摘要:在未来世界的能源技术发展当中,分布式发电技术必然在其中占据一个重要的地位。分布式发电技术拥有最高的能源利用率,对环境的破坏最小,在供应能源的时候最可靠,所产生的经济效益也是最好的,可以说是最适合资源有限且人口很多的国家来的发电技术。这种电技术的产生对于能源的可持续发展做出了十分重要的贡献。
关键词:电力电子技术;微电网;应用探究
1导言
分布式发电在未来的社会中肯定会占据举足轻重的地位,许多人说,分布式发电对于我们这样的人口大国是最适合不过的发电技术,因为它本身有很多的特点,第一,不会破坏环境,第二能源充分,第三能源利用效率高,结合着三大优点,它不仅创造出了最好的经济效益,而且对于我国能源可持续利用做出了重大贡献。不过事物都具有两面性,虽然分布式发电占据了很大的优势,但分布式发电要使用的电源数量很多,把这些电源和配电网连接,分布式发电不同于以往的用辐射状的无源配电相互转换成的小型电源,小型电源和带负荷的有源网络就成了其中的部分,配电网改变了配电网中电流的方向,在各个负荷和母线中进行流动,把配电网的本质改变了,配电网的组成部分也随之被改变了,同时也造成了很多不利的影响,并网运行的危险性、电压闪变和波动的不稳定性,这些安全隐患对电网的安全运行非常不利。
2微电网的基本内容
为了能够在不改变现有的配电网结构的基础上削弱分布式电源对配电网所可能造成的不良影响,微电网这一概念应运而成,并且将在微电网组成部分之一的分布式电源称作是微型电源,也就是微源。微电网被定义是将微型电源和一组负荷进行组合从而形成的小型集合或者是小系统,这种系统是通过唯一的一个公共耦合点与配电网进行连接的,因此其可以像孤岛似的单独运行,也可以和配电网一起联合运行。大部分微电网中的微型电源都是采用电子电力交换器与配电网之间形成连接的,使其能够被灵活的控制。微电网的内部有三条馈线:A馈线、B馈线以及C馈线。其中A、B馈线上连接着敏感负荷,这种敏感负荷是以各种用电负荷不同的需要作为基础,在馈线的不同地方安装微型电源,而不是将微型电源集中安置在公共馈线的周围,这种安置方式使得线路的损耗被减少到最小之外,还能够提供一定的支撑给馈线的末端电压。而C馈线上接入的是普通负荷,也就没有安置微型电源。在每个微型电源的出口都有各自的断路器,同时还有电压控制器等,可以通过能源管理系统对馈线潮流进行控制。在配电网中出现电压扰动方面的问题的时候对其进行短供操作,将开关分离,微电网转入到孤岛应用模式,使得不断的供电给微电网中重要的敏感负荷,同时通过电压控制器对各个微型电源进行有效控制,保证输出电压的有效控制,使得它们之间所能够产生的无用环流尽可能少的形成。
3电力电子技术在电能转换过程中的重要作用
电力电子技术的出现,对分布式电源中电能进行变换、传递与存储有着十分重要的意义。根据一次能源的使用情况不同能够将分布式电源分为直流源型的分布式电源和需要整流的高频交流源型的分布式电源,前者包括太阳能、蓄电池和燃料电池等等,后者包括微型燃气轮机和风力发电机等等。这两种分布式电源在使用过程的最后阶段都要转换成标准的工频交流电对并网或者负荷进行供电。因此,在这个电能转换的过程中所使用的电力电子技术包括了AC-DC、DC-DC以及DC-AC这三种变流技术。第一,AC-DC变流技术。风力发电机和微型燃气轮机等都是不稳定的交流电源,在使用之前需要将其先转变成为稳定的直流电才行,之后再通过逆变技术将直流电转变成稳定的交流电。第二,DC-DC变流技术。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆太阳能和蓄电池等都是直流电源,因为这些直流电源的电压等级都是比较低的,在使用之前必须对其进行DC-DC变流技术使之升压到合适的等级,然后再对其进行逆变。第三,DC-AC变流技术。在使用了AC-DC变流技术或者是DC-DC变流技术将分布式电源转变成为合适的直流电之后,再使用DC-AC变流技术对直流电进行转换,使之成为标准的交流电以供使用。
4电力电子技术在微电网中的应用
4.1能源的转化
随着能源危机以及环境污染的加剧,人们对低碳经济有了全新的认识,希望对自然界中的可再生清洁能源进行利用,降低生产生活中的能耗,减轻对生态环境的破坏,能量转换技术逐渐发展起来,并得到了全社会的认可。根据我国微电网的发展蓝图来看,光电能和风能一代系统需要实现大型存取自适应的要求。当前我国对风能发电的研究已经取得了一定成果,其中应用比较广泛的就是间歇式能源控制技技术,主要就是对具有间歇性质的风能进行收集和控制,一方面是避免能源被浪费,另一方面是提升电网配电、供电的稳定性,尽量不受这种间歇性的影响。为了加强对能量转换技术的应用,提升微电网的适应性,我们应该根据实际需要和技术特征重新调整电源结构,对风能以及太阳能等一类能源进行有效控制,使实体电网具备更强的操控能力,优化电力资源的配置,使新能源发电步入正轨,实现电网运行动态控制。
4.2控制静止励磁
在对静电励磁控制方面,因为除了大型的发电设备以外,它还能被应用于风力发电方面,针对电力电子技术中的变速恒频励磁,它的相关控制在风力发电机中具有重要的作用。并且,在相应的控制技术下,晶闸管整流技术也得以开发,得以广泛应用,它不仅结构性能简单,在成本年开发上的资金投入极少,而且,它的优势还有可靠性低等多方面,这是使得它能够被长久使用的重要支撑,从而能够从经济上得以节省,在一定意义上实现了可持续发展。它已经被人们大力应用于较为大型的发电机组等方面的运行,提高了工作速度,加大了工作效率,使其拥有了较好的发展前景。
4.3FACTS技术在微电网的应用
我国能源的资源与需求逆向分布明显,对线路的输送能力要求高;同时还需要解决系统振荡、电压不稳定等问题。而FACTS技术因其控制调节能力及兼容能力,提供了解决这一问题的可能。FACTS技术是指结合现代控制技术、可增强系统稳定性的新技术。
4.4电网的协调控制
当前,微电网的发展趋势就是让区域性电网和总电网之间在各个水平上相互协调控制连接,那么这就必须要应用更多先进技术以及灵活的操作模式(例如动态无功补偿、电流控制、网络重构等)。让微电网更经济、更牢固的一项技术就是FACTS技术,在未来的电网运行中很多关键突破点都需要多功能复合型的FACTS设备,例如进行静态转换器的配置,这是以全系统综合信息为基础的协调控制技术,为微电网结构的坚固提供重要的帮助。
4.5电能质量技术
我国工业电能质量技术应用范围较为广泛,并开展了相应的电能质量提升技术的研究,但是核心技术问题目前尚未得到解决。电能质量技术的应用,要求建立科学的电能质量等级划分及相应的评估体系,在这个课题中,要充分重视从经济角度出发做出的分析结果,在评估纵向技术等级的基础上,采用双向评估,不能忽视横向经济效益的情况,实现微电网与经济效益的并行发展。在微电网中应用,电能质量技术主要技术包括电气化铁道平衡技术、自适应无功补偿技术、直流有源滤波器技术、统一电能质量控制器等。
5结语
人们现在对环境问题越来越重视,对能源的可持续利用非常关注,电力电子方法的出现,对分布式发电的可持续发展有着重要的影响,对微电网影响更是意义重大,可再生能源推动着电力电子的持续发展和推广应用,为我国的可持续发展贡献力量,推动我国电力电子事业的不断进步。
参考文献
[1]袁瑞琴,孟雪猛.先进电力电子技术在智能电网中的应用[J].电子制作,2016,(10):26.
[2]马晓星,崔柳莎,史帆.关于电力电子技术在智能电网中的应用[J].通讯世界,2016,(06):199-200.
[3]王雪丽.先进电力电子技术在智能电网中的应用研究[J].电子制作,2014,(22):40.
[4]马金燕.电力电子技术在微电网中的应用[J].电子技术与软件工程,2013,(22):120.
论文作者:潘文武
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第28期
论文发表时间:2018/2/28
标签:电网论文; 技术论文; 分布式论文; 电源论文; 电能论文; 能源论文; 电子技术论文; 《建筑学研究前沿》2017年第28期论文;