電子電力技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

高崧耀

【摘要】：我國科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，帶動(dòng)了我國人民日常生活的信息化、自動(dòng)化發(fā)展。將科學(xué)技術(shù)運(yùn)用到電網(wǎng)建設(shè)中，有利于促進(jìn)智能電網(wǎng)的形成。先進(jìn)電力電子技術(shù)包括FACTS、直流輸電技術(shù)、電能技術(shù)、能量轉(zhuǎn)化技術(shù)。本文通過對(duì)先進(jìn)電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)上運(yùn)用的必然性進(jìn)行全面分析，并通過具體的先進(jìn)電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)的應(yīng)用說明該技術(shù)對(duì)智能電網(wǎng)的影響。

【關(guān)鍵詞】：電子電力技術(shù)；智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

1、導(dǎo)言

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展以及社會(huì)的快速進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)以及信息化水平的不斷提高與全球資源和環(huán)境問題的日益突出，使得我國電網(wǎng)的發(fā)展遇到了新的挑戰(zhàn)，為了能夠更好的迎接挑戰(zhàn)，適應(yīng)未來社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求，我們需要依靠現(xiàn)代信息、通信以及控制技術(shù)來積極的對(duì)智能電網(wǎng)進(jìn)行發(fā)展。以靈活交流輸電技術(shù)、高直流輸電技術(shù)以及定制電流技術(shù)和能量轉(zhuǎn)換技術(shù)作為代表性技術(shù)的電力電子技術(shù)成為了我國電網(wǎng)當(dāng)中智能電網(wǎng)建設(shè)的重要基礎(chǔ)以及技術(shù)手段，是保證我國國家電網(wǎng)能夠長遠(yuǎn)發(fā)展的一個(gè)戰(zhàn)略性技術(shù)手段。

2、的基本內(nèi)容

2.1電力電子功率半導(dǎo)體類器件

電力電子功率半導(dǎo)體類器件可以簡稱為電力電子器件，主要用于電能的轉(zhuǎn)換和控制電路中，根據(jù)控制的類型可以將其分為三種形式，不可控型電力電子器件、半控型電力電子器件以及全控型電力電子器件。半控型的電力電子器件內(nèi)部的晶閘管是由半控器件構(gòu)成的，它具有很強(qiáng)的電壓承受能力，允許的最大電壓是三種器件中最高的。

2.2電力電子對(duì)不同電路的控制

在通常情況下，工業(yè)電能的變換及控制是通過功率半導(dǎo)體器件來實(shí)現(xiàn)的，因此，工業(yè)電能是電子電路的針對(duì)目標(biāo)，其最終目標(biāo)是使電能損耗降到最低。在實(shí)際工作情況下，電力電子器件通過控制其開關(guān)狀態(tài)來減少電能損耗。

2.3電力電子變換器

電力電子器件是電力電子變換器的核心部分，搭建完善的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)電力電子變換器有效控制電能的前提條件，所謂電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，便是電力電子器件集成為單個(gè)電路的過程，在該過程之中要結(jié)合器件的特點(diǎn)來有規(guī)律地分類與排列，在電力電子變換器設(shè)計(jì)過程中，可以利用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)化環(huán)節(jié)來給不同元件來選擇合理位置，從而實(shí)現(xiàn)電能控制的高標(biāo)準(zhǔn)。

3、運(yùn)用在智能電網(wǎng)中優(yōu)勢

3.1優(yōu)化電網(wǎng)、保障安全的需求

智能電網(wǎng)系統(tǒng)是比較復(fù)雜的，電網(wǎng)需要具有良好的適應(yīng)能力與靈活的反應(yīng)能力，才能夠滿足用戶與環(huán)境、系統(tǒng)變化等要求，而這一點(diǎn)可以通過利用電力電子技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)前，我們國家尚十分欠缺電網(wǎng)架構(gòu)方面的能力，實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)功能大力提升的道路還比較長遠(yuǎn)，因此，對(duì)電網(wǎng)展開優(yōu)化研究的力度需要不斷地增強(qiáng)，就全世界范圍來講，在不久的將來，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的智能化與自動(dòng)化將是大勢所趨，所以，推進(jìn)先進(jìn)電力電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用將成為必然。

3.2運(yùn)用電力電子技術(shù)的優(yōu)勢

電力企業(yè)要想在資源相對(duì)比較缺乏的今天獲得持續(xù)、全面的發(fā)展，需要通過使用先進(jìn)科技來使自身模式得以改善。在智能電網(wǎng)中科學(xué)應(yīng)用電力電子技術(shù)，既可以實(shí)現(xiàn)預(yù)測與可控制再生能源的控制及調(diào)度，可再生能源的發(fā)展，從而確保電網(wǎng)的清潔高效。除此之外，確保電網(wǎng)的可靠性以及經(jīng)濟(jì)性，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模電網(wǎng)的完善也離不開電力電子技術(shù)的支持。

4、關(guān)于電子電力技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

目前隨著我國科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，新型的電子電力技術(shù)已逐步得到了很好的發(fā)展及應(yīng)用。在當(dāng)前電力發(fā)展環(huán)境下，應(yīng)用較為成熟的包括以下三種技術(shù)。如可通過FACTS技術(shù)的應(yīng)用，增強(qiáng)對(duì)電壓，電流和功率的可控性，增大電力傳輸能力；再者利用SVC技術(shù)可保證系統(tǒng)電壓穩(wěn)定、增強(qiáng)輸送能力，提升智能電網(wǎng)性能；最后基于TCSC技術(shù)的電網(wǎng)明顯提升了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提升了輸送能力。

4.1電子電力技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用可強(qiáng)化電網(wǎng)之中的安全管理。前面提到，我國智能化電網(wǎng)的主要理念關(guān)注對(duì)電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)管理及控制，其應(yīng)用可實(shí)現(xiàn)對(duì)各突發(fā)情況的快速檢測與處理。而基于電子電力技術(shù)在智能化電網(wǎng)中的應(yīng)用可有效的對(duì)智能電網(wǎng)中存在的不足進(jìn)行補(bǔ)充，在一定程度上提高了電網(wǎng)的安全使用性能，有利于電力部門實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)監(jiān)管，有益于電力部門對(duì)輸電故障的技術(shù)處理與維護(hù)，對(duì)提升電網(wǎng)對(duì)輸電線路中的意外突發(fā)事故的控制能力具有積極地作用。

4.2電子電力技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用改善了當(dāng)前電力市場需求。前面提到，在我國智能化電網(wǎng)的改造方面強(qiáng)調(diào)用電與供電互動(dòng)的模式；同時(shí)，隨著社會(huì)的進(jìn)步，電能使用質(zhì)量越發(fā)引起人們的普遍關(guān)注，用電及供電安全已經(jīng)成為人們對(duì)電能最基本的要求。而隨著社會(huì)的發(fā)展，供電單位和用電用戶之間的交流會(huì)變得越來越密切，其頻率也越來越高，因此，提高電能使用率對(duì)于人們電能使用來講非常重要，同時(shí)這也是這些年來急需解決的主要問題。而電子電力技術(shù)在電網(wǎng)中的普遍使用，可在有效提高供電效率，改善供電與用電之間的關(guān)系，對(duì)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量供電具有重要的意義與價(jià)值。

4.3電子電力技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用可保障電網(wǎng)的可靠性。伴隨著我國電子工業(yè)的高速發(fā)展，電子電力技術(shù)也得到了技術(shù)的突破及應(yīng)用。由于目前電子電力技術(shù)的在電網(wǎng)中的應(yīng)用所帶來的好處越來越多，如何將電子電力技術(shù)在智能電網(wǎng)中得到很好地應(yīng)用逐漸得到了人們的關(guān)注，也取得了一定的應(yīng)用成績。如電子電力技術(shù)在現(xiàn)代電網(wǎng)中應(yīng)用在一定程度上使得現(xiàn)代電網(wǎng)的綜合性能得到了提升，使得電力輸送能力更加的安全與問題，有利于電網(wǎng)的可靠運(yùn)行，為實(shí)現(xiàn)用戶的安全穩(wěn)定用電提供保障。

5、結(jié)語

靈活交流輸電設(shè)備、靈活的交流輸電技術(shù)、特高壓直流輸電技術(shù)、柔性直流技術(shù)、電能質(zhì)量技術(shù)、能量轉(zhuǎn)化技術(shù)這些技術(shù)和設(shè)備在智能電網(wǎng)中的廣泛運(yùn)用使電網(wǎng)運(yùn)行更加穩(wěn)定、電網(wǎng)電壓趨于平穩(wěn)、電網(wǎng)工作日趨智能、電能資源逐漸豐富。由此可見，發(fā)展先進(jìn)的電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用是發(fā)展我國智能電網(wǎng)的必要手段，同時(shí)也是保障我國能源安全的基礎(chǔ)。

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