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智能电网电力电子技术研究

智能电网即电网智能化,建立在集成的通信网络基础之上,利用技术水平非常高的传感技术和先进的控制方式,让电网实现高效、安全的目标,以满足现阶段人们的日常用电需求。而随着我国经济的不断发展,技术水平的不断革新,具有智能化的电网已经在国民经济中发挥了重要的作用,为我国的发展作出了巨大的贡献。

1.智能电网的主要技术环节

1.1风力发电

现阶段在智能电网中风力发电仍然占据了很大一部分。发电机的变速电机组通过变频器接入电网,并在风力的作用下产生电流,实现变速运行[1]。

1.2太阳能发电

太阳能发电主要通过电流源的形式进行并网,并通过控制设备控制蓄电池的双向放电,保证供电过程的安全性。

1.3高压直流输电

这种方式具有稳定性出众,输电容量大的优势,且操作简便,并能够适应各种环境下的输电,具有重要的意义。

1.4交流输电

这种技术最早发展于上世纪80年代后,是以电力电子技术为基础,对电压进行迅速调节的输电技术,主要的意义在于提升了电力系统的整体稳定性和安全性。且结构非常简便,控制难度低,成为了先进国家常用的方式。

2.先进电力电子技术的具体运用

2.1加强了智能电网的整体调控

智能电网可以理解为一个整体的操作系统,能够适应人们日常用电的要求。所以,在反应能力上就要足够灵活。而电力电子技术便是一种非常有效的手段。在现阶段,我国已经大力研发电力电子方面的相关技术,也取得了非常明显的成果。但是存在的问题也是不容忽视的。我国现阶段的整体电网结构还相对较落后,无论是在电力的输送还是配电方面都有很多需要改进的地方,因此对于智能电网的整体把控是管理是至关重要的。随着技术水平的提升,我国的大电网结构也逐渐形成,在管理上也更加困难。另外一方面,由于我国自然灾害时有发生,例如低温、强对流天气等,这些都会给智能电网的运行安全带来严重的威胁,甚至于产生损坏。而这种损坏会直接影响到人们日常的用电需求[2]。所以,先进电力电子技术能够作为一项重要的调控手段,来实现对于输配电过程的把控,提升电网的整体质量,提升安全性能。

2.2促进了能源的循环利用

我国在发电模式上作出了大量的投入工作。目前,我国的风力发电已经有数量庞大的发电基地集中于全国各地,而太阳能发电则使电网的安全稳定运行面临了更为严峻的挑战。而智能电网的形成,对于发电的整体过程能有良好的控制,更重要的意义在于能使得可再生能源得到有效利用,实现可持续发展的原则[3]。在未来,环境问题依然会成为制约我国经济发展的一大问题,因此先进电力电子技术将会促进能源的循环利用,减少对于环境的破坏。

2.3改善了智能电网的质量

经济水平的提升必然带来的结果是科学技术的发展,因而我国的工业水平也有了显著的改进,所以,智能电网的整体质量成为了各大电场重点关注的问题。电网质量会受到很多因素的影响,与此同时伴随着用户数量的增加和用户要求的提升,如何实现电网质量提升满足人们的日常需求成为了首先考虑的问题。而利用电力电子技术可以有效提升电能质量和配电效率,使电网能最大化地满足人们的日常要求。

2.4减少了能源消耗

节能减排一直是我国遵循的生产原则。而电力工程的节能工作一直以来都面临着巨大的挑战,任务十分艰巨。随着我国可持续发展要求的提出,对于能源的消耗问题便成为了长期且任务繁重的问题。对于环境保护的要求也随之提升。因此,如何实现能源方面的节约成为了当前主要面临的问题之一。而电力电子技术的高速发展会有效解决这一问题,利用其设备的高效性和配电的快捷,从而达到能源节约的作用,满足节能减排的要求。

2.5提升了设备利用率

尽管我国电力电子技术已经取得了重要的成就,但是并没有一套完善的针对电力电子设备的评价标准。换而言之,就是无法确定设备的可靠性和利用价值。目前我国也加大了这一方面的研究,逐步建立电力电子的评价标准,探究其价值。但是不能否认的是,这一技术给我国的智能电网带来了技术上的飞跃,减少了无谓的损耗,提升了设备的利用率,对于电场的发展具有积极的促进作用。

2.6先进电力电子技术未来的发展方向

该技术是智能电网发展的关键因素,也是未来各国电力行业重点关注的方向。而我国目前的实际情况下,电力电机技术必将得到更为广泛地运用。各项技术的发展能够将现有的设备最大化利用,提升电能输送的稳定性和合理性。而电网也会形成一套完善的自我恢复系统,具备高效性,满足未来用户的高要求。例如可控串补技术(TCSC),就是一种非常优秀的输电技术。这种方式可以提升当前技术水平下线路的输送电力的能力,还能保证整体电力系统的稳定运行,优化生产过程[4]。这一方式我国在上世纪90年代开始研究并发展,并于2004年成为世界上第四个掌握这项技术的国家。在未来,类似的技术还将广泛使用,我国也代表了世界电力行业的高技术标准。

3.结语

智能电网的形成涉及到很多领域很多项技术的配合,例如信息技术和控制技术等。在这些技术之中,电力电子技术的作用是不可替代的。通过这种技术,我国在电能上实现了有效地控制,让电网啊更加灵活可控。在未来,更多优秀的技术也将被研究出来,并运用在智能电网之中,从而进一步提升我国电力行业的水平,让我国的电力事业一直处于世界先进水平。

作者:胡望波 单位:咸宁职业技术学院

参考文献:

[1]张文亮,汤广福,查鲲鹏,贺之渊.先进电力电子技术在智能电网中的应用[J].中国电机工程学报,2012,04(31):1-7.

[2]吴俊勇.“智能电网综述”技术讲座第四讲:电力电子技术在智能电网中的应用[J].电力电子,2013,04(04):67-70.

[3]范向红.先进的电力电子技术在智能电网中优势体现[J].电子制作,2015,12(25):122.

[4]宋斌斌,王惠铎,张挺.先进电力电子技术在智能电网中的应用研究[J].电子技术与软件工程,2015,21(41):243.

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