電力工程技術在智能電網建設中的應用探究

濟南城建集團有限公司 楊 坤 胡明華

1 智能電網建設概述

內涵。從某種角度來看，不管是電力工程質量還是電網建設質量，都會對國民經濟發展產生較大影響，同時也會對生活水平產生嚴重影響。然而基于人口數量的迅速提升，再加上化石能源的不斷應用，使得全球變暖現象越來越嚴重，產生了一系列的環境問題，這對人類社會發展是一項較大的挑戰。對此，強化智能電網建設有助于更好地處理能源危機問題，優化其發展模式，進一步帶動有關產業的發展，具有關鍵的現實意義。

特點。我國的人口數量非常多，對能源消耗也非常大，強化智能電網建設既能緩解能源緊張問題，也能促進新型工業化進步，為其提供重要技術基礎。我國土地面積非常大，各個地區發展也不夠均衡，使得用電規模及高峰期也都不一樣。因此在開展智能電網建設過程中，應結合我國經濟具體狀況，聯系地區經濟情況開展綜合分析，采取循序漸進方式推動智能電網建設。具體進行建設時，要求智能電網滿足下述要求。

綠色環保。能有效借助電網資源，全面降低環境污染問題；堅固耐用。要求智能電網具備堅固的網架結構，這樣在惡劣的環境中也能順利運行，可以較好地適應極端天氣；高度自動化。對于智能電網而言，其顯著特點是具備高度自動化，能夠對電網運行過程中產生的故障問題進行自動處理，保證電網順利運行。；性價比高。借助前沿的電力工程技術，全面節約電網建設及運營費用，基于科學供電的前提下，實現經濟效益最大化；良好的交互性。就智能電網來說，可以對傳統的單向傳輸模式進行優化，結合用戶的實際需要，運用科學的解決對策，從而全面增強服務質量，增加用戶滿意度。

2 基于智能電網建設，電力工程技術探討

在開展智能電網建設時，根據電力工程技術可以看出，通常都表現為三方面：電力過程、電源領域、輸電過程。

在發電中的運用。借助電子設備對電能開展轉換，以達到電能的科學控制，最大程度減少運用過程中電能的使用，減少設備的損耗，增強發電機工作效率。基于電容技術深入發展，現階段市場上流行的半導體功率元件在一定程度上增加了容量，還在持續往高壓方向發展。與此同時，在電力工程技術中還產生了很多高精尖技術，如電氣傳動技術等。

在電源中的運用。想要更好地實現用戶的需要，實際開展智能電網設計時，通過電力工程技術科學應用可促進個性化電源供應。以蓄電池為例，往往是通過直流充電方式完成；對于變電所來說，能夠將直流及交流充電進行結合使用；針對大型電子計算看，通常是借助高頻開關電源來充電。

在輸電中的運用。基于智能電網的實際運行看，在電能質量方面有著較高要求，同時還要求電網狀態足夠穩定，為更好地實現這些要求，還應同電力工程技術進行有機結合，可借助其中的無功補償技術等實現。基于電力工程技術的進步，再加上智能電網的日益改進，逐漸產生很多能滿足智能電網發展需要的新型設備[1]。

就輸電工程而言，其線路非常長，還有著很大的輸電容量，部分國家往往會通過直流輸電方式來實現供電。就這類輸電線路看，一般會把晶閘管變流裝置當成逆變閥及整流閥。基于新技術及設備的使用，不但可大幅增加電網輸送容量，基于惡劣天氣條件下還可提升其輸電穩定性，針對這些高技術含量設施來看，還可對電力輸送中造成的電網斷電及電壓不穩問題進行科學處理，將在很大程度上增強電網工作穩定性，進一步增強供電質量。對此，在對智能電網進行建設時引入電力工程技術，還有對應的配套設施，有助于全面增強工程效率及質量。

3 基于智能電網建設，電力工程技術的實際運用

智能電網建設引入電力工程技術，將表現為下述多個方面，其中包括高壓直流輸電等技術。文章根據我國技術發展情況，還有智能電網建設需要，對相關技術進行了分析。

3.1 質量優化技術

實際開展智能電網建設時，借助電能優化技術可對電能質量實施劃分，構建相應的評估體系，以此為前提開展經濟性分析。圍繞用戶經濟性及相關的技術等級，制定科學的質量評估體系，在實現用戶需求、實現用電市場要求的前提下，持續推動智能電網高效發展。總之，對于質量優化技術來看包含一系列類型。基于這些技術的合理運用，能夠全面增強電能運輸質量，不但可以更好地保護環境，還能促進能源的持續利用，有著較好的市場前景。

3.2 柔性交流輸電技術

借助該項技術，能把污染相對較小的清潔能源運用在電網中，其是基于微電子及有關通信技術之上產生的，可以對交流輸電進行科學控制。就我國智能電網來看，只需超高壓輸變電進行建設時應盡可能地使用新型清潔能源，在此基礎上對能源進行有效隔離。對此，基于柔性交流輸電來看，可以很好地滿足智能電網的建設需要，將其同智能電網建設加以融合，有利于促進智能電網持續發展，確保其穩定運行，在這一過程中，還能極大地減少實際進行輸電時使用的電能，進一步增強輸電能力[2]。

3.3 高壓直流輸電技術

現階段我國輸電通常是通過直流電輸電方式實現，然而實際進行輸電時大部分環節還是交流電。對此，借助高壓直流輸電方式可較好地滿足輸電網絡整流等狀況的變化需要。在這一過程中，基于重量相對較輕的直流系統來看，借助能夠關斷的換流器能進一步增強輸電的穩定性及有效性，同時該方式還有著較高的性價比。最為關鍵的是，高壓直流輸電可幫助遠距離孤立區域進行供電。對此，基于國民經濟持續發展，還有邊疆區域不斷開發的情況下，通過高壓直流輸電能開展遠距離輸電，將得到大力的開發及應用，以促進遠距離及大容量工程的持續發展，為其奠定夯實基礎。

3.4 能源轉換技術

由于全球變暖問題，再加上能源日益緊張，導致各國都加強了對新型清潔能源的研發，以期最大程度地減少能源的污染排放，減少能源的消耗。對此，就需借助前沿的技術開展能源轉換，對能源進行科學利用，這是現代低碳經濟發展的重點。現階段加強了對電廠并網技術的研究，在將來發展中電網將成為主流趨勢，不但范圍非常大還有著較強的可靠性。然而就能源轉換技術來看，相較于世界優秀水平我國還有待提升。對此，應提高技術及資金的投入，強化核心技術的研究。如在進行智能電網建設時，借助能力轉換技術，可有效增強能源利用率及技術工作效率。

4 智能電網中關鍵電力工程技術的運用

4.1 建立網絡拓撲

就智能電網而言，為更好地發揮相應的作用，應先確保結構的靈活性，這是最為基礎的。根據我國發展狀況來看，基于電能分配上還有著諸多的問題，怎樣有效處理這些問題還應進一步開展分析。基于智能電網建設來看，應具備堅強的高壓電網，對此應當促進特高壓電網的發展，將其當作電網基本架構，在這一過程中，還應促進區域性電網建設，把區域中的電網有效連接在一起，推動電網協調發展[3]。此外，在開展智能電網建設過程中，還應持續完善配電網結構，進一步增強配電網安全性，讓它可同微網和分布式電源有機結合。基于以上技術的應用，要求有關建設者應立足于長遠眼觀，促進智能電網持續發展。

4.2 健全開放性通信系統

基于智能電網建設來看，信息及通信技術是十分關鍵的構成部分，這兩項技術的運用可持續增強電網智能化水平。針對信息傳輸系統而言，可以促進實時信息傳輸。在對智能電網進行構建時，為確保其設計的科學性，還應強調多層布置，把電力業務同有關的信息技術進行全面融合，以促進信息全面共享，降低信息的不必要浪費現象，避免無關的操作。針對信息平臺進行建設時，想要更好地確保平臺的堅固性及防御性，還需對現階段的通信網絡開展深層次分析，結合智能電網特點，有效引入新型通訊技術。

4.3 使用高級電力設備

在智能電網構成中電力設備十分關鍵，不但可以優化電能質量，給予客戶相應的電力，還能基于電網系統開展能量轉換，就整個發電及配電等過程來看，電子設備具有關鍵性的作用。根據現階段的電力系統來看，電力電子設備包括多種類型，如大功率全控型器件，實際進行運用時常見的類型有動態電壓恢復器及多功能固態開關等。

4.4 靈活調度與廣域防護系統運用

在進行智能電網建設中最為關鍵的部分為智能調度，就智能調度來看，可以對目前調度控制中的全部功能進行延伸。其中，有關的調度支持技術能夠對智能調度建設進行全面分析，有助于增強調度系統的駕馭能力，對資源配置進行完善，增強電網的風險防御力，具有較大的現實意義。在開展智能電網調度時，最為關鍵的是應保證電網的靈活調控。其調度目標是構建信息控制系統，從而對電力系統元件開展科學控制，促進系統的協調及恢復等，構建多道安全防線[4]。總之，就智能調度來看，其目的是開展在線決策，避免災變的發送，對大面積連鎖故障進行預防。

4.5 高級讀表體系和需要側管理

就智能電網核心而言，主要是構建智能判斷及調節系統。其中的人、網和分布式可以對用戶信息開展全面監控，通過最安全的形式把電能配置給客戶，以達到電能的合理配置，增加能源利用率，確保電網有效性。對此，實際進行電網建設時應先對用戶的用電特點有一個全面的認識，以達到供需平衡，在對高級讀表體系進行運用時，不僅可以讓用戶加入實時市場，還能開展遠程監控，促進用戶側管理，構建智能化管理體系，促進企業和用戶之間的良好互動，充分發揮其營銷管理作用。基于科技的進步，在日后發展中，智能電表的相關功能也將得到大面積延伸，可能會同互聯網路由器的作用進行結合，從而達到電力及寬帶之間的結合。

4.6 配電自動化

電網實際運行時，配電自動化具有重要作用，基于智能電網的發展，應借助高級配電技術來實現，這之中應涉及用戶交互及控制系統等。對此，為促進電網自動化，還應借助復雜的控制系統，在此應滿足以下幾點要求：首先，系統的元件都應處于開放的通信系統中，以達到系統性工作；第二，借助分布式計算，對局部控制實施計算；第三，借助傳感器和通信系統等，對電力交換系統存在的問題進行科學處理，從而全面降低對電網運行產生的影響[5]。

4.7 分布式與可再生能源接入

針對分布式能源來看，它包含兩部分內容：一是分布式發電、二是分布式儲能。對于分布式發電技術而言，其中還包含六項技術類型，如生物發電技術等。針對分布式儲能裝置來看，它包含三種類型，依次是超導、蓄電池和飛輪。針對可再生能源而言，它包括太陽能及風能等，它們極易被自然因素所影響，導致其具有較強的波動性、存在一定的間歇性，將不利于持續供電。對此，實際進行智能電網建設時，還應對再生能源開發規模等問題進行全面分析。只有全面解決這些問題，才能更好地彰顯電網的環保特點，促進電網健康運行。

綜上，基于國民經濟深入發展，再加上群眾生活質量的增強，在一定程度上促進了智能電網的發展，為其帶來了較好的發展空間，在現代電網發展中電力工程技術尤為關鍵。文章結合智能電網特征，還有實際運用等開展了分析，有助于增強技術利用效率，具有關鍵的現實意義。