電力工程技術在智能電網建設中的應用探析

張良

【摘 要】隨著我國人民生活水平質量的提高，為了保證工農業以及居民的正常生活水平，離不開電力的發展水平，在這其中應當保證電網的穩健運行是首要的需要解決的問題，目前，電網互聯上已經具有一定的規模，隨之需要承載的負荷也是越來越大，干擾電網的因素也越來越多。本文就如何運用電力工程技術，保證智能電網的快速建設及正常運行進行了簡要的分析。

【關鍵詞】電力工程技術；智能電網；建設；應用

社會經濟發展中最為重要的基礎設施之一就是電網，近年來，電網負荷增長快速，大區域電網互聯已經形成，與全球氣候的影響， 漸漸地對電力市場運行的電網運行安全穩定和對電網提出了大量的考驗。在智能電網建設中為了保障供電安全、排除系統故障、解決能源危機和節省能源消耗應當應用電力工程技術。

一、智能電網的概念

智能電網（smart power grids），就是電網的智能化，也被稱為“電網2.0”，在高速和集成的雙向通信網絡的基礎上建立的，通過先進的設備技術、先進的傳感和測量技術、先進的決策支持系統技術的應用以及先進的控制方法，實現電網的安全、可靠、高效、經濟、使用安全和環境友好的目標，其主要特征包括激勵、自愈，還包含著用戶、電能質量、抵御攻擊、容許各種不同發電形式的接入、啟動資產和電力市場的優化高效運行。

目前，電網公司建設智能電網的目標是“堅強智能電網”，即將智能化建設和結構堅強的網架結合在一起，將通信、輸變電、發電、和自動化調度等糅合在一個有機的整體中。

根據電網的發展現狀，有以下的特點是智能電網建設所具有的：第一，堅固的結構。架構的堅固能夠保證不會對電網的正常運行造成干擾并且在不良的天氣中具有較強的承受能力。第二，綠色環保。該特點要求通過對電網資源的循環與利用，在環境造成的污染和不良影響等方面要大大的建少。第三，自動化。電網自動化可以使它在出現故障時進行自動診斷和調節，以消除故障，其功能恢復正常。第四，優化資源。優化資源，最大化的提高電網的效率。第五，交互性。這個特性是指在能源供應，建立市場和用戶之間的溝通模式，根據用戶的具體需求，不斷優化服務質量。第六，經濟性。在智能電網建設上應當把各方面的因素綜合起來，把成本控制在最合適的范圍內，從而提高經濟效益確保能源的質量。

二、發展智能電網的重要性

（1）智能電網的發展能夠提高供電的可靠性和安全性，可以推進系統的發展，智能電網自愈能力強大，可以準確快速的恢復故障保障電力的正常運行。還可以對電網技術進行創新，實現管理等和技術設備方面的提升，推動電網科學的市場化的可持續性發展。智能電網可以統一調度電力，利用各地電力負荷差異大這一特點，分時對用電進行控制并分時管理電價，減小高峰用電負荷，減低運輸成本，提高機組的使用率，降低能源損耗以及發電成本。

（2）堅持改造智能電網，可以為群眾生活帶來方便，有利于城市的發展和推動智能小區的建設，提高人們的生活品質。

（3）促進節能減排，實現低碳生活，優化和調整產業的結構，提高電網的經濟型運行效率，把發電煤的損耗和高峰期時的用電負荷做到合理的降低，推動智能化的用電技術，提高使用電的效率。

（4）提供多樣化的服務，促進新興產業的發展。電力業是我國重要的能源企業，環境的保護、能源的利用、國家經濟發展這些產生的巨大的效益都是由智能電網所帶來的。

三、電力工程技術在智能電網建設中的應用

（一）電力工程技術在智能電網建設中的總體應用

（1）輸電中的應用。由于智能電網要求具有較高質量的電能以及較為穩定的電網工作狀態，而實現這些要求需要電力工程技術中的無功補償技術和諧波抑制技術的配合和支持。

（2）電源領域的應用。電氣工程技術可以為智能電網設備提供一個不同的電源。

（3）發電中的應用。電力工程技術是一種現代的新技術，它通過電子設備、電力和電力變換以及控制，大大降低了能源消耗，而且可以降低使用機械和電氣設備，提高工作效率。目前，很多半導體的功率元器件的容量都大大提高了，并且向著高壓化的力一向發展。

（二）電力工程技術在智能電網建設中的具體應用

（1）電能的質量優化技術

該技術在智能電網建設中的應用，得在層次結構基于電能質量和改進的方法稱為評價體系的基礎上，對供用電的接口所具備的經濟性能進行分析，從而建立兩評估體系即技術等級和用戶經濟性，不斷完善的法律法規，促進智能電網的建設向經濟且優質的方向上發展。電能的質量優化技術的應用，具體包括有電氣化鐵道平衡供電技術、自適應靜止無功補償技術、連續調諧濾波器關鍵技術、直流有源濾波器相關技術和統一電能質量控制器以及等。這項技術可以大大提高電能質量，降低其使用成本，有很大的應用市場。

（2）高壓直流輸電技術。在當前的直流輸電系統中，交流電在很多環節都被采用，但輸電過程卻是用的是直流電。利用控制換流器，實現逆變和整流的工作狀態。一些重量比較輕的直流輸電系統中，換流器一般是由一些可以關斷的元件組成的，它具有較高的經濟性能，有利于提高輸送的穩定性。在近距離和遠距離直流輸電工程中能夠很好地被應用，還可以給偏遠且孤立的地方提供電。遠距離輸電中高壓直流輸電技術被很廣泛的應用，將會由著不斷地向更大容量和更遠距離的輸電工程中發展的趨勢。

（3）柔性交流輸電技術。在輸入電網時把清潔度高的新能源輸入其中的主要技術，能夠對交流輸電實現靈活控制的技術是在微電子技術以及微處理，電子技術、電力技術和相關的通信和控制技術的基礎上形成的。因為智能電網建設主要基礎是電壓很高的輸變電，把一些新的清潔能源需要在整個建設過程中輸進去，從而實現能源的隔離等，在智能電網建設中的需求不斷增長。將先進的控制技術和電力工程技術相結合，可以有效的調節和控制電網中的各種參數，從而促進了電網的穩定運行，大大降低了輸電過程中的損耗，還提高了輸送的能力。

（4）能源轉換的技術。實現低碳經濟能源是未來能源的發展趨勢。即把各污染控制及能源的消耗量以和對環境的排放控制在最低的水平上，在能量的轉換上采用先進技術對其進行創新是其低碳經濟能源的核心，實現能源的高效利用。目前，太陽能與風能等自然能源己經成了世界上利用最多的用于能量轉換的能源。

當前，有很大的規模電場并網技術作為主要的開發技術，從其的發展趨勢上來看，光伏發電等運行穩定可靠和很大范圍的并網技術是電網未來的發展方向。同國外的能量轉化技術相對比，我們可以發現，當前能量轉換技術還是不大成熟的，處于一個初級的發展階段中，需要一步步的進行相關的技術開發從而實現它。促進可再生能源的利用是智能電網建設中采用能量轉換技術發展的方向，對各種并網技術的利用也得加大力度和措施去提高。

四、結束語

通過上面的論述，我們可以從中看出電力工程技術的應用，在提高經濟效益以及優化能源結構和促進智能化電網的建設具有的重大貢獻。在智能電網建設中的廣泛應用和電力工程技術的不斷進步與發展，將會給電力系統帶來巨大的變化。電力施工企業應當加大在電網施工技術的應用，加大建設安全合理有效的電網，為電力行業做出巨大的貢獻。

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