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摘要：随着科学技术的飞速发展，电力电子技术也随之快速发展。尤其是最近几年，在很多领域都可以看到电力电子技术的运用。在以信息化、数字化、自动化、互动化为发展目标的智能电网中，电力电子技术已经成为必不可少的关键技术。合理高效的运用电力电子技术，可以有效地提高电网的安全、稳定及经济运行水平。本文将分析电力电子技术在智能电网中的运用，指出其未来在智能电网的发展重点，更加精准的保障电网的安全、稳定、经济的运行。
关键词：智能电网; 电力电子; 应用;
引言
电力在人们的日常生活发挥最为重要作用的一种能源，伴随着经济增长，电力需求也更加旺盛，电网结构也更加复杂。智能电网利用先进的传感技术，同时也将传统电力生产与现代通信技术相结合，实现电力数据的数字化传输。智能电网区别于传统电网，具有高度的安全性与经济性，同时具有实时的、全周期的评估功能，智能预警、诊断与防护功能，可大幅增加电力网络的运行效率。
在电网发展过程中，新能源的并网、储能装置投入与使用、超高压交直流电网的互联等都需要依靠大功率的电力电子装置来完成。随着智能电网的持续发展，电力电子装置在电力系统中将会发挥更大的作用。
1 电力电子技术
电子电力技术通过使用电力电子器件，对电网的电能进行控制与转换，即变流技术。电力电子技术的使用，大幅提高了电能使用效率。电力电子技术主要包括电力电子器件、电力电子电路以及电力电子变换器，电力电子器件的可以借助功率半导体和电力电子电路进行变换和控制电能，而电力电子电路负责操控部分。为了能有效的保证电能使用的充足性和稳定性，可以借助功率半导体器件的来对电能进行变换和控制。而电力电子变换器也可以对电能进行变化和控制，把有源和无源功率半导体器件进行有序的排列。
2 智能电网中电力电子技术应用的重要性
智能电网为了满足不同电力用户的需求，逐步发展为一个复杂开放的系统。另外，智能电网的系统控制也可以根据电力使用环境的变化而做出适当的改变。为了满足这些改变，需要在电网的各个环节中使用电力电子技术，特别是在输电、配电等过程，利用系统调控手段，调节输配电网的潮流分配，增强网架结构，抑制电网故障的传播，并提升电网在各种故障下的“自愈”能力，来满足客户的不同需求。在在该系统中采用了可控串联补偿和无功补偿来保障智能电网中的安全稳定性能。在电力安全措施方面，可在智能电网中设置必要的安全预防措施，保证安全触发器处于正常的工作状态，提高我国大电网安全稳定运行水平，更好地支撑经济社会发展。
3 现阶段电力电子技术在智能电网中的应用
3.1 高压直流输电技术 (HVDC)
对于超远距离的电能输送来说，特别是点对点的大功率电能输送，首先选用的技术就是高压直流输电，其可以满足清洁能源上网对稳定性的要求。但其仍然选择的是直流输电，而终端变压、用电设备均为交流。因此，在输电线路的两端，均需要使用电力电子设备，把输电线路上的直流转换为设备需要的交流。
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3.2 柔性交流输电技术 (FACTS)
柔性交流输电技术是一种灵活快速控制的交流输电技术，它综合了电力电子技术、通信技术和微电子技术，具有非常稳定的电力传输状态，并具有非常低的传输成本和较高的输电质量。柔性交流输电技术在输电系统的特殊位置，采用电力电子装置来控制输电系统的主要技术参数，来保证输送功率的合理分配以及降低线损，节约输电成本，同时提高输电系统的稳定性。例如柔性交流输电系统中的换流器设备采用的是自换相的方式，独立进行控制，这些优势被运用在了一些较为偏远的地区供电中，并发挥着积极的作用。
3.3 智能开关技术
智能开关技术采用的是电力电子技术与传感技术、计算机技术、微电子技术的相结合，智能开关包括总电源总开关和分开关，在电网输电过程中避免过流、触电等问题，防止智能电网安全发生问题。同时，智能开关可以利用在电流达到指定相位时，自动实施断开或闭合行为，实现智能化控制来提高仪器仪表的节能问题。
3.4 高压变频技术
高压变频技术的优势就是可以节电，其节电率一般可以达到30%左右。在智能电网的应用过程中，一些高用电企业为了节约用电成本，将高压变频技术运用在智能电网中，采取高压边坡技术大大降低了企业的用电成本，节能效果十分显著。
3.5 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。
3.6 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。
3.7 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。
3.7 便于能源转换
在日常生活中我们所使用的电能一般都是通过水能、热能、风能等其他形式的能量转换而来，当然电能也可以转换为所需要的其他能量形式，但是这种转化的稳定性相对较差。目前我国现存的电力系统虽然能够实现诸如风能、热能等可再生能量的转换，而且也能够实现与智能电网的成功连接，但可再生能量的不稳定性却始终无法改变，而且所要求的电波持续稳定也无法保证。要改善这一问题，关键就需要在大功率的电压源之间设置一个容量较大的存储设备，以此实现对电波波动的有效控制，进而更好地维维护电网系统的稳定性，这一切功能的实现都将归功于电力电子技术的应用。
4 结论
在智能电网中，通过电子器件的使用，对电网电能进行科学的调控与转换，使得电能传输更加高效、稳定，降低电网中的能源的损失。高压直流输电技术、柔性交流技术、智能开关技术等的电力电子技术的应用，满足智能电网发展的技术需求。未来，电力电子技术的应用会更加完善智能电网使用性能，从而实现我国智能电网的更加快速的发展。
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[4]马红歌.电力电子技术在智能电网中的应用[J].数字技术与应用，2013，(2) :90.
论文作者:何翠华
论文发表刊物:《防护工程》2019年12期
论文发表时间:2019/8/29
标签：电网论文; 电力论文; 智能论文; 电子技术论文; 电能论文; 技术论文; 系统论文; 《防护工程》2019年12期论文;