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摘要:信息化、自动化和数字化是现代化智能电网的发展方向,但是目前最重要的一项智能电网执行技术方式就是现金的电力电子技术,将先进的电力电子应用在智能电网中不仅要考虑电网的安全,也要考虑今后电力市场的发展需求。本篇文章对电力电子技术的普遍性和在智能电网中应用先进电力电子技术的具体方式进行了简单介绍。
关键词:电力电子技术;智能电网;具体应用
我国社会经济在全面发展的同时,不断处于提升阶段的还有知识信息化和科学技术水平,与此同时,环境冲突在全世界范围内也在不断激化,而且资源问题也逐步尖锐化。在此期间电网的发展进程也在面临着前所未有的挑战。对现代化的科学掌控技术和信息通讯功能展开最大程度的使用是目前电力事业发展的最要目的,为智能电网今后的发展方向提供帮助,这也是适应现代化社会经济背景和环境的可长远发展目标的主要方式。在此基础上,我国电网企业将自动化、信息化和数字化建设作为发展目标,对我国的资源配置加大优化力度,增强我国社会发展的辅助性能,从而使可持续发展目标全方位实现。
一、先进的电力电子技术对智能电网的重要作用
1先进的电力电子技术可对电网进行优化、确保大电网安全运行。智能电网隶属互动系统范畴,电网对系统的变化、用户的要求以及环境变更等标准的适应能力非常好,而能够为电网提供迅速反应以及针对性措施的电力电子技术。目前电力电子技术在我国电网应用过程中经历过多样式的自主创新,并且在HVDC、FACTS等相关行业中开始进入培养状态,在提升电网输配电能力、改进电网电能品质、减少故障损失以及加快故障修护速度等方面获得了一些效果。
2先进的电力电子技术可推动可再生资源有效利用
我国东北、华北以及西北地区是我国大陆风能和光伏发电资源主要分布区域,在2020年我国风力发电将达到100-150GW、光伏发电将达到20GW的巨大规模,其中,风力发电将千万千瓦级作为主要集中开发基地,而分散接入和规模开发共存是太阳能光伏发电主要呈现出来的特点。规模大、分散性强的可再生资源存在间歇性、不确定性等问题,并且对电网的安全稳定运行状态提出了更加严格的要求。通过创建智能电网,可再生能源发电调度和控制都能够实现可预测性和可控性,也是推动可再生能源发展的前提条件。
3先进的电力电子技术可改善电网电能品质和电力市场需求
伴随这经济社会的持续发展和科学技术的全面提升,社会工业水平逐渐提升,而电能质量也受到高度重视。电能质量受到大规模风电场、光伏发电站、微型电网等并网方式和电铁挂网运行的严重影响。根据相关统计数据显示,电能因质量不达标每年可为美国带来上千亿美元的损失。
4先进的电力电子技术可确保电网电力电子装置可靠性能
在电力系统中,电力电子技术得到了非常广泛的应用,并获得了较高的发展效果,但是电力电子装置所具备的可靠性和经济性评估系统并未得到的大范围使用。目前需要迫切解决的实际问题就是面对电力电子在展开大范围安装期间电网的适应性和电力电子安装所带来的经济效益应该如何给予评断。智能电网中安全使用电力电子技术是非常重要的一项课题,由于在智能电网对电力电子换流技术进行大量使用,因此谐波不稳以及电机自激扭振同步进行或谐振次同步等问题在系统中时有发生,于电力电子和HVDC系统中属于严重问题,国内也开始对其展开相关研究。
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5先进的电力电子技术可研究节能减排技术
全国电力企业节能减排工作接受国家电力电管委员会、国家改革发展委员会、国家能源局的监督检查之后,结果显示,要实现电力企业节能减排工作是一项时间周期长、非常艰巨的任务,随着国家对清洁能源的需求量越来越大,对环境的要求标准逐步提高,变流器技术这个难题必须利用电力电子技术所具备的跨越式发展方式来解决,经过对比较可靠的电力电子设备进行大力使用从而使输电线路的输送电力能力得以提升,经过对超级电容量进行研制从而大力推广使用动力汽车、电动汽车。
二、在智能电网中应用FACTS技术
1在智能电网中应用SVC技术
灵活交流输电设备的典范当属SVC技术,其主要具备调整系统电压、保持电压稳定性能;掌控无功潮流、提升输送性能;将无功功率提供给直流换流器;提升系统的静态和暂态稳定性从而加强对系统低频震荡的阻力等作用。SVC技术在解决我国电网输电难题中发挥着重要作用。我国于20世纪80年代从国外一共引入了6套SVC装备电网,在国家电网工作的支持下,由中国电力科研院自主研发的辽宁鞍山红一变100Mvar SVC示范工程开始正式投入运行状态,这象征着SVC系统设计制造技术已经完全被我国掌控。随后,我国电力系统对SVC大力推广使用体现在3套SVC装置在川渝电网顺利投入运行状态。无功补偿和潮流优化是SVC技术所独具的功能,而且可将电网的输电技能以及电能输送效能得到相应提升、电网的安全稳定性以及电能品质得到改善,并且各等级电网都可使用。
2智能电网应用TCSC技术
可控串补技术是建立在普通串补技术发展而来的灵活性较高的交流输电技术,晶闸管阀、金属氧化物限压器以及电容器组和阻尼器是可控传布技术主要组成零件。不仅现有线路的输送能力可得到提升、还能增强系统稳定性能,还能有效避免系统低频震荡、控制次同步谐振、对统运行方式进行优化和降低输电损耗程度,在20世纪90年代我国开始对可控串补技术展开系统性研究,并且在2004年底我国独自建立的首个国产化TCSC工程开始正式投入使用,因此在世界上我国成为排名第四的全面掌控可控串补设计制造技术的国家,伊冯500kV可控串补技术于2007年10月份投入运营,其也是当代世界上具有最大容量、最高额定电压的可控串补设备。
3智能电网应用FACTS技术
一些全新的问题在伴随着我国电网规模的不断扩充而逐渐显现,例如系统短路电流超标、超高压/特高压线路容性充电功率比较高等,同时在全控型器件FACTS设备持续发展基础上,客观推动了FACTS技术在我国的进一步使用。我国首套50Mvar链式STATCOM于2006年在上海正式投入运营。
三、智能电网应用能量转换技术
今后社会发展方向主要围绕低能耗、低污染以及低排放为基础的低碳经济进行,创新和应用能量转换技术是其核心技术之一。当前国际上的能量转换技术主要将利用风能、太阳能等可再生资源作为研究重点,该技术研究最早在国外进行,能源转换领域的新型技术的研究发展过程比较快。由于不断对间歇式能源的控制运行技术进行深入研究,效果非常明显。我国现阶段正在致力于研究轨道交通能源返回系统,抽水蓄能气动变频技术和风力发电机组变流器控制等技术,我国已经掌握了风力发电机组变流器控制技术的核心技术。
结束语
先进的电力电子技术可以对电网进行加强和优化,以此来确保大电网能够在安全稳定状态下运行,推进对可再生能源的有效利用效率,对电网电能质量加以改善,确保电力系统电子设备的安全性能和节能减排技术的深入研究,也是我国智能电网得以顺利建设的重要基础和的方式。推动先进电力电子技术的发展历程,是保障我国电网长远发展的重要策略。
参考文献
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[3]尹晓峰.刍议先进电力电子技术在智能电网中的应用[J].电子世界,2016(09):118.
[4]周海波.电力电子技术在智能电网中的应用研究[J].电子制作,2014(16):231-232.
论文作者:祁加丽
论文发表刊物:《新材料.新装饰》2018年3月下
论文发表时间:2018/9/11
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