智能電網建設中電氣工程及其自動化技術的探究

覃惠玲，陳志君，鄭博文，盧純顥

[摘? ? 要]當前社會經濟技術與科技發(fā)展迅猛，大家的生活質量提升，對電力資源的應用需求也顯著增多?，F如今我國的電力行業(yè)自動化建設的速放快，建設智能電網，成為我國電氣工程建設所不可忽略的工作環(huán)節(jié)。文章將智能電網作為基礎，完成基礎概念的闡述，在自動化相關技術應用期間，結合產業(yè)發(fā)展實際情況，探索全新發(fā)展道路。

[關鍵詞]智能電網建設;電氣工程;自動化技術;實踐研究

[中圖分類號]TM76 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2021）12–0–02

Research on Electrical Engineering and Its Automation

Technology in Smart Grid Construction

Qin Hui-ling，Chen Zhi-jun，Zheng Bo-wen，Lu Chun-hao

[Abstract] At present， social economy， technology and science and technology are developing rapidly， everyone's quality of life is improved， and the application demand for power resources is also significantly increased. Nowadays， with the rapid development of automation construction in China's power industry， the construction of smart grid has become a work link that can not be ignored in China's electrical engineering construction. In this regard， this paper takes the smart grid as the foundation， completes the elaboration of the basic concepts， and explores a new development path during the application of automation related technologies， combined with the actual situation of industrial development.

[Keywords]Smart grid construction; electrical engineering; automation technology;practical research

如今智能電網應用范圍逐漸普及，電氣工程及其自動化技術，在智能電網建設期間有關鍵作用。與傳統(tǒng)電網模式進行相比，智能電網的工作效率不斷提升，工作表現更高品質，是未來電網發(fā)展的必然趨勢。電氣工程及其自動化技術，在智能電網建設領域中的應用范圍較廣，技術交叉應用、專業(yè)性更強，為有效推進智能電網建設發(fā)展能力，需要加強先進技術類型的劃分與拓展，將智能電網的發(fā)展力、影響力不斷提升，對此筆者將結合實踐開展分析探討如下。

1 智能電網應用理論概述

智能電網在傳統(tǒng)電網的基礎上，利用信息技術實現智能化，進而獲得完整的信息數據，從而提高能源的綜合利用水平。智能電網的意義是在降低電力成本的基礎上，利用現代信息技術、通信技術、傳感和測量技術，確保電網運行的可靠性和用電的安全性。智能電網是以特高壓電網為骨干，技術先進，各級電網協調發(fā)展的新型配電系統(tǒng)。它逐漸成為電網系統(tǒng)技術革命中的一個新課題。該系統(tǒng)能夠接受分布式發(fā)電的全方位嵌入，實時監(jiān)控各個節(jié)點的情況，為人們提供更好的電力服務。同時，系統(tǒng)能夠保證各環(huán)節(jié)信息流的雙向流動，從而根據用戶差異制定個性化服務。同時，智能電網中分布式智能通信網絡與自動控制系統(tǒng)的集成，實現了電網成員之間的交互和無縫連接。隨著時代的不斷進步，在基于傳感器技術和計算機技術的電力系統(tǒng)中，提高電網的智能化水平一直是電網的核心目標。因此，智能電網的研究也取得了快速發(fā)展。然而，事實上，智能電網的運行效率會受到很多因素的影響。為了保證電網的智能運行，為用戶提供更好的服務，電力自動化技術開始迅速發(fā)展，并在許多領域得到了廣泛應用。

為有效滿足我國社會經濟、市場經濟制度發(fā)展需要，現如今電網公司致力于優(yōu)質智能電網系統(tǒng)的構建，為電力企業(yè)長遠發(fā)展提供方案以及思路。在電網建設過程中，達成智能化的發(fā)展目標，將建設結構堅強的電網系統(tǒng)相關工作有效結合，在輸變電、發(fā)電、通信、自動化調度技術融合應用期間，成為一個有機的整體。有關部門以及企業(yè)，在智能電網建設的過程中，要明確電網建設基礎內容，采用循序漸進的方法落實各項工作，智能電網要突出自身的特色性、針對性，主要特點包含以下幾個方面：

①在網架結構建設方面，具備堅固性特點。有這樣的網架結構，電網系統(tǒng)在運行期間，自身的成熟能力較強，在艱苦的環(huán)境之中保持正常的運行情況，而不會受到天氣情況的干擾;②綠色環(huán)保的特點，按照我國在節(jié)能環(huán)保、綠色發(fā)展方面的工作要求，在建設智能電網的過程中，必然要突出電網資源的循環(huán)利用，將電網建設階段，可能會對生態(tài)環(huán)境帶來大范圍污染的問題有效處理;③在電網資源應用期間，做好系統(tǒng)內部的資源調動，保障電力系統(tǒng)的運行質量以及工作效率，為各行各業(yè)提供優(yōu)質的電力資源;要提升電網系統(tǒng)自動化運行程度，電網系統(tǒng)自動化的運行程度越高，在運行階段的自動診斷以及自動調節(jié)電網故障的能力就會越強。因此實現電網自動化建設，有利于電網運行故障問題的處理，提升電網系統(tǒng)功能安全性、穩(wěn)定性之后，獲得更多的電力資源條件;電網運行交互性，交互性的特質，是在電網系統(tǒng)想用戶提供能源的過程中，完成用戶與市場之間的交流模式的應用，有這一運營條件，能根據用戶需求，調整運營服務管理模式，在服務管理階段做好工作總結與完善，更好地滿足市場發(fā)展需要;電網運行經濟性，落實電網智能化建設目標，要結合自身發(fā)展情況，綜合利用各方面的影響因素，完成生產建設成本的合理利用，保障電力能源供應以及電網系統(tǒng)的服務質量的管控效果，此時電網運行期間，能有效提升經濟效益。

2 在智能電網建設階段中的應用

2.1 電力輸送

電力輸送系統(tǒng)是電網體系的主要構成，也就是說在明確用電范圍之后，保障電力系統(tǒng)輸送的運行平穩(wěn)定，為生產生活提供優(yōu)質的電力資源。但從實際來看，在電力輸送的過程中，由于外界環(huán)境和內部條件存在不確定性，導致電力輸送質量不佳。最常見的是在輸電線路或終端電路設備應用期間，存在電力資源損耗問題。在輸送過程中，其他電力設備，可能會對電力輸送設備形成一種信號干擾，為避免這類影響因素擴大化，導致電力輸送質量受到影響，就需要將電氣工程及其自動化技術有效應用，采用抑制或彌補的措施，保障電氣工程質量。

如今電力資源的需求量不斷增多，我國在各個地區(qū)建立電網，擴大電力資源的服務范圍，也會因為民眾的需求增多，而出現運行壓力。目前在電網系統(tǒng)中的超高電壓工程數量增多，實踐階段有諸多的困難問題，因此保障電網系統(tǒng)運行質量就極為關鍵。為確保電網系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性，在建設階段要配備更多的智能化安全保護設備，在發(fā)生電力事故之后，或其他的不可抗力的自然災害問題，能避免故障問題的蔓延，將故障降到最低。設備的性能優(yōu)劣勢，最終受制于電氣工程及其自動化技術水平的影響。

2.2 電源領域

智能電網在運行階段，能達成智能化的工作目標，要依托電子機械設備條件，達成精準化操作的目的。在實踐階段，電子設備能釋放勞動力，為電網運行工作的開展提供智能化的支持條件，在保障能給正常運行的前提之下，有充足電力資源條件支持。社會產業(yè)發(fā)展階段，在應用電力設施的過程中，會將電網區(qū)域進行劃分，所以電源形式的需求是有所不同的，交流電與直流電相互影響，或者利用變頻交流電、恒頻電流，都需要借助電氣工程及其自動化技術要求，完成各項因素的有效調控處理。

2.3 發(fā)電階段

電力資源運輸與使用的過程中，要保障發(fā)電技術的穩(wěn)定性、可靠性，完成電能轉換能力的調控。電氣工程及其自動化，在電網系統(tǒng)應用期間，實現電能轉換與調控的核心技術把控，該技術水平能給相應國家的高新技術創(chuàng)造力的發(fā)展奠定良好條件。如今我國的電氣工程發(fā)展實力提升，在全球范圍內有一定的影響力，也是智能電網在當今社會能實現迅速發(fā)展的主要原因。利用電氣工程及其自動化技術，保障發(fā)電的整體效率以及工作質量，控制在過程中可能會出現的能源耗損問題，能保障企業(yè)的經濟效益，幫助企業(yè)獲得更多的經濟效益。

3 電網智能化建設期間中的應用

在電氣工程及其自動化控制技術應用期間，保障電能質量能起到維護電力設備運行效果的目的。如果在電網運行階段出現電壓波動、頻率不穩(wěn)定等問題，就會對精加工企業(yè)帶來不良影響。因此要想構建智能化的電網，應將優(yōu)質電能輸送作為核心工作。在智能電網運行期間，利用系統(tǒng)內部的自動計算、檢測、控制等技術手段，完成接線方式的調整，將系統(tǒng)內的變壓器臺數、啟停功率補償器等進行控制，實現系統(tǒng)阻抗問題處理，抑制電壓波動或頻率變化等問題。

3.1 柔性交流電輸送技術

在智能電網運行階段，結合我國在節(jié)能環(huán)保理念應用于電網系統(tǒng)中。該技術的應用，就是將現階段還未能拓展應用的微電子技術作為基礎，形成一種滿足當前電網運行的輸電技術手段。目前我國在智能電網建設期間，對高壓輸變電的依賴性較強，在輸送電的過程中，會融合應用大量的清潔型能源，在系統(tǒng)運行階段，能有效降低能源輸送階段的資源損耗問題。因此，靈活交流輸電技術的研究與使用，對智能化電網建設有關鍵影響。

3.2 電能質量技應用

在智能電網建設發(fā)展期間，合理利用該技術手段，能實現電能質量的等級劃分，并做好等級評估方法機制的應用。針對我國在電網系統(tǒng)運行期間，因為各個接口所帶有的經濟性影響，經過全方位地分析與管理，能實現用戶等級的評估，將經濟性等技術等級體系構建。在電網系統(tǒng)智能化建設期間，要保障各項工作的規(guī)范性、有效性，按照法律要求完成運行經濟性和服務質量的有效管理并提升用戶的用電滿意度。優(yōu)化電能質量這項技術，包含自適應精致無功補償、直流有源濾波器。連續(xù)調諧濾波器以及電氣化鐵道平衡供電等各類技術。因此，在這類技術應用階段，必然要圍繞智能電網建設的工作要求，有效控制電網運行成本，不斷提升其市場占有率，維護企業(yè)單位經濟效益。

3.3 高壓直流輸電技術

智能電網運行期間，直流輸電系統(tǒng)與交流輸電系統(tǒng)是主要的輸電類型。如果是特高壓輸電，在運行過程中會采用交流輸電方式，通過變電站內部開展電力調度的相關舉措，完成運行直流輸電系統(tǒng)的構建。在智能電網建設期間，要完成高壓直流輸電技術的開發(fā)，將電網運行的安全性、有效性不斷提升。

3.4 提升電能的轉換效率

在電能轉換與運行期間，會利用其他形式與電能之間進行相互轉換。如今在電能轉化期間，會應用的技術形式是水力發(fā)電、火力發(fā)電、核能發(fā)電、生物質能發(fā)電等形式。將電網物理基礎體系、技術支撐體系完善構建，讓智能電網適應水能、太陽能、風能等清潔能源應用要求，利用并網傳輸的形式，將其他形式的能源轉化為電能的效率。提升電能的利用率，智能電網根據負荷變化、動態(tài)調整等方面的設備應用要求，提升電網系統(tǒng)的輸配容量。智能電網能自動提高負荷功率，使得無功功率就地得到平衡，將無功負荷在電網傳輸階段，可能會出現的線損問題有效處理，將電能的利用率有效提升。在智能電網構建的過程中，劃分電網輸送的層次，提升電壓等級，降低線損率，提升電能資源的利用率。

4 結束語

電力企業(yè)在運營發(fā)展階段，將智能化電網構建，能夠給產業(yè)發(fā)展奠定良好條件。對智能電網在社會經濟建設發(fā)展階段，核心發(fā)展趨勢以及應用特點進行分析，明確技術應用的具體方案。在電力系統(tǒng)運行期間，針對電網建設的相關工作要求，進行深入性地探索分析，對電氣工程及其自動化技術的應用策略進行調整。最終實現優(yōu)質能源的應用，將電能生產、運輸、應用等各個方面全面控制，將電能利用的靈活性、兼容性有效提升，在電力能源發(fā)展的過程中，明確最終的技術應用范圍。因此電氣工程及其自動化技術相關工作人員，在時間階段，要確定電網發(fā)展最終走向信息化、自動化、互動化等方面的工作要求，堅實電網建設基礎，為產業(yè)發(fā)展貢獻力量。

參考文獻

[1] 張路，劉明劍.電氣工程及其自動化在智能電網建設中的應用探討[J].數字化用戶，2019，25（6）：126.

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