先進電力電子技術在智能電網中的應用

劉啟

【摘??要】現代智能電網十分重視技術水平，電力電子技術以及其他現代科技快速發展，也為智能電網建設提供了更現代化的技術支持，提高了電網運行質量與管理水平，促進智能電網走向智能化、數字化。在實際電網工作中，應重視電力電子技術的應用，不斷提高應用水平，確保電網質量。

【關鍵詞】電力電子技術;現代智能電網;技術應用

引言

智能電網是現代電網建設的重要前進方向，是符合當今發展要求的電網形態。電力電子技術是現代科技的結晶，具有很強的技術優勢，其應用領域日益增多，功能性日益強大。智能電網對智能技術、自動化技術有很強依賴性，電力電子技術則是實現電網智能化的重要技術。因此，要積極應用電力電子技術，促進電網運行、管理邁向現代化、智能化，體現電力電子技術應用價值。

1電力電子技術發展現狀

自晶閘管問世以來，電力電子技術獲得較快發展，大體上經歷了3個發展階段。第一階段是從20世紀50年代到70年代，以晶閘管為核心的電力電子器件在電力系統中得到應用，能夠對電能變化進行控制，推動電力系統進入變流時代。其中具有代表性的晶閘管、二極管等器件，自身體積小，運行能耗低，取代了老式整流器，極大地降低了傳統電力系統的設計難度。從20世紀70年代開始，自動關斷型電力電子器件得到發展和應用，可明顯改善電力系統中的開關控制能力，使一些特殊電路開關頻率高的問題得到解決。從20世紀90年代以后，在微電子技術等的快速發展下，電力電子器件再次更新換代，通過采用集成模塊，使電力電子器件體積得到精簡，而且功能更加集成化。同時，電力電子技術與智能化技術的結合使用，極大地提升了電力系統的變換和控制能力，為智能電網的建設發展提供了有力支持。

2電力電子技術在智能電網中的應用

2.1能源存儲環節

光能和風能是可再生能源的重要構成部分之一，對其加以有效應用，有助于促進電能的應用不斷趨于綠色化發展，提升電能的總體發展質量，確保資源的可持續發展。應用電力系統連接大功率變換器，促進電能轉化，隨后將轉化而來的電能存儲于電壓源以及存儲設備中，有助于促進電力能源質量提升，更好的節約能源。

2.2發電環節

我國正處于智能電網建設發展的關鍵時期，合理應用電子技術不僅有助于提升能源的實際節約水平，也有利于更好的保護自然環境。基于電力系統和電力電子技術的有效結合衍生而成的柔性交流輸電，可大幅度提升對電力系統各參數的控制效果。發電可利用風能等可再生能源，通過電力技術，將電機組加入電網中，能夠有效控制并網后電力運行穩定性。

2.3輸電環節

電網輸電過程中涉及到的參數較多，現如今應用較為廣泛的輸電方式為柔性直流輸電以及高壓直流輸電兩種。將電力電子技術有效應用于電網輸電環節中具備較高的可行性。將這一技術和電力系統融合，可根據電網實際運行情況對電力系統進行有效理控制，提升智能電網的智能調控能力以及穩定性。

2.4配電環節

配電環節可對用戶用電產生直接影響，合理利用電子技術，可對整個配電過程加以有效控制，及時解決各種因素導致的電網故障問題。例如，在美國，IUT裝置的應用較廣泛，此類裝置不僅可發揮傳統變壓器功能，還可以通過單項轉三項等方式對系統的運行情況加以優化和改良，進而有效提升配網遠程監控操作的實效性。

3應用發展方向

3.1新能源發電技術

基于上述分析，電子技術在現代電力系統中獲得了十分廣泛的應用，同時也是建設智能電網的關鍵技術。面對日益嚴峻的能源環境形勢，為改變當前以火力發電為主的電力生產格局，智能電網十分重視新能源發電技術的發展。在新能源發電接入過程中，也需要采用電力電子技術確保系統運行的穩定性。比如，目前較為成熟的光伏并網接入技術，采用太陽能電池板產生直流電，電壓為20V左右，在接入過程中，需要采用電力電子技術進行升壓和逆變處理，并對電網相位變化進行跟蹤監控、調節電流輸出幅值、減小光伏并網接入可能帶來的波動性。

3.2電能質量調節控制

對電能質量進行調節和控制是電力電子技術的主要功能，近年來我國智能電網建設雖然獲得較快發展，但是在輸電、配電等方面，仍與國際領先技術水平存在一定差距，特別是在極端天氣和惡劣環境條件下，容易引發電網運行安全問題。電力電子技術在智能電網中的應用，通過與智能化技術相結合，可以及時完成電流分配調節等工作，控制故障影響范圍，并使智能電網具有一定的自我恢復能力，安全性顯著提升。比如，目前在智能電網中應用廣泛的智能開關，可以對電網任意節點的電壓和電流進行關斷處理，控制區域供電狀態，實現對故障問題的有效控制。

3.3電網結構升級優化

隨著智能電網負荷接入量的快速增長，對電網結構進行優化升級任務緊迫。比如在電網間輸電時，容易因相位差異產生電壓波動干擾，可通過采用背靠背直流輸電技術解決這一問題，先將交流電轉換為直流電，再將其轉換為交流電輸送到相鄰網絡，采用微機跟蹤控制電壓和相位，提升電網間輸電質量。此外，在電力電子技術的快速發展下，微網并網技術也得到較快發展。微網的出現改變了配電網組織形式，其核心設備是并網逆變器，通過采用先進的逆變器裝置，可以為分布式電源并網提供支持，從而適應更加復雜的電力系統控制要求。

結束語

積極應用電力電子技術，發揮技術優勢，對推進智能電網發展具有重要意義，有助于加快傳統產業向現代轉化的速度，可為電網向智能化以及數字化發展提供技術支持，合理應用電子技術有助于更好的發揮智能電網功能，促使電網供電的安全性及穩定性大幅度提升。

參考文獻：

[1]張斌.現代電力電子技術的發展及其應用研究[J].電子世界，2019（17）：92-93.

[2]王永歡，楊紫彤，沈楠.電力電子技術在智能電網中的有效應用[J].中國新通信，2019，21（17）：110.

[3]常征.智能電網中電力設備及其技術發展探究[J].中國新技術新產品，2019（16）：38-39.

[4]韓佳蓉.基于電力電子技術在智能電網中的應用分析[J].計算機產品與流通，2019（08）：81.

（作者單位：黑龍江龍煤鶴崗礦業有限責任公司峻德煤礦綜采一區）