試析電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用

安徽省招標(biāo)集團(tuán)股份有限公司 夏 祺

電力行業(yè)一直以來(lái)都是促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)，而智能電網(wǎng)是當(dāng)下電力行業(yè)發(fā)展的一大方向，其能夠體現(xiàn)出信息化、智能化及現(xiàn)代化技術(shù)理念，是該行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的體現(xiàn)。在各行各業(yè)都在尋求高質(zhì)量發(fā)展與創(chuàng)新發(fā)展的今天，通過(guò)先進(jìn)科學(xué)技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用能夠進(jìn)一步提升電力企業(yè)自身經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益，先進(jìn)科學(xué)技術(shù)是促進(jìn)社會(huì)和諧與穩(wěn)定發(fā)展的重要技術(shù)。推動(dòng)電網(wǎng)建設(shè)朝著信息化、現(xiàn)代化及智能化的方向發(fā)展，已成為當(dāng)下智能電網(wǎng)建設(shè)的重點(diǎn)方向，更是電力企業(yè)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展的有效路徑。本次研究通過(guò)簡(jiǎn)要概述智能電網(wǎng)的概念及特點(diǎn)，以此為基礎(chǔ)，從智能電網(wǎng)的不同領(lǐng)域來(lái)分析電力工程技術(shù)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用，并深入分析該項(xiàng)技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用，進(jìn)而為智能電網(wǎng)實(shí)際建設(shè)工作的開(kāi)展提供有效保障，能夠體現(xiàn)出電力工程技術(shù)應(yīng)用的效能與作用。

1 智能電網(wǎng)基本概況

1.1 智能電網(wǎng)的概念

在人口總量不斷提升的今天，由于各項(xiàng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，使得資源越來(lái)越緊缺，進(jìn)而也對(duì)氣候造成了極大的影響，使得氣候更加多變。對(duì)此，智能電網(wǎng)的建設(shè)越來(lái)越受人重視。當(dāng)下，在以美國(guó)為首的西方發(fā)達(dá)國(guó)家都已明確支出智能電網(wǎng)建設(shè)的重要性與意義，為了能夠更好的應(yīng)對(duì)資源緊缺的問(wèn)題，以避免產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)危機(jī)。智能電網(wǎng)的概念被廣泛推廣，其不僅是科技信息化技術(shù)的代表，通過(guò)先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，可將其視為電力行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展，屬于集電力生產(chǎn)、電力供應(yīng)及電力系統(tǒng)為一體的智能化系統(tǒng)。對(duì)于電力行業(yè)來(lái)說(shuō)，通過(guò)智能電網(wǎng)的應(yīng)用能夠進(jìn)一步了解電力系統(tǒng)運(yùn)行的具體情況，以此來(lái)加強(qiáng)其運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性，且在其出現(xiàn)異常現(xiàn)象時(shí)，能夠借助智能電網(wǎng)的性能及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障問(wèn)題，從而采取有效措施進(jìn)行解決。

目前，智能電網(wǎng)已成為我國(guó)重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目之一，我國(guó)作為人口大國(guó)，在資源逐漸減少的今天，為了實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期穩(wěn)定的發(fā)展，政府及相關(guān)部門(mén)陸續(xù)推行了相關(guān)政策與文件，多次強(qiáng)調(diào)了在智能電網(wǎng)建設(shè)中先進(jìn)科學(xué)技術(shù)應(yīng)用的重要性。智能電網(wǎng)的建設(shè)是一項(xiàng)極具專(zhuān)業(yè)性與技術(shù)性的工作，其存在一定的難度，要借助相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用才能確保智能電網(wǎng)建設(shè)工作的開(kāi)展，以此來(lái)構(gòu)建出性能良好，且穩(wěn)定可靠的智能電網(wǎng)。國(guó)內(nèi)大部分電力企業(yè)在智能電網(wǎng)建設(shè)方面，都是以結(jié)合結(jié)構(gòu)堅(jiān)強(qiáng)網(wǎng)架與智能化建設(shè)的方式來(lái)建設(shè)智能電網(wǎng)。

1.2 智能電網(wǎng)的特點(diǎn)

作為科技性與專(zhuān)業(yè)性結(jié)合的智能電網(wǎng)來(lái)說(shuō)，其特點(diǎn)重點(diǎn)體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：（1）自愈性，這是智能電網(wǎng)特殊性的體現(xiàn)，重點(diǎn)體現(xiàn)在其結(jié)構(gòu)受外部因素影響與刺激的過(guò)程中，若其結(jié)構(gòu)有所損壞，但其內(nèi)部系統(tǒng)結(jié)構(gòu)并無(wú)大礙，內(nèi)部依舊具備靈敏的感知力，能夠高效進(jìn)行漏洞修復(fù)，以此來(lái)確保智能電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性，從而為用電客戶(hù)正常供電，對(duì)于電力行業(yè)來(lái)說(shuō)，用電安全性有所保障，能夠使其獲取更多的經(jīng)濟(jì)效益。（2）實(shí)用性，智能電網(wǎng)對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的正常運(yùn)行來(lái)說(shuō)，意義重大，只有改電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定，才能確保計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)此類(lèi)科技性機(jī)械建立的信息化網(wǎng)絡(luò)不會(huì)崩塌。對(duì)此，如今的電力行業(yè)在市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)方面，對(duì)于智能電網(wǎng)的依賴(lài)性較大，且該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)能源節(jié)省，進(jìn)而起到生態(tài)環(huán)保的效能與作用，這是其實(shí)用性的體現(xiàn)。（3）堅(jiān)固性，智能電網(wǎng)具備較為寬廣的覆蓋面，而在運(yùn)行中，由于其具備堅(jiān)固性，就不容易受到干擾，自然就能實(shí)現(xiàn)高效供電。

2 電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)不同領(lǐng)域中的應(yīng)用

2.1 電力工程技術(shù)在電源領(lǐng)域中的應(yīng)用

對(duì)于智能電網(wǎng)建設(shè)的電源領(lǐng)域來(lái)說(shuō)，要想切實(shí)加強(qiáng)整個(gè)電力供應(yīng)的穩(wěn)定性，還需以電源領(lǐng)域作為切入點(diǎn)，可借助電力工程技術(shù)來(lái)提供更加合適的電源，由于智能電網(wǎng)中不同技術(shù)設(shè)備所需的電源類(lèi)型存在較大差異，該項(xiàng)技術(shù)在電源領(lǐng)域的應(yīng)用作用體現(xiàn)在對(duì)直流電源與變頻電源等提供，統(tǒng)一以直接電源的方式為主由于智能電網(wǎng)中包含了不同類(lèi)型計(jì)算機(jī)，通過(guò)該項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)用就可選取高頻開(kāi)關(guān)電源進(jìn)行使用。

2.2 電力工程技術(shù)在發(fā)電領(lǐng)域中的應(yīng)用

智能電網(wǎng)中還包含了發(fā)電領(lǐng)域的工作事項(xiàng)，這是電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中應(yīng)用廣泛的體現(xiàn)，可根據(jù)不同電力和電子設(shè)備為導(dǎo)向?qū)崿F(xiàn)電能有效轉(zhuǎn)換，以此來(lái)加強(qiáng)對(duì)電能消耗量的管控，使其能耗進(jìn)一步降低。當(dāng)下，在半導(dǎo)體功率元件容量不斷提高的今天，電力工程技術(shù)的技術(shù)種類(lèi)越來(lái)越多，涌現(xiàn)出了不同的新型科學(xué)技術(shù)，其中就涵蓋了電氣傳動(dòng)技術(shù)與無(wú)功發(fā)電技術(shù)等。通過(guò)運(yùn)用這些先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，進(jìn)而優(yōu)化智能電網(wǎng)的發(fā)電性能，使其發(fā)電效率得到提高，并以此來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能發(fā)電，降低能耗[1]。

2.3 電力工程技術(shù)在輸電領(lǐng)域中的應(yīng)用

除了電源和發(fā)電領(lǐng)域以外，還可將電力工程技術(shù)應(yīng)用到智能電網(wǎng)中的輸電領(lǐng)域，該領(lǐng)域是智能電網(wǎng)電力供應(yīng)穩(wěn)定性的體現(xiàn)，其應(yīng)用的目的就是以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定供電及高質(zhì)量供電為主。通常都是以電力工程技術(shù)中的無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)與諧波抑制技術(shù)為主。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，會(huì)涉及到新型技術(shù)設(shè)備的應(yīng)用，以當(dāng)下應(yīng)用普遍的薄型交流變換器與超導(dǎo)無(wú)功補(bǔ)償裝置為例，通過(guò)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)介入來(lái)加強(qiáng)智能電網(wǎng)輸電的穩(wěn)定性，提升輸電質(zhì)量與效率。在我國(guó)高壓直流電輸電線(xiàn)路中，送電和受電兩端安裝的整流閥、逆變閥均是晶閘管變流裝置，能夠提升電網(wǎng)輸電容量，以此來(lái)提升其運(yùn)行的安全性。電力工程技術(shù)在輸電領(lǐng)域的應(yīng)用十分關(guān)鍵，只有為輸電安全及穩(wěn)定提供保障，才能使智能電網(wǎng)運(yùn)行的效能及作用得到充分發(fā)揮，以此來(lái)為推動(dòng)我國(guó)電力行業(yè)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展而提供有效保障，以利用先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)電力企業(yè)在電力設(shè)備方面的創(chuàng)新升級(jí)[2]。表1為電力工程技術(shù)種類(lèi)概述。圖1為實(shí)際工作中，電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)不同領(lǐng)域中的應(yīng)用占比，發(fā)電領(lǐng)域和輸電領(lǐng)域的應(yīng)用最為普遍，也是該項(xiàng)技術(shù)效能發(fā)揮的重點(diǎn)領(lǐng)域。

表1 電力工程技術(shù)種類(lèi)

圖1 電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)不同領(lǐng)域中的應(yīng)用占比

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

3.1 智能調(diào)度與廣域防護(hù)系統(tǒng)的應(yīng)用

在智能電網(wǎng)建設(shè)中，智能調(diào)度極為關(guān)鍵，其能夠擴(kuò)展智能電網(wǎng)中調(diào)度控制中心的功能模塊，以此來(lái)提高調(diào)度系統(tǒng)駕馭智能電網(wǎng)的能力，并進(jìn)一步優(yōu)化與整合資源配置，該項(xiàng)應(yīng)用能夠全面提高智能電網(wǎng)的風(fēng)險(xiǎn)防御力，以此來(lái)加強(qiáng)其安全性，通過(guò)智能調(diào)度的方式使智能電網(wǎng)調(diào)控靈活性及高效性得到提升。進(jìn)而能夠構(gòu)建起廣域防護(hù)信息管控系統(tǒng)，以此來(lái)高效管控電力系統(tǒng)元件，并協(xié)調(diào)緊急控制系統(tǒng)與恢復(fù)控制系統(tǒng)等，進(jìn)而能夠構(gòu)建起多層安全防線(xiàn)。從上述研究分析來(lái)看，智能調(diào)度重點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)決策，以此來(lái)預(yù)防災(zāi)變現(xiàn)象的產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)預(yù)防面積的擴(kuò)展[3]。

3.2 構(gòu)建靈活、堅(jiān)強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/h3>

智能電網(wǎng)需保持其結(jié)構(gòu)堅(jiān)強(qiáng)靈活性，這是智能電網(wǎng)建設(shè)在應(yīng)用電力工程技術(shù)的基礎(chǔ)。為全面加強(qiáng)智能電網(wǎng)性能，使其能夠在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)揮自身價(jià)值與效能，通過(guò)運(yùn)用電力工程技術(shù)，能夠切實(shí)滿(mǎn)足實(shí)際建設(shè)中，智能電網(wǎng)的高要求，以構(gòu)建有強(qiáng)度較高的高壓電網(wǎng)為基準(zhǔn)來(lái)加強(qiáng)電網(wǎng)基本架構(gòu)建設(shè)，從而能夠構(gòu)建出靈活性更高的堅(jiān)固電網(wǎng)。實(shí)際應(yīng)用中，要想有效促進(jìn)智能電網(wǎng)建設(shè)，使其建設(shè)質(zhì)量有所保障，相關(guān)部門(mén)及人員須具備長(zhǎng)遠(yuǎn)目光，才能有效推動(dòng)智能電網(wǎng)得到更好的發(fā)展[4]。

3.3 完善開(kāi)放性通信系統(tǒng)

在電力工程技術(shù)的加持下，智能電網(wǎng)可實(shí)現(xiàn)信息化發(fā)展，使其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)得到創(chuàng)新生計(jì)，進(jìn)一步完善開(kāi)放性通信系統(tǒng)，以此來(lái)提升智能電網(wǎng)信息化、智能化及自動(dòng)化水平。開(kāi)放性信息系統(tǒng)在信息傳遞方面，范圍更加寬廣，且能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)傳遞。在此應(yīng)用的過(guò)程中，要確保智能電網(wǎng)靈活性得以體現(xiàn)，并體現(xiàn)出多層次特性，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)電力業(yè)務(wù)和信息技術(shù)的結(jié)合，在信息方面實(shí)現(xiàn)共享，能夠最大限度的避免因信息大量操作而造成的資源浪費(fèi)。開(kāi)放性通信系統(tǒng)的完善就是通訊技術(shù)融入的體現(xiàn)，進(jìn)而能夠最大限度的增強(qiáng)信息平臺(tái)的堅(jiān)固性[5]。

3.4 配電自動(dòng)化

配電自動(dòng)化是電力工程技術(shù)運(yùn)用在智能電網(wǎng)建設(shè)中核心效能的體現(xiàn)，目的就是進(jìn)一步加強(qiáng)智能監(jiān)管與職能管控，其包含的技術(shù)設(shè)備有配電管理系統(tǒng)與用戶(hù)交互系統(tǒng)。在實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化的過(guò)程中，一定要嚴(yán)格根據(jù)以下幾項(xiàng)要求為基準(zhǔn)。其中，系統(tǒng)所涵蓋的元件都需在開(kāi)放通信體系中，且采取分布式控制的方式來(lái)進(jìn)行分布式計(jì)算。最后，也可運(yùn)用傳感器與分布式計(jì)算信息系統(tǒng)，從而能夠在電力交換系統(tǒng)擾動(dòng)方面做到及時(shí)反應(yīng)，以此來(lái)避免對(duì)智能電網(wǎng)運(yùn)行造成不良影響。

4 電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用策略

4.1 加強(qiáng)智能電網(wǎng)的靈活性

智能電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的靈活性是實(shí)現(xiàn)高效工作的基礎(chǔ)。目前，我國(guó)在電能分配上存在著一系列問(wèn)題，而要解決這些問(wèn)題，首先要建設(shè)堅(jiān)固、靈活的高壓電網(wǎng)，作為我國(guó)智能電網(wǎng)的基本框架，同時(shí)要強(qiáng)化地區(qū)電網(wǎng)建設(shè)，將區(qū)域電網(wǎng)相互連接，提高電網(wǎng)的使用效率。

4.2 建立開(kāi)放性通信系統(tǒng)

信息技術(shù)與通信技術(shù)是智能電網(wǎng)的重要組成部分，信息技術(shù)和通訊技術(shù)水平的提升能夠?qū)崿F(xiàn)電網(wǎng)的自動(dòng)化和智能化。

因此，智能電網(wǎng)的信息傳輸系統(tǒng)的建立應(yīng)注重靈活性和開(kāi)放性，實(shí)現(xiàn)資源共享，提高工作效率。同時(shí)要結(jié)合現(xiàn)階段通信網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)，積極研究新型智能電網(wǎng)通訊技術(shù)，確保通信系統(tǒng)的安全性和堅(jiān)固性。

4.3 積極引進(jìn)先進(jìn)電力設(shè)備

電力設(shè)備在智能電網(wǎng)運(yùn)行中發(fā)揮重要作用，不僅能夠?yàn)榭蛻?hù)提供優(yōu)質(zhì)電能，而且參與智能電網(wǎng)的所有工作流程。因此，我國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)應(yīng)積極引進(jìn)智能電子裝置、靜態(tài)同步補(bǔ)償其、故障電流限制器等先進(jìn)電力設(shè)備，提高電力設(shè)備的使用性能，保證智能電網(wǎng)高效運(yùn)行。

從上述研究分析能夠看出，電能作為推動(dòng)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展與社會(huì)進(jìn)步的重要能源，在日常供電中，為加強(qiáng)供電穩(wěn)定性與安全可靠性，在智能電網(wǎng)建設(shè)中，還需重視先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，通過(guò)以運(yùn)用電力工程技術(shù)為導(dǎo)向來(lái)確保其建設(shè)工作的順利開(kāi)展，在提升建設(shè)工作效率與質(zhì)量水平的同時(shí)，還能確保智能電網(wǎng)具備良好的性能，且在穩(wěn)定性與安全性方面有所保障。就智能電網(wǎng)目前的發(fā)展形勢(shì)來(lái)看，還需更加重視電力工程技術(shù)的應(yīng)用，相關(guān)部門(mén)及專(zhuān)家學(xué)者們要持續(xù)開(kāi)展電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用研究，通過(guò)不斷的實(shí)踐與探索來(lái)助力我國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)項(xiàng)目的發(fā)展[6]。