摘要：随着电力电子装置在电力系统中的广泛应用，有效推动了电力系统朝着自动化、可持续化方向发展。本文从发电、蓄能、微电网、输电和电能质量5个方面阐述了电力电子装置在电力系统中的具体应用，再就可靠性评价、故障管理、电力电子装置标准化研究三点对电力电子装置的应用效能展开分析，其是电力电子装置研发和运行的主要内容，可延长装置生命周期、降低投资成本和提升安全可靠性，最后指出了电力电子装置在电力系统中应用面临的难题，希望引起电力行业的关注和重视。
关键词：电力电子装置;电力系统;应用;效能;分析;难题
引言
电力系统是能源应用和配送的重要媒介，对社会进步和经济发展有重要影响。煤炭能源的枯竭和自然环境的破坏，促使电力系统由规模化转变为智能化、可持续化方向发展。对于电力系统的转型，其主要表现为大量接入分布电源和能源储藏装置，实现地方电网、国家电网、微电网的有效配合，实现用电和配电的智能交互，有效提高供电效率和质量。关于电力系统的运行，储能设备的功率切换、配电的双向流动、再生资源的并网发电等都要依赖电力电子装置的支持。伴随高电压、大功率电器的发展，变换器更趋向于模块化、智能化，控制性能和调节性能也有所提升，电力电子装置在电力系统中的应用效能也日益明显。
1装置的作用
装置的作用是实现安全电压约束下的全网优化无功潮流调整控制。即发电厂和变电站在按照电力系统调度给定的母线(500kV,200kV,110kV等)电压曲线(即电压约束)运行情况下,把发电厂和变电站注入电力系统的实时无功优化计算结果(Q优)作为目标值,按Q实(发电厂、变电站注入电力系统无功的实际值)与Q优的偏差调整发电厂和变电站的无功出力及变压器的分接头,实行实时闭环控制,力争做到Q实≈Q优,使全网在优化无功潮流方式下运行[1,2],有较好的电压水平,较低的线损指标,较高的电压稳定储备。这被公认为是电网调度无功控制发展的最高阶段。
2调控一体化的涵义
调控一体化指的是一体化地设计变电监控和调动电网，以使电网运转维护和监控调度相统一的电网管理体系。调控一体化在电力系统中的建设重点涵盖运转维护工作站以及调度控制中心。其中，调度控制中心是全面地监控电力系统、对电网的紧急状况进行处理、全天候地监控，以及对电网调度的调整。运转维护站这个环节是对指令进行操作，借助调度指令分析电力系统，以及对电力系统中面临的一系列问题进行解决，推动电力系统中一系列部分的相互配合与协调。
3设计调控一体化的策略
建立调控一体化系统这项工作比较复杂，它借助固有的平台通过发达的技术，根据建构的系统模型建设基础性的数据平台，进而对调度自动化的功能进行集成，再试运转，且根据实际现状对要求的模块进行扩充。具体而言，设计系统的方案涵盖下面的内容：
3.1硬件平台的建构
在对调控一体化系统进行设计的时候，应当兼顾监控以及调度工作的要求，通过发达的计算机技术，对硬件架构进行科学地调整。并且，还要求通过硬件系统的平台对多余的配置实施管理，从而提高系统的稳定性。要对一套健全的硬件平台进行设计，要求实施监控与调度。通常系统借助分区以及分层设计的手段，进而更加有效地实施调度，以及在异样的范围实现管理与监视。除此之外，在系统的前置服务器与数据处理中应用一体化的配置，如此能够实现数据资源的共享。
3.2软件架构的建设
系统软件架构应当能够确保对平台的一致性进行支撑，如此系统软件才是实用和先进的。为了确保开放化与智能化系统的实现，通常借助的配置手段是模块化设计。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆建构软件涵盖一系列的事项，像是对一体化报警服务、数据服务，图模库进行监控与调度。软件架构的建设，能够提高配置功能的灵活性，确保一切的业务对象都能够对有关的信息进行发布，如此能够使一体化的管理实现。
4电力系统自动化中调控一体化的应用
4.1应用于采集以及分析数据信息
在电力自动化系统当中，调控一体化技术的应用，能够准确和及时地收集、整理、分析信息，对站点端数据信息资料进行全面、系统地处理，且在软报文中完整和实时地回转这一系列的信息资料。SCADA服务器处在主站服务器上，其形成基于跟人工站的互相统一，能够全面和系统地处理以及整合信息资源，且集控与调控系统。借助电力系统自动化的管理手段，常常对这一系列信息资料的完整性有着较高的要求。为此，务必准确与完善地上传信息，且合并与分析这一系列的信息，从而在调控一体化上呈现信息分层。
4.2应用于设备建模层中
近些年以来，在不断进步的科技影响下，电力企业获得了良好的发展机会，电力装置以及系统获得改进与完善，出现了一系列的二次装置和新型装置，且在电力系统中逐步地被应用。在电力系统自动化管理之下，难以有效地应用新装置的监控作用，要求更加深入地分析实际中应用的二次描述模型，且在实际中对系统的作用进行发展与健全。在分析装置建模层中，实施独特的建模技术，分析建设模型的三个层次，也就是站控层、间隔层，装置层。在装置层上，电力系统自动化实现了两次研究，为此，装置层涵盖二次装置与异常装置。在应用间隔层与站控层上，我国电力自动化系统的一次建模比较成熟。在当前形势下，重点分析二次建模。并且，仅仅可以在关联测量点与装置信号点上建设二次装置模型。
4.3应用调控一体化的重要技术
在电力系统自动化中应用调控一体化技术，要求对自动化技术、人机展示、信息分层等进行全面地思考，进而保障在实际中更加有效地改进与发展电力系统自动化。在应用层应用调控一体化技术，对监控资源与电网调度加以整合，以使调控一体化系统管理形成，保障电力系统类别与一系列信息分流中作用的有效发挥。在人机展示层理应用调控一体化技术，根据电力系统的现状测试人机，且结合测试结果对其实施准确与科学的控制以及调整。除此之外，需要根据分层实施一定地处理，这种处理工作与事项较为复杂，涵盖信息警告、系统合作、系统备份，系统处理等事项。鉴于此，要求管理和保护系统信息，且确保信息的完整性，进而使一致性的管理形成。为此，调控一体化技术在电力系统自动化中的应用，需要对应用层的一系列环节进行改进，保障系统一系列作用的有效发挥，从而使电力系统运转的稳定性提升。
5电力系统中电力电子装置应用面临的难题
结合电力系统改革和发展的需求，电力电子装置的应用面临以下几个难题:一是基于不同能源的电能存储模块中转化器的开发、运转和管理研究;二是风力发电直流输电站中电压式变流器的研发;三是微型电网中逆变设备连接和电能质量调控手段研究;四是再生资源发电系统中功率换流器的安全性分析;五是大规模光伏发电系统中逆变设备集群运转和调控研究;六是柔性输电站中潮流监控器和固态变压器的研发;七是大型电力电子装置的控制手段和非线性分析研究;八是电力电子装置自动化控制器的标准化开发等。若能有效解决以上难题，就能扩大再生资源的供电规模、强化电力系统的性能优化能力和提升系统运转的稳定性和安全性。
结语
总之，在以后的不断发展中，持续地优化与健全调控一体化技术可以促进我国电力的智能性发展，从而有利于我国经济和电网事业的良性发展。
参考文献
[1]孙宏宾,吴文传,张伯明,等.安全约束下的全局最优无功控制的仿真研究[J].电力系统自动化,1999,23(5):4-7.
[2]唐寅生.超高压电网感性无功功率补偿设计方法[J].电网技术,1996,20(4):38-39.
论文作者:刘振中,齐京文,曹琰萍,梅佳佳,张磊
论文发表刊物:《电力设备》2019年第3期
论文发表时间:2019/6/13
标签：电力系统论文; 装置论文; 系统论文; 电网论文; 电力电子论文; 信息论文; 系列论文; 《电力设备》2019年第3期论文;