淺析先進電力電子技術在智能電網中的應用

姜哲愚

摘 要：近年來我國在先進科學技術方面有了很大的進步，尤其是在信息化、自動化、數字化等方面更是有了顯著的改變。而這正是智能電網想要穩定、快速發展所需要運用的技術。利用先進的電力電子技術和智能電網技術進行配合，是如今智能電網可以更加快速發展的關鍵。基于此，本文首先對于智能電網建設中電力電子技術應用的意義做出一定闡述，同時也對電力電子技術未來的發展方向做了簡要的分析，提出了以后電力電子技術以后發展的目標。

關鍵詞：電力電子 智能電網 應用

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）07（a）-0020-02

Abstract： In recent years， China has made great progress in advanced science and technology， especially in terms of informationization， automation， and digitization. And this is the technology that the smart grid needs to use for stable and rapid development. The use of advanced power electronics and smart grid technology is the key to the rapid development of smart grids today. Based on this， this paper firstly explains the significance of power electronics technology application in smart grid construction， and also makes a brief analysis of the future development direction of power electronics technology， and puts forward the future development goal of power electronics technology.

Key Words： Power electronics； Smart grid； Application

隨著我國科學技術的飛速發展，我國對電能的使用量越來越多，為滿足國民對電能的需要，我國投入的電網建設也越來越大。但是傳統的技術并不能滿足現在時代對電能的需求，無論從質量、速度還是質量來看，都無法滿足。恰好電力電子技術的飛速發展，增加了人們調節電網的能力。所以電力電子技術在很多行業都有了很多的應用。因此，利用好這一技術是更好地將智能電網建設的基礎。

1 在智能電網建設中電力電子技術應用的意義

傳統電網中電能質量不穩定，電網反應能力不強，自我維修檢測保護能力很弱。但是應用先進的電力電子技術不僅僅能改善電網中的電能質量，更能提高電網的運輸電的能力和自我保護的能力。當今我國的電網建設和薄弱，不能很好的面對突發情況，甚至在電能的供給也有著嚴重的不足，所以提高電能的利用率和改善電能質量是當務之急。首先是先進的電力電子技術在改善電能質量方面可以改變電的頻率、峰值，以及增加電能的穩定性，這就給電能并網提供了很好的條件，減小了在并網過程中對電網的損耗。其次是在電能利用率方面，先進的電力電子技術不僅能夠減小在發電過程中產生的諧波以及潮流，更能減少電能在電網中無功功率的損耗，這也就提高了電能的整體利用率。最后是在電能的輸送和保護方面，電力電子技術不僅能夠保證電壓、電流的穩定性和減少在輸送過程中的電能損耗，還能使電網更及時地調節電能的利用方向，對調節電網的使用情況有了很好的改變。并且應用繼電保護技術可以很好的自我保護電網，保證了一處損壞，精準定位，并且不會影響其他線路的能力，同時也減少了電網中大事故的發生。

2 電力電子技術在智能電網中的具體應用

2.1 在發電過程中的應用

在我們最經常使用的火力發電過程中，能源的浪費是影響電能損耗最主要的方面。而怎么才能使能源也就是熱能和浪費掉的電能得以循環運用，這就運用到了電力電子技術。應用先進的電力電子技術不僅能夠減少能源的浪費更能保護環境，符合現在可持續發展的時代特性。在減少能源損耗方面，電力電子技術主要是通過發電機組中轉子的轉矩并使熱能通過電子的控制重新循環，即使得電腦損耗減少。另外在火力發電發電過程中，發電機組的啟動、制動、控制檢修等環節都需要很大的電能消耗，而電力電子技術可以通過調節其中原有的流程，使其過程簡化又或者說是通過“假停、假閉”等手段，控制其操作，從而降低了電能的損耗。最后會通過電力電子原件調節發電機組產生的潮流、諧波、短波等影響器件正常運行的狀況，使其提高了發電效率，從而減少了電能損耗。

2.2 在微網中并網時的應用

我國地形多變復雜，很多地區并不能建設大型電廠，這就衍生了微網技術。結合在當今智能電網中應運而生的微網技術，能很大程度克服這些由于地理因素造成的電網不能大規模建設的現狀。微網中的電源是分布式電源，具有體積小、靈活、方便等特點，非常符合國家現在對小型電網建設支持的政策。同時微網還能與大電網相并，在這些太陽能、風能、潮汐能等能源充沛且發電量有富足的地方可以直接將多余的電能輸出至大電網。但在并網過程中會因為微網發電產生的電能和電網中的電能不匹配，從而造成對電網的巨大沖擊，而先進的電力電子技術則是很好的解決了這一問題。電力電子技術可以時刻監測并網兩側電網的參數，從而達到對微網發電產生的電能進行調整的功能。通過改變微網發電產生的電能的頻率及峰值，使得在微網并網過程中減少對大電網的沖擊，形成低損耗入網。

2.3 電力電子技術在運、變、配電中的應用

在當今的電能運輸過程中主要包括高壓直流輸電和中低壓交流輸電，而在輸電過程中電能峰值和各種參數的變化是影響電能輸送的一個最主要的因素。在高壓直流輸電過程中，由于電流值太小，很多自然、環境甚至是人為因素都能影響電流的值，而電流值一旦變化，勢必會對電網造成沖擊，而電力電子技術就可以很好地保證電流的穩定性。同樣的在交流輸電過程中，電能的各種參數是影響整個輸電過程穩定的一個因素，電力電子技術同樣的也可以控制這些的穩定程度。

而在變電過程中，通過平臺信息的共享、數字化、信息化來滿足未來對變電站的要求，而這些需要的也是先進的電力電子技術。未來變電站的發展趨勢就是更加數字化和信息化，所以我們通過電力電子技術不斷地對數字進行分析和共享，才能更好地滿足發展的需求。

最后在配電過程中，以滿足客戶的需求為最終目的，將符合要求的電能及時輸送給用戶，這是我們在配電過程中的任務。傳統配電過程中以人工為主，人工掌握著開閘、閉閘。不僅僅是不能及時配送電能，而且很容易犯錯誤。而電力電子技術通過自動控制運電閘口，來實現到點即送，到點即停的無誤差服務，并且減少了人力的浪費和由于用戶使用過程中跳閘等問題造成的損失。

3 結語

由于現在電力電子技術還不夠完善，智能電網也還在慢慢的摸索和發展之中，所以，將兩者結合的過程中一定會出現許許多多的問題。而我們需要做的不僅是將這些問題找出來，并且可以很好地解決掉這些問題。還要做到與時俱進的創新理念，使電力電子技術應用于智能電網的更多方面。

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