关键词:电力电子技术;智能电网;应用
1、智能电网建设对电力电子技术的需求
1.1确保电网设备运行的安全性
目前,我国的智能电网结构虽然相对来说比较稳定,但是从实际情况来看仍然存在一定问题有待解决,因此需要合理提高电网建设标准,提高电网的输出质量。特别是经济快速发展的今天,人们对电力的需求量不断提高,电网规模的扩大与建设成为了我国电力事业未来一段时间的主要发展方向,也就是说现代电网结构将会变得越来越复杂。此外,由于我国土地比较辽阔,气候复杂,这也使得电网在建设过程中需要面临更加复杂的环境,对这些问题的改善与解决都可以通过对电力电子技术的应用完成,通过对电力电子技术的合理应用,能够完成对电力系统科学调控,优化电网结构,提高电网在出现故障时的恢复能力,从而有效的防止了电网故障范围的扩大,确保电网运行的安全性。
1.2对资源配置进行合理优化
我国虽然有着丰富无污染能源,但是受人口自然因素等多方面的限制,能源开发起来难度较大,因此能源问题解决起来存在较大问题。这就要求我国在未来持续发展节能能源,而电能作为一种重要的节能能源得到了更多关注,加快电力电子技术在智能电网中的应用,可以提高电网运行的可靠性,实现远距离电能传输,完成对资源合理配置与优化,从而使我国能源短缺现象得到缓解。
1.3保证电能质量得到保准要求
在人们对电能需求量逐渐扩大的今天,如果电网所输出的电能无法达到质量要求标准,整个电网的运行都会受到不良影响,将会直接降低经济效益和社会效益。由此可见,在智能电网运行过程中,必须加强对先进电力电子设备的应用,使智能电网中电能的质量能够得到进一步提升。
2、电力电子技术应用于智能电网中的要点
2.1高压直流输电技术
直流输电线路被送入换流站转换的直流电源,然后逆变器将实现终端的直流转换。由于高压直流输电技术的应用可以提高电容和传输距离,所以在这种技术应用的情况下可以大大减少输电走廊,而高压直流输电线路阻力较小,所以系统不会有太大的损失。通过高压输电系统的应用,可以有效地解决能源分配不平衡的问题,从而达到优化资源配置的目的。目前,中国已广泛应用于高压直流输电技术、特高压直流输电工程已建设一批未来直流输电工程将引入煤发电和水资源开发基地。
2.2柔性交流输电技术
现代微电子技术、通信技术和柔性交流传动技术相结合,在控制新能源和清洁能源方面发挥了重要作用。由于它能对交流输电进行灵活快速的控制,从而提高电网的输电能力,大大提高电力系统的可靠性和反应速度。为了实现我国的智能电网,有必要开展特高压输电,灵活的交流输电技术是解决清洁能源和新能源分离和利用的好途径。柔性交流输电技术和现代控制技术在智能电网中的应用可以有效地控制电力系统参数,提高输电系统的稳定性和安全性。
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2.3智能开关技术
智能开关技术被广泛应用于智能电网中,电压型电网技术可以通过智能开关对一个位置和电流进行闭合,保证电源线在一个区域或状态中的供电,可以提高电网运行的安全性非常有效。智能电网中智能交换技术在智能电网效益分析中的应用,第一点,采用智能切换技术可以有效避免电网漏失和过电流的发生,对电力线的安全维护具有重要意义。其次,智能开关技术的应用可以保证仪器仪表和电力设备用户和电力企业的安全,避免因电网不稳定造成的电网不必要的损坏。
2.4高压变频技术
高压变频技术在智能电网中的应用是提高电网能耗的有效途径。通过高压变频技术的应用,可以有效地节省电力消耗相对较高的企业或个人用电。另一方面通过高频技术的应用,电力企业可以加快智能电网发展和建设过程中的程度,尤其是在我们结合高频技术和电力电子技术,更能促进智能电网的可持续发展。
2.5可控串补技术
可控串补技术,实质上就是一种灵活性较强的交流输电技术,主要包括:电容器、阻尼器、晶闸管阀以及金属氧化限压器等,可控串补技术是在常规传布技术的基础上发展起来的。可控串补技术能够在很大程度上提升输送电的能力与电力系统的稳定性,并且能够对次同步谐振产生抑制作用,降低电网输电中电能的损耗,优化整个电力系统的运行方式。可控串补技术作为一个典型的灵活交流输电技术,可控串补技术的发展方向在一定程度上预示了电力电子技术的发展方向,可控串补技术能够提高电网在电力输送方面的能力,确保电网的稳定运行,这在很大程度上促进了我国电力事业的发展。
2.5电能质量技术
国际工业对电能质量技术的需求广泛,促进了相关领域技术的进步。美国、日本、印度等国家在电能质量技术方面的研究处于世界领先水平,目前国际上广泛采用的提高电能质量的定制电力技术装置主要有有源电力滤波器,动态电压调节器以及配电网静止同步补偿器等。国内,电能质量基础研究已经开始,目前尚缺乏由电能质量问题造成损失的统计,在此方面的研究主要集中在部分高等院校,工程化的应用并不多见。性能更佳的新型补偿技术(如统一电能质量控制器),还处于系统结构、模型和仿真研究阶段,相关电力电子装置的技术标准和规范还有待制定。在智能电网中应用电能质量技术,要完善健全电能质量的评估方法和等级的划分体系,同时还要分析用电接口的经济性,构建内部技术等级和用户经济性的评估体系,完善相关法规,确保智能电网的运行更加实用。
3、电力电子技术在智能电网中的发展方向
电力电子技术智能化是建设智能电网的关键,也是今后世界各国电力系统电力电子技术发展的方向。从我国电网的基本情况考虑,各种基于电力电子器件的控制器将得到更广泛的应用,HVDC技术和FACTS技术的日趋成熟,能在不增加输电走廊的前提下充分利用现有输电线路,提高传输容量和稳定性。监测、通信、控制、保护技术的发展使得广域电网的潮流控制成为可能。电能质量调节技术的发展将建立起具有自适应、自恢复能力的智能化输、配电网络。能量转换技术的成熟使得新能源发电、尤其是风电并网得到广泛应用。同时微网与能量存储技术使电力用户拥有更多选择,从而构成一个具有高效性、清洁性、自愈性的完全智能化的电网。
结束语
智能电网的建设有着积极的经济效益和社会效益,有助于对环境和资源的保护,有助于我国可持续发展战略的实施,然而目前我国智能电力建设的过程中仍然存在不少问题,这就需要我们对电力电子技术和信息管理技术等进行深入探讨,确保智能电网建设的顺利开展。
参考文献
[1]王刚.电力电子技术在智能电网中的应用[J].山东工业技术,2015.
[2]杨环.分析电力电子技术在智能电网中的运用[J].科学中国人,2015.
论文作者:陈文捷
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第3期
论文发表时间:2018/5/14
标签:电网论文; 技术论文; 智能论文; 电能论文; 电力论文; 电子技术论文; 质量论文; 《建筑学研究前沿》2018年第3期论文;