電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用

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摘要：我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展導(dǎo)致人均生活水平不斷提高，對(duì)供電技術(shù)提出了很高的要求。而傳統(tǒng)的電網(wǎng)建設(shè)已經(jīng)不足以滿足日益增長(zhǎng)的供電需求，需要向著更高層次的方向進(jìn)化，而智能化電網(wǎng)就是再這樣環(huán)境下誕生的產(chǎn)物，它具有現(xiàn)代化、信息化的特點(diǎn)，在輸電供電方面更加快捷安全。而電力工程技術(shù)作為智能化電網(wǎng)中最重要的技術(shù)，其建設(shè)與發(fā)展對(duì)于建設(shè)智能化電網(wǎng)具有重大意義。本文分析其主要特點(diǎn)及其發(fā)展趨勢(shì)，進(jìn)而分析智能化電網(wǎng)的建設(shè)問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：電力工程　智能電網(wǎng)　應(yīng)用研究

人口的增加和全球氣候的變化使得全球進(jìn)入了能源時(shí)代，對(duì)能源的爭(zhēng)奪成為世界各國(guó)的主流，尤其是在經(jīng)濟(jì)危機(jī)過(guò)后，能源與生產(chǎn)之間的矛盾進(jìn)一步凸顯，為了解決能源危機(jī)，智能電網(wǎng)的建設(shè)勢(shì)在必行，國(guó)家應(yīng)將建設(shè)智能電網(wǎng)項(xiàng)目作為重點(diǎn)項(xiàng)目，結(jié)合我國(guó)國(guó)情，頒布條例，加大智能電網(wǎng)的建設(shè)速度。智能電網(wǎng)之所以被廣為看好，不僅因?yàn)槠浒l(fā)展符合現(xiàn)在流行的可持續(xù)發(fā)展，更因?yàn)槠浼嬗袑?shí)用性與經(jīng)濟(jì)性的特點(diǎn)。而電力工程技術(shù)可以有效提高輸電的穩(wěn)定性，且能加快電網(wǎng)的建設(shè)速度，在節(jié)省能源方面上也起著很大作用。本文從智能電網(wǎng)所具有的特點(diǎn)說(shuō)起，再分析電力工程技術(shù)早智能電網(wǎng)中的應(yīng)用。

一、智能電網(wǎng)的概述及其特征

作為一個(gè)領(lǐng)土和人口都居世界前列的國(guó)家，我國(guó)的資源分配卻很不平衡，根據(jù)地區(qū)差異的不同而不同。在幾次經(jīng)濟(jì)危機(jī)過(guò)后，人們?yōu)榱私鉀Q電能上的問(wèn)題開(kāi)始建設(shè)智能電網(wǎng)，最早使用這項(xiàng)觀念的是美國(guó)，其為了緩解金融危機(jī)所帶來(lái)的影響與能源緊張的局面，盡快恢復(fù)經(jīng)濟(jì)進(jìn)而推動(dòng)其他領(lǐng)域的發(fā)展，開(kāi)始大力布置智能電網(wǎng)，智能電網(wǎng)所包含的不僅僅是一個(gè)體系，而是多種配電輸電體系共存，相互作用。而在我國(guó)的智能電網(wǎng)構(gòu)建中，為了與我國(guó)實(shí)際情況相匹配，一般都要履行綠色環(huán)保的概念，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，最大程度上減少污染；智能電網(wǎng)還具有的一個(gè)特點(diǎn)就是堅(jiān)固耐用，考慮到我國(guó)電能的輸送環(huán)境，智能電網(wǎng)的架構(gòu)特別牢固，在一些自然災(zāi)害發(fā)生時(shí)不會(huì)中斷電能的傳輸，也就使大規(guī)模停電額概率降到最小，反之要是網(wǎng)架不合格，就會(huì)造成輸電中斷甚至更為惡劣的情況；智能電網(wǎng)之所以智能，是因?yàn)槠涓叨茸詣?dòng)化，在發(fā)生問(wèn)題時(shí)可以自我醫(yī)療不會(huì)發(fā)生事故，而且智能電網(wǎng)也避免了傳統(tǒng)電網(wǎng)建設(shè)中不必要的資源浪費(fèi)，最大化地使用資源，較傳統(tǒng)電網(wǎng)無(wú)論是成本還是收益都遠(yuǎn)遠(yuǎn)升高；除此之外，智能電網(wǎng)的交互性也比傳統(tǒng)電網(wǎng)高很多，所謂交互性，就是改變以往的單向傳輸模式，根據(jù)客戶的意見(jiàn)來(lái)修改，服務(wù)質(zhì)量得到了很大提升。

二、電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)中的整體應(yīng)用

基于智能電網(wǎng)的建設(shè)過(guò)程，電力工程技術(shù)主要應(yīng)用在電源、發(fā)電、輸電三個(gè)環(huán)節(jié)。

1.電源部分。

在電流的分類里面，把其分為直流電和交流電，交流又分為變頻和衡頻兩種，電力工程技術(shù)因?yàn)榭梢灾С炙须娋W(wǎng)中的電源設(shè)備如直流電源、交流電源，所以它可以把兩種類型的電流輸送到智能電網(wǎng)體系內(nèi)。

2.發(fā)電部分。

電力工程技術(shù)通過(guò)控制電子設(shè)備進(jìn)而控制電能的轉(zhuǎn)化與控制，先進(jìn)的工程技術(shù)可以有效增加發(fā)電設(shè)備的效率并且減少發(fā)電過(guò)程中的損耗。而隨著近些年來(lái)技術(shù)的不斷革新，一些設(shè)備得到了很大的提高，如半導(dǎo)體元件的容量較之前有了很大的改觀，而像智能開(kāi)關(guān)，高壓直流輸電、高壓變頻等尖端技術(shù)也層出不窮。

3.輸電部分。

電力工程技術(shù)中有兩項(xiàng)技術(shù)諧波管控技術(shù)和無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)是保證電能質(zhì)量和電網(wǎng)工作狀態(tài)穩(wěn)定的關(guān)鍵技術(shù)，其可以使電能在輸送過(guò)程中也具有較高的質(zhì)量并且不會(huì)被環(huán)境因素所影響到。在過(guò)程中，常常會(huì)遇到大規(guī)模輸電和輸電線路較長(zhǎng)的情況，我們一般采用直流輸電的方法來(lái)保證輸電的快捷穩(wěn)定。而在高壓線路輸電中，多使用晶閘管變流裝置，這項(xiàng)設(shè)備的使用可有效提高線路的穩(wěn)定性，也使得可以輸送的電量大大增加，在一些極端天氣發(fā)生時(shí)，這項(xiàng)裝置就可以保證不斷電或者是電壓的穩(wěn)定。晶閘管變流裝置一般是安裝在輸電和受電兩端，作為整流閥和逆變閥使用。由此可見(jiàn)新技術(shù)和新裝備的使用對(duì)于提升電網(wǎng)輸電穩(wěn)定和效率有著極大的提升。

三、電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)中的具體應(yīng)用

上述分析是基于電網(wǎng)整個(gè)而言的，本節(jié)是依據(jù)電力工程的具體作用而言的。

1.質(zhì)量的優(yōu)化和能源的轉(zhuǎn)換。

電能的質(zhì)量?jī)?yōu)化技術(shù)首先要將電能質(zhì)量分等級(jí)，再建立完整的質(zhì)量評(píng)估體系。供電接口的類型要通過(guò)分析經(jīng)濟(jì)的方向來(lái)確定，而分析經(jīng)濟(jì)也要建立用戶經(jīng)濟(jì)性和技術(shù)質(zhì)量?jī)煞N評(píng)估方式，通過(guò)規(guī)范市場(chǎng)和滿足用戶需求來(lái)建設(shè)高質(zhì)量的智能電網(wǎng)。在實(shí)現(xiàn)上述前提的條件下，產(chǎn)生了以下幾種技術(shù)：源濾波器、自適應(yīng)靜止無(wú)功補(bǔ)償、連續(xù)調(diào)諧濾波器等，這些技術(shù)在提升電能的質(zhì)量上具有相當(dāng)高的作用。根據(jù)可持續(xù)性發(fā)展戰(zhàn)略，這些技術(shù)在提升質(zhì)量的同時(shí)也會(huì)較少對(duì)周邊環(huán)境的損害，在節(jié)約成本方面也有一定的建樹(shù)。在能源的轉(zhuǎn)化上，低碳能源將會(huì)是以后主流的能源發(fā)展方向，無(wú)論是在降低消耗方面還是在節(jié)省成本方面，低碳能源都比現(xiàn)有的能源高出較多。能源的轉(zhuǎn)化實(shí)質(zhì)上就是實(shí)用技術(shù)來(lái)改善能源的轉(zhuǎn)化方式，多轉(zhuǎn)化為自然類型的能源，如風(fēng)能、太陽(yáng)能等，尤其是太陽(yáng)能，在采光較好的地區(qū)太陽(yáng)能的使用比較廣泛，成本相對(duì)于效益來(lái)說(shuō)可以忽略不計(jì)，而且其對(duì)環(huán)境無(wú)污染也是促使其廣泛使用的重要因素之一。

2.柔性交流輸電技術(shù)。

電子工程技術(shù)的主要使用是在高壓變電輸電過(guò)程中，輸送并且隔離清潔能源。而這項(xiàng)技術(shù)在控制輸電方面展現(xiàn)出良好的性能，其使用微電子、電子技術(shù)等結(jié)合通信、控制技術(shù)來(lái)靈活地控制輸電，把清潔能源輸入電網(wǎng)中。因此柔性交流輸電技術(shù)符合整體的電力工程技術(shù)，與我國(guó)電網(wǎng)的發(fā)展相輔相成，保證電網(wǎng)穩(wěn)定性的發(fā)展，與此同時(shí)其在降低輸電損耗、提高輸電能力方面也有較大的作用。

3.高壓直流輸電技術(shù)。

在我國(guó)現(xiàn)行的高壓輸電技術(shù)體系中，絕大部分是直流輸電體系，但是在實(shí)際狀況中很多環(huán)節(jié)使用的卻是交流電，因此在控制換流器的方面要細(xì)致，保證輸入的電流是直流電，其中換流器大多有一些管段元件構(gòu)成來(lái)保證輸電的穩(wěn)定性。高壓直流輸電技術(shù)就滿足上述所說(shuō)的實(shí)現(xiàn)電流的轉(zhuǎn)變，而且除了上述優(yōu)點(diǎn)之外，高壓輸電技術(shù)最重要的一點(diǎn)就是其可以向偏遠(yuǎn)地區(qū)供電，像一些地處偏僻的海島和新疆西藏地區(qū)。由于這項(xiàng)特性，高壓直流輸電技術(shù)必將在未來(lái)發(fā)揮更加重要的作用，獲得更加寬廣的發(fā)展空間。

四、其他關(guān)鍵技術(shù)

在智能電網(wǎng)的構(gòu)建中，除了電子工程技術(shù)之外，其他的技術(shù)也必不可少。像信息管理技術(shù)，主要負(fù)責(zé)信息的采集和分析，并且其采集范圍再大的方面要擴(kuò)張到整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈，小的方面要貫穿整個(gè)企業(yè)內(nèi)部；智能調(diào)度技術(shù)則是調(diào)節(jié)所有人員技術(shù)的技術(shù)，但這項(xiàng)技術(shù)目前存在許多不足，尤其是在自動(dòng)化方面，需要進(jìn)一步研究；分布式能源接入技術(shù)采用大量的分布式電源在配電網(wǎng)上運(yùn)行，改變了以往單向的運(yùn)行格局，在管理系統(tǒng)的調(diào)度下這些電源協(xié)調(diào)運(yùn)行，創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)效益；而智能電網(wǎng)中的通信技術(shù)也是較為重要的一環(huán)，其對(duì)于數(shù)據(jù)的獲取、保護(hù)、控制都保證可靠性，這項(xiàng)技術(shù)的存在對(duì)于提升服務(wù)質(zhì)量有著質(zhì)的提升。

五、結(jié)語(yǔ)

智能電網(wǎng)作為我國(guó)發(fā)展項(xiàng)目的基礎(chǔ)項(xiàng)目之一，由于近些年來(lái)人們對(duì)于供電量和供電安全的需求量增加，使其成為最重要的項(xiàng)目之一。通過(guò)上述對(duì)電網(wǎng)的概述和電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用的分析，可以認(rèn)識(shí)到電力工程技術(shù)可以提高輸電效率降低輸電成本等優(yōu)勢(shì)，并且其應(yīng)用符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，所以在以后的智能電網(wǎng)建設(shè)工作中，要加大對(duì)于電力工程的研究與優(yōu)化力度，使用低碳能源，積極引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)來(lái)提升我們自身技術(shù)。

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作者：馮鏡昌 單位：廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司肇慶供電局