)智能電網(wǎng)中的應(yīng)用進(jìn)行介紹分析。

電力電子技術(shù) 智能電網(wǎng) 電力系統(tǒng)應(yīng)用分析

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，各個(gè)行業(yè)都走到了改革升級(jí)的關(guān)鍵階段。我國(guó)的電網(wǎng)系統(tǒng)也開始向全新的方向發(fā)展——智能電網(wǎng)。由于人類對(duì)地球資源的過度開發(fā)利用，全球已經(jīng)進(jìn)入了能源危機(jī)階段，智能電網(wǎng)技術(shù)能夠有效提高資源的利用率，智能電網(wǎng)技術(shù)通過對(duì)整個(gè)電網(wǎng)電力使用情況的收集整合，對(duì)所有用電部門信息進(jìn)行綜合集成進(jìn)而做出最符合實(shí)際需求的用電調(diào)控。智能電網(wǎng)技術(shù)能夠平衡用電缺口，優(yōu)化電力的配置運(yùn)輸，都對(duì)我國(guó)的資源有效利用提供了良好的技術(shù)支持，促進(jìn)了我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展。通過運(yùn)用電力電子技術(shù)對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行進(jìn)行全面的控制，實(shí)現(xiàn)電力能源的有效調(diào)配，提高能源的利用效率。電力電子技術(shù)運(yùn)用于我國(guó)電網(wǎng)中，將大大加快我國(guó)電網(wǎng)智能化的建設(shè)速度，更好的促進(jìn)我國(guó)電網(wǎng)向現(xiàn)代化發(fā)展，以滿足不同的需求，更好的服務(wù)國(guó)家社會(huì)。

1 電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)

1.1 顯著提高電網(wǎng)的安全性和穩(wěn)定性

電網(wǎng)的以前作用都要通過電網(wǎng)自身的安全性和穩(wěn)定性來保障的。電網(wǎng)自誕生發(fā)展至今，其自身的安全系和穩(wěn)定性都是任何時(shí)期重要的發(fā)展方向，智能電網(wǎng)的安全是首要問題。現(xiàn)代電網(wǎng)的發(fā)展越來越向自動(dòng)化和智能化發(fā)展，同時(shí)電網(wǎng)的安全性和穩(wěn)定性也得到了極大的提升。智能電網(wǎng)具備先進(jìn)的傳感技術(shù)和測(cè)量技術(shù)，能夠在電網(wǎng)本身發(fā)生變化時(shí)對(duì)所產(chǎn)生的變化進(jìn)行及時(shí)記錄收集，方便電網(wǎng)工作人員對(duì)整個(gè)電網(wǎng)進(jìn)行管理和維護(hù)，很大程度上避免了危險(xiǎn)事故的發(fā)生。同時(shí)智能電網(wǎng)能夠抵的惡御外來意攻擊，在計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)達(dá)的年代，電網(wǎng)系統(tǒng)也不可避免的成為了不法分子的攻擊目標(biāo)，而智能電網(wǎng)本事具有自愈和抵御攻擊的特征，能夠自主對(duì)關(guān)鍵信息部位進(jìn)行重點(diǎn)防護(hù)，充分確保了電網(wǎng)在智能化的同時(shí)，自身的安全性和工作的穩(wěn)定性。

1.2 提高電網(wǎng)效率減少污染物的排放

智能電網(wǎng)具有先機(jī)的控制方法、設(shè)備技術(shù)和先進(jìn)的智能化決策系統(tǒng)。先進(jìn)的控制方法和設(shè)備技術(shù)能夠有效減少電網(wǎng)各個(gè)組成部件在實(shí)際使用過程中出現(xiàn)故障問題，調(diào)高電力輸送質(zhì)量。高精尖的科學(xué)技術(shù)手段能夠在電網(wǎng)問題出現(xiàn)時(shí)快速對(duì)出現(xiàn)的問題進(jìn)行診斷，并通過智能決策系統(tǒng)得出子合適縝密的解決方案。同時(shí)智能電網(wǎng)具有很強(qiáng)的兼容性，而且能夠?qū)械陌l(fā)電廠和分散的電力資源進(jìn)行整合。不僅能夠兼容與電廠的集中接入還能兼容與其他分散式電力資源的接入，從而更好地對(duì)電力資源進(jìn)行分層式的管理與調(diào)控，提高電網(wǎng)效率。智能電網(wǎng)所具備的特點(diǎn)，能夠有效促進(jìn)電網(wǎng)發(fā)展，同時(shí)電力能源又是綠色能源，電網(wǎng)的發(fā)展將會(huì)促進(jìn)綠色能源的普及，進(jìn)而堅(jiān)守污染物的排放，促進(jìn)我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展。

2 我國(guó)現(xiàn)代化智能電網(wǎng)的建設(shè)情況

與國(guó)外相比，我國(guó)電網(wǎng)智能化建設(shè)起步較晚，加上電網(wǎng)智能化又是新提出的概念，使得我國(guó)電網(wǎng)發(fā)展落后于國(guó)外的發(fā)達(dá)國(guó)家。相關(guān)的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)都不足，國(guó)內(nèi)沒有可以借鑒的成功案例，這就導(dǎo)致了我國(guó)電網(wǎng)智能自動(dòng)化發(fā)展緩慢。我國(guó)是能源需求大國(guó)，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展離不開大量的能源需求。所以，國(guó)家十分重視和關(guān)注電網(wǎng)的在我國(guó)的發(fā)展情況。電力電子技術(shù)和電網(wǎng)相結(jié)合能夠有效提高我國(guó)電網(wǎng)的智能化程度，有利于我國(guó)電網(wǎng)向智能化發(fā)展。相關(guān)工作者也要認(rèn)清現(xiàn)實(shí)，雖然電網(wǎng)智能化帶來的改善有很多，世界智能化技術(shù)也在不斷發(fā)展，但智能化電網(wǎng)終究是一個(gè)全新的概念，整體還處于發(fā)展的初期階段，要完全滿足實(shí)際的需求還有很大的差距。相關(guān)工作人員要端正工作態(tài)度，認(rèn)清我國(guó)與其他國(guó)家的差距，雖然我國(guó)起步晚但是我國(guó)對(duì)其重視程度相當(dāng)高，其發(fā)展的速度與他國(guó)相比較也相對(duì)快速。在智能電網(wǎng)的建設(shè)過程中，我國(guó)已經(jīng)取得了不俗的成績(jī)，行業(yè)正處于蓬勃發(fā)展的階段。相信在以后的發(fā)展道路中，我國(guó)將會(huì)領(lǐng)先世界。

3 電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的具體應(yīng)用

3.1 高壓直流輸電技術(shù)

高壓直流輸電是采用穩(wěn)定的直流電進(jìn)行大功率的遠(yuǎn)距離電力輸送。其組成設(shè)備主要包括換流變壓器、換流器、直流避雷設(shè)備和相關(guān)的保護(hù)系統(tǒng)組成。這種技術(shù)在遠(yuǎn)距離輸送電力方面與傳統(tǒng)的輸電方式相比較具有明顯的優(yōu)勢(shì)，高壓直流電不存在同步問題，其自身的造價(jià)也非常低，所需線路少減少線路搭建所需要的資金。由于直流電往往采取一兩根線路盡心電力輸送，所以在遠(yuǎn)距離的電力輸送下電力的損耗相對(duì)較少。高壓直流輸電技術(shù)在海底電纜輸電方面已經(jīng)相當(dāng)成熟。與交流輸電相比，直流輸電技術(shù)能夠承受更高的功率，也不會(huì)產(chǎn)生磁感應(yīng)而對(duì)線路外殼產(chǎn)生損耗。這就大大減少了海底輸電維護(hù)成本，也增加了線路使用壽命，更加經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。電力電子技術(shù)的運(yùn)用，能夠更加健全建立高壓直流輸電技術(shù)，建立科學(xué)的輸電方式。

3.2 柔性交流輸電技術(shù)

柔性交流輸電技術(shù)是一種綜合性的電力電子技術(shù)，具有多方面的特點(diǎn)。柔性交流輸電技術(shù)能夠優(yōu)化交流電輸送技術(shù)，提高交流電電網(wǎng)的柔韌性。同時(shí)柔性交流輸電技術(shù)操作方面靈活，能夠有效調(diào)節(jié)電網(wǎng)分布，提高電網(wǎng)整體的穩(wěn)定性。柔性交流輸電技術(shù)還具有提高輸電能力的功能，較少線路故障對(duì)輸電效果的影響，減少線路安全事故所帶來的損失。由于我國(guó)的智能化電網(wǎng)還處于初步發(fā)展的階段，柔性交流輸電技術(shù)能夠降低能源的消耗，所以要對(duì)這種技術(shù)充分發(fā)展。智能電網(wǎng)的建設(shè)要充分考慮不同線路的相互接入，發(fā)揮柔性交流輸電技術(shù)的協(xié)同作用，根據(jù)實(shí)際情況加快對(duì)智能化電網(wǎng)的建設(shè)。

3.3 高壓變頻技術(shù)

高壓變頻技術(shù)是電力系統(tǒng)中最常見的一種技術(shù)，也是人們?cè)谏钪心軌蚪?jīng)常接觸到的一種電力技術(shù)。這種技術(shù)是通過變壓器來實(shí)現(xiàn)減少能源的消耗，提高電力能源利用效率的目的。隨著電子技術(shù)不安的發(fā)展，這種技術(shù)已經(jīng)經(jīng)過多年來的的應(yīng)用，發(fā)展程度已經(jīng)相當(dāng)成熟，在大型的石油化工行業(yè)、金屬冶煉行業(yè)等行業(yè)都有廣泛的應(yīng)用。多年的實(shí)際應(yīng)用證明了高壓變頻技術(shù)在電力輸送方面的重要地位和積極作用。在提高電力能源的利用效率的同時(shí)，也減少了對(duì)環(huán)境的污染。智能電網(wǎng)的建立離不開成熟的高壓變頻技術(shù)，電力電子技術(shù)更能提高高壓變頻技術(shù)的使用效果，實(shí)際提升使用效果。

3.4 智能開關(guān)技術(shù)

智能電網(wǎng)的發(fā)展過程中有一項(xiàng)關(guān)鍵的技術(shù)就是智能開關(guān)技術(shù)。開關(guān)分布在電網(wǎng)的各個(gè)組成結(jié)構(gòu)，對(duì)線路的電流電壓進(jìn)行實(shí)際控制的同時(shí)保護(hù)著線路正常運(yùn)作。來決定電源的供應(yīng)和切斷。智能開關(guān)在電網(wǎng)智能化起著關(guān)鍵作用，智能開關(guān)的廣泛應(yīng)用能夠有效保證電路的穩(wěn)定性，避免電流錯(cuò)亂和線路過載而出現(xiàn)的線路問題。智能開關(guān)與傳統(tǒng)的開關(guān)相比，能夠自我感知線路的實(shí)際情況而做出決定，同時(shí)還可以通過與計(jì)算機(jī)相連實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控，極大提高了工作人員對(duì)線路的控制力度。能夠在問題事故發(fā)生時(shí)及時(shí)切斷電源，避免事故向更惡劣的方向發(fā)展。智能開關(guān)的運(yùn)用保障了輸電設(shè)備和電源使用者設(shè)備兩端的安全，在電流發(fā)生動(dòng)蕩，電壓不穩(wěn)定的情況下及時(shí)切斷電源，避免用電設(shè)備的損壞，也保護(hù)了輸電線路的安全。在科技技術(shù)不斷提高的前提下，智能開關(guān)所具有的優(yōu)勢(shì)也日漸增多，極大促進(jìn)了我國(guó)電網(wǎng)智能化發(fā)展的進(jìn)程。

4 結(jié)語

伴隨著我國(guó)的改革開放，經(jīng)濟(jì)的全球化，我國(guó)各行各業(yè)都應(yīng)當(dāng)與國(guó)際接軌。電網(wǎng)智能化已經(jīng)是國(guó)際電網(wǎng)發(fā)展的方向。現(xiàn)代電力電子技術(shù)應(yīng)用于電網(wǎng)智能化的發(fā)展能夠有效提高電網(wǎng)的安全和穩(wěn)定性，提高電網(wǎng)智能化的進(jìn)程。相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)清現(xiàn)實(shí)需求和發(fā)展程度之間的差距，靈活運(yùn)用電力電子技術(shù)和相關(guān)高新技術(shù)來充分促進(jìn)我國(guó)電網(wǎng)的智能化發(fā)展。在電網(wǎng)智能化建設(shè)中積極大膽地使用高新技術(shù)并充分發(fā)揮其所具有的積極作用，帶動(dòng)行業(yè)進(jìn)步促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

[1]張文亮,劉壯志,王明俊,楊旭升.智能電網(wǎng)的研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì)[J].電網(wǎng)技術(shù),2009(13).

[2]吳俊勇.“智能電網(wǎng)綜述”技術(shù)講座 第四講:電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用[J].電力電子,2010(04).

[3]張莉.先進(jìn)電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用研究[J].吉林省教育學(xué)院學(xué)報(bào)(中旬),2015(09).

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作者單位煙臺(tái)工貿(mào)技師學(xué)院 山東省煙臺(tái)市 264000