電力工程技術在智能電網建設中的應用探究

菅瑞霞

（內蒙古電力（集團）有限責任公司烏海電業局，內蒙古 烏海 016000）

0 引 言

不可再生資源緊缺形勢嚴峻給電力生產帶來嚴重的影響，電能作為生產、生活不可或缺的能源之一，其面臨的生產困境無疑會阻礙整個社會的發展。如何在當前資源保有量下，確保電力供應充足，成為行業發展革新的重點。借助電力工程技術，構建智能化電網，以降低電力資源在生產、傳輸過程中的成本及損耗，確保電力供應效率，成為解決發展矛盾的主要策略之一。

1 電力工程技術在智能電網建設中的應用意義

1.1 優化智能電網性能

電力工程技術并不是在智能電網出現后才被研究問世的，在傳統電網中也有一定程度的應用，但受到電網本身性能的限制，其作用效果并不能充分發揮。在智能電網中，電力工程技術的作用空間被擴大，能效得到最大限度地發揮，并優化智能電網的性能。電力工程技術與智能電網之間相互匹配、相輔相成。電力工程技術是一種自動化技術，能夠對供電過程中的各類信息進行收集和整合，并通過系統自動處理一些電力數據，輔助做出正確的電網管理決策。此外，電力工程技術的應用還可規避智能電網建設中的失誤，提升電網本身的性能和質量，以更好地滿足供電需求。

1.2 提高信息采集能力

電力工程技術還具備更優的信息采集能力。例如，智能監控預警技術和用電量計量技術，可對電網運行過程中及電力用戶的用電情況進行精確的監督，監督的對象即為產生的實時信息。通過系統將采集到的信息高保真傳輸到監管終端，并對其進行自動化地分類、整理、分析和儲存，實現供電信息的深度利用。智能電網建設過程中會應用到多種智能化設備，這些設備之間存在功能性差異，產生信息的用途也不一致[1]。

2 電力工程技術在智能電網建設中的作用對象

2.1 電 源

電源是智能電網建設中的基礎性部件，分析不同電網區域的供電需求，利用電力工程技術提供直流、交流及變頻等多種供電方式的電源，更好地為用戶提供供電服務。例如，智能電網的監控系統需使用高頻開關電源，原因是高頻開關電源可為系統計算機提供穩定的電力供應，而系統中的蓄電池則需要依靠直流電源進行充電。因此，變電所必須能提供多種電源形式，維持不同流程、結構及設備的正常運行。

2.2發電過程

電力行業的可持續發展要求建設更多風力發電廠、太陽能發電廠，逐漸調整發電過程的能源結構，減輕對傳統能源的依賴。將多種形式的能源轉化為電能，是電力工程技術的一項基本功能，并彌補智能電網在設備方面的不足，合理監控設備的耗電量。當前被廣泛應用于發電過程的電力工程技術有無功發電技術、電氣傳動技術等。

2.3 輸電過程

輸電過程是衡量智能電網運行是否穩定的主要檢測對象，產生于輸電過程的各類數據、信息也是有效進行電網管理的重要參考。輸電過程距離長、環境多變，極易因外部條件的影響而出現故障。電力工程技術在輸電過程中的作用實質就是發揮遠程監督和調控功能，監測電網故障，降低電力傳輸過程的無謂損耗，并根據電網的實際運行情況，調節輸電功率，確保電力輸送的質量和效率。

2.4 配電過程

傳統電網的配電過程使用數字變電站進行調控，這種變電站能夠提供的功能種類有限，在配電信息的采集和傳輸方面存在一定弊端。智能電網中，將數字變電站升級為“智能變電站”，利用電力工程技術自動采集配電信息，提高配電系統的可控性和靈敏度，使得配電系統的運行更為穩定。此外，電力工程技術還可自動調節配電系統中的雙向流動和輸送終端的電壓。

3 電力工程技術在智能電網建設中的具體應用

3.1 質量優化技術的應用

智能電網的運行效率、運行安全都要建立在供電質量的基礎上，將質量優化及能源轉化技術應用到智能電網建設中，可幫助實現供電質量的優化。應用前，技術人員需要對智能電網片區的實際情況進行全面分析，根據供電質量將地區劃分成不同的等級，即構建科學的供電質量評估標準。評估過程中，應重點關注用電接口的經濟性、不同用戶對于用電質量的需求等，在評價供電質量等級時，使用技術和經濟的雙重指標[2]。

3.2 直流輸電技術的應用

在電網智能化發展前，電力輸送需以交流電的方式進行。但在智能電網中，利用直流輸電技術可進一步提高輸電穩定性，并降低電力傳輸過程中的額外損耗，節約供電成本。最常用的直流輸電技術為高壓直流輸電技術，該技術的核心部件為控制換流器，除直流輸電外，還可實現逆流輸電。

3.3 智能預警技術的應用

智能預警技術可幫助管理者做好智能電網的維護和管理工作。智能電網的分布范圍廣、運行條件惡劣，加之人為因素的影響，在運行過程中難免出現一些突發性故障和問題。使用智能預警技術可對智能電網全線進行實時監控，收集智能電網的實時運行數據，通過監控終端系統的規整與分析，對電網中異常信息進行反饋。管理人員在接到預警后，可在第一時間做出反應。該技術設有單獨的數據庫，在收集到各類電網運行信息后，可自動進行分類和研究，得出一些規律性的結論。例如，找出電網中故障頻發的線路路段、通過異常信息判斷故障屬性和來源等。對這些結論進行總結，有利于智能電網維護及管理水平的提高，減輕工作人員的監管壓力，還可實現電網的自動化管理。在出現新的故障問題時，系統可結合檢測信息對比數據庫中整合的資料，給出大致的維修意見，再由管理人員進行故障分析，能以更短的時間精準找出故障源，采取有效措施進行補救，以免給智能電網的正常運行和電力用戶的用電安全帶來更嚴重的影響。

3.4 智能計量技術的應用

智能用電量計量技術應用于智能電網的終端，與供電企業的電力營銷工作息息相關。在傳統電網中，電力用戶的用電信息靠電能表計量和測算，精度不高，偷電、計量失誤等情況頻發，不但會給供電企業造成一定的經濟損失，還無法很好地對更加多元化的用電需求進行監測。在智能電網建設中，采用智能化用電量計量技術取代傳統電能表，用戶的用電量計算將更加精確。企業根據由終端獲取的可靠用電信息，能夠有效開展電力營銷、電網監控活動，居民也可隨時從系統中獲取實時的電量使用信息，智能電網的服務能效明顯提高[3]。用電量計量信息也是進行電力調度的重要參考。例如，通過智能用電量計量設備，獲取某一地區各個時間段的用電總量和變化趨勢，并進行橫向對比，在用電高峰根據每一小片區的綜合用電需求進行電力配置，以確保電力資源得到合理化的應用，實現電力商品供求之間的平衡，并減少電力資源浪費。

3.5 電力工程技術應用案例分析

某省級供電企業在智能電網建設過程中，進行“智能電表”試點工作，開發了專門針對該電網覆蓋區域的微信電力服務公眾平臺，將提高供電服務水平作為此次創新實踐的主題。智能電表的核心技術為電力工程技術中的智能用電量計量技術。該試點工作的主要目標為讓用戶通過電力服務公眾平臺隨時隨地查看家中電力消耗情況，并可分類呈現不同用電終端的耗電量，以便居民對用電計劃作出調整，節約用電成本。該試點工作開展后，取得不錯反響，目前，該電網中智能電表的普及工作已完成80%，電力服務水平顯著提高。

4 結 論

智能電網建設給電力工程技術創建了更廣闊的利用空間，電力工程技術的應用又使得智能電網的性能不斷全面、運行質量不斷提高。隨著我國智能電網的進一步普及，會對電力工程技術提出更加多元化的功能要求，因此需要積極進行電力工程技術的革新與研究。促進智能電網發展建設，優化能源利用結構，最終實現電力行業的可持續發展。