試論電力工程技術在智能電網(wǎng)建設中的應用

摘 要：電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行，是保證居民正常生活、工農(nóng)業(yè)安全生產(chǎn)、經(jīng)濟穩(wěn)定快速發(fā)展的重要基礎。隨著我國經(jīng)濟發(fā)展和技術進步，大區(qū)電網(wǎng)互聯(lián)初具規(guī)模，電網(wǎng)所要承載的負荷越來越大，受到干擾的因素也越來越多。在這種情況下，如何運用電力工程技術，保證智能電網(wǎng)的快速建設及正常運行，成為廣大同行不得不嚴肅面對、認真分析、深入研究的問題。文章就這一問題提出作者膚淺的見解，以期與大家交流溝通。

關鍵詞：電力工程技術；智能電網(wǎng)；概念；應用

電力工程技術在智能電網(wǎng)建設中的應用，對于節(jié)省能源消耗、保障供電安全、排除系統(tǒng)故障、解決能源危機等都大有裨益。本文在介紹智能電網(wǎng)的概念的同時，從電網(wǎng)結構、通信系統(tǒng)、電力電子設備、智能調(diào)度技術、高級測量體系、高級配電自動化、能源接入這七個方面，對于電力工程技術在智能電網(wǎng)建設中的運用做具體分析，進而明確電力工程技術在智能電網(wǎng)中所發(fā)揮的重要作用及產(chǎn)生的深遠影響。

1 智能電網(wǎng)的概念

所謂智能，即為自動化。智能電網(wǎng)是指整個供電網(wǎng)絡都實現(xiàn)自動化，在整個供電系統(tǒng)中，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對每一個用戶及節(jié)點的實時監(jiān)控，同時能夠保證整個發(fā)電、輸電及用電環(huán)節(jié)的每一個節(jié)點上的電流和信息都做雙向流動。

2 電力工程技術在智能電網(wǎng)建設中的應用

2.1 構建穩(wěn)定、靈活的電網(wǎng)結構

在我國，對電力系統(tǒng)造成不利影響的因素有很多，為了克服這些不利因素，對我們的技術提出了更高的要求。比如，針對我國能源分布不均、生產(chǎn)力分布失衡等現(xiàn)象，我國相繼開展了特高壓聯(lián)網(wǎng)工程、直流聯(lián)網(wǎng)工程、點對點或點對網(wǎng)送電工程的建設。在這些工程的建設過程中，如何優(yōu)化電網(wǎng)規(guī)劃、提高電網(wǎng)的安全性、穩(wěn)定性與靈活性，成為我們所要面臨的主要技術難關。充分開發(fā)與利用電力工程技術，構建堅強、靈活的電網(wǎng)結構，提高電網(wǎng)應對自然災害與人為破壞的能力，是智能電網(wǎng)建設的重要環(huán)節(jié)。

2.2 構建全方位、立體化的通信系統(tǒng)

隨著智能電網(wǎng)建設的范圍越來越廣、負荷越來越重，對網(wǎng)絡安全的要求也越來越高。如今的通信系統(tǒng)，不僅需要對智能電網(wǎng)的運行情況進行實時監(jiān)控，同時還需要對電網(wǎng)的運行環(huán)境進行分析，對潛在危害進行預測、對實時干擾做出響應，甚至對某些故障進行排查。與此同時，我們還要不斷擴大通信系統(tǒng)的監(jiān)控范圍，只有構建全方位、立體化的通信系統(tǒng)，才能滿足智能電網(wǎng)建設發(fā)展的需求，才能保障持續(xù)、穩(wěn)定、安全的供電。

2.3 裝配先進的電力電子設備

先進的電力電子設備在智能電網(wǎng)中發(fā)揮以下作用：

2.3.1 隨著社會經(jīng)濟與文明的進步與發(fā)展，人們對于電能的需求也越來越多樣化，這就需要在智能電網(wǎng)建設中，裝配先進的電力電子設備，對電能質(zhì)量進行提高與控制，以滿足不同用戶對電能的需求。

2.3.2 電力電子設備在發(fā)電、輸電、配電和用電的各個環(huán)節(jié)都發(fā)揮著重要作用。目前，在電力系統(tǒng)中應用的電力電子設備，大部分都是應用了了全控型大功率電力電子器件、各種新型的高性能多電平大功率變流器拓撲和DSP全數(shù)字控制技術，這些設備小到多功能固態(tài)開關，大到輸電系統(tǒng)裝置，都各盡其能，為電力的順利生產(chǎn)、輸送與使用“保駕護航”。

2.4 智能調(diào)度技術和支持系統(tǒng)

實現(xiàn)調(diào)度控制的智能化，是電力工程技術的一大突破，也是智能電網(wǎng)建設的必然需求。而構建智能電網(wǎng)調(diào)度技術支持系統(tǒng)，則是實現(xiàn)智能調(diào)度的前提與保障。通過構建智能電網(wǎng)調(diào)度技術支持系統(tǒng)，能夠擴大調(diào)度系統(tǒng)控制范圍、優(yōu)化資源配置、提高電網(wǎng)抵御風險的能力，可謂一舉多得。在實現(xiàn)調(diào)度控制智能化的基礎上，我們對電力工程技術進行了進一步的研究與開發(fā)，形成了一套基于廣域同步信息的網(wǎng)絡保護和緊急控制一體化的新理論與新技術。這一理論與技術在智能電網(wǎng)建設中的應用，大大加強了我們對電網(wǎng)運行中電力系統(tǒng)元件的控制能力、對緊急情況的處理能力、對電網(wǎng)故障的復原能力，從根本上提高了電網(wǎng)的安全防御性能與穩(wěn)定運行性能。

2.5 高級測量體系

電能既是商品，又是寶貴的能源，如何在滿足用戶的用電需求的同時，最大程度的節(jié)省能源，也是智能電網(wǎng)建設中我們應該充分考慮的問題。通過構建入網(wǎng)和分布式管理的智能化網(wǎng)絡系統(tǒng)，可以幫助我們同時了解電網(wǎng)運行情況和用戶的用電信息，并且能夠智能選擇最為方便快捷、經(jīng)濟安全的方式將電能輸送給終端客戶。這對于優(yōu)化資源配置，提高電網(wǎng)運行的安全性以及提高能源利用效率都有重大意義。因此，在智能電網(wǎng)建設中，我們要積極構建高級測量體系，將電能用戶納入到電力市場當中，通過監(jiān)控他們的用電情況，總結出他們的用電規(guī)律，依據(jù)具體情況進行電能輸配，并實行分時電價、用戶側管理等方法，形成智能化的用戶管理與服務體系。如此一來，在提高服務質(zhì)量、實現(xiàn)經(jīng)濟效益、減少能源浪費的同時，還能夠促進電力工程技術的進一步推廣與研發(fā)，將電能供應與移動通信、寬帶業(yè)務、電視信號轉播業(yè)務等進行整合，擴大智能電網(wǎng)的功能范疇。

2.6 高級配電自動化

所謂高級配電自動化，包含系統(tǒng)的監(jiān)視與控制、配電系統(tǒng)管理功能和與用戶的交互。高級配電自動化不僅需要對電力工程技術有更高的要求，對電力電子設備的精密程度也有更高的要求，需要一個復雜的控制系統(tǒng)作為依托。

2.7 能源接入

此處的能源接入主要指可再生能源和分布式能源兩種：

可再生能源包括風能、太陽能、沼氣等，這些能源的優(yōu)點是取之不盡，用之不竭，能夠很好地解決能源危機問題。而缺點在于這些能源主要分布在戈壁、沙漠等極為偏遠的地區(qū)，這些地區(qū)的自然條件惡劣，容易對電網(wǎng)造成不利影響，且不利于電能的輸送與儲備，因而影響供電的穩(wěn)定性與安全性。

分布式能源包括分布式發(fā)電和分布式儲能，其中分布式發(fā)電可以通過風力發(fā)電、海洋能發(fā)電、燃料電池等技術完成；分布式儲能則通常采用蓄電池儲能、超導儲能和飛輪儲能等形式。

無論對于可再生能源來說，還是分布式能源來說，如何保證電力的規(guī)模接入與遠距離輸出，都是智能電網(wǎng)建設中要面臨的重要難關，也是未來電力工程技術的主要攻克方向。

3 結束語

電力工程技術的不斷進步與發(fā)展，以及在智能電網(wǎng)建設中的廣泛應用，給我國電力系統(tǒng)帶來了劃時代的變革。本文提及的，只是電力工程技術在智能電網(wǎng)建設中較為典型以及常見的應用，希望本文能起到拋磚引玉的作用，引起廣大同行對于電力工程技術的關注，不斷推進技術研發(fā)，并將其與智能電網(wǎng)建設緊密結合起來，推動我國電力事業(yè)的蓬勃發(fā)展。

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