中国电子科技集团第三十八研究所 安徽省合肥市 230001
摘要：信息化时代的到来为配电网系统的高效、平稳运行创造了便利条件，通过互联与网络化技术可以实现装备间的有效互联，在协调运行的基础上，提升了装备的运行效率和管理效率。基于此，本文首先从元件、变换器以及电子装备系统等方面介绍了电力电子装备的组成要素，其次从功率接口、路由器以及操作系统等方面对配电网电力电子装备的互联与网络化技术进行了详细分析。
关键词：配电网；互联与网络化技术；电力电子装备
前言：在现阶段我国的配电网系统中，电力电子技术的应用非常广泛，使得大容量变换器拥有能量双向或多向的流动能力，同时，还能够实现各种电能形式的调控、管理。电子技术与通信技术的结合改变了电力电子装备体系，形成一套集成性的电力系统，该系统的核心技术便是网络化技术，该技术的应用在很大程度上促进了我国配电网以及用户端的发展。
一、电力电子装备技术
电力电子装备技术主要指的是通过电力电子装备，改变配电网中电能的技术，实现电力电子装备技术在配电网中的应用，需要注意以下三个方面的技术：
1.1半导体开关器件
在电力电子装备技术中，该器件是整个技术系统中的基础与核心，半导体开关器件的性能对电力电子装备技术的实现至关重要。因此，在选择器件的过程中，需要注意材料与工艺这两个方面。电子器件的工作温度一直是制约其技术发展的重要因素，近年来，随着科学技术的不断进步，很多新型的半导体材料也逐渐走入到了人们的视线中。半导体器件制作、加工工艺不断进步，使得半导体开关器件开关速度提升，开关损耗和驱动动率不断降低，而绝缘材料与一些磁性元件的运用与改善，也能够在很大程度上降低器件产生的能耗，缩小器件的体积，节约空间。
1.2变换器
变换器是电能功率的处理器，将一种频率、幅值的输入电能转变为另一种频率、幅值的电能，促使电能可以完全适用用户端和配电网。变换器技术不断前进发展，目前人们己经研究出了大量的拓扑结构，从而实现了对双向甚至多项电能流动的控制，当前变换器的效率达到了前所未有的高度，甚至达到了99%的超高效率，在大功率系统中，变换器已经能够实现对系统中电压与电流的妥善处理，通过将变换器串联或者并联，这便能够达到与配电网实际容量相匹配的目的。
1.3电力电子系统
大型的电力电子系统一般需要多个变换器和辅助电路一起构成电力电子系统。因为系统的规模一般较大，一个控制器不可能处理，所以需多个控制器一同运行，而且大多是分层结构，分为系统控制器和交换器控制器。前者一般只有一个，后者可以有多个，前者可以与每个变换器控制器进行通信。
二、配电网电力电子装备互联与网络技术
2.1配电网电力电子装备互联
针对一般的配电网，电子电力装备一般可以看做是多个节点，而每个节点的互联方式则需要利用信息技术与网络技术进行实现。而且通信系统还会对各个节点的电能情况参数进行获取，同时下达相应的指令，以保证全面协调整个网络中电力电子装备的运作，也能够实现配电网调试管控的灵活性与科学性。
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2.2电网电力电子装备的网络技术
2.2.1随插随用的功率端口
这类端口的作用就是将不同的电气设施、发电设施通过端口与配电网络实现连接，虽然各个设备的电能要求存在差异性，而通过功率端口这可以保证电能改变为功能，进而实现设备的电能在输入过程中会自动改变为符合电网规格的类型，而随插随用的功率端口本质就是一个电力电子装备，而且其本身还能实现信息交流，网络互连，信息变式以及信息传输等作用，同时也受到系统命令的调控。
2.2.2能量路由设备
整个设备属于配电网的职能管理系统的组成，而其关键的效用可以分为多个方面，第一方面，能量多向流动，即如高压配电与抵押配电网络的连接，而且能够为低压配电网供给直流主线，以方便可再生能量的电力电子装备运作；第二方面，通过端口提交关于各个电网装备运作的参数，同时对这些参数进行研究，并且提出相应的调整命令，而且通过能量录音设备可以稳定电网电压，实现抵押穿透，阻断异常电流；第三方面，路由设备的等级与功率差异可以满足各类人员的需求。
2.2.3标准操作体系
标准操作体系本质就是网络协议表现，而其能有效管控配电网中的一切功率端口与能量路由设备，而且能够协助网络对设备信息进行收集、监测、鉴别，进而保证协调操控流程。而且基本的能量转换和输送功能已经实现，但是通信功能尚且需要进行完善，特别是对一些智能化电力设置的通信调控，如智能电压表、智能电流表等等。
三、电力电子技术在配电网系统中的应用
随着时代快速发展，人们的生活质量也在逐渐的提高，电力用户对电能质量的要求也越来越高。人们在用电过程中要求供电不断、电压波动较小，还有一些用户在用电中要求电压波形近与正弦形，不会受到任何撒布的干扰，如果出现电压不稳现象，需要不受故障波动的而影响用户的生活。针对这些问题，我国供电部门一直在不断的研究。
3.1用户用电
美国早在90年代就提出了专业的“用户电力”概念。用户用电的主义含义是指电力电子技术在设计计算和现代通信仪器时的主要成就，按照制定的标准来满足配电系统的可靠性与电力质量的要求。同时“用户用电”还被人们称作为“制定的电力”，要想将电力电子技术在配电网更好的应用需要将电力电子技术落实到配电自动化系统中，从而提高用电质量。要想更好的提高用电质量还需要注意喷点系统用电源投入，发生故障需要及时解决，在故障解决之后需要将普通的开关切换到备用的电源中，在这个过程中只需要0.2～0.5秒之间。如果电子为静态，只需要5毫秒就可以，从而保证电力可以正常运行。但是，配电网系统发生故障时，不管是两相短路还是三相短路，都会使整个的系统电压下降，这对用户的用电安全造成了一定的影响。如果出现问题，只有使用电力电子装置称才能保证电力正常运行。
3.2电力电子技术在配电网的应用特点
电力电子技术在配电网中的装置的主要原因有：（1）提高用户用电的可靠性，我国相关的电业部门在流输电应用都广泛使用电力电子技术；（2）电力电子装置自动化程度更高，方便人们使用。同时电力电子在装置过程中其速度极快，同时还非常的智能化，相关技术人员可以在使用过程中按照一些列的专业设备完成各种自动化系统；（3）随着社会不断的发展，电力电子技术安装的容量已经不断的扩大，已经完全的接近配电系统在应用时所需的规模。通过人们不断的研究，电力电子装置也被人们充分保护，其在工作过程中更高发挥出更好的作用，同时还能承受了足够的短路与电路电流中的所有电压；（4）电力电子装置技术的主要趋势是在常规项目安装中，在安装过程中除了可以保证其技术的主要特点之外，同时电力电子技术还可以根据一些可防效线性元件。比如说一些在生产时不稳定的电压、电流以及各种调制系统等等；（5）电力电子技术在装置过程中使用成本较低，满足人们的需求。成本主要下降的原因的电力电子技术中的一些元件价格随着市场的调动而产生变化。
结束语：
电力电子装备的应用能够充分提升配电网的性能，在配电系统中广泛应用电力电子装备，不仅可以提升配电网的性能，还可以促进配电网的结构变革。随着各种通信方式及其相关技术的发展，对电能与信息集成一体化有着重要的意义，通信技术与电力电子技术相结合是电力系统未来主要的发展方向，电力电子技术网络化需要面临的挑战颇多，但由于其可以使电能得以高效利用，因此值得在配电网的应用方面大力推广。
参考文献：
[1]魏佳.配电网远动终端的研究与设计.西北工业大学.2011.
[2]刘学博，韦统振，韩立博等配电网串联补偿设备保护控制策略研究.电力电子技术，2012（08）.
论文作者:陶慧莲
论文发表刊物:《防护工程》2019年9期
论文发表时间:2019/8/7
标签：变换器论文; 电力论文; 电力电子论文; 装备论文; 电能论文; 配电网论文; 电子技术论文; 《防护工程》2019年9期论文;