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电力工程中智能电网技术的应用分析姚海涛

发表时间：2020/7/20 来源：《电力设备》2020年第8期作者：姚海涛

[导读] 摘要：现阶段，我国的电网运营模式有效缓解了我国电力能源供应不足的问题，保障了电能的供应。

        （湖北汉东电力发展有限公司湖北省随州市 441300）
        摘要：现阶段，我国的电网运营模式有效缓解了我国电力能源供应不足的问题，保障了电能的供应。但是依旧存在电力能源分配不均衡的问题，因此电力能源的供应问题还有很大的进步空间。为了有效解决上述问题，必须要完善智能电网的运营模式，科学合理地应用电力工程技术，只有这样才能保障我国的智能电网更快更好的发展。
        关键词：电力工程；智能电网；技术应用
        1智能电网的基本特征
        1.1坚强性
        智能电网以坚强的电网体系和技术体系作为支撑，由此使其比传统的电网更加强大，能够抵御各种来自于外部的干扰和攻击，可以适应清洁型和可再生能源的接入，从而使整个电网的坚强性得到进一步的巩固和提升。
        1.2先进性
        在智能电网中，各种先进的技术与电网中的基础设施相融合，如信息技术、传感技术、自动化控制技术、计算机网络技术、通信技术、电子电力技术等等，由此可实时获取电网的全景信息，从而发现可能出现的故障问题，并在故障发生后，对其进行快速隔离，完成自我修复，有效解决了大范围停电的问题。
        1.3灵活性
        在智能电网中，调度智能化、配电自动化、网厂协调化等目标的实现，使整个电网的控制过程变得更加简单，运行经济性获得显著提升。不仅如此，还能适应微电网、分布式电源等设施的接入。
        2智能电网建设中电力工程技术的具体应用
        2.1质量优化技术的应用
        在目前智能电网建设的过程当中，需要加强电力工程技术的广泛运用，尤其是需要针对电力工程技术进行质量优化。一般来讲，电能可以被划分为不同的等级，在智能电网建设的过程当中需要采取各种判定方法和评估方式，只有这样，才能够切实地保障智能电网体系得到全面形成。从经济学的角度进行分析，在相关工作人员对智能电网开展工作的过程当中，需要通过采取多种方式明确供电接口方式，只有这样才能够促使电能质量评估体系、客户评估体系得到进一步的完善和健全。同时在对智能电网开展工作的过程当中，相关工作人员要始终坚持在法律法规的引导之下，对电力工程技术进行改进和完善，只有这样，才能够切实保障智能电网建设的经济性和高效性得到全面的提升。
        2.2柔性交流输电技术的应用
        在电力工程项目当中，应当要加强柔性交流输电技术的广泛运用。微电子技术以及电力技术是其中不可忽视的重要基础，同时，经过相关人员的深入研究和探讨之后，柔性交流输电技术，这一种新型的电力技术，可以切实保障交流输电得到科学合理的控制。在我国智能电网建设的过程当中，高压输变电是比较重要的一个方面，在建设智能网的过程当中，需要在电力系统当中引入大量清洁性的能源，同时要有相关工作人员采取有效的措施对相关能源实现有效的隔离。据此就可以充分得显示，电力工程技术和控制技术的相互融合，可以保障智能电网当中各方面的参数得到有效地调节和控制，切实保障智能电网运行的安全性、稳定性和可靠性。除此之外，在输电的过程之中，柔性交流输电技术的应用也能够在很大程度上的降低电能的损耗量，切实地保障电线输电能力的提升。
        2.3加强高压直流输电技术的应用
        现阶段为了促进电力工程技术的合理应用，相关电力企业必须要提高直流输电系统能力，进而提高高压直流输电技术水平。实际的输配电工作使用的是交流电，而供配电系统实用的是直流电。在实际的智能电网运行中，换流器是为了更好地实现电流的逆变。因此为了保证电流逆变工作顺利完成，就必须要科学合理地应用高压直流输电技术。一般来说，换流器主要表现为利用具有关断功能元件有效的保障电能安全稳定的输送。科学合理地应用高压直流输电技术不仅可以有效地保障电能传输工作的稳定性、安全性、高效性等等，还可以实现对偏远的山区进行电能安全稳定的输送工作。现阶段在我国远距离输电过程中，高压直流输电技术受到相关电力企业的青睐，且表现出来的供电效果非常好。随着科技的不断进步和完善，合理地应用高压直流输电技术在智能电网建设中是未来发展的趋势，该技术也会在不断变化的时代中朝着大容量以及超远距离的方向更快更好地发展。

               图1高频开关整流充电机的框架结构示意图
        2.4加强能源转换中技术应用
        现阶段在实际的智能电网建设过程中，为了有效地保障电力工程技术的合理应用，相关电力企业必须要加强新能源技术的合理运用，新能源技术的主要表现为可以在很大程度上减少能源的消耗，最大限度地降低碳的排放，促进智能电网更快更好地发展，有利于智能电网的经济效益和社会消息相互融合，相互促进，不仅提高相关电力企业的经济效益，同时还对社会做出更大的贡献。在实际的智能电网建设过程中合理的使用新能源，可以保障智能电网的节能减排，同时相关电气技术人员还要在使用新型的能源转换技术以及先进的设备，有效地促进电能的科学转换。目前来个，大部分国家已经普遍的应用新能，包括风能、太阳能等等，因此相关电力企业以及电力部门管理人员必须要重视电网建设中并网技术，加大资金的投入，切实保障电力工程技术的并网技术合理运用，这样才能保障智能电网安全稳定的运行。除此之外，在电能的转换技术方面，我们国家和西方发达国家还有很大的差距，在能量转换方面还有很大的进步空间，同时相关的转换技术还需要进一步完善和创新。在实际的智能电网建设过程中，合理地应用能量转换技术可以最大限度地促进电力工程技术的应用，具有非常重要的现实意义，除此之外，为了促进能源转换技术的合理运用，电力相关部门必须要将强相关工作人员的素质教育以及能力培训工作，必须要培养高素质高能力的电气技术人才，从而为智能电网的建设作出重大贡献，促进智能电网建设工作更快更好的进行。
        2.5IGBT的应用
        2.5.1风电变流器
        在风电并网运行的过程中，风电变流器是不可或缺的一个部分。由发电机产生的交流电具有幅值和频率变化的特点，将变流器加装到发电机侧，能够对直流电进行整流，并在稳压后，直接输送给网侧的变流器，控制系统则会将直流电转换为交流电，馈入电网当中。在双馈风电变频器中，可以按照直流侧的电压、冗余等指标对IGBT进行合理选择，当容量不断增大时，应确保选用的IGBT功率与容量相适应，可以低饱和压降的IGBT作为首选。
        2.5.2光伏逆变器
        这是一种能够将由光伏太阳能板产生的直流电压转换为市电频率交流电的装置，转换后的交流电可供离网的电网使用。光伏逆变器有多种不同的功率，在具体应用时，可按功率对IGBT进行选择。正常情况下，在不超过5kW的单相逆变线路当中，选用额定电压为600V的IGBT比较合适，如果是功率超过10kW的三相逆变器，则可选用额定电压为1200V的IGBT。
        2.5.3储能逆变器
        储能环节是智能电网中不可或缺的重要部分，它的主要作用是对电力资源进行调控，不但可对用电差异起到一定的平衡效果，而且还能对余缺进行调剂，由此能够提高智能电网的运行安全性。储能逆变器可以为智能电网与蓄电池充放电之间的电压特性提供一个可靠的电气接口，当蓄电池放电时，可将直流电压转换为交流电压，充电时，则可将电网电压转换为直流电压。对于容量等级在100kW的储能逆变器，可以采用三相全桥IGBT主功率电路。
        2.5.4充电柱逆变器
        高频开关整流充电机的结构如图1所示。它的工作原理如下：通过整流滤波处理，可以使交流输入电压转变为直流电压，在经高频逆变后，便可获得相对比较稳定的直流电压和电流。按照运行环境的要求，可以选用频率在20kHz以上的IGBT器件，同时要确保选用的IGBT具有低损耗的特点。
        结论
        综上所述，随着当前城市化和工业化不断地发展，我国对于能源的需求量越来越大，对于社会电能的工艺需求也越来越高。为了切实地保障电力供应的安全性和稳定性，在当前的智能电网建设的过程当中，需要进一步地强化工程技术的广泛运用，这已经成为当前社会的一种趋势。只有切实地保障智能电网电力工程技术得到良好运用，才能够促使电力供应朝着更加安全高效和科学方向快速的迈进，才能够使能源得到优化利用，才能实现能源得到合理发展与，才能实现社会经济效益的提高。
        参考文献：
        [1]黄溢.智能电网建设中电力工程技术的应用对策[J].数字通信世界，2019（08）：173.
        [2]乔永祥.智能电网建设中电力工程技术的应用对策[J].山东工业技术，2017（15）：139.