電力工程技術在智能電網中的運用分析

李 剛

（國網黑龍江省建三江電業局有限公司，黑龍江 佳木斯 156300）

1 智能電網

1.1 智能電網的概念

智能化已經逐漸成為了各個領域的發展方向，而電力行業中的智能化發展最突出的體現就是智能電網的建設。智能電網是建立在集成、高速雙向通信網絡基礎上的，其建設過程中用到的技術也體現了其智能化與現代化的特點：在其中主要運用了傳感技術、測量技術以及先進的決策支持系統等，這些技術的運用提高了智能電網的可靠性和安全性，使其具有了新的優勢：可以進行自愈、能夠很好抵御外界的入侵，從而更好地滿足用戶需求，提高服務質量。通常情況下，智能電網主要是由配電自動化主站、信息交互總線和配電自動化系統組成，各個部分又涉及到一系列的分項內容，具體如圖1 所示。制，提高企業的經濟效益，促進企業健康平穩地運行。這就是智能電網建立在現代化和智能化基礎上的建設方向。

圖1 智能電網總體結構圖

其次，要依托高速發展的現代信息技術來提高電網的自動化，保證智能電網具有高效的故障排查和處理能力，在發生故障的時候能及時進行排查，并自動消除故障，從而減少使用過程中因機械故障造成的財產損失。

交互性也是智能電網建設過程中要注重的，交互性的含義在于供應能源的過程中要注重用戶和市場的聯系，在此聯系的基礎上構建出新的交流模式，保證在進行智能電網的優化過程中能充分考慮到用戶的需求，從而提高服務的質量和水平。

1.2 智能電網的建設方向

現階段智能化、綠色環保等發展理念被融入各個領域的發展過程中，因此，在電力行業中建設智能電網也要注重綠色環保理念的運用，在保證質量的前提下進行成本的有效控

2 電力工程技術在智能電網中的有效應用

2.1 在輸電中的應用

在輸電中的運用是電力工程技術在智能電網中的總體應用之一。電力工程技術運用于智能電網中能有效提高其供電的穩定性，預防在設備運行過程中發生電壓值不穩或者電網突然停電的問題。現階段，電力工程中存在部分的輸電工程具有輸電容量大、線路長的問題，這決定了在輸電方式的選擇中往往采用直流電的方式。我國在對于高壓直流電的輸電線路的建設過程中往往會運用晶閘管變流這一裝置，并將其視為受點和送點這兩端的逆變閥裝置和整流閥裝置。這樣做不僅在運用過程中能有效提高電網輸送的穩定性，還能進一步提高供電的穩定性[1]。

2.2 在發電中的應用

電力工程技術在發電中的運用主要基于其自身的運用原理，即電力工程技術是在利用電子設備的基礎上實現電能之間的轉化和控制，從而使得機電設備運用次數減少，達到降低能量消耗的目的，實現節能減排綠色環保理念的貫徹和落實，與此同時還能有效提高設備的工作效率。現階段，大多數半導體的功率元器件容量都有了一定程度的提高，在此基礎上還要加快向高壓化發展的速率，在這個過程中以高壓變頻為代表的電氣傳動技術和靜止無功發生器等的新技術都會應運而生。

2.3 柔性直流技術的應用

該項技術具有環保的特點，而且靈活性較高，在智能電網中得到了廣泛應用，既能夠實現新能源并網，而且還可以向一些偏遠地區供電。同時，柔性直流技術還可以單獨控制有功功率和無功功率，且不需要換流站間實時通信就能夠獨立控制換流站運行情況。目前，我國某風力發電廠掛網運行過程中就應用了柔性直流輸電技術，其所使用的換流器的參數見表1。

表1 柔性直流系統中換流器參數

2.4 能源轉換技術的有效應用

智能電網的發展方向實現了能源供給模式的轉變，在未來智能電網都朝著環保型、低碳型的方向發展，同時隨著能源轉換技術科學性的提高，可以在電力規模得以保證的前提下提高電能的遠程運輸能力。現階段存在的智能電網的能源應用主要有2 種方式：分布式和可再生式，其中分布式還包括自身的儲能和發電形式，其中儲能主要依托蓄電池等方式來實現，主要目的在于儲藏能源，而發布時發電則主要依靠環保可再生資源，諸如晶硅電池轉換技術（圖2），其可以將太陽能轉換成電能，進而提高能源的利用效率[2]。

2.5 電能質量優化技術的有效應用

現階段，隨著人們的生活水平不斷提高，人們對于用電的要求也不斷提高，主要在于對電能質量的要求不斷提高。因此，在進行智能電網的建設過程中，要注重實現電能質量的優化。現階段主要通過對電能等級進行劃分、建立完善的質量體系來保證電能質量的優化。此外，電力企業也要充分注意智能電網建設過程中的經濟性，并通過不斷改進和完善用戶和市場的交流方式來獲得更加客觀具體的客戶評估體系，這樣不僅能有效提高電網的自動化，還能很好地滿足智能電網建設過程中的經濟性要求。

2.6 輸入清潔能源的技術

高電壓輸變電是我國現階段進行智能電網建設的基礎，而在其建設過程中需要一定的清潔能源作為輔助功效，從而實現隔離能源的目的。在這個過程中，能實現輸入清潔能源的有效運用，同時，輸入清潔能源在我國的運用需求也不斷提高。在智能電網的建設過程中，實現電力工程技術和電力控制技術的融合，以此來提高電網運營的穩定性，同時通過技術優化來有效降低能源消耗，這樣才能保證輸電能力和輸電水平的提高。保證智能電網建設中的經濟性和優質性[3]。

2.7 高壓直流輸電技術

現階段，在智能電網的建設過程中，許多環節都采用交流電，但是在輸電的過程中仍然采用直流電。而運用電力工程技術可以通過使用控制換流器來實現整流或者逆變的工作狀態。在一些重量較輕的直流輸電系統中，所用到的換流器一般都是由可以關斷的元件組成的，將其運用于輸送過程中可以有效提高其穩定性，在這一過程中還能有效保證智能電網建設的經濟性。高壓直流輸電技術可以被運用于距離較遠的直流輸電工程中，通過這種方式來實現對于一些偏遠山區的高壓供電（圖3），保證基礎設施建設的完善。

圖2 晶硅電池轉換技術

圖3 偏遠山區的高壓供電

3 在智能電網建設中關鍵電力工程技術的應用

3.1 串聯補償中的工程應用

國家發改委批準了伊馮500kV TCSC 項目，其屬于國家級科學研究項目，由C-EPRI Science & Technology Co.，Ltd 建立，并將伊馮500kV TCSC 項目的限定功率從最初的1 460 000 kW升至 2 500 000 kW。該項目的所采用的TCSC 設備是由我國獨立設計、組裝和調試的，反映了中國已經掌握適應高寒地區的一套可控串補、大容量的技術，能夠滿足HV TCSC 工業化應用。

3.2 并聯補償的工程應用

在智能電網建設過程中，同樣由C-EPRI Science &Technology Co.，Ltd 負責對無功補償設備關鍵技術進行研究，所研發出的無功補償設備是目前我國裝機容量最大的設備。聯眾不銹鋼公司在實際生產過程中采用了無功補償設備，可以有效解決因為設備脈動負載而產生的電力質量問題，這樣既可以確保智能電網工程的安全、高效運營，而且還可以有效避免電力質量問題，進而提高智能電網運行效率。

4 結語

現階段，我國智能電網的建設工作已經取得了較大成就，這主要得益于電力工程技術的運用，將電力工程技術運用到智能電網中，可以有效提高智能電網的質量、強化數據采集的能力，同時有效提高智能電網運用的穩定性，從而更好地滿足用戶需求，促進我國電力事業的發展，因此，在智能電網的建設過程中要積極運用電力工程技術。