智能電網中電力電子技術應用研究

摘 要：智能電網是我國電網發展的重要方向，在電網中具有十分重要的地位。但是經濟的日益發展也為其帶來了新的挑戰，電子電力技術的應用能夠提高電網的運行效率。電力電子技術在智能電網中的充分發展，能夠有效促進智能電網更穩定地發展。

關鍵詞：智能電網;電力電子;應用

中圖分類號：TB 文獻標識碼：A doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2019.19.090

隨著科學技術的飛速發展，電力電子技術也隨之快速發展。尤其是最近幾年，在很多領域都可以看到電力電子技術的運用。在以信息化、數字化、自動化、互動化為發展目標的智能電網中，電力電子技術已經成為必不可少的關鍵技術。合理高效的運用電力電子技術，可以有效地提高電網的安全、穩定及經濟運行水平。本文將分析電力電子技術在智能電網中的運用，指出其未來在智能電網的發展重點，更加精準的保障電網的安全、穩定、經濟的運行。

0 引言

電力在人們的日常生活發揮最為重要作用的一種能源，伴隨著經濟增長，電力需求也更加旺盛，電網結構也更加復雜。智能電網利用先進的傳感技術，同時也將傳統電力生產與現代通信技術相結合，實現電力數據的數字化傳輸。智能電網區別于傳統電網，具有高度的安全性與經濟性，同時具有實時的、全周期的評估功能，智能預警、診斷與防護功能，可大幅增加電力網絡的運行效率。

在電網發展過程中，新能源的并網、儲能裝置投入與使用、超高壓交直流電網的互聯等都需要依靠大功率的電力電子裝置來完成。隨著智能電網的持續發展，電力電子裝置在電力系統中將會發揮更大的作用。

1 電力電子技術

電子電力技術通過使用電力電子器件，對電網的電能進行控制與轉換，即變流技術。電力電子技術的使用，大幅提高了電能使用效率。電力電子技術主要包括電力電子器件、電力電子電路以及電力電子變換器，電力電子器件的可以借助功率半導體和電力電子電路進行變換和控制電能，而電力電子電路負責操控部分。為了能有效的保證電能使用的充足性和穩定性，可以借助功率半導體器件的來對電能進行變換和控制。而電力電子變換器也可以對電能進行變化和控制，把有源和無源功率半導體器件進行有序的排列。

2 智能電網中電力電子技術應用的重要性

智能電網為了滿足不同電力用戶的需求，逐步發展為一個復雜開放的系統。另外，智能電網的系統控制也可以根據電力使用環境的變化而做出適當的改變。為了滿足這些改變，需要在電網的各個環節中使用電力電子技術，特別是在輸電、配電等過程，利用系統調控手段，調節輸配電網的潮流分配，增強網架結構，抑制電網故障的傳播，并提升電網在各種故障下的“自愈”能力，來滿足客戶的不同需求。在在該系統中采用了可控串聯補償和無功補償來保障智能電網中的安全穩定性能。在電力安全措施方面，可在智能電網中設置必要的安全預防措施，保證安全觸發器處于正常的工作狀態，提高我國大電網安全穩定運行水平，更好地支撐經濟社會發展。

3 現階段電力電子技術在智能電網中的應用

3.1 高壓直流輸電技術（HVDC）

對于超遠距離的電能輸送來說，特別是點對點的大功率電能輸送，首先選用的技術就是高壓直流輸電，其可以滿足清潔能源上網對穩定性的要求。但其仍然選擇的是直流輸電，而終端變壓、用電設備均為交流。因此，在輸電線路的兩端，均需要使用電力電子設備，把輸電線路上的直流轉換為設備需要的交流。

3.2 柔性交流輸電技術（FACTS）

柔性交流輸電技術是一種靈活快速控制的交流輸電技術，它綜合了電力電子技術、通信技術和微電子技術，具有非常穩定的電力傳輸狀態，并具有非常低的傳輸成本和較高的輸電質量。柔性交流輸電技術在輸電系統的特殊位置，采用電力電子裝置來控制輸電系統的主要技術參數，來保證輸送功率的合理分配以及降低線損，節約輸電成本，同時提高輸電系統的穩定性。例如柔性交流輸電系統中的換流器設備采用的是自換相的方式，獨立進行控制，這些優勢被運用在了一些較為偏遠的地區供電中，并發揮著積極的作用。

3.3 智能開關技術

智能開關技術采用的是電力電子技術與傳感技術、計算機技術、微電子技術的相結合，智能開關包括總電源總開關和分開關，在電網輸電過程中避免過流、觸電等問題，防止智能電網安全發生問題。同時，智能開關可以利用在電流達到指定相位時，自動實施斷開或閉合行為，實現智能化控制來提高儀器儀表的節能問題。

3.4 高壓變頻技術

高壓變頻技術的優勢就是可以節電，其節電率一般可以達到30%左右。在智能電網的應用過程中，一些高用電企業為了節約用電成本，將高壓變頻技術運用在智能電網中，采取高壓邊坡技術大大降低了企業的用電成本，節能效果十分顯著。

4 結論

在智能電網中，通過電子器件的使用，對電網電能進行科學的調控與轉換，使得電能傳輸更加高效、穩定，降低電網中的能源的損失。高壓直流輸電技術、柔性交流技術、智能開關技術等的電力電子技術的應用，滿足智能電網發展的技術需求。未來，電力電子技術的應用會更加完善智能電網使用性能，從而實現我國智能電網的更加快速的發展。

參考文獻

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