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摘要:随着社会经济的发展,生产生活中的各个领域对电网系统提出了更高要求,智能电网在这种形式下应运而生,对促进电力事业的发展发挥重要作用,为了进一步提升智能电网性能,人们主张将一些先进的电力电子技术应用于其中,并取得了良好效果。
关键词:电力电子;智能电网;应用
随着全球气候的频繁变化,人口的剧烈增加,人们对能源的需求也越来越强烈,这使得很多能源将会面临严重匮乏的局面。同时,电能也成为人们生活中必不可少的一部分,为了使能源不足的危机得到一定的缓解,使电能得到可持续发展,在智能电网建设中应用电力工程技术势在必行。
一、智能电网概述
智能电网是对传统电网的技术创新,在原有电网的基础上,加入了计算机技术和自动化技术,使得电力系统能够智能化自动化的运行。智能电网将电网系统和电力设备有机的整合为一体,并且减少了电力人员的人工操作,极大的节省了人力物力,而且能够及时迅速的根据周围的环境进行电网系统运行情况的调节,与传统电网相比具有极大的技术优势。而且,智能电网还能将电网运行情况及时进行反馈,方便企业管理者对电网情况进行控制,极大的提升了企业管理的信息化水平,也为电网的安全稳定运行提供了保障。智能电网优异的性能使得它能够提高电网运行效率,减少电力资源的损耗,缓解我国资源紧缺的局面,所以对于电网事业的发展具有重要的意义,也已经成为我国电力发展的一个重要趋势。
二、先进电力电子技术的重要性
近年来随着我国经济的发展,用电的的需求也随之上涨,我们需要建立大型电网,这就意味着结构的复杂化。我国地理辽阔,气候变化莫测,智能电网的建设会面临很多挑战,所以我们要用先进的电力电子技术,调控电力系统的电子装置使其更加先进,使电网构架更坚固,进而预防电网故障扩大化,促使电网故障的抵抗和恢复力提高。随着社会发展和科技的不断进步,我们的用电需求也在不断上升,特高压电网建设是今后电力事业发展的方向,这也意味着电网的结构会更加复杂,对其质量要求也会更加严格。电力电子技术可以有效的改善电网电能的质量,使输电效率和经济发展大幅度提升,在智能电网中的应用有着极其重大的意义。
三、电力电子技术在智能电网中优势
3.1优化电网、保障安全
全球范围来看,电网的稳定性和一定的智能化是不断追求和发展的大趋势,要在运用电力电子上取得更好的成果。总体上来说,电网的整体是向着自动化和智能化发展,可以自动实现某些特定功能,在情况发生时,智能电网可以根据预案及时排除险情,对情况进行及时示警。智能电网的建设和优化一直是电网建设的重要课题,在电网建设日益复杂的今天,提升供电网络的智能化服务是一项全新的挑战。要在电网建设和智能网络应用上去更多的关注整个的智能电网建设,更多的从目前的技术出发,满足群众需要的基础上进行更好的优化。
3.2对资源配置进行合理优化
随着人们环保意识的逐步提高,人们加强了对能源问题的重视,在这背景下,无污染的能源的利用与开发得到了大力推广。我国虽然有着丰富无污染能源,但是受人口自然因素等多方面的限制,能源开发起来难度较大,因此能源问题解决起来存在较大问题。这就要求我国在未来持续发展节能能源,而电能作为一种重要的节能能源得到了更多关注,加快电力电子技术在智能电网中的应用,可以提高电网运行的可靠性,实现远距离电能传输,完成对资源合理配置与优化,从而使我国能源短缺现象得到缓解。
四、电力电子技术在智能电网中的具体应用
4.1可控串补技术的应用
可控串补技术属于交流输电技术中的一种,其基础为常规串补技术,该技术装置由四部分构成,其一是晶闸管阀,其二是电容器组,其三是阻尼器,其四是金属氧化物限压器,该技术的应用具有以下优势:首先是能够有效提升电网输电能力,帮助电网自动控制一些不稳定因素;其次是可以有效抑制次同步振频,降低输配电过程中的损耗,尤其是一些高压电网和次高压电网,应用该技术以后输配电的稳定性和可靠性都大大增强。
4.2柔性直流技术的应用
柔性直流技术的属于直流输电技术中的一种,其核心有两部分,一部分是电压换流器,另一部分是晶体管,具有较高的灵活性,且在使用过程中不会对环境造成污染,换流器在运行过程中可以实现自换象,同时对无功功率和有功功率进行分别控制,提升直流输电系统的稳定性,所有换流站可以进行独立控制,对于那些换流站分散、地区偏远的供电系统来说具有较强优势。当前我国对风力发电的研究已经进入了新阶段,风力发电厂的建设规模不断扩大,风力发电系统运行中需要解决的首要问题就是系统稳定性问题,柔性直流输电技术已经成为解决这一问题的重要手段。
另外,随着电力事业的发展,电网间互联已经成为必然发展趋势,进行电网互联以后,就可以实现各个地区的电能互济,将有功功率支援变为可控、动态过程,一旦一个地区供电出现困难,其他地区供电系统就会在短时间内予以支援,但是电网互联也存在缺点,即互联后各个电网运行的稳定性降低,容易出现短路电流超标现象,这些问题是电网互联必须要解决的问题,将柔性直流技术应用于其中就能够缓解这类问题,应用该技术以后,互联后的电网系统短路容量不会增加,稳定性大大提升。未来一段时间内柔性直流技术及其应用会向着以下方向发展:第一,努力开发智能化柔性直流输电系统,电网系统将能够自动识别内部及环境中的不稳定因素,并进行自动调节,稳定输配电过程;其次我国很多工业产业对高压输电系统提出更高要求,因此柔性直流输电技术将开展具有针对性的研究,为高压电网的发展提供更多支持。
4.3能量转换技术的应用
随着能源危机以及环境污染的加剧,人们对低碳经济有了全新的认识,希望对自然界中的可再生清洁能源进行利用,降低生产生活中的能耗,减轻对生态环境的破坏,能量转换技术逐渐发展起来,并得到了全社会的认可,当前我国对风能发电的研究已经取得了一定成果,其中应用比较广泛的就是间歇式能源控制技技术,主要就是对具有间歇性质的风能进行收集和控制,一方面是避免能源被浪费,另一方面是提升电网配电、供电的稳定性,尽量不受这种间歇性的影响。为了加强对能量转换技术的应用,提升智能电网的适应性,我们应该根据实际需要和技术特征重新调整电源结构,对风能以及太阳能等一类能源进行有效控制,使实体电网具备更强的操控能力,优化电力资源的配置,使新能源发电步入正轨,实现电网运行动态控制。
结语
为了进一步发展电力事业,满足社会各界的供电需求,我国电力部门越来越重视智能电网的建设,电力电力技术的应用能够解决电网运行中的各类问题,有效提升输配电的稳定性,对于提升供电效率、加强可再生能源的应用具有重要意义。
参考文献:
[1]彭情,潘元忠.电力电子技术在电力系统及智能电网发展中的地位与作用[J].轻工科技,2015.
[2]钟永颉,吴凯,张甦涛.试析电力工程技术在智能电网建设中的实际应用[J].电子制作,2013.
作者简介:
张国(1988.10.29),男,学历:华北电力大学电气工程及自动化学士,国网北京石景山供电公司,研究方向:电力电子方向。