先進電力電子技術在智能電網中的應用

徐天宇

新世紀以來，經濟迅速發展，計算機技術不斷發生變革，電力電子的發展也越來越迅速，在智能電網中的應用逐漸增多，使電網越來越數字化、信息化。先進的電力電子技術在智能電網中的應用主要表現在電力系統的發電、輸電、用電、變電以及配電等各個環節中，并極大地推動了智能電網的平穩發展，因此，研究先進的電力電子技術在智能電網中的應用尤為重要。本文先簡要分析我國智能電網的發展狀況和電力電子技術對智能電網的推進意義，然后重點研究了電力電子技術在智能電網中的應用。

【關鍵詞】先進電力電子技術 智能電網 應用

經濟的快速發展帶動各行各業都呈現一個全新的發展狀態，對能源和電力的需求也就相應增多，尤其是對電力方面，增大的用電需求量也對電力系統提出了更嚴格的要求，因為穩定的電力傳輸才能保障我國經濟平穩發展。因此，先進的電力電子技術在電力企業中備受矚目，逐漸實現了電網的智能化。

1 我國智能電網的發展現狀

智能電網，就是智能化的電網，這是一種新型電網，集多種先進的技術于一體，能大大的提高效率，節省能源，減少電能損耗，保證用電安全等。隨著經濟的發展，智能電網應用越來越廣泛，美國的智能電網最為成熟，但仍不能滿足國內所需；隨后日本和歐盟也將先進的光纖技術應用到電網中；我國的智能電網雖然興起不久，但在智能電網領域，卻取得了相當大的成就，研究了一大批先進的科研成果，為電力事業的發展起了很大的推動作用。

2 先進電力電子技術對智能電網建設的作用

2.1 滿足電能輸出供應需求

經濟的快速發展帶動各行各業，對能源和電力的需求也就相應增多。如果，電力供應系統不能滿足社會需要，不僅不會對社會起到促進作用，還會阻礙社會的發展。因此，通過在智能電網中使用先進的電力電子技術，能夠提高電能的輸出質量，改善電網的輸出效率，滿足社會需求量。

2.2 維護電網穩定

雖然，先進的科學技術帶動了電子技術的發展，但是，在電力系統中，電子技術并沒有得到很好地推廣。將先進的電力電子技術運用到電網中，能夠根據用戶需求及時進行調整，保證整個電網用電穩定和安全，實現電網的穩定化。

2.3 優化資源配置

作為能源的組成部分，電力資源對于社會發展意義重大。雖然我國能源資源的總量非常可觀，但是人均資源卻是寥寥無幾，而且有些能源資源瀕臨枯竭，對社會和環境都造成重大影響。但是電力資源是一種可再生的清潔資源，不僅能夠滿足社會龐大的需求量，還能夠改善環境，對社會資源起到合理的優化，調整社會資源不均衡問題。

3 先進電力電子技術在智能電網中的應用

3.1 在智能電網發電環節中的應用

如何在快速發展的社會中實現能源的可持續利用，是我們面臨的新挑戰。在智能電網中，采用先進的電力電子技術可緩解能源緊張帶來的壓力，節省能源，保護環境。在智能電網的發電環節中，對先進電力電子技術的應用主要體現在采用先進技術，利用風能水能等可再生資源進行發電。例如在利用風能進行發電時，要將電機組的電子利用先進技術并入電網中，才能實現變速操作，控制電池的充放電過程，保證供電平穩進行。

3.2 風能、光電能、存儲混合的應用

風能和光電能是一組清潔的可再生能源，在綠色應用中越來越重要，是未來資源的發展趨勢，能夠滿足大量的社會需求。但是，由于風能和光電能的不穩定因素比較多，因此，在實際應用中，要注意協調生產電力和負載之間的關系。在實際應用中，要利用大功率變換器連接電力系統，實現能量的轉化，并且保證電力系統中大功率電壓源和存儲設備的完美連接，這樣，既能實現能源的大量儲存，而且，還能大大提高電力資源的質量。

3.3 在智能電網輸電環節中的應用

在電能的輸電環節涉及很多的技術參數，包括高壓直流輸電、柔性直流輸電等，采用先進的電力電子技術能夠保證直流輸電的輸電穩定性。通過先進電力電子技術與電力系統的結合，能夠根據實際情況控制電力系統，將電子技術、控制技術完美的結合在一起共同調控智能電網，從而大大增強智能電網的穩定，保證輸送的電力質量。

3.4 在智能電網變電環節中的應用

近幾年，變電站由傳統的模式向數字化的方向發展，這依賴于電力電子技術的不斷變革，未來，變電站的發展趨勢是通過大的交流平臺實現信息的共享互用。在變電站數字化的基礎上不斷創新，實現變電站電網的智能化和信息化。因此，未來的智能化電網不能僅僅是數字采集和展示，而是通過先進電力電子技術完成對數字的分析功能。用光電技術操作驅動，用編碼程序代替傳統繼電器，用微處理機實現邏輯功能模塊。

3.5 在智能電網用電環節中的應用

目前，電力系統市場的競爭主要是實現用戶互動，這也是智能電網中用電環節的主要目標，在這個環節使用先進電力電子技術，完成供電方和用電方的信息需求，更好地保證用戶對電的實際需求。這個環節用到的智能設備包括智能保護裝置、自動化設備、智能標記、以及數據處理設備等，實現數據在供電方和用戶之間的高速傳遞。

3.6 在智能電網配電環節中的應用

在智能電網的配電環節，要保證用戶對電能的質量需求，將先進的電力電子技術和自動化技術結合起來，嚴格監控配電過程中的各個換節，為用戶提供供應技術，保證用戶對電的的實際需要。在配電過程中如果發現問題時，要及時解決，并將傳感測量技術采集到的信息通過網絡進行融合，進一步協調控制，提高配電環節中的電能質量。

4 結論

全球化時代，科技發展日新月異，隨著科技的快速發展，電力電子技術也得到很大程度的提高，并不斷發生變革，先進的電力電子技術在智能電網中的應用可以使電力系統逐漸完善并不斷成熟，保證電力系統的穩定性，并使電力行業向著更高層次不斷的發展。這些先進技術的融合能夠保證電力在發電、輸送、傳遞、使用等各個環節保持穩定，優化電網，減少能源浪費，優化資源配置，使電力電子設備更加安全可靠。因此，先進電力電子技術在智能電網中的應用能夠促進我國電力系統平穩發展，保護環境和維護社會穩定。

參考文獻

[1]王涌泉.電力電子技術在智能電網中的運用[J].價值工程，2015，3（05）：39-40.

[2]范向紅.先進的電力電子技術在智能電網中優勢體現[J].電子制作，2015，5（12）：122.

作者單位

山東師范大學附屬中學 高三16班 山東省濟南市 250100