電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用探究

周穎能

【摘 要】智能電網(wǎng)是一項(xiàng)新型的科學(xué)技術(shù)產(chǎn)物，逐步受到社會的廣泛重視，在智能電網(wǎng)建設(shè)過程中，要嚴(yán)格遵守相關(guān)法律法規(guī)的要求，通過引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，不斷提升智能電網(wǎng)建設(shè)的質(zhì)量和效率，確保電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。與此同時，還應(yīng)該重視提升智能電網(wǎng)電源的質(zhì)量，有效運(yùn)用清潔型能源，電力輸送的質(zhì)量等，以此來提升智能電網(wǎng)建設(shè)的整體水平，確保我國電力行業(yè)的健康發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】電力工程技術(shù);智能電網(wǎng)建設(shè);應(yīng)用

1智能電網(wǎng)特征

1.1電網(wǎng)架構(gòu)堅固

我國國土面積遼闊，經(jīng)緯度跨越大，各個地區(qū)的人文環(huán)境和地質(zhì)條件存在很大的差異。有些地區(qū)易出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害，有些地區(qū)臺風(fēng)頻發(fā)，有些地區(qū)則凍土情況比較嚴(yán)重等，這些情況對電網(wǎng)建設(shè)有著一定的限制。電網(wǎng)運(yùn)行過程中存在很大的不穩(wěn)定因素，因此，在施工過程中，技術(shù)人員需加強(qiáng)電網(wǎng)框架的穩(wěn)定性和安全性，以確保在特殊地質(zhì)情況下的正常運(yùn)行，避免出現(xiàn)停電情況。

1.2性價比高

電網(wǎng)建設(shè)目的是最初考慮的問題之一，只有確定電網(wǎng)建設(shè)的目的后才能建立符合地區(qū)情況的電網(wǎng)工程，從而降低了電網(wǎng)維修成本，提高了電網(wǎng)運(yùn)行的安全性，為地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供充足的電力能源。

1.3交互性強(qiáng)

智能電網(wǎng)和傳統(tǒng)電網(wǎng)的區(qū)別就是可以收集用戶體驗(yàn)，運(yùn)用智能電網(wǎng)可以和使用者進(jìn)行有效交流，通過大數(shù)據(jù)支持，根據(jù)用戶反饋的信息，采取專門的修復(fù)和調(diào)整，從而確保電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定和安全。

2 電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用意義

2.1優(yōu)化智能電網(wǎng)性能

電力工程技術(shù)并不是在智能電網(wǎng)出現(xiàn)后才被研究問世的，在傳統(tǒng)電網(wǎng)中也有一定程度的應(yīng)用，但受到電網(wǎng)本身性能的限制，其作用效果并不能充分發(fā)揮。在智能電網(wǎng)中，電力工程技術(shù)的作用空間被擴(kuò)大，能效得到最大限度地發(fā)揮，并優(yōu)化智能電網(wǎng)的性能。電力工程技術(shù)與智能電網(wǎng)之間相互匹配、相輔相成。電力工程技術(shù)是一種自動化技術(shù)，能夠?qū)╇娺^程中的各類信息進(jìn)行收集和整合，并通過系統(tǒng)自動處理一些電力數(shù)據(jù)，輔助做出正確的電網(wǎng)管理決策。此外，電力工程技術(shù)的應(yīng)用還可規(guī)避智能電網(wǎng)建設(shè)中的失誤，提升電網(wǎng)本身的性能和質(zhì)量，以更好地滿足供電需求。

2.2提高信息采集能力

電力工程技術(shù)還具備更優(yōu)的信息采集能力。例如，智能監(jiān)控預(yù)警技術(shù)、用電量計量技術(shù)及電力機(jī)器人技術(shù)，可對電網(wǎng)運(yùn)行過程中及電力用戶的用電情況進(jìn)行精確的監(jiān)督，監(jiān)督的對象即為產(chǎn)生的實(shí)時信息。通過系統(tǒng)將采集到的信息高保真?zhèn)鬏數(shù)奖O(jiān)管終端，并對其進(jìn)行自動化地分類、整理、分析和儲存，實(shí)現(xiàn)供電信息的深度利用。智能電網(wǎng)建設(shè)過程中會應(yīng)用到多種智能化設(shè)備，這些設(shè)備之間存在功能性差異，產(chǎn)生信息的用途也不一致。

3建設(shè)智能電網(wǎng)的電力工程技術(shù)應(yīng)用

3.1電力工程技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域

3.1.1 應(yīng)用于輸變電領(lǐng)域

在智能電網(wǎng)中，對于工作的穩(wěn)定狀態(tài)與電能的高質(zhì)量具有一定要求。因此，可以引入無功補(bǔ)償技術(shù)和諧波抑制技術(shù)。同時，電力工程有越來越多的全新裝置產(chǎn)生，如交流超薄變換器、無功補(bǔ)償超導(dǎo)裝置等。部分國家的輸電工程有相對較大的輸電容量或是較長的線路，因此主要采取直流電輸電方法。在中國，建設(shè)輸電線路特別是高壓直流電線路時，一般把受電端、送電端的逆變閥與整流閥選取為變流晶閘管裝置。運(yùn)用這些設(shè)備后，國內(nèi)電網(wǎng)輸送容量與穩(wěn)定性都得到不同程度的提升，并可以避免電壓閃變、電壓降低及瞬間停電等情況的出現(xiàn)，增強(qiáng)了實(shí)際供電效果。電力巡檢機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用到輸變電工程，它與人工巡檢不同，巡檢機(jī)器人完全不受環(huán)境、天氣等因素影響，對于危險作業(yè)游刃有余。而且這種技術(shù)也有效保護(hù)了人員的人身安全，同時降低了人工成本。這種巡檢機(jī)器人也可以采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行了自動分析，實(shí)現(xiàn)對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的預(yù)警、監(jiān)測和分析等。

3.1.2 應(yīng)用于電源領(lǐng)域

建設(shè)智能電網(wǎng)時，電力工程技術(shù)可以將多種類型的電源提供給電網(wǎng)設(shè)備，主要有交流電源、變頻電源及直流電源等。例如，對蓄電池進(jìn)行充電時，大多使用直流電源，變電所則使用交流電源與直流電源均可，小型計算機(jī)或大型計算機(jī)使用的是高頻開關(guān)電源。

3.1.3 應(yīng)用于發(fā)電領(lǐng)域

電力工程技術(shù)屬于新興的一項(xiàng)技術(shù)，主要借助電子設(shè)備與電力來有效控制、轉(zhuǎn)化電能，從而讓消耗的能量大幅減少，使用的機(jī)電設(shè)備也不同程度的減少，最終整體提升工作效率。現(xiàn)階段，國內(nèi)大量的半導(dǎo)體元器件都提升了原有容量，朝著高壓化不斷發(fā)展，并產(chǎn)生多種類型的全新電力工程技術(shù)，包括用戶電力技術(shù)（如動態(tài)電壓恢復(fù)器）、超高壓輸電新型技術(shù)（如高壓直流輸電）、同步開斷技術(shù)（如智能開關(guān)）、柔性交流技術(shù)（如svc）以及電氣傳動技術(shù)（如高壓變頻）。

3.2 電力工程技術(shù)應(yīng)用技術(shù)

3.2.1 交流輸電柔性技術(shù)

這一技術(shù)能夠向智能電網(wǎng)輸送高清潔度能源，主要將通信控制技術(shù)、電子技術(shù)、微電子技術(shù)及微處理作為基礎(chǔ)，自由地控制交流輸電，是一項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)。由于國內(nèi)建設(shè)智能電網(wǎng)時將高壓輸變電作為基礎(chǔ)，因此建設(shè)時需要向電網(wǎng)輸送全新清潔能源，并對能源進(jìn)行有效隔離。運(yùn)用交流柔性輸電便能很好地滿足該要求。這使得智能電網(wǎng)對該技術(shù)的需求與日俱增。例如，某工作人員在2019年通過結(jié)合控制技術(shù)與電力工程技術(shù)，全面調(diào)節(jié)、控制智能電網(wǎng)的所有參數(shù)，使智能電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性得到保證，充分降低輸電時的電能損耗，增強(qiáng)了輸電線路具備的電力輸送能力。

3.2.2 轉(zhuǎn)換能源技術(shù)

能源未來將會朝著低碳經(jīng)濟(jì)能源的方向不斷發(fā)展，就是控制污染排放量與能源消耗量，使二者盡可能地處于最低水平，其核心是通過先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換能量方面的創(chuàng)新探索，最終實(shí)現(xiàn)高效地利用能源。現(xiàn)階段，世界范圍內(nèi)使用最多的是風(fēng)能、太陽能等多種自然能源，基于這些能源的轉(zhuǎn)換能源技術(shù)是先進(jìn)的電力工程技術(shù)，得到了世界各國的廣泛應(yīng)用。國內(nèi)運(yùn)用并網(wǎng)技術(shù)較多，該技術(shù)的電場規(guī)模較大，有利于智能電網(wǎng)的開發(fā)。以光伏發(fā)電為代表的高穩(wěn)定性、高可靠性、大范圍的并網(wǎng)技術(shù)將會變成智能電網(wǎng)未來的發(fā)展方向。比較和分析國內(nèi)外轉(zhuǎn)換能源技術(shù)發(fā)現(xiàn)，該技術(shù)在國內(nèi)起步晚、發(fā)展緩慢，因此有待于研究人員展開深入地開發(fā)。將轉(zhuǎn)換能源技術(shù)運(yùn)用于智能電網(wǎng)建設(shè)，有利于充分利用多種可再生能源與不同類型的并網(wǎng)技術(shù)。

3.2.3 改善電能質(zhì)量技術(shù)

建設(shè)智能電網(wǎng)時運(yùn)用這一技術(shù)，應(yīng)在完善的評估體系與嚴(yán)格的電能等級前提下進(jìn)行，全面、系統(tǒng)地分析供用電接口當(dāng)前經(jīng)濟(jì)性，構(gòu)建技術(shù)等級評估機(jī)制與用戶經(jīng)濟(jì)性評估機(jī)制，建立健全有關(guān)法律規(guī)定，推動我國建設(shè)智能電網(wǎng)的優(yōu)質(zhì)性與經(jīng)濟(jì)性。同時，運(yùn)用的改善電能質(zhì)量技術(shù)主要涉及關(guān)鍵濾波器技術(shù)、電能控制器技術(shù)、供電平衡技術(shù)、補(bǔ)償無功技術(shù)及有源直流濾波器技術(shù)等。

3.2.4 直流輸電高壓技術(shù)

現(xiàn)有直流輸電的系統(tǒng)內(nèi)部，用到交流電的環(huán)節(jié)有很多，但是輸電時則改為直流電的形式。運(yùn)用這一技術(shù)后，能夠通過控制換流器的使用，達(dá)到逆變或是整流狀態(tài)。若直流輸電的系統(tǒng)重量較小，那么換流器通常由能夠關(guān)閉斷開的多種元件共同構(gòu)成，以保障穩(wěn)定輸送電能，并在一定程度上增加經(jīng)濟(jì)性。同時，將該技術(shù)運(yùn)用于直流輸電的近距離、遠(yuǎn)距離等工程后，可以向海島類相對孤立的區(qū)域進(jìn)行供電。目前，國內(nèi)運(yùn)用直流輸電高壓技術(shù)越來越普遍，其未來發(fā)展方向是容量更大、距離更遠(yuǎn)的各種輸電工程。

結(jié)束語

智能電網(wǎng)在日常生活中扮演著非常重要的角色。智能電網(wǎng)的建設(shè)想要緊跟社會的腳步和時代的潮流，為生產(chǎn)生活提供相應(yīng)的能源保證，就需要不斷的改進(jìn)和完善電力工程技術(shù)。進(jìn)一步提高和促進(jìn)智能電網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展，符合社會發(fā)展的需求，可以為社會提供更好的服務(wù)，促進(jìn)我國社會的進(jìn)一步發(fā)展。

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（作者單位：湖南電力工程咨詢有限公司）