機電工程技術在智能電網建設中的運用

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摘要:現階段來說，國內外都在不斷加強對現代智能化電網的發展建設探究，基于當前社會發展形式，機電工程技術對于智能電網的建設具有重要的推動作用，因此電力企業應當加強對機電工程技術的實際應用探討，全民促進我國電力事業的發展。本文基于智能電網的建設思路進行分析，并探究其在智能電網建設過程中的應用。

關鍵詞:智能化;供電;質量優化;電能損耗

隨著社會生活水平的不斷提高，人們對電力需求日益增長，傳統電網已經不能滿足現階段人們對用電需求的日益增長，而電力系統對于我國社會經濟發展和人們日常生活等各個方面具有關鍵性影響，智能化是未來社會發展的必然趨勢，那么傳統電網向智能化電網的轉變已經迫在眉睫。因此根據目前科技水平的發展電力系統的發展，電力系統的發展建設應當結合現代機電工程技術和其他科學技術進行優化創新，形成綜合性智能電網系統。在智能電網建設中加強對機電工技術、傳感技術和先進設備及管理機制的應用能夠更好的為社會提供高質量的智能供電服務，滿足人們的日用需求，使電力企業能夠在激烈的競爭形式下獲得長久穩定的可持續發展。

一、智能電網的綜合分析

目前，全球氣候變化越來越頻繁，由于人口的快速增長和能源供應的減少，智能電網一直在吸引著人們的關注。美國最先提出智能化電網這一想法，并在幾年前，美國政府把建立智能電網作為解決能源危機的核心戰略，促進其他行業的健康發展，恢復經濟的健康運行。智能電網是由多種自動化配電和輸電系統構成的電力系統，他建立在集成的高速雙向通信網絡的基礎上，通過先進的傳感和測量技術、先進的設備技術、先進的控制方法以及先進的決策支持系統技術的應用，其運作方式高效、安全、經濟并可靠，其中智能的通信架構可以靈活、安全的傳遞信息，從而為用戶提供安全可靠的電力服務，并且從長遠發展來看，建立智能電網也是最經濟的選擇，由于中國是世界上人口最多的國家，土地面積大，不同地區的發展步伐也不同。全國的能源分布是不均勻的。因此，在智能電網建設中，中國應結合自身的實際情況(的實際情況應該是)在理解建設要點的基礎上，有計劃的一步一步地構建，做有中國特色的智能化電網。目前，中國智能電網公司建設強大智能電網的目標是“強大的智能電網”。它是一個強大的電網和智能建筑結構的有機整體，主要由發電、輸電、通信和自動化控制。根據我國國情，我國智能電網建設應具備以下特點:一是環境保護。這一特點要求電網資源的回收利用，根據建立電網區域的特點，結合實際情況將電網給環境帶來的破壞降到最低，以減少污染和破壞對環境的不利影響。二是結構牢固。雨雪冰雹以及強對流等天氣以及當地環境對電網正常使用有較大影響，所以堅固的結構保證了電網在惡劣天氣下的耐久性，牢固性以及實用性，保證了電網的正常運行。第三，資源優化。在全球資源緊張的大環境下，資源的合理化利用是國家的當務之急，在保證工程質量的基礎上實現能源利用最大化，節約成本。并實現資源優化，這樣可以使電網運行效率最大限度地提高。第四，自動化。網絡自動化可以在故障發生時自動診斷和調整，從而減少了國家在維護電網上所投入的人力與物力。通過自動化手段達到消除故障，恢復正常運行的目的。第五，經濟。智能電網的建設要考慮到各種因素，在最合理的范圍內控制成本，既要保證能源質量，又要提高經濟效益。第六，交互性。這一特性是指建立市場與用戶之間的能源供應交流，可以根據用戶的用電需求，自動調節能源供給，并結合用戶的具體需求不斷優化服務質量。

二、智能電網建設中對電力工程技術的應用探析

(一)智能電網電源的應用

智能電網在建設過程中需要多種類型的供電電源，例如變頻電源、恒頻電源直流電源、交流電源等，機電工程技術能夠生產多種應用于智能電網建設的供電電源，滿足變電站或是終端計算機供電等需求，以提升智能電網的安全性，保證其正常運行供電。是建立智能電網必不可少的條件。

(二)智能電網的輸電應用

智能電網具有完善的技術支撐、能夠防止外部干擾。其具備的通信交互功能使電能最大化的被利用。因為信息技術、自動控制技術與電網的融合，可以及時發現故障，甚至可以預見性的防止故障發生。電網的電力供應需要保持在良性運行狀態，這對電能質量和運行的穩定性提出了一個較高的要求，作為系統性綜合運行工程，智能電網需要在機電工程技術的支持配合下實現良性運行，諧波抑制技術和無功補償技術為智能電網輸電提供高效安全的保障。現代電力系統的發展建設過程中不斷加強對新型設備的應用，例如一些轉換器，當輸電線路過長或是電量較大的狀態下我國電力系統會采用晶閘管變流裝置提升輸電運行的穩定性和電能容量，這些新技術也包括SVC代表的榮幸交流輸電技術等。在多項機電工程技術的保障下，電網能夠保持穩定供電狀態，不斷開發的新技術也提升了電網的運行效率和質量。

(三)智能電網發電中的應用

基于當前社會發展狀態，電網建設應當遵循低碳經濟發展理念，降低運行過程中的能源消耗，傳統的電網在發電過程中會有部分電能不能被有效利用，造成了嚴重的損失。而通過機電工程技術則能夠有效加強電能轉換能力，降低能源消耗，切實提升了工作效率。現階段來說電網建設中所應用的半導體電子元件的容量在不斷提升，現代化智能電網建設發電過程中不斷加強對機電工程技術的應用，智能開關技術、高壓輸電技術、動態電壓恢復技術等多項技術的高效應用都離不開機電工程技術的支持。

三、機電工程技術實際應用探究

(一)質量優化分析技術

質量優化分析技術現階段廣泛應用于智能電網的發展建設過程中，該技術能夠結合傳統的電能質量等級劃分和評估體系對電力企業的供電經濟效益作出科學有效的分析，通過計算機軟件實現對電網運行狀態的數據評估，其評估方式以相關數據和法律法規做為基礎，目的在于推動智能電網的建設發展走向更高質量。通過質量優化技術，能夠對電網中所涵蓋的無功補償技術、平衡供電技術等多種技術的優化，切實增強智能電網中的電能質量，降低電能使用成本，在未來會擁有更加廣闊的應用空間。

(二)柔性交流輸電技術

柔性交流輸電技術是由美國電力專家N．G．Hingorani于1986年提出，由于環境保護等原因，大面積建設高壓輸電線路，成本過高的同時對環境、人文也會產生不同程度的影響，所以柔性交流輸電技術應運而生，是美國電力科學研究院所大力倡導的研究方向，該技術是將清潔度高的新能源等輸入電網中的主要技術，在微處理器和微電子技術、電力技術、電子技術及相關通信和控制技術的基礎上形成的通信傳輸的能力，實現靈活的控制技術。他可以滿足電能大功率、長距離安全穩定運輸的要求，因為我國智能電網建設主要是基于高壓電力傳輸和轉換，在整個施工過程需要一些新的清潔能源損失，并實現能源隔離等，和靈活交流輸電的需求，在智能電網建設的需求。將電力工程技術和先進的控制技術，實現對電網的各種參數的控制和調整，從而提高電網運行的穩定性，在輸電損失的過程中大大降低，提高輸電線路的傳輸能力。在事故發生時也可以保障不會因為連續反應而造成的大面積斷電。

(三)高壓直流輸電技術

在目前的直流輸電系統中，很多環節都使用交流電源，但是在傳輸過程中使用直流電源。利用該技術可以實現整流器或逆變器的工作狀態。在一些輕質直流輸電系統中，變流器通常由一些可以關閉的部件組成，有利于提高輸電的穩定性，具有較高的經濟性。它可以用于遠距離或短距離直流輸電工程，也可以用于孤島等孤島地區。從經濟方面來看，首先其使用的線路價格比較優惠，無需使用電纜，其次在輸電過程中電能損耗小，在傳輸過程中較為節能。最后鋪設線路時使用面積較小，減少不必要的土地浪費，節約土地資源。高壓直流輸電技術在我國遠距離輸電中得到了廣泛的應用，其應用趨勢將繼續向遠距離、高容量輸電項目發展。

四、結語

智能化電網發展建設是未來社會發展的必然需求，是巨大的歷史性跨越，在綠色節能的大環境下智能電網成為世界各國繼航天后競相搶占的又一領域目前越來越多的智能電網項目開始運行，其行業缺口是巨大的，根據派克調查機構發表的最新報告顯示，智能化電網技術從2012年到2020年短短八年時間其價值漲幅4940億美元，智能化電網帶來的利潤也是客觀的。電力企業應當積極轉變發展觀念，在電網建設過程中加強對機電工程技術的應用探究，實現電力企業的可持續發展，為推動社會發展和提升人們生活質量創造更多價值。

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作者:喬淑霞 單位:河北石家莊