機電工程技術在智能電網(wǎng)建設中的應用探討

喬淑霞

摘要：現(xiàn)階段來說，國內(nèi)外都在不斷加強對現(xiàn)代智能化電網(wǎng)的發(fā)展建設探究，基于當前社會發(fā)展形式，機電工程技術對于智能電網(wǎng)的建設具有重要的推動作用，因此電力企業(yè)應當加強對機電工程技術的實際應用探討，全民促進我國電力事業(yè)的發(fā)展。本文基于智能電網(wǎng)的建設思路進行分析，并探究其在智能電網(wǎng)建設過程中的應用。

關鍵詞：智能化;供電;質(zhì)量優(yōu)化;電能損耗

隨著社會生活水平的不斷提高，人們對電力需求日益增長，傳統(tǒng)電網(wǎng)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)階段人們對用電需求的日益增長，而電力系統(tǒng)對于我國社會經(jīng)濟發(fā)展和人們?nèi)粘Ｉ畹雀鱾€方面具有關鍵性影響，智能化是未來社會發(fā)展的必然趨勢，那么傳統(tǒng)電網(wǎng)向智能化電網(wǎng)的轉(zhuǎn)變已經(jīng)迫在眉睫。因此根據(jù)目前科技水平的發(fā)展電力系統(tǒng)的發(fā)展，電力系統(tǒng)的發(fā)展建設應當結(jié)合現(xiàn)代機電工程技術和其他科學技術進行優(yōu)化創(chuàng)新，形成綜合性智能電網(wǎng)系統(tǒng)。在智能電網(wǎng)建設中加強對機電工技術、傳感技術和先進設備及管理機制的應用能夠更好的為社會提供高質(zhì)量的智能供電服務，滿足人們的日用需求，使電力企業(yè)能夠在激烈的競爭形式下獲得長久穩(wěn)定的可持續(xù)發(fā)展。

一、智能電網(wǎng)的綜合分析

目前，全球氣候變化越來越頻繁，由于人口的快速增長和能源供應的減少，智能電網(wǎng)一直在吸引著人們的關注。美國最先提出智能化電網(wǎng)這一想法，并在幾年前，美國政府把建立智能電網(wǎng)作為解決能源危機的核心戰(zhàn)略，促進其他行業(yè)的健康發(fā)展，恢復經(jīng)濟的健康運行。智能電網(wǎng)是由多種自動化配電和輸電系統(tǒng)構(gòu)成的電力系統(tǒng)，他建立在集成的高速雙向通信網(wǎng)絡的基礎上，通過先進的傳感和測量技術、先進的設備技術、先進的控制方法以及先進的決策支持系統(tǒng)技術的應用，其運作方式高效、安全、經(jīng)濟并可靠，其中智能的通信架構(gòu)可以靈活、安全的傳遞信息，從而為用戶提供安全可靠的電力服務，并且從長遠發(fā)展來看，建立智能電網(wǎng)也是最經(jīng)濟的選擇，由于中國是世界上人口最多的國家，土地面積大，不同地區(qū)的發(fā)展步伐也不同。全國的能源分布是不均勻的。因此，在智能電網(wǎng)建設中，中國應結(jié)合自身的實際情況（的實際情況應該是）在理解建設要點的基礎上，有計劃的一步一步地構(gòu)建，做有中國特色的智能化電網(wǎng)。目前，中國智能電網(wǎng)公司建設強大智能電網(wǎng)的目標是“強大的智能電網(wǎng)”。它是一個強大的電網(wǎng)和智能建筑結(jié)構(gòu)的有機整體，主要由發(fā)電、輸電、通信和自動化控制。

根據(jù)我國國情，我國智能電網(wǎng)建設應具備以下特點：一是環(huán)境保護。這一特點要求電網(wǎng)資源的回收利用，根據(jù)建立電網(wǎng)區(qū)域的特點，結(jié)合實際情況將電網(wǎng)給環(huán)境帶來的破壞降到最低，以減少污染和破壞對環(huán)境的不利影響。二是結(jié)構(gòu)牢固。雨雪冰雹以及強對流等天氣以及當?shù)丨h(huán)境對電網(wǎng)正常使用有較大影響，所以堅固的結(jié)構(gòu)保證了電網(wǎng)在惡劣天氣下的耐久性，牢固性以及實用性，保證了電網(wǎng)的正常運行。第三，資源優(yōu)化。在全球資源緊張的大環(huán)境下，資源的合理化利用是國家的當務之急，在保證工程質(zhì)量的基礎上實現(xiàn)能源利用最大化，節(jié)約成本。并實現(xiàn)資源優(yōu)化，這樣可以使電網(wǎng)運行效率最大限度地提高。第四，自動化。網(wǎng)絡自動化可以在故障發(fā)生時自動診斷和調(diào)整，從而減少了國家在維護電網(wǎng)上所投入的人力與物力。通過自動化手段達到消除故障，恢復正常運行的目的。第五，經(jīng)濟。智能電網(wǎng)的建設要考慮到各種因素，在最合理的范圍內(nèi)控制成本，既要保證能源質(zhì)量，又要提高經(jīng)濟效益。第六，交互性。這一特性是指建立市場與用戶之間的能源供應交流，可以根據(jù)用戶的用電需求，自動調(diào)節(jié)能源供給，并結(jié)合用戶的具體需求不斷優(yōu)化服務質(zhì)量。

二、智能電網(wǎng)建設中對電力工程技術的應用探析

（一）智能電網(wǎng)電源的應用

智能電網(wǎng)在建設過程中需要多種類型的供電電源，例如變頻電源、恒頻電源直流電源、交流電源等，機電工程技術能夠生產(chǎn)多種應用于智能電網(wǎng)建設的供電電源，滿足變電站或是終端計算機供電等需求，以提升智能電網(wǎng)的安全性，保證其正常運行供電。是建立智能電網(wǎng)必不可少的條件。

（二）智能電網(wǎng)的輸電應用

智能電網(wǎng)具有完善的技術支撐、能夠防止外部干擾。其具備的通信交互功能使電能最大化的被利用。因為信息技術、自動控制技術與電網(wǎng)的融合，可以及時發(fā)現(xiàn)故障，甚至可以預見性的防止故障發(fā)生。電網(wǎng)的電力供應需要保持在良性運行狀態(tài)，這對電能質(zhì)量和運行的穩(wěn)定性提出了一個較高的要求，作為系統(tǒng)性綜合運行工程，智能電網(wǎng)需要在機電工程技術的支持配合下實現(xiàn)良性運行，諧波抑制技術和無功補償技術為智能電網(wǎng)輸電提供高效安全的保障。現(xiàn)代電力系統(tǒng)的發(fā)展建設過程中不斷加強對新型設備的應用，例如一些轉(zhuǎn)換器，當輸電線路過長或是電量較大的狀態(tài)下我國電力系統(tǒng)會采用晶閘管變流裝置提升輸電運行的穩(wěn)定性和電能容量，這些新技術也包括SVC代表的榮幸交流輸電技術等。在多項機電工程技術的保障下，電網(wǎng)能夠保持穩(wěn)定供電狀態(tài)，不斷開發(fā)的新技術也提升了電網(wǎng)的運行效率和質(zhì)量。

（三）智能電網(wǎng)發(fā)電中的應用

基于當前社會發(fā)展狀態(tài)，電網(wǎng)建設應當遵循低碳經(jīng)濟發(fā)展理念，降低運行過程中的能源消耗，傳統(tǒng)的電網(wǎng)在發(fā)電過程中會有部分電能不能被有效利用，造成了嚴重的損失。而通過機電工程技術則能夠有效加強電能轉(zhuǎn)換能力，降低能源消耗，切實提升了工作效率。現(xiàn)階段來說電網(wǎng)建設中所應用的半導體電子元件的容量在不斷提升，現(xiàn)代化智能電網(wǎng)建設發(fā)電過程中不斷加強對機電工程技術的應用，智能開關技術、高壓輸電技術、動態(tài)電壓恢復技術等多項技術的高效應用都離不開機電工程技術的支持。

三、機電工程技術實際應用探究

（一）質(zhì)量優(yōu)化分析技術

質(zhì)量優(yōu)化分析技術現(xiàn)階段廣泛應用于智能電網(wǎng)的發(fā)展建設過程中，該技術能夠結(jié)合傳統(tǒng)的電能質(zhì)量等級劃分和評估體系對電力企業(yè)的供電經(jīng)濟效益作出科學有效的分析，通過計算機軟件實現(xiàn)對電網(wǎng)運行狀態(tài)的數(shù)據(jù)評估，其評估方式以相關數(shù)據(jù)和法律法規(guī)做為基礎，目的在于推動智能電網(wǎng)的建設發(fā)展走向更高質(zhì)量。通過質(zhì)量優(yōu)化技術，能夠?qū)﹄娋W(wǎng)中所涵蓋的無功補償技術、平衡供電技術等多種技術的優(yōu)化，切實增強智能電網(wǎng)中的電能質(zhì)量，降低電能使用成本，在未來會擁有更加廣闊的應用空間。

（二）柔性交流輸電技術

柔性交流輸電技術是由美國電力專家N.G.Hingorani于1986年提出，由于環(huán)境保護等原因，大面積建設高壓輸電線路，成本過高的同時對環(huán)境、人文也會產(chǎn)生不同程度的影響，所以柔性交流輸電技術應運而生，是美國電力科學

研究院所大力倡導的研究方向，該技術是將清潔度高的新能源等輸入電網(wǎng)中的主要技術，在微處理器和微電子技術、電力技術、電子技術及相關通信和控制技術的基礎上形成的通信傳輸?shù)哪芰Γ瑢崿F(xiàn)靈活的控制技術。他可以滿足電能大功率、長距離安全穩(wěn)定運輸?shù)囊螅驗槲覈悄茈娋W(wǎng)建設主要是基于高壓電力傳輸和轉(zhuǎn)換，在整個施工過程需要一些新的清潔能源損失，并實現(xiàn)能源隔離等，和靈活交流輸電的需求，在智能電網(wǎng)建設的需求。將電力工程技術和先進的控制技術，實現(xiàn)對電網(wǎng)的各種參數(shù)的控制和調(diào)整，從而提高電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性，在輸電損失的過程中大大降低，提高輸電線路的傳輸能力。在事故發(fā)生時也可以保障不會因為連續(xù)反應而造成的大面積斷電。

（三）高壓直流輸電技術

在目前的直流輸電系統(tǒng)中，很多環(huán)節(jié)都使用交流電源，但是在傳輸過程中使用直流電源。利用該技術可以實現(xiàn)整流器或逆變器的工作狀態(tài)。在一些輕質(zhì)直流輸電系統(tǒng)中，變流器通常由一些可以關閉的部件組成，有利于提高輸電的穩(wěn)定性，具有較高的經(jīng)濟性。它可以用于遠距離或短距離直流輸電工程，也可以用于孤島等孤島地區(qū)。從經(jīng)濟方面來看，首先其使用的線路價格比較優(yōu)惠，無需使用電纜，其次在輸電過程中電能損耗小，在傳輸過程中較為節(jié)能。最后鋪設線路時使用面積較小，減少不必要的土地浪費，節(jié)約土地資源。高壓直流輸電技術在我國遠距離輸電中得到了廣泛的應用，其應用趨勢將繼續(xù)向遠距離、高容量輸電項目發(fā)展。

四、結(jié)語

智能化電網(wǎng)發(fā)展建設是未來社會發(fā)展的必然需求，是巨大的歷史性跨越，在綠色節(jié)能的大環(huán)境下智能電網(wǎng)成為世界各國繼航天后競相搶占的又一領域目前越來越多的智能電網(wǎng)項目開始運行，其行業(yè)缺口是巨大的，根據(jù)派克調(diào)查機構(gòu)發(fā)表的最新報告顯示，智能化電網(wǎng)技術從2012年到2020年短短八年時間其價值漲幅4940億美元，智能化電網(wǎng)帶來的利潤也是客觀的。電力企業(yè)應當積極轉(zhuǎn)變發(fā)展觀念，在電網(wǎng)建設過程中加強對機電工程技術的應用探究，實現(xiàn)電力企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，為推動社會發(fā)展和提升人們生活質(zhì)量創(chuàng)造更多價值。

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