智能電網(wǎng)在電力技術(shù)及電力系統(tǒng)規(guī)劃中的實踐探析

王越

摘要：隨著社會的發(fā)展，智能電網(wǎng)的建設(shè)受到越來越多的關(guān)注。電子電力技術(shù)在智能電網(wǎng)中的廣泛應(yīng)用，為電氣系統(tǒng)的可靠性、安全性和穩(wěn)定性提供了非常有效的保證。本文主要重于電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的實際應(yīng)用，目的是與大多數(shù)同行討論和研究。

關(guān)鍵詞：電力技術(shù);智能電網(wǎng);應(yīng)用

智能電網(wǎng)融合了多種現(xiàn)代技術(shù)，是一種新型的電網(wǎng)，可以提高效率，確保智能網(wǎng)絡(luò)的互操作性，并及時響應(yīng)市場和客戶，保證服務(wù)質(zhì)量技術(shù)，以最低的成本確保人類的最佳能源安全。從傳統(tǒng)的工業(yè)設(shè)備、能源質(zhì)量控制到新能源的發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域也逐漸發(fā)展起來，并已廣泛應(yīng)用于民用產(chǎn)品。因此，正確使用該技術(shù)是更好地構(gòu)建智能網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)。

一、智能電網(wǎng)的特點

智能電網(wǎng)相較于傳統(tǒng)電網(wǎng)最大的特點就是智能電網(wǎng)具有較強的自愈能力，在電力運營時能夠及時發(fā)現(xiàn)各種問題并且給予快速的正確解決，節(jié)省了大量人力物力，并且電力系統(tǒng)的安全性也得到了提高，對于用戶的影響也降到了最低。除此之外，智能電網(wǎng)還具有很強的互動性[1]。它會與用戶進行實時交流與溝通，及時發(fā)現(xiàn)問題，高效解決問題。讓整個電網(wǎng)系統(tǒng)的改進真正以用戶為中心，讓電力系統(tǒng)更加的人性化。在與用戶的溝通在過程中，智能電網(wǎng)會對每個用戶的實際用電量進行計算和統(tǒng)計，然后在電源輸出時會更加的合理，避免電力資源的浪費。在綠色發(fā)展方面，智能電網(wǎng)與當(dāng)前的最新科技進行結(jié)合，將使用綠色的可再生資源，緩解了電力資源目前對其他資源的巨大消耗，并且對于自然環(huán)境的影響微乎其微。由于采用了先進的計算機處理技術(shù)，對于電力的交易流通來說也變得方便快捷，電力資源的使用也會變得更加合理，因此智能電力系統(tǒng)相較于傳統(tǒng)電力系統(tǒng)來說具有很大的優(yōu)越性。我們應(yīng)該加快對于智能電網(wǎng)的建設(shè)腳步，爭取早日實現(xiàn)智能電網(wǎng)在我國的普及利用。

二、電子電力技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

（一）電子電力技術(shù)在發(fā)電過程中的應(yīng)用

第一，水電和風(fēng)力發(fā)電的應(yīng)用。例如，在蓄能泵站中，不同的出水口對應(yīng)于各個單元的機組最佳速度。如果水位增加或減少，將不可避免地導(dǎo)致設(shè)備的最佳速度發(fā)生變化。風(fēng)力發(fā)電與之相似，并且與風(fēng)速變化密切相關(guān)。風(fēng)電最明顯的特點是風(fēng)速變化快，不利于調(diào)節(jié)，交流發(fā)電機是風(fēng)能生產(chǎn)系統(tǒng)的中央電子設(shè)備。交流電的主要作用是整流和逆轉(zhuǎn)風(fēng)流，將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為勢能，并疊加轉(zhuǎn)子的速度以達到恒定的輸出頻率。

第二，太陽能生產(chǎn)的應(yīng)用。太陽能是光伏電站最重要的能源。從大功率太陽能生產(chǎn)的技術(shù)角度來看，無論是獨立系統(tǒng)還是并網(wǎng)系統(tǒng)，都必須處理由太陽能電池網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的直流電并將其轉(zhuǎn)換為交流電。盡管當(dāng)前的太陽能生產(chǎn)仍存在一些不穩(wěn)定和實際應(yīng)用問題，但是電子功率技術(shù)的應(yīng)用價值不可忽視。對于太陽能生產(chǎn)的實際問題，電子設(shè)備的應(yīng)用是最佳解決方案[2]。

（二）在微電網(wǎng)中并網(wǎng)的應(yīng)用

所謂微電網(wǎng)是指將分布式能源、儲能設(shè)備、功率變換器和保護裝置集成在一起的微配電發(fā)電系統(tǒng)。在太陽能、風(fēng)能、潮汐能和其他能源充沛的地方，以及發(fā)電能力充裕的地方，多余的電能可以直接發(fā)送到大型電網(wǎng)。在微陣列中，能量存儲裝置和分布式電源之間的連接可以通過多個轉(zhuǎn)換器或通過多個接口轉(zhuǎn)換器來實現(xiàn)。當(dāng)使用多個轉(zhuǎn)換器時，每個控制設(shè)備都獨立運行，并且需要某種通信協(xié)議才能相互配合，成本高、安全性差且通信不及時，將直接影響電源系統(tǒng)的性能。電力電子技術(shù)始終可以監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)兩側(cè)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，從而實現(xiàn)微電網(wǎng)調(diào)整發(fā)電電能的功能。通過改變由微電網(wǎng)產(chǎn)生的電能的頻率和峰值，在連接至微電網(wǎng)的過程中減小了對大電網(wǎng)的影響，并且形成了低損耗的至電網(wǎng)的連接。

（三）電子電力技術(shù)在傳輸過程中的應(yīng)用

在此階段，經(jīng)過長期的發(fā)展，中國電力系統(tǒng)中使用的轉(zhuǎn)換器可以有效地轉(zhuǎn)換電能，并同時執(zhí)行各種形式的電能轉(zhuǎn)換工作，從而提高配電的傳輸能力。高壓直流輸電技術(shù)包括使用高穩(wěn)定性直流電源進行長距離輸電。確實，直流電源的優(yōu)點是沒有電感和同步問題。因此，在長距離傳輸過程中，該技術(shù)的使用是有效的。減少電能損失，從而提高電力公司的運營效率。與傳統(tǒng)的直流傳輸相比，靈活的直流傳輸具有非常明顯的優(yōu)勢[3]。這項技術(shù)的應(yīng)用可以有效地增加交流網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，同時降低運輸電能的經(jīng)濟成本，具有島嶼電力供應(yīng)和城市食品的相關(guān)領(lǐng)域，被更廣泛地使用，并且其輸出電壓諧波和失真率相對較小?？梢愿淖冸娏?、電壓幅度、相位、頻率和形狀，從而更好地保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性[2]。靈活的電流傳輸技術(shù)的應(yīng)用還可以在較大范圍內(nèi)控制電力流，并有效防止線路級聯(lián)跳閘的發(fā)生，從而在一定程度上提高了智能電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性。此外，柔性交流輸電技術(shù)的市場認可度和范圍也在不斷增加，并且在歐洲，美國，日本和其他國家的超高壓輸電項目中發(fā)揮著重要作用。

（四）智能開關(guān)技術(shù)

能量開關(guān)技術(shù)是通過控制面板，電子元件等的應(yīng)用，由具有兩個開關(guān)和斷路功能的組件組成的，這些組件在控制和隔離電網(wǎng)故障方面起著有效作用。這種智能的開關(guān)控制方法可以防止因泄漏，過電流等引起的事故，也有利于電網(wǎng)的局部控制。具有比傳統(tǒng)開關(guān)更長的壽命和更高的工作頻率，但是由于中國的固態(tài)化，開關(guān)技術(shù)還不是很成熟，半導(dǎo)體開關(guān)也存在間隙，例如存在熱量。

結(jié)語：

在電力行業(yè)發(fā)展中，智能電網(wǎng)是其重要組成部分，其能在很大程度上解決電力技術(shù)及電力系統(tǒng)規(guī)劃中存在的各種問題。近年來，我國經(jīng)濟不斷發(fā)展，電力行業(yè)在國民經(jīng)濟發(fā)展中的作用不斷凸顯。為了充分發(fā)揮其重要作用，必須在我國電力行業(yè)中，尤其是電力技術(shù)及電力系統(tǒng)規(guī)劃中運用智能電網(wǎng)。

參考文獻：

[1]傅亞玲，胡曉陽.電力技術(shù)和電力系統(tǒng)規(guī)劃中智能電網(wǎng)的運用[J].百科論壇電子雜志，2020，000（003）：877.

[2]范海雯，徐怡，張沫然，等.智能電網(wǎng)在電力技術(shù)及電力系統(tǒng)規(guī)劃中的運用研究[J].電子測試，2020，000（003）：64-65，127.

[3]朱學(xué)勇.電力技術(shù)及電力系統(tǒng)規(guī)劃中智能電網(wǎng)的運用[J].華東科技（綜合），2020，000（002）：P.1-1.

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