电力电子技术在智能电网中的应用论文_王鹏,王君会

电力电子技术在智能电网中的应用论文_王鹏,王君会

(天津瑞能电气有限公司 天津市 300385)

摘要:本文就针对电力电子技术在智能电网的应用进行了探究,旨在能够为后期相关工作有所参考。

关键词:电力电子技术;智能电网;应用

引言

进入新时期以来,随着社会经济的不断发展,人们对于电能这一社会生产必备能源的需求也越来越高。为更好地满足人们日益增长的电能需求,智能电网建设规模也越来越大。在整个电力行业中,电力电子技术作为一项新兴技术,能够很好地应用到电力交换领域,并促使电能利用率大幅度提升。鉴于其独特优势,也使其在智能电网建设中的应用日渐广泛。接下来,笔者就从电力电子技术在智能电网中的作用着手,对其具体应用进行了分析,以供参考。

1电力电子技术在智能电网中的作用探析

1.1维护电网安全

电网作为一项不可或缺的基础性设施,其对于国家的经济发展及社会文明的进步均具有着十分重要的意义。然而,就目前我国电网发展现状来看,其架构较为简单,与西方发达国家的智能电网建设相比,在输电与配电方面尚且存在着较大的差距。智能电网建设的最基础保障就是安全。但近几年,由于极端天气与自然灾害的频频发生,对于我国电网的安全也带来了极大的影响,由此也间接决定了我国电网互联的发展趋势。电力电子技术在智能电网的运用,促使电网架构得到了有效优化,并通过电流分配调节,从而也有效的解决了电能由于电网故障而无法传播的问题,此外,电力电子技术的应用还促使电网系统的自我修复能力大幅度提升,进而也更好地保证了电网运行的安全性与稳定性。

1.2促进电网优化

智能电网是一种互通、互动的系统,其能够依据网络系统实现对用户的电能需求以及由于环境更迭所造成的系列变化的实时控制,而这一功能的实现就建立在了以电力电子技术的应用基础上。近年来,随着我国科学技术的蓬勃发展,电力电子技术也得到了大力的发展与革新,其在智能电网中的成功运用,促使电网建设在故障的损失与优化、输配电效率、电能质量等方面均取得了巨大突破。

1.3实现资源的合理配置

能源紧缺问题一直是一项制约我国经济发展主要问题,特别是在近年来,我国能源问题日益严峻,因此,解决能源消耗也是当今发展中的一大迫切要务。在智能电网建设实践中,电力电子技术的应用,不仅更有助于实现可利用资源的优化配置,同时在保护环境与与节约资源方面也发挥出了一定的作用与价值。

2电子电力技术在智能电网中的具体运用

2.1智能开关技术

智能开关技术就是通过控制板、电子元器件等的应用,结合一定的编程技术来实现电路开关的智能控制。通常情况下,智能开关包括电源开关、分开关、壳体这三部分,其中电源开关主要是对整个电网进行统一控制,分开关则是针对电网当中的部分线路进行控制,这种智能开关控制方法即可以防止由于漏电、过流等原因导致的意外事故,同时也有利于实现对电网的局部控制,不会由于部分电网出现问题而影响整个电网的顺利运行。另外,智能开关技术有利于实现电网线路之间的快速切换,从而实现电网的高效率调配,保证电网运行的稳定性。随着智能开关技术的不断发展,智能开关控制中存在的一些问题逐渐被解决,从而促进了智能电网运行效率的进一步提升。

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2.2高压直流输电技术

为了不断提升电能输送的效率,各大电力企业都在不断完善自己的输电系统,而高压直流输电技术的应用在其中起着非常重要的作用。高压直流输电技术就是利用稳定性较高的直流电来进行远距离的电力输送,这是由于直流电具有无感抗、无同歩问题等优势,因此在长距离输电过程中,利用这种技术可以有效减少电能的损耗,从而提升电力企业的经营效益。高压直流输电技术通常应用到架空线、海底电缆等长距离电能传输中。高压直流输电技术就是将电力系统中的三相交流电,利用换流器将其转变为高压直流点,之后经由特定的直流输电线路传输到目的地,然后利用逆变器将直流电转换回交流电,通过输电网络将其供应给用电客户。高压直流输电不仅成本低,而且能够有效降低电网的压力,因此在智能电网中应用较为广泛。

2.3新能源发电

我国目前的新能源发电主要包括水力发电、风力发电、太阳能发电、核能发电、地热能发电、潮汐能发电。其中由于核能技术保密,地热能发电和潮汐能发电在电网中占的比重很小,本文将不进行讨论。在水力,风力发电的过程中,电力电子技术的应用使得发电环节中的设备更加稳定可靠的运行。就早期使用的水轮机来说,它采用的是机械液压调速,机械液压调速具有简易可靠,能完成基本的调速等优点。在 19世纪受到了大力推捧,同时,离心摆技术是机械液压调节的核心技术,但这项技术耗电量较大,且效率低下,若将调频变速技术应用其中,就可以有效地降低耗电量,提高运行效率,极大地提高电能的转化比。调频技术离不开调频器,从调节效果而言,机调过渡过程较长,超调量较大,指令信号执行缓慢,稳定域窄。电气调速相较于机调就几乎不存在这样的问题,在今天低压调频技术已经愈发成熟,大量的调频产品出现在人们的视野中,水力发电中的水泵运行效率低下的问题得到解决。太阳能发电又称光伏发电,但其实还存在太阳能热力发电、光化学发电等等。太阳能电池板所发出的电力为直流电,电压大约在 20 伏左右,这时候就需要通过电力电子中的 BOOST 电路进行升压,在通过逆变电路逆变成交流电。并且可以用微机跟踪电网相位变化,同时可以调整输出电流的幅值大小,来减小电网的波动。

2.4柔性电流输电技术

柔性电流输电技术是一种以电子电力技术为基础,并且结合其它技术共同形成的一种可以灵活快速的进行交流输电控制的新型技术,这种技术的应用可以有效增加交流电网的稳定性,同时还能降低电能传输的经济成本,因此受到了广大电力企业的欢迎。在智能电网当中,通过柔性电流输电技术的应用,可以实现对输电系统中的一些重要参数的有效控制,在此基础上可以对电网中的输送功率进行合理的分配,从而减少电力传输过程中的功率损耗,降低电力企业的运营成本。另外,柔性电流输电技术的应用还能大范围地控制潮流,并且有效防止线路串级跳闸情况的出现,在一定程度上提升了智能电网的稳定性和可靠性。

结束语

总而言之,电力电子技术的应用与普及已成为当代智能电网发展的一大必然趋势。实践表明,电力电子技术在智能电网中的应用,不仅有效地保证了电网运行的安全性与稳定性,

促使企业经济效益大幅度提升,而且在环境保护方面也发挥出了一定的积极作用。在未来的发展进程中,随着研究力度的不断加大,相信电力电子技术的应用也必定会越来越广泛,进而也会推动我国智能电网发展的新进程。

参考文献:

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[5]周建锋.智能电网在电力技术及电力系统规划中的应用探讨[J].佳木斯职业学院学报,2017(10):459-460.

论文作者:王鹏,王君会

论文发表刊物:《电力设备》2019年第7期

论文发表时间:2019/9/18

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