先进电力电子技术在智能电网中的应用论文_张浩文,罗尧升,李建,赵振兴

先进电力电子技术在智能电网中的应用论文_张浩文,罗尧升,李建,赵振兴

(哈尔滨理工大学)

摘要:近年来,随着科技的进步,信息化已经遍布全球,日益突出的环境问题以及资源问题使得电网技术发展面临这新的挑战。建设智能电网的其中一个技术手段就是先进的电力电子技术,这个技术也是建设智能电网最重要的,其发展目标主要是自动化、互动化、数字化以及信息化。本文主要针对先进电力电子技术的需求对中国智能电网进行了不同角度的分析。首先对先进电力电子技术的内涵和其在智能电网中的应用进行分析,然后对灵活交流输电技术和直流输电技术在智能电网中的运用进行研究。

关键词:智能电网;电力电子;高压直电流;灵活交流输电系统;电能质量

近年来,随着我国经济的快速发展以及科学技术的不断创新,传统电网受到了巨大的挑战,新型的智能电网逐渐普及。在智能电网中涉及到诸多先进的科学技术,其中电力电子技术发挥着重要的作用,为了加大智能电网的快速普及,加强电力电子技术在智能电网中的应用刻不容缓,本文就以如何加强电力电子技术在智能电网中的应用展开讨论和分析。

一、智能电网对先进电力电子技术的需求

1.1在强化优化电网及保障大电网安全方面的需求

智能电网是一个互动的系统,其能够对系统的临时变化以及用户的基本需求做出及时的反应,所以说它具有着很强的适应能力,在这个过程中电力电子技术发挥着重要的作用,也是完成整个过程的核心。在如今,我国大部分电网使用的电力电子技术都是通过多种不同的自主创新实现的,能够有效的提高电网的配电能力、改善电网的电能质量,并能在很大的程度上降低电网运行的故障,由此可见,加强对电力电子技术的深入研究和广泛应用是很有必要的。

在我国的智能电网中其网架结构相对来说比较薄弱,所以说其在配电、输电等环节还需要进一步提升,因此要改善当前的网架结构。此外,我国的自然灾害比较严重,其对电网的安全有很大的威胁,所以说要采取有效的措施保证以及先进的电力电子装置提升电网系统的安全等级,保证电网输电、配电等工作的顺利开展。

1.2在促进可再生能源充分利用方面的需求

我国拥有着丰富的可再生能源,但是很多能源都没有得到充分的利用,尤其是风能和光能,因此,要充分利用先进的电力电子将风能等可再生能源充分利用是很有必要的。智能电网的出现能够对可再生能源进行预测和控制,从而将可再生能源充分利用到发电之中,提高能源的利用率。

1.3在改善电网电能质量与电力市场方面的需求

随着我国社会经济的快速发展以及科学技术的不断进步,人们对生活用电以及工业用电的电能质量要求越来越高,所以说采取有效的措施提高电能的质量刻不容缓。此外,电力市场对电能的需求也在不断的提高,据相关部门数据统计,每年由于电能质量所造成的损失高达上千亿元,因此,改善电能质量满足市场的需求是当前急需解决的问题。

1.4在节能减排技术研究方面的需求

如今,电力电子技术在智能电网中已经有了较为广泛的应用,并且已经取得了良好的成果,但是其应用还不够广泛,在应用的过程中还存在一些问题,尤其是在节能减排方面,而先进的电力电子技术符合我国节能减排的基本要求,能够降低电网在电能制备过程中对周围环境带来的污染,值得推广和使用。

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二、先进电力电子技术在智能电网中的应用分析

通过上文对智能电网对先进电力电子技术的需求进行分析,下文分析了当前主要的先进电力电子技术在智能电网中的应用,希望能对智能电网的快速发展和广泛应用有所帮助。

2.1FACTS技术在智能电网中的应用

FACTS技术主要是利用电力电子设备,结合现代的控制技术实现对交流输电系统的全方面控制,提高输电能力并保证输电的稳定性。由于我国对能源的需求非常大,所以说要实现对能源的大范围转移,在这个过程中需要大量的电能需求,利用FACTS技术,可以为整个能源的转移提供稳定的电能。

2.2直流输电技术在智能电网中的应用

直流输电技术包括常规HVDC技术以及柔性直流技术,不同的直流输电技术有着各自的特点和优势,在实际应用的过程中需要根据实际情况选择相应的直流输电技术。常规HVDC技术主要应用于远距离、大容量的输电中,其可以有效的降低整个输电系统的能量损耗,提高输电的经济效益。而柔性直流技术则是一种灵活的、环保的输电技术,在城市配电网中以及解决可再生能源并网中有着广泛的应用。

2.3电能质量技术在智能电网中的应用

在如今,全世界的工业用电对电能的质量要求较高,这在很大的程度上促进了电能质量技术的快速发展。电能质量技术在智能电网中的广泛应用可以有效的降低由于电能质量问题而造成的经济损失,并保证为人们的生活以及工业提供高质量的电能,避免由于电能的质量问题而出现一些不必要的事故。

2.4能量转化技术在智能电网中的应用

为了顺应我国坚持的低能耗、低污染以及低排放的低碳经济理念,加强能量转化技术在智能电网中的应用是很有必要的。能量转化技术可以有效的实现对一些可再生能源的充分利用,实现对环境的保护。此外,在能量转化技术应用的过程中需要建立一个合理的电源结构和布局,以保证太阳能、风能等可再生能源的充分利用,提高智能电网的运转效率。

三、结语

综上所述,先进的电力电子技术能够有效的提高电网的配电和输电能力,并保证电能的质量,还可以促进可再生能源的充分利用,所以说加强对先进电力电子技术的深入研究和广泛应用是很有必要的,符合我国坚持的可持续发展战略。

参考文献:

[1]应用型人才培养模式下“电力电子技术”实践教学改革研究[J].薛玉翠,盛桂敏,李美丽,刘彦辉,郭洪昌.科技与企业.2015(24)

[2]先进电力电子技术在智能电网中的应用[J].张文亮,汤广福,查鲲鹏,贺之渊.中国电机工程学报.2010(04)

[3]适应经济社会发展的智能电网发展战略研究[J].辛培哲,蔡声霞,邹国辉,袁霜晨,王守相.分布式能源.2018(01)

[4]关于《电力电子技术》课程建设的实践与探讨[J].宗哲英,郝敏,洪宝棣.内蒙古农业大学学报(社会科学版).2013(01)

论文作者:张浩文,罗尧升,李建,赵振兴

论文发表刊物:《电力设备》2018年第26期

论文发表时间:2019/1/16

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