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

張濱

[摘 要]電網(wǎng)是電力系統(tǒng)的重要組成部分，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供重要的基礎(chǔ)和支撐作用，隨著環(huán)境的惡化，以及經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，電網(wǎng)的運(yùn)行環(huán)境也在隨之發(fā)生改變。在電網(wǎng)建設(shè)中，從人工到智能的轉(zhuǎn)變可以說(shuō)是一個(gè)重要的轉(zhuǎn)型之舉。智能電網(wǎng)的建設(shè)是解決維護(hù)電網(wǎng)安全的重要途徑，也得到了全社會(huì)越來(lái)越多的重視。本文首先簡(jiǎn)單概述了智能電網(wǎng)的建設(shè)，并分析了電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中的具體應(yīng)用。

[關(guān)鍵詞]電力工程技術(shù) 智能電網(wǎng) 建設(shè) 應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TU334 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）07-0273-01

引言

當(dāng)前，全球氣候變化特別顯著，人口也保持增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，能源問(wèn)題正在逐漸凸顯。這時(shí)有必要建設(shè)智能電網(wǎng)，將其作為本國(guó)的重要發(fā)展產(chǎn)業(yè)。中國(guó)地區(qū)發(fā)展不平衡，能源在我國(guó)的分布也不均衡。在建設(shè)智能電力網(wǎng)絡(luò)時(shí)，應(yīng)當(dāng)結(jié)合本國(guó)的基本國(guó)情，之后以此為基礎(chǔ)加以建設(shè)。外部條件的變化對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行和養(yǎng)護(hù)提出了較高的要求，人們開(kāi)始重視智能電力網(wǎng)絡(luò)此種發(fā)展模式。構(gòu)建智能電力網(wǎng)絡(luò)時(shí)，有計(jì)劃地引進(jìn)電力工程技術(shù)可以增快電網(wǎng)的建設(shè)速度。在智能電力網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建時(shí)應(yīng)用電力工程技術(shù)，可以節(jié)省能源、保障電力平穩(wěn)運(yùn)送、檢查系統(tǒng)產(chǎn)生的事故、解決能源消耗問(wèn)題，因此應(yīng)該明確電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)過(guò)程所起到的作用。

1 我國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)概述

隨著現(xiàn)代社會(huì)的不斷發(fā)展，電力在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民群眾生活水平的提高中扮演著越來(lái)越重要的角色。從一定程度上說(shuō)，電力工程和電網(wǎng)建設(shè)質(zhì)量的高低直接決定我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的速度和質(zhì)量，決定者我國(guó)人民群眾生產(chǎn)和生活的質(zhì)量和水平。但是，隨著人口的激增和大量化石能源的燃燒和使用，全球變暖導(dǎo)致的各類環(huán)境問(wèn)題也成為擺在人類面前的一項(xiàng)重大課題。因此，加強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)對(duì)于解目前的能源危機(jī)，轉(zhuǎn)變能源發(fā)展模式，促進(jìn)一系列相關(guān)產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展有著十分重要的建設(shè)性作用。作為世界上人口最多、能源消耗量較大的我國(guó)，加強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)不僅可以緩解目前緊張的能源現(xiàn)狀，更能為我國(guó)新型工業(yè)化建設(shè)提供重要的技術(shù)支持。我國(guó)國(guó)土面積廣大，地區(qū)發(fā)展十分不均衡，用電規(guī)模和用電高峰期分布不均衡。所以，我國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)必須要充分考慮我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的實(shí)際和各地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的特點(diǎn)，綜合考量、循序漸進(jìn)，有重點(diǎn)的推進(jìn)我國(guó)智能電網(wǎng)的建設(shè)。因此，我國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)應(yīng)該具有以下的特點(diǎn)：①綠色環(huán)保。智能電網(wǎng)應(yīng)該在最大程度上利用電網(wǎng)資源，最大程度上減少對(duì)環(huán)境造成的污染。②堅(jiān)固耐用。堅(jiān)固的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)能夠保證電網(wǎng)在惡劣的條件中能夠正常運(yùn)行，具有較強(qiáng)的惡劣天氣容忍度。③高度自動(dòng)化。作為智能電網(wǎng)重要標(biāo)志的高度自動(dòng)化可以在自動(dòng)解決電網(wǎng)運(yùn)行中出現(xiàn)的各種故障，使之能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)。④性價(jià)比高。智能電網(wǎng)采用先進(jìn)的電力工程技術(shù)，綜合降低電網(wǎng)的建造成本和運(yùn)營(yíng)成本，在有效供應(yīng)電能的基拙上切實(shí)提高經(jīng)濟(jì)效益。⑤良好的交互性。智能電網(wǎng)能夠打破以往電網(wǎng)使用中的單向傳輸模式，能夠根據(jù)用戶的具體要求提出有針對(duì)性的解決方案，切實(shí)提高服務(wù)質(zhì)量和用戶使用的滿意度。

2 電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)發(fā)展中的總體應(yīng)用

2.1 在電源部分中的應(yīng)用

探究得知，電力工程技術(shù)的首個(gè)功能是把接連不斷的電能提供給智能電力網(wǎng)絡(luò)，包含兩種電能類型：一種是直流電，另一種是交流電。其中，交流又包括兩種：一種是變頻交流，另一種是恒頻交流。在變電所的操作中，一方面能夠應(yīng)用直流電源，另一方面能夠應(yīng)用交流電源，而且能夠把高頻開(kāi)關(guān)電源應(yīng)用到所有類型的電腦中。

2.2 在供電過(guò)程中的應(yīng)用

由于智能電網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)工作狀態(tài)與電能的品質(zhì)有很高要求，所以在電網(wǎng)發(fā)展過(guò)程中，應(yīng)高度關(guān)注電能品質(zhì)與電網(wǎng)運(yùn)行的平穩(wěn)性，此就要求有機(jī)融合電力工程技術(shù)中的諧波管控技術(shù)與無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)。其中有兩種是具有代表性的設(shè)置：一種是薄型交流變換器，另一種是超導(dǎo)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)施。

2.3 在智能發(fā)電過(guò)程中的應(yīng)用

經(jīng)過(guò)調(diào)研剖析可以知道，這幾年，電力工程技術(shù)逐步被應(yīng)用到智能電網(wǎng)體系中，主要是通過(guò)電力、電子器件完成對(duì)電能的轉(zhuǎn)化與管控。應(yīng)用電力工程技術(shù)，有利于降低電量耗費(fèi)，另外，減少機(jī)電設(shè)施的應(yīng)用，提升工作效率。

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

3.1 高壓直流輸電技術(shù)

研究發(fā)現(xiàn)，在智能電網(wǎng)的直流輸送電力系統(tǒng)中，交流電仍然被應(yīng)用于諸多環(huán)節(jié)中。然而，在供配電運(yùn)行過(guò)程中，需要采用直流形式來(lái)傳輸電流。為了實(shí)現(xiàn)逆變或換流工序，需要充分發(fā)揮控制換流器的作用，應(yīng)用高壓直流輸電技術(shù)。換流器通常是應(yīng)用一些具有管段功能的原件，實(shí)現(xiàn)電力輸送的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。同時(shí)，還可以將本項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用在遠(yuǎn)距離的直流傳輸中，將電力輸送到一些偏遠(yuǎn)的地區(qū)。通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，我國(guó)已經(jīng)將高壓直流輸電技術(shù)廣泛應(yīng)用在遠(yuǎn)距離輸電中，并隨著時(shí)代的發(fā)展，還會(huì)在更大容量、更遠(yuǎn)距離的輸電工程中應(yīng)用本項(xiàng)技術(shù)。

3.2 質(zhì)量?jī)?yōu)化技術(shù)

從智能電網(wǎng)建設(shè)電能的角度來(lái)講，質(zhì)量?jī)?yōu)化是非常重要的東西。在智能電網(wǎng)建設(shè)過(guò)程中，對(duì)電能等級(jí)進(jìn)行合理劃分，并且應(yīng)用一系列的評(píng)估判定方法，促使其形成一個(gè)比較完善的體系；將經(jīng)濟(jì)性充分納入考慮范圍，對(duì)供用電的接口方式進(jìn)行合理確定。只有這樣才能夠合理構(gòu)建電能質(zhì)量評(píng)估體系和客戶評(píng)估體系。同時(shí)，在智能電網(wǎng)建設(shè)的過(guò)程中，要不斷改進(jìn)電力工程技術(shù)的法律、法規(guī)，促使智能網(wǎng)電網(wǎng)建設(shè)經(jīng)濟(jì)化、智能化的程度能得到發(fā)幅度的提升。

3.3 能源轉(zhuǎn)換技術(shù)

未來(lái)的能源發(fā)展方向影響著低碳性經(jīng)濟(jì)能源，就是把能源排放、污染、消耗量控制在最低。其核心就是進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換。同時(shí)應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù)加以創(chuàng)新，從而高效利用能源。目前，太陽(yáng)能和風(fēng)能被世界各國(guó)廣泛采用。我國(guó)電力部門也對(duì)此展開(kāi)了大量研究，并制定了發(fā)展方向，以便在智能電網(wǎng)中的、更好地應(yīng)用電力工程技術(shù)。

4 關(guān)鍵電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用

4.1 串聯(lián)補(bǔ)償中的工程應(yīng)用

伊馮500k V TCSC項(xiàng)目是國(guó)家發(fā)改委批準(zhǔn)的國(guó)家級(jí)科學(xué)研究項(xiàng)目。該項(xiàng)目是由C-EPRI Science & Technology Co.，Ltd建立，將伊馮500k V TCSC項(xiàng)目的限定功率由1460000k W提高至2500000k W，用于該項(xiàng)目的TCSC設(shè)備，都是由中國(guó)獨(dú)立設(shè)計(jì)、發(fā)展、組裝和調(diào)試的。這個(gè)設(shè)備的成功運(yùn)營(yíng)表明中國(guó)已經(jīng)精通了適應(yīng)高寒地區(qū)的全套大容量可控串補(bǔ)的技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)了HV TCSC的工業(yè)化應(yīng)用。

4.2 并聯(lián)補(bǔ)償?shù)墓こ虘?yīng)用

C-EPRI Science & Technology Co.，Ltd完成了無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)的研究，這一設(shè)備是中國(guó)裝機(jī)容量最大的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，而且成功將無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)用于運(yùn)營(yíng)之中。聯(lián)眾不銹鋼公司將無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備應(yīng)用在實(shí)際中。這些設(shè)備有效解決了由設(shè)備中的脈動(dòng)負(fù)載（像熔爐的特高壓電動(dòng)）引起的電力質(zhì)量問(wèn)題（問(wèn)題包括無(wú)功功率影響，電壓波動(dòng)和閃爍，將大量的逆序列和諧波注入電網(wǎng)中）。因此設(shè)備可確保工程安全運(yùn)營(yíng)，聯(lián)眾不銹鋼公司每年有2千萬(wàn)的經(jīng)濟(jì)利益。

4.3 常規(guī)電力技術(shù)的工程應(yīng)用

北京大型航空公司的電力負(fù)載對(duì)電壓驟降和短期的電源中斷造成的短暫電力質(zhì)量問(wèn)題很敏感。根據(jù)這家公司的實(shí)際情況，C-EPRI Science & Technology Co.，Ltd.安置兩個(gè)常規(guī)的電力設(shè)備，通過(guò)常規(guī)的電力技術(shù)解決電力質(zhì)量問(wèn)題。在成功運(yùn)營(yíng)后，這些設(shè)備有效地消除了電力質(zhì)量問(wèn)題。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，我國(guó)智能電網(wǎng)的建設(shè)有廣闊的發(fā)展機(jī)遇和發(fā)展空間，作為有極大潛力的電力工程技術(shù)在我國(guó)現(xiàn)代電網(wǎng)的建設(shè)中有著十分重大的意義。本文提出了電力工程在智能電網(wǎng)建設(shè)中的重要應(yīng)用。通過(guò)實(shí)例表明，電力工程技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)于促進(jìn)智能化電網(wǎng)的建設(shè)，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)以及提高經(jīng)濟(jì)效益具有重要作用。

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