配電網電力電子裝備的互聯與網絡化技術探討

蘇哈江

摘 要：我國電網發展的速度是非常快的，隨著互聯網技術和電網電力電子裝備之間的聯系變得越來越緊密，我國電網發展速度也變得越來越快了，為了能夠更好的促進我國電網的發展，我們必須對網絡化技術進行不斷優化，讓電網的電能調控管理效率變得更高，網絡技術的發展不但讓配電網的連接變得更緊密，同時也讓社會生產力在一定程度上得到提升。本文就被電網電力電子裝備的互聯和網絡技術進行分析，希望能夠更進一步的促進配電網絡的發展。

關鍵詞：配電網；電力電子裝備；互聯與網絡化技術

隨著信息技術的不斷發展，配電網絡也變得越來越現代化了，很多電力電子技術逐漸開始被應用在配電網上，這一應用不但讓配電網絡系統和用戶質量的聯系變得更緊密，同時也讓配電網系統發展的更加快速。電力電子技術的應用不僅給配電網絡帶來了技術上的革新，也讓配電網的工作效率得到了提高。配電網絡用戶需求的不斷增長也促進了電子電力裝備的發展，讓電力電子實現了一體化的變革，配電網絡的不斷發展也讓人們的生活水平得到了顯著的提高。

1 電力電子技術的簡要概述

電力電子技術主要是應用于電力領域，其基本原理就是通過使用電力電子器件來對電能進行控制及變換的一種新型技術。電力電子技術能夠變換的“電力”功率可以非常大，也可以很小，其主要是在電力的變換這一領域中有著廣泛的應用。現階段，電力電子技術也有了較長久的發展，技術本身也在逐漸完善，對其的研究也逐步深化，并漸漸使用在生活領域的各方面之中。

實際上，無論是像交通、石油、機械、電力等傳統產業，還是環保、激光、原子能等新興產業，都十分需要高質量、高效率的電能。電力電子技術就是能夠實現各能源之間的轉換，提高電能的供應效率，保護環境，實現能源的節約，影響人們的生活出行。電力電子技術的重點優勢就是它的高效性、節能性，所以說電力電子技術是我國的重要基礎技術，也是現代科學、工業的技術支撐。無論是高新技術領域，還是我國的傳統產業，人們的實際生活，電力電子技術都能夠產生一定的影響，其對應的電子產品也是隨處可見。

2 電力電子裝備技術

2.1 半導體開關器件

半導體開關器件是電力電子裝備技術的基礎，主要包括IGBT、IGCT、SCR等器件。提升現有半導體開關器件的水平與性能，并開發新型半導體開關器件是現階段電力電子裝備技術研究的重要課題。在半導體開關器件研究過程中，對器件材料的選取、對器件工藝的選擇都會對整體電路性能產生較大的影響。通過對半導體開關器件的磁性元件與絕緣材料進行改進，可以在降低能耗的基礎上減小器件體積。

2.2 變換器

在配電網中變換器的作用是非常大的，其不僅可以對電能功率進行處理，還可以實現不同頻率、不同幅度電能輸入形式之間的轉換，讓電能能夠更好地適應電能用戶終端和配電系統的變化，讓配電系統運行的更加順利。

2.3 電子電力系統

在配電系統中大型的電力電子裝備通常需要較多的變換器以及輔助電路完成配電工作，這些半導體開關器件、輔助電路以及轉換器就構成了電子電力系統。在電子電力系統整體中，會設置多個變換器對電能進行相應處理，同時變換器存在級聯、并聯、串聯等多種連接方式。

3 電力電子裝備的互聯和網絡化技術

3.1 電力電子裝備互聯和網絡化技術概述

我國現在的電力系統正在向著智能化的方向開始發展，電子電力裝備在電力系統中的應用，讓我國電力系統運轉的更加高效，在我國智能電網的建設過程中，配電環節的改革是一個非常重要的環節，配電系統要想得到更好的發展就必須要對現有的電力電子裝備技術進行發展，只有這樣陪電網才能更高效的對各個電力電子裝備進行協調，讓配電網運行的更加高效，在一定程度上提高電能的管理工作，讓電能能夠得到更有效的控制。網絡化技術在配電網中的應用讓配電網能夠更有效的對電力電子裝備進行調節，利用通訊技術讓互聯網之間的連接變的更流暢，同時網絡化技術還可以將電力電子裝備的數據信息進行儲存讓中樞區域下達口令更加迅速，讓電力電子裝備之間的連接變得更加高效，這種通過互聯網技術的形式來對配電系統進行整體調控的形式已經在電力系統中得到了非常廣泛的應用。

3.2 電力電子裝備互聯和網絡化技術三要素

3.2.1 即插即用的功率接口

配電網中的即插即用系統是配電系統中的各個終端接入配電系統的功率接口，通常情況下需要被接入的終端主要有普通用電器以及儲能電池，其主要的作用就是將不同輸入形式的電能進行轉換，讓系統內部的各個設備之間電能轉換變的更加合理，讓輸入的設備能夠和電網系統的電能相互匹配，讓電網能夠更高效的進行運轉。同時從本質上來講即插即用設備也是一個電力電子設備，功率接口在結合先進的電子信息技術之后，還可以被當作通訊接口來進行使用，在網絡化技術應用之后還可以通過標準操作協議來進行實時網絡連接，讓存儲在終端上的信息進行實時上傳，讓調控指令下達的更加及時快速。

3.2.2 能量路由器

能量路由器是整個電力電子裝備網絡化技術中的智能管理模塊，同時也是低壓區域網與中壓配電網和低壓區域網的相應接口，在運行過程中可以實現電能的雙向流動，不僅可以提供可再生能源的電力電子設備使用，還可以提供相應的低壓直流母線。與此同時，能量路由器也應當具備相應的通信接口，并通過支持標準操作協議實現網絡的連接，可以將終端設備的運行信息上傳至網絡端口，從而接受調控指令。對指令值的確定由終端設備的實際工作狀態所決定，能量路由器可以有效地限制故障電流、保證低壓穿越，并完成維持低壓配電網的電壓穩定的任務。由于在配電過程中實際面對的電能用戶有所不同，能量路由器的功率等級以及電壓等級存在差異性。

3.2.3 標準的操作系統

電力電子裝備互聯網技術中的基礎內容是信息流與能量流，同即插即用的功率接口、能量路由器相同，標準的操作系統是一個通用的網絡協議，可以利用即插即用的功率接口以及能量路由器對電子電力裝備互聯網中所有電力電子裝備進行識別與檢測，并對各個電力電子設備進行統一協調。

4 結論

綜上所述，互聯網技術的應用對配電網的發展有著非常大的作用，不僅讓配電系統更貼近電能用戶，也讓配電網絡能夠滿足更多用戶的需求。一般來講電力系統主要是由輸電、發電、配電三個部分組成，這三個部分是電力系統的重要組成部分，配電系統在電力系統中的作用是非常大的，其主要的職能就是將電能分配給每一個電能用戶，在電力系統中發揮著非常大的作用，同時它的時變性也是非常強，在對用戶進行配電的過程中，要實時的根據電能的變化來調整電能分配，因此配電網對電力電子裝備技術的要求是非常高的，互聯網信息技術在配電網中的應用讓配電網的運轉更加高效。

參考文獻

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