智能電網電力電子技術論文

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1.電力電子技術在智能電網中的應用

1.1電力電子器件

電力電子器件主要是由一些半導體半控器件和全控器件組，主要有IGBT、BJT、MOSMOSFET、GTR等組成。成為了滿足廣大需求、適應復雜多變的惡劣自然天氣、自然災害，生產出質量高、性能好的電壓和電流，要求電力電子器件具有可靠性高，抗干擾能力強，溫度穩定性高并且有一定的電氣隔離能力，能承受短暫的高電壓強電流。電子器件所控制得智能電網應該有自愈性、安全性、交互性、經濟性、優質高效、清潔環保市場化程度高。

1.2在風力發電與太陽能發電中的應用

太陽能發電系統由太陽能電池陣列、控制器、蓄電池、逆變器、用戶即照明負載等組成。其中，太陽能電池組件和蓄電池為電源系統，控制器和逆變器為控制保護系統，負載為系統終端，在太陽能的利用上同樣面臨這類似的問題，光伏發電系統主要以電源方式并入電網，其輸出系統的電力跟蹤電網電壓電流相位變化，同時調整輸出電流幅值的大小，使光伏系統注入電網中的功率最大，為了彌補光伏發電系統在功率上的波動，還需要通過控制器對蓄電池的雙向充放電，以保證向電網輸送平穩的電壓電流，和規定的相位，使電網得到純凈的高質量電力。

1.3超高壓直流輸電技術在智能電網的應用

超高壓直流輸電技術在遠距離大容量輸電、異步聯網、海底電纜送電等方面具有優勢，因而得到了廣泛應用。而特高壓直流輸電更可以有效節省輸電走廊，降低系統損耗，提高送電經濟性，它為我國解決能源分布不均、優化資源配置提供了有效途徑。截至2009年，我國已建成7個超高壓直流輸電工程和2個直流背靠背工程，直流輸電線路總長度達7085km，輸送容量近20GW，線路總長度和輸送容量均居世界第一。預計到2020年，我國將建成“強交強直”的特高壓混合電網和堅強的送、受端電網，預計直流工程達50項，其中規劃建設30多個特高壓工程，包括5個±1000kV的直流工程。

1.4SVC在智能電網的應用

SVC是一種比較典型的電力電子控制技術，在電網應用中發揮著重要作用，它具有許多作用，可以調節電力系統的電壓從而保證其穩定,并通過控制無功潮流來增加系統輸送點的能力,提供無功功率給直流換流器,提高電力系統的暫態穩定性和靜態穩定性,還可以加強對電力系統低頻振蕩的阻尼。SVC技術是提高我國電力系統穩定性,解決電網輸配電存在的不足之處的一個非常重要的技術,它具有優化潮流和無功補償的功能,可以有效改善電網的電能質量,提高電網的穩定性、安全性和輸電的能力、效率。

1.5在電力分配上的作用

電網應該能滿足所有用戶的要求，特別是國家電網應該不允許出現這樣的缺陷，電網所面臨的用戶多種多樣，包括了普通家庭，醫院，工廠，城市照明等，當電力通過電網輸送到用戶的面前時，還需要電網根據不同客戶的要求輸出合適的頻率、幅值、相位，在面臨雷擊、短路、及自然災害的情況下應該任然能維持電網的平衡穩定，積極滿足用戶的需求。如今。城市用電迅速增長，原來的架空電網的供應已經不能滿足用戶的需求，在交流的長距離出送中，需要添加電力電子設備，對電網缺失進行補充，增加電力電子設備環節對供電系統起著越來越重要的的作用。

2.小結

智能電網由此新生，大功率電力電子技術能夠實現電網的轉化和控制，是實現電網對進行電力參數靈活調整得到高質量電壓的重要工具之一，本文就電力電子技術在智能電網中的應用展開討論，首先介紹了智能電網，然后介紹了電力電子器件的分類作用，最后結合兩個具體技術，分析電力電子技術在電網中如何實現電能的控制和轉化。

作者：李慶云 單位：湖南工業大學