李學(xué)弘 黎穎詩
摘 要:伴隨著社會(huì)的不斷發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,智能電網(wǎng)的運(yùn)用越發(fā)廣泛,電網(wǎng)系統(tǒng)的自動(dòng)化進(jìn)程也隨之持續(xù)加速,若想順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展,應(yīng)當(dāng)盡可能快地使電網(wǎng)的智能化得以實(shí)現(xiàn),如此便需要對(duì)電力電子技術(shù)加以重視,始終強(qiáng)調(diào)在智能電網(wǎng)當(dāng)中電力電子技術(shù)的運(yùn)用,其為智能電網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵所在。本文主要對(duì)國內(nèi)智能電網(wǎng)技術(shù)要點(diǎn)與發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了簡要的概述,分析了在智能電網(wǎng)當(dāng)中電力電子技術(shù)所能發(fā)揮的作用,并對(duì)電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用進(jìn)行了一系列的探討。
關(guān)鍵詞:智能電網(wǎng);電力電子技術(shù);應(yīng)用
中圖分類號(hào):TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1004-7344(2018)30-0115-02
引 言
伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,對(duì)于電力能源的需要也越來越大,為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展打下了相對(duì)重要的物質(zhì)文明方面的基礎(chǔ)。自國內(nèi)實(shí)行改革開放如此相對(duì)重大的歷史決策后,電力行業(yè)取得了較大的發(fā)展,以引進(jìn)與借鑒國外的先進(jìn)技術(shù)的方式,提升了國內(nèi)電能的使用效率。目前國民經(jīng)濟(jì)的各大領(lǐng)域已和電力有了相對(duì)密切的聯(lián)系,類屬相對(duì)主要的動(dòng)力形式,在人們的日常生活生產(chǎn)、交通及通信等領(lǐng)域當(dāng)中均獲得了廣泛的運(yùn)用與推廣。所以,對(duì)于在智能電網(wǎng)當(dāng)中的電力電子技術(shù)運(yùn)用方面的研究十分重要。
1 國內(nèi)智能電網(wǎng)技術(shù)要點(diǎn)與發(fā)展現(xiàn)狀
智能電網(wǎng)作為由原來的配電基礎(chǔ)設(shè)備與計(jì)算機(jī)技術(shù)及信息技術(shù)等共同構(gòu)成的新型電網(wǎng)系統(tǒng)。具備降低輸電網(wǎng)電力能源的浪費(fèi),降低對(duì)于環(huán)境的影響,提高電力供給的安全性,提升能源利用率等優(yōu)勢(shì)。按照國內(nèi)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀,國內(nèi)有關(guān)智能電網(wǎng)技術(shù)方面的要求應(yīng)當(dāng)具有以下特點(diǎn):①應(yīng)當(dāng)確保低污染性,在智能電網(wǎng)當(dāng)中大規(guī)模運(yùn)用可再生資源能夠降低它對(duì)環(huán)境造成的影響,防止各種氣候?qū)τ陔娋W(wǎng)的干預(yù);然后還應(yīng)當(dāng)擁有自動(dòng)診斷的能力所在,運(yùn)用其本身的智能化,確保電網(wǎng)能夠進(jìn)行相對(duì)自主的調(diào)節(jié),對(duì)當(dāng)中存有的困難進(jìn)行自主的恢復(fù)與自主的檢測(cè)等;②保證智能電網(wǎng)的交互性,對(duì)于客戶與市場可以做出相對(duì)及時(shí)的響應(yīng),提升服務(wù)技術(shù)的水平;③保證其的經(jīng)濟(jì)性所在,盡量做到使用最低的成本為人們提供最佳的能源保證。于此同時(shí),應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步地對(duì)于智能化的電網(wǎng)設(shè)施進(jìn)行探討研究。對(duì)于可再生能源的網(wǎng)絡(luò)連接運(yùn)營技術(shù)及雙面交互式的自主控制技術(shù)等,均應(yīng)當(dāng)保持高度的重視,相關(guān)電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)當(dāng)中的應(yīng)用如圖1所示。
2 電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)當(dāng)中的作用
盡管國內(nèi)的電網(wǎng)技術(shù)已進(jìn)入發(fā)展的過程,然而依然處在發(fā)展的初期,在該過程當(dāng)中仍然有很多的問題存在,該種情況暫時(shí)難以順應(yīng)目前經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,難以達(dá)到目前社會(huì)的要求,因此,在有關(guān)電網(wǎng)的發(fā)展當(dāng)中便需要對(duì)于電力電子技術(shù)的運(yùn)用進(jìn)行相應(yīng)的加強(qiáng),增強(qiáng)電力電子技術(shù)的運(yùn)用為智能電網(wǎng)的發(fā)展提供保證。僅有在智能電網(wǎng)當(dāng)中運(yùn)用電力電子技術(shù)方能保證電網(wǎng)發(fā)展的安全性,同時(shí)電網(wǎng)的安全運(yùn)行也可以取得較好的維護(hù),完善智能電網(wǎng)的發(fā)展,達(dá)到社會(huì)的需要。
2.1 優(yōu)化資源的配置
資源的消耗已成為目前社會(huì)關(guān)注的一大重點(diǎn)問題,我國作為一個(gè)人口大國,所需消耗的能源也十分之大,盡管在電能上還未出現(xiàn)過資源短缺的情形,然而能源的消耗對(duì)于環(huán)境的壓力卻是十分之大的,電力能源類屬可再生清潔能源,因此應(yīng)當(dāng)在目前社會(huì)高度注重環(huán)境保護(hù)的狀況下應(yīng)用電力電子技術(shù)建造智能電網(wǎng),完善電力能源,確保能源的可再生利用。分散性、大規(guī)模的可再生資源所固有的不確定性、間歇性等方面的問題,對(duì)于電網(wǎng)的穩(wěn)定安全運(yùn)轉(zhuǎn)有了更高的需要。以建造智能電網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)可控制、可預(yù)測(cè)的可再生資源的發(fā)電控制和調(diào)度,是推動(dòng)可再生資源發(fā)展的基本所在。運(yùn)用電力電子技術(shù)能夠確??稍偕Y源發(fā)電的遠(yuǎn)距離輸送及分布式、大規(guī)模接入,使智能電網(wǎng)對(duì)于可再生資源具備適應(yīng)性與容納性,進(jìn)而為高效應(yīng)對(duì)全球氣候的改變所帶來的挑戰(zhàn)及提升清潔能源的比重奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
2.2 電能輸出質(zhì)量的改善
伴隨著國內(nèi)社會(huì)的不斷進(jìn)步與經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,人民的生活質(zhì)量也隨之持續(xù)提升,造成越發(fā)多的企業(yè)設(shè)施等對(duì)于電力能源的需要越大。倘若電網(wǎng)系統(tǒng)的電力能源的輸出難以保持穩(wěn)定的狀態(tài),質(zhì)量也無法取得保證,進(jìn)而會(huì)對(duì)社會(huì)的發(fā)展產(chǎn)生巨大的影響。為確保電力能源的穩(wěn)定性與輸出質(zhì)量,應(yīng)當(dāng)在當(dāng)中運(yùn)用電力電子技術(shù),對(duì)于電網(wǎng)的能量進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn),同時(shí)展開相對(duì)合理的配置,方可確保輸出電力能源的穩(wěn)定性,進(jìn)而提升電力能源輸出的效率,為國內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來了巨大的幫助。
2.3 維護(hù)智能電網(wǎng)的穩(wěn)定性
伴隨著電力技術(shù)的迅速發(fā)展,其的運(yùn)用范圍也越發(fā)廣泛,然而在智能電網(wǎng)當(dāng)中的運(yùn)用仍然存在一定的不足,許多電力公司均未對(duì)電力電子技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用來對(duì)智能電網(wǎng)的穩(wěn)定性進(jìn)行較大規(guī)模的把控。然而在各大行業(yè)當(dāng)中,始終應(yīng)當(dāng)將安全擺在首要位置,所以在電網(wǎng)的發(fā)展當(dāng)中的電網(wǎng)安全占有著十分重要的位置。僅有對(duì)智能電網(wǎng)的穩(wěn)定性加以保障,方可對(duì)于系統(tǒng)當(dāng)中存有的問題展開較為高效的處理,而電力電子技術(shù)也能對(duì)于智能化電網(wǎng)的穩(wěn)定性當(dāng)中存有的問題展開較為高效的處理。當(dāng)前國內(nèi)電網(wǎng)發(fā)展的方向始終為智能化,伴隨著智能電網(wǎng)的不斷發(fā)展,其內(nèi)容與結(jié)構(gòu)便會(huì)越發(fā)復(fù)雜,而電力電子技術(shù)的存在為智能化電網(wǎng)的發(fā)展提供了相對(duì)重要的保證。再加之自然災(zāi)害會(huì)對(duì)智能電網(wǎng)造成影響,因此,對(duì)于往后的智能電網(wǎng)發(fā)展需求而言,勢(shì)必要對(duì)電力電子技術(shù)進(jìn)行大規(guī)模的運(yùn)用,保證智能電網(wǎng)的穩(wěn)定性所在,防止危險(xiǎn)事件的產(chǎn)生,有關(guān)10kV DVR設(shè)備的主要參數(shù)如表1所示。
3 電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用
3.1 在變電環(huán)節(jié)的應(yīng)用
就智能電網(wǎng)當(dāng)中的變電環(huán)節(jié)而言,其主要為在變電站當(dāng)中運(yùn)用有關(guān)技術(shù),在電力電子技術(shù)的帶動(dòng)下變電站已逐漸向著數(shù)字化的方向展開發(fā)展,伴隨著電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展,變電站在往后的發(fā)展當(dāng)中便可使信息的共享運(yùn)用得以實(shí)現(xiàn),針對(duì)變電站的數(shù)字化運(yùn)用而言,其能夠較為高效地使信息化與智能化的一步到位得以實(shí)現(xiàn),如制定數(shù)字展示環(huán)節(jié)與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),運(yùn)用電力電子技術(shù)對(duì)數(shù)字進(jìn)行較為高效地整理與分析,運(yùn)用光電技術(shù)展開相應(yīng)的驅(qū)動(dòng),運(yùn)用數(shù)字編程對(duì)變電站系統(tǒng)進(jìn)行重新建設(shè)。
3.2 在輸電環(huán)節(jié)的應(yīng)用
針對(duì)智能電網(wǎng)當(dāng)中的輸電環(huán)節(jié)而言,其一般會(huì)牽涉到許多的參數(shù),輸電方式包括柔性直流輸電方式、高壓直流輸電方式。電力電子技術(shù)在輸電環(huán)節(jié)當(dāng)中的運(yùn)用是十分有必要的,運(yùn)用該技術(shù)可以較為高效地對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)合,對(duì)于電力系統(tǒng)的控制依據(jù)具體的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況來進(jìn)行,保證智能電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)控方面的基礎(chǔ)功能,如此便可以對(duì)智能電網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定程度進(jìn)行較大提高,進(jìn)而確保了電力能源的輸送水平。
3.3 在能源存儲(chǔ)環(huán)節(jié)的應(yīng)用
電能作為可再生資源的重要構(gòu)成部分,運(yùn)用光能與風(fēng)能可以使電力能源的綠色運(yùn)用得到進(jìn)一步的實(shí)現(xiàn),針對(duì)往后的發(fā)展有著十分重要的作用,能夠較為充分地對(duì)資源的重復(fù)利用進(jìn)行保障。因?yàn)槟壳翱稍偕茉吹倪\(yùn)用仍然不夠全面,仍然有許多不確定性要素的存在,所以,在實(shí)際的運(yùn)用當(dāng)中必須要對(duì)有關(guān)調(diào)節(jié)負(fù)載關(guān)系的相關(guān)工作進(jìn)行相對(duì)充分的注重。針對(duì)有關(guān)能源存儲(chǔ)的環(huán)節(jié)而言,實(shí)際的操作程序指的是先利用擁有較大功率的變換器,對(duì)變換器進(jìn)行運(yùn)用以較為高效地對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行連接,把光能與風(fēng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏δ茉?,同時(shí),把電壓源和存儲(chǔ)設(shè)施進(jìn)行連接,如此方能使電力能源得以實(shí)現(xiàn)。
3.4 在發(fā)電環(huán)節(jié)的應(yīng)用
目前,社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展無法脫離對(duì)于能源的持久運(yùn)用,怎樣較為高效地實(shí)現(xiàn)有關(guān)能源的持久運(yùn)用也是目前國內(nèi)智能電網(wǎng)發(fā)展所面對(duì)的重大挑戰(zhàn)。目前,國內(nèi)正處于全力以赴地促進(jìn)智能電網(wǎng)的建立的階段,針對(duì)節(jié)約能源的目標(biāo)而言,以運(yùn)用電力電子技術(shù)的方式能夠使其得到相對(duì)較好的實(shí)現(xiàn),于此同時(shí),運(yùn)用電力電子技術(shù)能夠較好地發(fā)揮保護(hù)環(huán)境的作用。在運(yùn)用電力電子技術(shù)的過程當(dāng)中,應(yīng)當(dāng)結(jié)合其他的能源展開相對(duì)充分的注重,對(duì)電力電子技術(shù)的更好運(yùn)用進(jìn)行相對(duì)充分的保證。目前,電力系統(tǒng)和電力電子技術(shù)有機(jī)融合衍生出柔性交流輸電FACTS,該技術(shù)能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的有關(guān)參數(shù)進(jìn)行進(jìn)一步地把控。于此同時(shí),運(yùn)用太陽能與風(fēng)能等可再生能源展開發(fā)電方面的工作,在發(fā)電的環(huán)節(jié)當(dāng)中運(yùn)用電力電子技術(shù)能夠使智能電網(wǎng)當(dāng)中納入電機(jī)組得以實(shí)現(xiàn),對(duì)于電池展開更具把握的控制,如此便能使智能電網(wǎng)當(dāng)中的電力能源控制得以充分保證,保證智能電網(wǎng)的電力供給的穩(wěn)定性獲得基礎(chǔ)的保障。
4 結(jié)束語
總而言之,在智能電網(wǎng)當(dāng)中運(yùn)用電力電子技術(shù)不僅是時(shí)代發(fā)展的需要,同時(shí)還是智能電網(wǎng)發(fā)展趨向所需要的,在智能電網(wǎng)當(dāng)中運(yùn)用電力電子技術(shù)還關(guān)系著智能電網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)的效益和安全,甚至對(duì)于有關(guān)環(huán)境的保護(hù)與企業(yè)的經(jīng)營均有著不容忽略的作用。因此,在有關(guān)智能電網(wǎng)的發(fā)展過程當(dāng)中應(yīng)當(dāng)高度注重有關(guān)電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)當(dāng)中的運(yùn)用,進(jìn)而健全智能電網(wǎng)的發(fā)展。
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收稿日期:2018-9-14