先進電力電子技術在智能電網中的應用探討

劉海燕+張煜堃

【摘要】：隨著經濟的不斷增長，社會的不斷變化，智能電網是電力行業發展的必然趨勢，電子技術在智能電網中的應用將能夠有效提升智能電網運行水平，對于實現高水平供電有著非常重要的意義。正因為此，在實際工作中對于電子技術在智能電網中的具體應用情況就必須要進行深刻分析。本文將結合電子技術應用的要求來探討如何實現科學有效地應用。

【關鍵詞】：電子技術；智能電網；輸電

引言

社會經濟快速增長背景下，科學技術不斷進步和發展，電網信息化水平顯著提升，但是新時期電力市場的空前繁榮，為電力企業智能電網建設帶來了沉重的壓力和挑戰。尤其是信息技術、數字技術和控制技術在智能電網建設中的廣泛應用，可以有效滿足未來電力企業發展需求。當前我國的電網企業已經立足自主創新，以特高壓電網為骨干網架，促使智能電網逐漸朝著數字化、自動化和信息化方向發展。通過大力建設智能電網，有助于優化資源配置，為國民經濟持續增長提供服務和保障，意義十分深遠。由此看來，加強先進電力電子技術在智能電網中的應用研究十分關鍵，對于后續工作開展具有重要的促進意義。

1、先進電力電子技術在智能電網中的運用意義

對先進的電力電子技術進行應用，不但可以使電網的反應能力有非常大的提升，并且還可以使得電網的電能質量以及輸配電的能力有非常大的提高。在當今階段，我們國家的電網架構還比較薄弱，在對于輸配電方面還要不斷的進行完善。先進的電力電子技術對系統的調控能夠進行實現，并且也能夠對電網潮流的分配有效的進行調節，因此，可以使電網始終保持在一個比較安全的運行環境當中。對可再生能源進行應用的過程當中，運用先進的電力電子技術能夠更加有效的實現對可再生能源的發電控制以及有效的調度，并切也能夠使得這些能源進行大規模以及分布式的接入，為能源的利用打下堅實的基礎。在對電能質量進行管理的過程當中，運用先進的電力電子技術能夠有效的強化用戶與供電方之間的交互關系，更好的實現電網電能的質量大大的提高，從而得到質量更好、更穩定的電能供應。另外，在節能減排上運用先進的電力電子技術可以使得當今階段的輸電線路實際的輸送能力大大的提升。

2、先進電力電子技術在智能電網中的應用

2.1電力通信技術在配電方面的應用

我國現存的電力行業智能電網中，其主要由配電網絡組成，在運行方面具有可靠性、靈活性以及高效性等諸多特點，電力企業為了滿足智能電網儲能電源高滲透性的使用要求，則要利用電力通信技術，從而及時發現整個配電網絡存在的故障等，同時也可以幫助智能電網實現對配電系統的兼容、集成以及優化，確保整個配電網絡在運行中的控制效率與故障處理可以滿足企業運行要求，這關系到我國電力行業在新時期能否有效實現可持續發展戰略目標。

2.2能源的轉化與存儲

根據我國智能電網發展趨勢，不難看出未來光電能與風能一代系統具有廣泛的應用。這兩種能源的穩定性不強，因此需要對電力生產與負載關系進行協調。將電力系統與經由太陽能、風能再生產的能量連接到一起的大功率變換器屬于可再生資源一代系統，盡管這種變換器能夠轉換能量，使能源質量得到改進，使無功功率的解耦控制得以實現，同時也可以與智能電網完美結合到一起，然而不可否認的是，這種變換器無法穩定斷斷續續的電力波動狀態，難以提高系統穩定性。當然能量存儲能夠減少峰值功率，補償谷值功率，進而使電網中對風能與光電能的利用率得到提升。圍繞大容量存儲設備與高功率電壓源連接的建立，除了使能源存儲得以實現，同時電力穩定也得到維持。此外，系統穩定性也更強，電力資源之間的聯系得到強化，電力系統與可再生資源之間的連接靈活性要求得到滿足。

2.3高壓直流輸電技術

在現有的智能電網中主要應用直流輸送電能系統，但在輸送的一部分環節中仍舊使用交流電。但在實際的供電和配電的運行當中，必須要求傳輸直流形式的電能。這時就應該運用高壓直流輸電技術，發揮控制換流器的作用，進行逆變或者換流，才能真正實現整個供配電過程直流輸送電能這一目的。換流器的功能是通過利用管段原件實現對電力的穩定輸送，同時也提高了電力輸送的經濟效益。高壓直流輸電技術不僅能夠實現直流電的遠距離傳輸，還能夠應用到近距離直流電的傳輸中。高壓直流輸電技術目前已經廣泛地應用到遠距離輸電工程當中。

2.4在智能電網中對電能質量技術的應用

隨著社會的不斷發展與科學的不斷進步，人們在工業方面對于有電力的需求不斷增加，在國外，人們對于電能質量技術方面的研究很早便開始了，對其相關技術有著很深的理解，比如說對有源電力濾波器，動態電壓調節器等在電網中的使用。由于我國對電能質量研究只是處于基礎階段，因此，對于許多技都比較尚缺，像性能更佳的新型補償等技術目前還處于基礎研究階段。在電能質量技術方面，我國對于這類技術在智能電網中的應用研究不夠嚴謹，比方說建立的便是一套完善的電能質量評估制度，從此來對智能電網“優質經濟”有效運行。比如說在電氣化鐵道平衡供電技術方面的實現、統一電能質量控制器、優質電力園區的優化。同時，為滿足廣大用戶，應該統一電能質量控制器，同時，通過蓄電池的充放電調節能夠讓用戶在使用時自身去控制電量，以此為用戶帶來方便，以此創造更多的經濟效益。

結語

伴隨全球范圍日益縮減的不可再生資源，以及多種極端氣候的頻繁出現，都影響著人們日常用電的大量需求，所以必須在智能電網的改革中靈活應用先進的電力電子技術，保障智能電網的安全與穩定性，優化電網環境，有效利用可再生資源。

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