電力工程技術在智能電網(wǎng)建設中的運用

劉 欣

（徐州三新供電服務有限公司，江蘇 徐州 221000）

中國的人口越來越多，能源消耗也越來越快，其中就有電能。目前，我國正在加速建設智能電網(wǎng)。電力工程技術是智能電網(wǎng)建設的核心技術，這一發(fā)展和變革也受到了政府和相關部門的高度關注。要從源頭上提升電力工程的技術水平，就需要對其進行全面的認識和調(diào)研，在此基礎上，對電力工程技術進行了進一步的優(yōu)化與改進。根據(jù)當前電力工程技術發(fā)展的現(xiàn)狀，智能電網(wǎng)在今后的發(fā)展中將會是一個非常大的發(fā)展方向。

1 智能電網(wǎng)概述

與常規(guī)電網(wǎng)相比較，采用了新的自動化控制技術和現(xiàn)代通訊技術，使得電力的利用更加穩(wěn)定、高效、經(jīng)濟、環(huán)保。當前，我國電力工業(yè)對電力工程技術的研究與應用十分重視，但在電網(wǎng)建設與使用過程中，仍然存在著大量的能耗問題。在智能電網(wǎng)建設中，應充分利用可再生資源，如風能、太陽能等，并充分利用其節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)勢。同時，由于計算機網(wǎng)絡技術的廣泛應用，使得智能電網(wǎng)具有更高的故障報警和處理能力，能夠?qū)崿F(xiàn)故障的自動診斷和修理，并能夠定期進行自我檢查，保證電網(wǎng)的安全。總體而言，智能電網(wǎng)節(jié)能環(huán)保，結構牢固，人機交互能力強。建立智能化的電網(wǎng)，可以對所用的電能進行科學的配置，方便管理。智能電網(wǎng)的建設已成為全球關注的熱點，之前，美國經(jīng)濟的前景是很好的，美國政府將建立智能電網(wǎng)作為應對能源危機的重要策略，并以智能電網(wǎng)的建設帶動其他產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。中國國土遼闊，資源豐富，人口眾多，也會導致產(chǎn)生巨大的能源消費，同時中國在能源分布方面存在著嚴重的失衡，所以在建立智能電網(wǎng)時，必須充分考慮中國的實際條件。當前，我國正在進行智能電網(wǎng)建設，其目標是把具有較強結構的智能建筑與網(wǎng)絡結構有機地結合起來。

2 智能電網(wǎng)特點

由于中國人口持續(xù)增加，能源、資源總量銳減，氣候變暖問題日趨嚴峻，給人類的長遠發(fā)展帶來了極大的不利影響。因此，加強智能電網(wǎng)的建設，對推動我國電力工業(yè)發(fā)展、節(jié)約能源具有重要意義，同時對推動社會各個領域的發(fā)展起著舉足輕重的作用。中國人口多，能源消耗最大，智能電網(wǎng)的建成，將為解決我國目前能源緊缺問題，為實現(xiàn)工業(yè)化發(fā)展奠定技術基礎。在建設智能電網(wǎng)時，必須從中國的經(jīng)濟發(fā)展狀況出發(fā)，不斷地推動中國的智能電網(wǎng)建設與發(fā)展。

2.1 環(huán)保節(jié)能

綠色節(jié)能可以有效地解決在智能電網(wǎng)建設中出現(xiàn)的能源不足等問題，同時還可以循環(huán)利用加工能源，降低環(huán)境和社會的污染。

2.2 結構堅實

近幾年，由于自然災害的頻繁發(fā)生，給電網(wǎng)建設項目帶來了很大的沖擊。但由于智能電網(wǎng)的結構比較堅固，在將來的自然災害中，它可以有效地保證人們的生命安全。“智能化電網(wǎng)”是一種全新的、智能化的、自動化的電力系統(tǒng)。在電力供應系統(tǒng)遇到惡劣天氣、事故、故障等問題時，能自動進行自我保護、自動報警等功能，該特點為電力系統(tǒng)的整體安全提供了可靠的保障。同時，電力裝置具有較好的自我修復能力，這是指裝置的自我修復能力。智能電網(wǎng)（監(jiān)測、評估系統(tǒng)）的特性與優(yōu)越性使其能夠及時、準確地發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)的故障，并及時做出反應，比如通過報警來解決故障，從而解決故障，減少了人工故障的發(fā)生，也減少了小問題的發(fā)生，幫助系統(tǒng)的正常工作。

2.3 對企業(yè)的經(jīng)濟效益進行整體的提高

電力公司要充分考慮到電網(wǎng)建設的整個過程，同時也要充分利用資源，以確保智能電網(wǎng)的運行狀況，提高其經(jīng)濟效益。原本為了建立一個常規(guī)的電力網(wǎng)絡，要進行大量的資源整合，因而能源資源的大量使用，也會對發(fā)電公司產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟影響。

2.4 智能電網(wǎng)可以節(jié)省人力

智能電網(wǎng)可以通過電腦進行操作和控制。在設定好次序之后，該電網(wǎng)就能自行工作了，無需工人辛苦勞作，只需要在工作站上隨時隨地觀看，這樣就能解放勞動力。在智能電網(wǎng)建設中，應拋棄傳統(tǒng)的單向傳輸方式，根據(jù)社會發(fā)展需求，為用戶提供更具針對性的供電服務，以達到提高供電質(zhì)量的目的。智能電網(wǎng)是一種綜合運用現(xiàn)代技術的新型電力系統(tǒng)，它不但能夠節(jié)約建設費用，而且能夠有效地利用資源，從而產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益和生態(tài)效益。

3 在智能電網(wǎng)建設過程中運用電力工程技術的原因

傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的日常工作會面臨著工作繁瑣、工作人員壓力大、相關從業(yè)者業(yè)務素質(zhì)低下的問題，在智能電網(wǎng)的建設中同樣也會有相關問題產(chǎn)生，這就需要廣大電力行業(yè)工作者不斷提高自身工作能力、完善相關制度法規(guī)、建立健全管理方法，為我國的智能電網(wǎng)建設提供源源不斷的優(yōu)秀人才以及營造良好的工作環(huán)境。同時在智能電網(wǎng)的建設過程中運用電力工程技術可以大幅提高能源的應用效率，使得國家在國際能源的競爭中處于領先地位，并且還能夠統(tǒng)籌協(xié)調(diào)各地區(qū)的能源分配，讓環(huán)境越來越好。

3.1 有利于提高智能電網(wǎng)整體的效率

該系統(tǒng)可以對反饋信息進行精確的接收和處理，極大地避免了人為操作中出現(xiàn)的問題，使整個電力系統(tǒng)的運行效率得到了極大的提升。

3.2 提升電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集能力

以前，由于技術落后，采用的電力系統(tǒng)不能實現(xiàn)智能化、自動化，因而不能自動將采集到的數(shù)據(jù)進行分類。目前，智能電網(wǎng)中已采用了幾種新技術，能夠?qū)崿F(xiàn)對電網(wǎng)整體設備進行自動采集、分類和歸類。技術投入和系統(tǒng)優(yōu)化，能夠使得整個電網(wǎng)的運行更方便、更有效，整體效益也有所提升。

3.3 電源區(qū)域的應用

電力工程技術對智能電網(wǎng)最直接的好處就是能夠為智能電網(wǎng)提供源源不斷的電能，其中既有直流供電，也有AC供電。AC供電又分為兩種：一種是變頻供電，另一種是恒頻供電。

3.4 輸電部分的應用

在智能電網(wǎng)的運作中，對電力系統(tǒng)的需求很大，必須要有一個持續(xù)的電源，才能保證電力的品質(zhì)，乃至整個系統(tǒng)的運行。電力工程技術因其本身的特性，能夠?qū)o功補償技術、諧波抑制技術等技術有機地結合在一起，從而提高電網(wǎng)的運行效率。隨著電力技術的不斷發(fā)展與革新，出現(xiàn)了許多智能化的電網(wǎng)設備，其中包括了薄型交流變流器、超導無功補償?shù)取鴥?nèi)現(xiàn)有的HVDC線路多為可控硅變換器，用于發(fā)送和接收功率，這樣既可以增加電網(wǎng)的傳輸容量，又可以增強電力系統(tǒng)的傳輸穩(wěn)定性，最大限度地降低斷電對電力系統(tǒng)的負面影響，從而使智能電網(wǎng)安全、穩(wěn)定地運行。

4 電力工程技術在智能電網(wǎng)建設中應用的有效措施

4.1 優(yōu)化電力工程技術，提高其在智能電網(wǎng)建設中的應用水平

隨著電力工程技術在供電、輸電、發(fā)電等領域的廣泛應用，這些領域中的電力工程技術的應用水平需要進一步優(yōu)化和提升。由于智能電網(wǎng)建設對電能質(zhì)量提出了更高的要求，同時也對電網(wǎng)運行狀況提出了更高的要求。另外，在現(xiàn)有的電力工程技術體系的基礎上，將傳統(tǒng)的電力工程技術和現(xiàn)代的電力控制技術相結合，使其在智能電網(wǎng)建設中的應用得到最大化。

4.2 智能用電計量技術

智能電網(wǎng)在電力系統(tǒng)中的最終操作是電力控制技術。在傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)中，電力用戶僅靠電能表的數(shù)據(jù)進行計量，這種計量方法不夠精確，無法適應人們的生產(chǎn)、生活需求。將電能計量技術引入到智能電網(wǎng)建設中，不但能夠使計量數(shù)據(jù)更加準確、穩(wěn)定，同時也能夠提高供電服務的綜合效能，使用戶能夠在任何時候都能得到便捷的用電，為居民的日常生活帶來了極大的便利。電力工程技術實現(xiàn)了對電網(wǎng)調(diào)度的高效管理，同時也能解決電網(wǎng)供、配電網(wǎng)等問題，減少供電和用電的矛盾。

4.3 強化電力工程技術人員綜合素質(zhì)的建設力度

繼續(xù)加強現(xiàn)有的電力工程師隊伍，是進一步提升智能電網(wǎng)技術應用水平的一項有效措施。為此，各級電力企業(yè)要加強對電力技術隊伍的建設，要經(jīng)常組織網(wǎng)絡課程、交流經(jīng)驗、座談會、異地進修等，充分認識到智能電網(wǎng)建設對當前社會生產(chǎn)和發(fā)展的重要作用。同時，通過對現(xiàn)有電力工程師在輸電、發(fā)電技術等先進技術領域的運用進行了有益的探索。因此要不斷提高我國電力工程師的技術創(chuàng)新意識，進一步了解今后的電網(wǎng)建設，如光伏等，使我國的電力工程技術由初級向科學化、標準化方向發(fā)展，為智能電網(wǎng)建設的順利發(fā)展創(chuàng)造更有利的條件。

5 在智能電網(wǎng)中具體使用電力工程技術

5.1 電能質(zhì)量優(yōu)化

在智能電網(wǎng)與電力建設中，品質(zhì)優(yōu)化技術的應用最為廣泛。電能品質(zhì)優(yōu)化是以電力品質(zhì)評估與電力等級劃分為依據(jù)，對電力系統(tǒng)的節(jié)能與經(jīng)濟性進行精確的分析。另外，要針對不同的技術水平和經(jīng)濟水平，建立相應的質(zhì)量評價系統(tǒng)，基于對用戶的需要，智能化電網(wǎng)的建設能夠更好地實現(xiàn)經(jīng)濟性和質(zhì)量的提高。

5.2 柔性交流輸電技術

柔性交流傳輸技術是將微處理、電力、電子、微電子等技術結合起來，使其在電力系統(tǒng)中得到最大程度的應用，這是一項由科研工作者通過一系列的階段性探索而形成的動態(tài)工程技術。柔性交流傳輸技術在智能電網(wǎng)中的應用，能夠有效地降低環(huán)境污染，特別是在智能電網(wǎng)中，它以通訊、電子等技術為基礎，具有對通訊的靈活性。文章首先對智能電網(wǎng)進行了簡單的介紹，重點闡述了 UHT與 HVT之間的通信。所以在工程建設中，要盡量減少污染。中國電網(wǎng)的發(fā)展前景，既可以與靈活的通訊技術相結合，也可以將其與智能電網(wǎng)的建設結合起來，這樣既可以改善智能電網(wǎng)的結構，又可以保證智能電網(wǎng)技術的穩(wěn)定運行，減少傳輸時的能耗，從而增加電網(wǎng)的傳輸容量。

5.3 高壓直流輸電技術

現(xiàn)在中國大部分直流傳輸系統(tǒng)都是采用交流電，但是本技術采用變頻調(diào)速技術，實現(xiàn)了逆變器與整流器在不同工況下的運行。可是有些變頻器在直流傳輸系統(tǒng)中并不是很重要，他們是由一個可關閉的部件組成的，在傳輸?shù)姆€(wěn)定性上表現(xiàn)得非常出色，能夠大大提高他們的質(zhì)量，而且還具有很高的經(jīng)濟性。可以在很長一段時間內(nèi)完成直流輸電項目的遠程操作。

5.4 能源轉化技術

當前，全球面臨著能源匱乏的問題，關于全球資源匱乏問題的爭論十分熱烈，為了實現(xiàn)能源轉化這一目標，各國紛紛大力發(fā)展各類新型能源。所以，將先進的技術應用到能源轉換中來是十分有必要的，而這也是實現(xiàn)地球上的低碳經(jīng)濟所必須的。中國已開始對電站并網(wǎng)技術進行研究與發(fā)展，在今后的電力系統(tǒng)建設中，太陽能光伏技術的發(fā)展趨勢前景十分好，但中國現(xiàn)有的能源轉化技術與世界先進水平存在一定的差距，為此應該加強技術研發(fā)，加大資金投入，加強對能源轉化技術的研究。

5.5 電能優(yōu)化技術

隨著社會的發(fā)展和發(fā)展，電力行業(yè)對供電質(zhì)量的要求越來越高，并逐步向智能化、數(shù)字化、自動化方向發(fā)展。運用電力子工程技術，可以對電網(wǎng)的分級進行合理的劃分，并根據(jù)實際情況選用行之有效的評估手段，并建立一個健全的質(zhì)量管理系統(tǒng)，從而大大改善了供電質(zhì)量。

5.6 電力通信技術

在智能電網(wǎng)建設與發(fā)展過程中，采用電力通訊技術，能夠?qū)崿F(xiàn)實時的數(shù)據(jù)和信息交互，對智能電網(wǎng)的運行狀況進行全面的了解，從而增強監(jiān)測效果。通過全面分析智能電網(wǎng)的運行狀況，發(fā)現(xiàn)其存在的潛在危險與隱患，并采取相應的對策，以保證智能電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運行。另外，充分利用電力通訊技術，可以有效地提升電網(wǎng)的自動化、智能化程度，從而達到智能電網(wǎng)無人值班、減輕勞動強度、改善電網(wǎng)運行效率、改善供電服務品質(zhì)的目的。

6 結束語

中國智能電網(wǎng)的建設與發(fā)展必須遵守其自身的客觀規(guī)律，并充分考慮到各方面的影響。電力工程技術的發(fā)展將推動中國的智能電網(wǎng)建設，并為中國的居民創(chuàng)造一個環(huán)境友好、穩(wěn)定的用電環(huán)境。綜上所述，文章從宏觀和微觀兩方面闡述了智能電網(wǎng)建設的必要性，并從宏觀和微觀兩方面闡述了智能電網(wǎng)的發(fā)展趨勢。隨著我國電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，了解智能電網(wǎng)的基礎服務水平對于國民經(jīng)濟的發(fā)展具有重要意義。同時，智能電網(wǎng)的發(fā)展，也將為人民提供更好的工作和生活條件。