電力電子技術在智能電網中的應用

李月朗

摘 要

目前，我國的科技發展迅速，智能電網也隨之而取得了極為廣泛的應用，同時，我國電網系統自動化程度也愈來愈高。要想順利實現電網的智能化，必須對電力電子技術加以足夠的重視，在智能電網中大力推進電力電子技術的廣泛應用。本文首先闡述了電力電子技術的基本內容，然后分析了電力電子技術運用在智能電網中優勢，最后就電力電子技術在智能電網中的具體應用進行了討論，以期為相關工作提供一些理論基礎。

【關鍵詞】電力電子技術 智能電網 應用

國家電網的建設離不開科學技術的支持，在電網智能化發展迅速的今天，大力推廣電力電子技術在其中的應用是今后的發展方向。通過大力推進電力電子技術來實現電網系統的不斷發展及完善，通過在電網系統中拓展電力電子技術應用情況來促進電網的智能化發展。

1 電力電子技術的基本內容

1.1 電力電子功率半導體類器件

電力電子功率半導體類器件可以簡稱為電力電子器件，主要用于電能的轉換和控制電路中，根據控制的類型可以將其分為三種形式，不可控型電力電子器件、半控型電力電子器件以及全控型電力電子器件。半控型的電力電子器件內部的晶閘管是由半控器件構成的，它具有很強的電壓承受能力，允許的最大電壓是三種器件中最高的。

1.2 電力電子對不同電路的控制

在通常情況下，工業電能的變換及控制是通過功率半導體器件來實現的，因此，工業電能是電子電路的針對目標，其最終目標是使電能損耗降到最低。在實際工作情況下，電力電子器件通過控制其開關狀態來減少電能損耗。

1.3 電力電子變換器

電力電子器件是電力電子變換器的核心部分，搭建完善的電路拓撲結構是實現電力電子變換器有效控制電能的前提條件，所謂電路拓撲結構，便是電力電子器件集成為單個電路的過程，在該過程之中要結合器件的特點來有規律地分類與排列，在電力電子變換器設計過程中，可以利用拓撲結構的優化環節來給不同元件來選擇合理位置，從而實現電能控制的高標準。

2 電力電子技術運用在智能電網中優勢

2.1 優化電網、保障安全的需求

智能電網系統是比較復雜的，電網需要具有良好的適應能力與靈活的反應能力，才能夠滿足用戶與環境、系統變化等要求，而這一點可以通過利用電力電子技術來實現。當前，我們國家尚十分欠缺電網架構方面的能力，實現智能電網功能大力提升的道路還比較長遠，因此，對電網展開優化研究的力度需要不斷地增強，就全世界范圍來講，在不久的將來，實現電網的智能化與自動化將是大勢所趨，所以，推進先進電力電子技術的廣泛應用將成為必然。

2.2 運用電力電子技術的優勢

電力企業要想在資源相對比較缺乏的今天獲得持續、全面的發展，需要通過使用先進科技來使自身模式得以改善。在智能電網中科學應用電力電子技術，既可以實現預測與可控制再生能源的控制及調度，可再生能源的發展，從而確保電網的清潔高效。除此之外，確保電網的可靠性以及經濟性，實現大規模電網的完善也離不開電力電子技術的支持。

3 電力電子技術在智能電網中的應用

3.1 柔性交流輸電技術的應用

現在，在柔性交流輸電技術的支持之下，清潔能源與新型能源的發展取得了極大的突破，柔性交流輸電技術把電能控制技術以及電力電子技術有機地結合在一起，既能夠實現智能電網輸電情況的實時監控，又能夠實現交流輸電網絡的靈活擴充，進而使得電網系統的敏捷度得以有效地提升，得以順利實現電力傳輸的精細控制。就我們國家的智能電網來講，特高電壓是不能夠更改的基礎與特征，所以，在將新型能源引入之前，需要充分考慮能源的隔離和接入環節，此過程也需要柔性交流輸電技術的支持。

3.2 智能開關技術的應用

在電壓或電流指定相位產生閉合或者斷開電路作用的設備即為智能開關，其是保護電力系統的設備。通常而言，智能開關主要由總電源開關、分開關與殼體等構成，在這之中，總電源開關的作用是保護過壓以及總過流；分開關的主要作用是避免出現漏電與過流等現象的發生，從而確保用戶端可以安全用電，分開關是一種整體結構式設備。隨著智能電網的不斷發展， 人們對相關設備的研發取得了相當的成果，比如說，許多高性能、高品質的開關設備相繼誕生，這些設備隨著電力電子技術以及計算機技術的快速發展而逐漸向智能化方向發展。

3.3 高壓變頻技術的應用

在智能電網的建設過程里，能夠通過合理運用高壓電頻技術來大大降低對電能資源的損耗，尤其是對于那些用電量需求非常大的企業，通過應用高壓電頻技術不僅可以降低企業的用電損耗，還可以大大減少污染物的排放量，使得企業的運營成本得以有效的降低，最終實現提升用電企業經濟效益的目的。除此之外，將高壓變頻技術與其他先進電力電子技術有機地結合在一塊，可以大力推進智能電網的建設與發展。

3.4 能源的轉化和存儲

就我們國家智能電網的發展藍圖來講，風能以及光電能一代系統需要實現大型存取自適應的要求。風能與電能缺乏良好的穩定性能，協調電力生產以及負載關系是非常關鍵的。將電力系統與那些經由風能、太陽能再生產的能量相連的大功率變換器是可再生資源一代系統，該種變換器盡管可以無功功率的解耦控制、改進能源質量、進行能量的轉化以及實現智能電網的完美連接，然而，該變換器無法將不連續的電力波動轉化為具有較高穩定性的電力波動，不能夠有效地提升系統的穩定性。然而，能量的存儲能夠減少峰值功率，對谷值功率起到補償的作用，從而使電網中光電能以及風能的利用程度得以有效的提升。建立大容量存儲設備以及高功率電壓源之間的連接，既能夠保持電力的平穩運行，又能夠實現能量的存儲。此外，電力資源得以增強，系統穩定性得以提高，滿足了電力系統與可再生資源之間靈活連接的要求。

4 結論

因此，時代變化與智能電網發展趨勢的雙重發展要求之下，大力推進電力電子技術在智能電網中的廣泛應用是大勢所趨，除此之外，在智能電網中大力應用電力電子技術，對企業運營以及環境保護均具有至關重要的作用，尤其是對智能電網運行的效益及安全大有裨益。因此，在智能電網的發展過程中對電力電子技術的應用要給以足夠的重視，以此來實現智能電網不斷完善。

參考文獻

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作者單位

湖南省岳陽縣職業中等專業學校 湖南省岳陽縣 414100