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智能電網的概念最初來源于西方發(fā)達資本主義國家。所謂智能電網,指的是一個可以同時包含多種配電輸送體系的大型綜合電力系統(tǒng),智能電力網絡系統(tǒng)是智能電網的全稱。智能電力網絡在原有電力網絡系統(tǒng)的基礎上添加特別的智能控制結構,相比傳統(tǒng)的電力網絡系統(tǒng),能夠更加迅速地對用戶在電力的傳送需求相關信息上,做出及時有效的處理反映。在現(xiàn)今社會的發(fā)展階段,全球氣溫逐漸同升,地球上的居住人口數(shù)量不斷增加。能源供給問題越來越突出,逐漸成為人類必須要而對的主要生態(tài)生存問題之一。智能電網的建設就是這一時代背景影響下的必然趨勢。
智能電網主要具備以下幾方面特點:第一,綠色環(huán)保。此種特點與電網資源的可持續(xù)利用密切相關,減少了電網運行中對環(huán)境產生的影響;第二,自動化。電網自動化操作可以及時對運行中所產生的故障進行分析處理,進而消除故障,保證了各項功能的安全運行。第三,結構堅固。智能電網主要采用先進技術建設,可以在惡劣環(huán)境中應用,具有較強的承受力,不會對電網運行質量造成影響。第四,經濟性。智能電網建設時,綜合考慮了多項因素,可以將成本控制在一定范圍內,經濟效益較高。第五,交互性。智能電網建設完工后,可以實現(xiàn)用戶和市場的交流,能夠針對用戶需求,給用戶提供電力能源,具有較強的人性化特點。
該技術在智能電網建設中的應用,需要建立在電能的質量等級劃分以及評估方法體系的完善的基礎上,對供用電的接口所具備的經濟性能進行分析,從而建立起用戶經濟性以及技術等級這兩個評估體系,并借助法律法規(guī)的不斷完善,來促使智能電網的建設往經濟且優(yōu)質的方向發(fā)展。
電能的質量優(yōu)化技術的應用,具體涵蓋了直流有源濾波器相關技術、自適應靜止無功補償技術、電氣化鐵道平衡供電技術、統(tǒng)一電能質量控制器以及連續(xù)調諧濾波器關鍵技術等。這些技術能夠使得電能的質量大大提高,并且降低了其使用的成本,從而具有較大的應用市場。
在現(xiàn)有的智能電網中主要應用直流輸送電能系統(tǒng),但在輸送的一部分環(huán)節(jié)中仍舊使用交流電。但在實際的供電和配電的運行當中,必須要求傳輸直流形式的電能。這時就應該運用高壓直流輸電技術,發(fā)揮控制換流器的作用,進行逆變或者換流,才能真正實現(xiàn)整個供配電過程直流輸送電能這一目的。換流器的功能是通過利用管段原件實現(xiàn)對電力的穩(wěn)定輸送,同時也提高了電力輸送的經濟效益。高壓直流輸電技術不僅能夠實現(xiàn)直流電的遠距離傳輸,還能夠應用到近距離直流電的傳輸中。目前,高壓直流輸電技術已經廣泛地應用到遠距離輸電工程當中。
所謂柔性交流電輸電技術,就是集電力技術、微處理技術和電子、通信技術于一體的,可以短時間內對交流電進行控制的新興輸電技術,能夠有效的在控制技術以及通信技術方面發(fā)揮作用。在智能電網的建設過程中,應用柔性交流輸電技術,需要將電力通信技術與電力輸電技術進行高效結合,并對電網系統(tǒng)中的電力信息和控制信息進行有效地加工和處理,從而使得智能電網能夠對各種情況進行及時、準確地反應,最終通過采取柔性操作避免電網出現(xiàn)過度的波動和變化,以保證輸電的效率和質量。同時,這種技術能夠有限解決我國目前清潔能源發(fā)電不足的現(xiàn)象,合理的結合控制技術和電力設計技術,提高供電能力,保證智能電網運行的穩(wěn)定性和可靠性。
未來社會中的能源發(fā)展方向應該是實現(xiàn)低碳經濟能源。也就是將能源的消耗量以及對環(huán)境的排放和污染控制在最低水平上,低碳經濟能源的核心是在能量的轉換上采用先進技術對其進行創(chuàng)新,實現(xiàn)能源的高效利用。目前,太陽能與風能等自然能源已經成了世界上利用最多的用于能量轉換的能源。目前,我國將具有很大規(guī)模電場的并網技術作為主要的開發(fā)技術,從發(fā)展趨勢來看,電網未來的發(fā)展方向可能是光伏發(fā)電等范圍很大、運行穩(wěn)定可靠的并網技術。將國內的能量轉化技術和國外對比可以發(fā)現(xiàn),目前我國的能量轉換技術還不成熟,還處于一個初級的發(fā)展階段,相關的更多技術還要進一步進行開發(fā)實現(xiàn)。在智能電網建設中采用能量轉換技術,其發(fā)展的方向是促進對可再生能源的利用,并提高對各種并網技術的利用。
電力工程技術在智能電網建設中發(fā)揮著極大的作用,不但可以提高電網運行的穩(wěn)定性,還可以為人們提供更加高質量的電能。隨著科學技術的不斷發(fā)展,電力工程技術在智能電網建設和運行過程中將會有著更廣泛的應用,智能電網的建設也會向又好又快的方向發(fā)展。