输变电技术在智能电网中的应用李向阳

发表时间:2020/5/12   来源:《中国电业》2020年2期   作者:李向阳
[导读] 随着科学技术的不断创新,给人们的生活带来了很大的影响,
        摘要:随着科学技术的不断创新,给人们的生活带来了很大的影响,也使输变电技术在智能电网中得到了较大的应用。由于输变电技术具有科学技术含量、安全可靠性强以及协作程度高的优点,所以其在智能电网中起到了十分重要的作用。输变电技术不仅能保证智能电网的用电安全,而且能使其稳定运转,从而提高用电效率。因此,主要从智能电网的定义和特征方面进行分析,并对输变电技术在智能电网中的应用进行了探究。
        关键词:输变电技术;智能电网;应用
        引言
        在智能电网建设过程中,输变电技术是一项关键技术,能够为智能电网的安全稳定运行提供必要保障,还能够有效提高智能电网的运行效率,增加社会效益。因此需要对输变电技术在智能电网中的应用方式进行研究。
        1应用输变电技术在智能电网中的意义
        1.1绿色环保
        随着互联网技术和电力技术的不断进步,智能电网也在不断进行转型和升级。输变电技术的应用不仅能使电网可靠运行,而且实现了绿色环保。此外,在智能电网中应用输变电技术,提高了风能、太阳能等低碳能源的开发利用,不仅减少了传统能源带来的环境污染问题,还使人们的用电需求得到了满足。
        1.2电网安全运行
        输变电技术作为电网建设和发展中较为关键的技术,其作用也是较大的。在其中应用输变电技术,不仅能够满足用户对能源的需求,也能使电网安全、稳定的运行。随着输变电技术的不断完善,其技术含量也在不断提高。这在很大程度上确保了电网的安全运行。
        2输变电技术与智能电网
        2.1输变电技术
        输变电技术是指电网在一般状态下与之相关的各项技术的统称。在电网的发展建设中,输变电技术是不可缺少的,主要是因为其可以确保电网的平稳运行,并且可以对电网故障起到防范的作用,使人们的生产生活用电需求得到最大程度的满足。随着现代技术的不断进步,输变电技术也取得了很大的突破,不仅安全性和可靠性得到了提升,各种信息技术应用也不断普及,这为电网的平稳运行提供了技术支持。
        2.2智能电网
        随着现代科技的不断发展,智能电网也随之而来。智能电网主要是以通信网络为基础,利用先进的技术和设备来确保电网的正常运行,从而使得经济得到发展。智能电网拥有防入侵能力、优化电网信息服务以及自我修复等特点,不仅有利于电网的平稳运行,而且也使得电力的运行效率得到了提高。此外,智能电网还能利用太阳能、风能等清洁能源,减少传统能源对环境的污染,从而实现绿色发展的理念。
        3输变电技术在智能电网中的应用
        3.1柔性交流输电技术
        柔性交流输电技术是指在智能电网运行中,对电压、阻抗和功角等参数进行控制,提升输变电系统的性能及可靠性,又被称为FACTS技术。一般运用FACTS控制器对上述变量进行直接控制。柔性交流输电技术结合了微电子技术以及大功率电子元件,有效控制电网的发电、输电和供电过程。在应用过程中,该技术能够明显提高电力系统的稳定性,提高输电效率。柔性交流输电技术在运行中主要依靠有源电力滤波器、静止无功补偿器、静止无功发生装置以及统一潮流控制装置等。(1)有源电力滤波器。有源电力滤波器是一种用于过滤谐波的装置,能够根据谐波的频率及大小,进行快速跟踪补偿,可以有效避免谐波对智能电网稳定性造成的不利影响。主要原理是通过PWM电力电子进行脉冲的全控调整占空,为电网系统提供极性相反且大小相等的电压或者电流。

与只能够被动吸收固定大小及频率的无源LC滤波器相比,有源电力滤波器能够有效抑制高次谐波对电网系统的影响,并且具有较高的滤波精度,可以过滤超过97%的谐波电流。同时在谐波过滤范围上,对于2~50次谐波都有明显效果。此外还具有不与系统产生谐振等特点。(2)静止无功补偿器。静止无功补偿器主要依靠调节晶闸管导通角,从而控制无源电力元件,能够通过双向连续平滑调节等功能实现快速调节,并且有利于运行和维护。对于这一装置,其本身电容性电流的大小不受电压影响,在电压下降的情况下也能够产生较大的电容性电流。这一装置的端电压也较为稳定,几乎不受外界条件影响。因为该装置具有较小的电容器容量,在将其应用于智能电网时不会产生低频谐振。(3)静止无功发生装置。静止无功发生装置主要由直流功能单元,以及与系统补偿连接的交流功能单元两部分组成。这一装置运用半导体桥式交流器,对无功功率发生、吸收和动态补偿进行调控,并能够实时检测电网运行状况,合理控制无功功率。(4)统一潮流控制装置。统一潮流控制装置由串联变化器、并联变化器两部分组成,这两部分运用了不同的线路连接方式。通过这一装置,能够在两个变化器之间进行有功功率的吸收和发出,该装置主要应用于220kV以上的电网系统中,通过两种变化器调控电网的运行状态。
        3.2特高压输电技术
        在智能电网中应用输变电技术,主要是根据供电电压的等级,将高压输电技术分为两种,一种是特高压交流,另一种是高压直流。对于特高压交流输电,其要求供电电压高于1000kV。特高压输电技术是以有机外绝缘技术、电磁环境控制技术以及电压深度控制技术等为基础发展起来的。特高压输电技术不仅能使输电量得到提升,而且输电距离也可以得到延长,使得输电效率提升,从而保障电网的安全运行。
        3.3轻型高压直流输电技术
        轻型高压直流输电技术是利用脉宽调制技术、电压源型换流器和自关断器件等设备的输电技术,运用该项技术可以对无功及有功进行有效控制,并能明显提升电能质量。可以显著改善高压直流输电当中的谐波污染以及电压间断等问题,有效提高输电质量和稳定性。运用该项技术还有利于进行远距离输电,也可用于可再生能源的传输过程。
        3.4同步相量测量技术
        同步相量测量技术主要用于对电网系统运行过程的分析,通过运用GPS,提升了测量同步向量的精确度,能够实时对相角、频率和幅值等数据做出分析和检测,从而分析出电网系统的运行轨迹。运用同步相量测量技术可以使智能电网各个站点的电压,以及电流信号保持在稳定状态。该技术应用于智能电网中,能够实现对于电网暂态稳定性的预测,还能够有效评估电网运行的状态,对电网中的故障进行分析以及监测电网静态的稳定性。
        3.5智能感应技术
        智能感应技术在智能电网中的应用主要表现为智能变电设备的应用,通过利用智能化传感器,对智能电网起到有效的监测作用。比如利用物联网技术对输电设备和变电设备的状态进行监测。对于输电设备,主要是通过在杆塔和输电线路等设备上安装传感器,进行数据信息的收集,使得工作人员及时了解到输电线路的运行状况。对于变电设备,主要是通过传感器收集关于变电设备和环境的参数,比如在对于变压器的监测方面,可以分为局部放电监测、侵入波监测、振动波监测和绕组变形监测等。
        结语
        随着输变电技术的不断发展,智能电网技术也在不断进步。无论是输变电技术还是智能电网技术,对电力行业的发展都具有积极的意义。若是将两者进行融合则更能满足现今人们的生产生活需要,这对电力系统安全稳定的运行也起到推动的作用。此外,输变电技术应用的范围也是较广的,不仅可以促进电网技术的改进,还会使电力科学进步。
        参考文献
        [1]张文刚.浅论智能电网中的输变电技术应用[J].科技风,2019,(19):180.
        [2]朱彦东.浅析输变电技术在智能电网中的应用[J].中国新技术新产品,2018,(24):95-96.
        [3]王 炎.浅析输变电技术在智能电网中的应用[J].山东工业技术,2018,(9):175.
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