魏飞鹏 王一统
（国网河南汝阳县供电公司 河南汝阳 471200）
摘要：文章对配电网系统的概念进行了阐述，在配电系统中使用的电力电子装备技术发展主要体现在半导体器件、变换器以及电力电子系统的改革发展中，电力电子装备的互联与网络化的理念已经提出，文章对此理念的提出与构成要素进行了描述。
关键词：配电网；电子装备；互联与网络化技术
随着国家电力系统的改革发展，电力电子装备的技术研发也在不断进行，并且在配电网中大量使用，有效提升了配电网电力输送的效率，降低了电能的损耗，保证了电力输送的安全性和质量。大量电子设备的运用与网络通信技术向结合，使电网构架产生巨大变化，对于实现我国电力系统的智能化数字化实时管控具有十分重要的意义。
1.配电网系统概述
配电系统是将从输电系统接收的电能分配给各个电力用户的系统，是整个电力系统的重要组成部分。电力电子设备在配电网中的使用能大大增强电网系统的调控能力，缩短响应时间，使得配电网对于用户电力负荷环境的实时变化能快速适应进行调整，大大提升了配电系统的灵活性和科学性。
配电网灵活交流输电系统中同时使用了现代化的电力电子设备与智能化的控制系统，实现了对电力系统的电压、电阻、相位角等参数的及时有效的动态调控，使得电路系统的输送能力和可操控性有了质的提升，有效降低了电力的传输损耗，为供电安全性提供了有力保障。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在配电网灵活交流输电系统中，起到关键作用的电力电子设备有三种：①串并联同步补偿器，该电子设备的串联装置能对系统与负荷进行有效隔离，是面向负荷的一种补偿机制，能有效抑制电压波动、不平衡以及某些子系统异常运转对负荷产生的影响，而并联装置则通过与负荷并联来抑制负荷所产生的高次谐波、闪变等不利因素，是面向系统的一种补偿方式，统一潮流控制器可以将两种补偿装置联合使用，使得其具有面向系统与负荷的双重补偿系统；②有源滤波器，可有效实现无功补偿并抑制谐波，同样由串联和并联两种结构装置组成，是通过注入与负载谐波等量反向的不产电流来实现先出非线性负载谐波对于电网的不利影响的；③固态开关，主要有固态转换开关与固态断路器两种装置构成，主要作用是隔离电网故障，固态转换开关是将故障线路中的负荷迅速转移到备用电路中来消除电路故障的连锁反应，而固态断路器则是通过隔断故障电路设备与配电网的联系来消除不利影响因素的[1]。
此外，在配电系统的用户端，也使用了大量的电力电子装备以适应用户需求，提高电能利用率，降低能源消耗，保障电能使用安全性。在配电网中，电力电子设备的使用需要充分考虑到电力装置的成本，根据电路规划及规模开确定该使用何种电力设备，提高电力电子系统的可靠性和实际可操控性，同时注意避免这些装置对电网造成电磁干扰，影响电网监控调配系统的通信质量。
2.电力电子装备技术
随着国家电力系统的改革发展，电力电子装备的技术研发也在不断进行，该技术通过基本是电力电子设备实现电能的转化利用，对于实现我国电力系统的智能化数字化实时管控具有十分重要的意义。
2.1半导体器件
半导体开关器件是电力电子设备的基础性零件，随着电力电子技术的发展研究，半导体器件的材料应用也发生了较大的变化，新型半导体材料（如SiC、GaN）的使用使得电子器件对于工作温度和负荷频率的适应能力得到强化。随着器件制造工艺的发展，开关的反应速度提高，电力损耗率下降，电力电子器件的多样化协调发展，提高了电力输送效率，降低了电力在传输过程中的损耗，共同促进了配电系统的可持续发展。
2.2变换器
变换器是一种电能的功率处理装置，能转变电能的频率和幅值，使得电能更便于传输运送，在配电系统中随着实际需求转变。随着电子科技的发展，如今的变换器具有极高的转化率，能完全适应双向甚至多想的电能控制与传输应用需求，为匹配配电网饿哦能力，可将大功率系统中的多个转换器进行串联或并联，提高装置对于电路系统的处理控制能力[2]。
2.3电力电子系统
在配电系统中，一些大型的电力电子设备往往会构成一个电力电子系统，这个子系统中有多个变换器以及各类复杂的辅助电路，需要使用多个控制器进行电力子系统的设计、扩展和日常维护，确保电能的有效调控管理，为直流配电网的实现带来契机。
3.电力电子装备的互联与网络化
配电网中在电路输送系统以及客户端都大量采用了各种电力电子设备，但是如何统筹调配这些设备，从整体电网系统的层次上来协调这些装置的运行，电力电子装备的互联与网络化，实现达到灵活运用和智能管控的效果，是目前值得探究的问题。电力电子互联网技术就是这样一种总体协调配电网中各类电力电子设备的网络化智能管理技术，通过网络通信手机每个电力电子设备网络节点的实时动态数据收集，再进行数据分析发出相应的节点指令，就可有效实现这些电力设备的统筹调控[3]。
五年前有科学家提出了“能量互联网”的电网管理系统，通过电力电子设备技术与网络通信技术的结合，构造出一种全新的配电网系统构架，能有效实现电力配送系统中实时参数的采集，进行科学合理的调配控制，该电力构架主要有三个组成要素：①即插即用的功率接口，将电气终端都介入配电网中，将不同设备电能转换为与配电网相匹配的行驶，且接口含有通信接口，能有效识别收集端口设备的电能数据参数，传输到电网的通信管理系统中，并接受相应的调控指令；②能量路由器，这是一个连接中压配电网和低压电力区域网的装置，能有效实现电能的双向流转，上传两个电网系统中的实时电力资料，为终端设备提供具有参考性的动态信息，接收调配指令，同时该装置还能具有稳定电压、限制故障电流的作用，有效转换协调各电子设备电流电压差异，实现各电气设备的连接；③开放标准的操作系统，是个配电网中通用的网络协议系统，能对所有电力电子设备进行识别监控，综合分析电网数据进行统筹调配。
4.结语
电力电子设备在配电网中的大量使用，有效提升了配电网电力输送的效率，降低了电能的损耗，保证了电力输送的安全性和质量，这些电子设备的运用与网络通信技术向结合，将使电网构架产生巨大变化，实现电网配送系统的智能化数字化科学管理，使得配电网管理进入一个全新的时代，目前电力电子技术的互联与网络化在配电网系统中使用的构架理念已经提出，进入配电网的网络化管理时代指日可待。
参考文献
[1]何湘宁,宗升,吴建德,李武华,赵荣祥.配电网电力电子装备的互联与网络化技术[J].中国电机工程学报,2014,29:5162-5170.
[2]盛万兴,段青,梁英,孟晓丽,史常凯.面向能源互联网的灵活配电系统关键装备与组网形态研究[J].中国电机工程学报,2015,15:3760-3769.
[3]王惠铎,张挺,宋斌斌.配电网电力电子装备的互联与网络化技术探讨[J].电子技术与软件工程,2015,21:23.
论文作者:魏飞鹏, 王一统
论文发表刊物:《电力设备》2016年第11期
论文发表时间:2016/8/24
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