分析智能电网中电力电子技术的应用论文_陶悦玥,谭丹,陈聪

分析智能电网中电力电子技术的应用论文_陶悦玥,谭丹,陈聪

(国网湖北省电力有限公司技术培训中心 湖北省武汉市 430079)

摘要:我国的信息化水平已经逐渐的步入社会的前列,但是相应的环境问题和能源问题已经开始困扰着人类,我国的能源问题也是很突出的,智能电网的发展也面临着一定的危机,应用先进的电力电子技术可以尽快的强化智能电网的发展,全面的推进电力电子技术的应用可以保障我国的电网健康快速的发展。

关键词:智能电网;电力电子技术;应用

一、电力电子技术概述

电力电子技术是近几十年来新兴发展起来的技术。它借助于电力电子器件控制和转换电能,多用于交流电和直流电的相互转换之中。通常把电力电子技术分为电力电子器件制造技术和变流技术两个分支。在智能电网中,受到广泛应用的是变流技术,它包括用电力电子器件构成各种电力变换电路和对这些电路进行控制的技术,以及由这些电路构成电力电子装置和电力电子系统的技术。电力电子技术不仅仅是强电与弱点之间紧密联系的节点,而且它能够利用半导体器件将电能变换。整流技术、直流斩波技术、交—交变流技术、逆变技术就起到这样的作用。因而电力电子技术在智能电网中有着十分重要作用。电力电子技术的使用能使电能的利用率处于合理状态,对电能进行优化,能充分发挥电力电子技术作用,加快电子技术的改革速度。

二、智能电网中电力电子技术的研究意义

电力产业在我国第二产业中向来处于“重头戏”地位,因此党和政府一直极其重视对于电力产业的建设。智能化电网建设是我国电力事业发展的必然趋势。现在,伴随着我国国民经济的快速发展,在电力产业中运用到最新的科学技术已成为大势所趋。同时我们也要看到,现在,全世界都在面临着资源匮乏的危机,导致了资源问题越来越突出。我国在这方面自然也不例外。这给我国电力产业的可持续发展带来了全新的挑战。为了更好地应对这一危机,实现我国电力产业的可持续发展,我们更是急需进行智能电网的开发,将现代化的电力电子技术运用到智能电网中。这样有利于我国电力资源的优化,实现自动化、信息化及数字化的目标,有利于电力产业更好地造福于国民。所以,开展智能电网中电力电子技术的研究,其意义是不言而喻的。

三、电力电子技术在智能电网中的优势

3.1保证智能电网的稳定性

电力企业与电力电子技术密不可分。当下,多数电力企业并未合理使用该技术,致使影响电力网运行的稳定性,给电力网带来了一定的安全隐患。电力网的实际发展中,安全是主要任务。电力网不仅和人们的生产生活息息相关,而且与国家安全联系紧密,它的不稳定性将会给社会的正常运转。因而,更加需要电力电子技术的投入和应用来解决电力网会存在无法安全稳定运行的问题。从我国电力网发展趋势来看,电力网正朝着智能化的方向发展。基于此,电力网的结构将更加复杂。若再考虑到各种灾害发生率的上升,这将会增加电力网结构风险。因此,电力电子技术就更有应用于电力网中的必要,它能够提高电力网的稳定性,以保证电力网安全稳定运行。

3.2优化资源配置

我国作为世界上人口最多的国家,使用消耗的能源也比较大。我国当下虽然没有出现能源短缺的现象,但也面临着能源短缺的问题。不可再生能源的大量消耗也给环境带来了前所未有的压力和挑战。现今,在我国主要由火力发电厂和水力发电厂提供电能,在环境保护过程中需要科学、合理地使用电力电子技术,优化电能资源,保证资源再生。

3.3提高电能输出质量

随着工业化、机械化的程度不断提高和电力的大量广泛地应用,人们对发电量的需求也日益增加。在当代社会中,人们对电能的依赖程度很高,各行各业都离不开电能,它与人们的生产生活息息相关。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此若无法保证电力网的安全稳定运行,将给社会带来严重影响。衡量电能质量有三个指标,分别是电压,波形和频率。电能的质量不仅会影响到用户的生产生活,而且也会影响到整个电力系统。因此,为提高电能输出质量,保证电网稳定性,需借助电力电子技术适当改善电网能量,优化电能输出配置,以在保证电能输出稳定性的同时,提高电能的输出效率,促进社会发展。

四、智能电网中电力电子技术的具体应用

谈及当前的电力电子技术,涵盖电力器件的制造技术、电路的交流技术。在智能电网中,使用的电力电子器件的目的有两个,一是控制电路;二是变换电能。根据控制程度,智能电网的安全性有所差异。同时,承受的电流和电容量也有明显区别。以下简要分析四种电力电子技术在智能电网中的应用:

4.1应用SVC技术

SVC技术,将其应用在智能电网中,作用颇大。基于其灵活的交流输电装置,是实现调整电网中电压的重要工具。以SVC技术的应用价值来讲,提升电网运行的稳定性无疑是排在第一位置的。另外,SVC技术可增强系统输送点的能力,进而提升系统的节静态稳定性。同时,对提升暂态稳定性也非常有利。因此,从当前智能电网的运行情况来分析,SVC技术非常关键。由于SVC技术具有无功补偿和优化潮流功能,因而在智能电网建设中的应用会更加频繁。

4.2可控串补技术

可控串补技术,又被称为TCSC技术。该技术的最大特点就是相对灵活,此交流输电技术相配备的器件众多,涉及金属氧化物限压器、阻尼器、晶闸管阀、电容器。可控串补技术从某种层面上讲,属于常规串补技术的升级版。在智能电网中,应用可控串补技术,主要目的是增强电力系统的输送电力能力。在实践应用过程中,可发现,该技术对于降低电网运行过程中能量损耗有非常大的效用。由此可见,在先进电力电子技术应用中,可控串补技术绝对占有重要的一席之地。

4.3应用HVDC技术

HVDC技术,即高压直流输电技术。提高远距离输电的效率需要依靠此技术的应用。目前,在众多超高压直流输电工程中,都应用了该技术。智能电网输电过程中,传统交流输电技术的损耗较高,不符合环保要求,而高压直流输电技术又有效解决该问题。加之该技术应用过程较为方便,不需要过多的传输线缆,因而受到青睐。此外,高压直流输电技术的优势在超过600公里(373英里)的架空线路和超过50公里的水下电缆输电期间更加突出。

4.4应用柔性直流技术

在智能电网中,柔性直流技术同样属于一项重要技术。作为贴合环保标准的直流输电技术,其以电压换流器和可关断电力电子器件绝缘栅双极晶体管为载体,解决配电网运行过程中的短路问题。柔性直流输电技术在联网中应用时,优势表现为可控制系统短路容量。

结语

综上所述,谈及现代电网发展主要发展方向,即电网实现智能化。智能电网的建设表明国家电网建设已经达到了一定的水平。而在智能电网在发展过程中,少不了先进的电力电子技术。在具体应用电力电子技术的过程中,需要根据智能电网的实际情况选择合适的电力电子技术实施应用,以达到增加电网设备运行安全性,优化资源配置以及提升电能质量的目的。在智能电网具体应用电力电子技术中,SVC技术、可控串补技术、高压直流输电技术以及柔性直流技术均可发挥巨大效用。此外,为了减少这些技术在电网运行过程中的问题,不免需要设置一些保护电网的措施。另外,为了智能电网的发展,有必要关注电网运行的稳定性。

参考文献:

[1]范向红.先进的电力电子技术在智能电网中优势体现[J].电子制作,2015.

[2]罗剑.电力电子技术在智能电网中的应用[J].科技资讯,2014.

论文作者:陶悦玥,谭丹,陈聪

论文发表刊物:《河南电力》2018年9期

论文发表时间:2018/10/22

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