魯坷

（國網(wǎng)四川省電力公司成都市雙流供電分公司 四川成都 610200）

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

魯坷

（國網(wǎng)四川省電力公司成都市雙流供電分公司 四川成都 610200）

隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及人民的生活水平日益提高，我國電網(wǎng)建設(shè)也隨之有了很大的進(jìn)步，一定程度上滿足了當(dāng)前經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展以及人民生活生產(chǎn)的需求。不斷發(fā)展的電力工程技術(shù)，讓我國的電網(wǎng)建設(shè)進(jìn)入了智能化、高科技化的電網(wǎng)建設(shè)新時代，所以，及時的將我國電力工程技術(shù)發(fā)展的新趨勢以及智能電網(wǎng)建設(shè)的特點(diǎn)結(jié)合起來，可以很好的促進(jìn)我國的智能電網(wǎng)建設(shè)。此文總結(jié)了電力工程技術(shù)的相關(guān)要點(diǎn)以及發(fā)展的前景，對智能電網(wǎng)建設(shè)成就做出了相關(guān)的梳理以及展望。智能電網(wǎng)信息化以及現(xiàn)代化的特點(diǎn)決定了電力工程技術(shù)必然對電網(wǎng)的建設(shè)有著重大的作用。故此文針對電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中的相關(guān)應(yīng)用做出了相關(guān)分析。

電力工程技術(shù)；智能電網(wǎng)；應(yīng)用

引言

我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及人民群眾生活水平的日益提高給我國智能電網(wǎng)的建設(shè)提供了一個非常廣闊的發(fā)展空間和機(jī)遇，作為具有非常大發(fā)展?jié)摿Φ碾娏こ碳夹g(shù)在我國現(xiàn)代電網(wǎng)的建設(shè)中有著重大意義。信息化、自動化以及互動化是智能電網(wǎng)一直以來的發(fā)展目標(biāo)，先進(jìn)電力電子技術(shù)是建設(shè)智能電網(wǎng)的重要手段。從不同角度分析了中國智能電網(wǎng)對先進(jìn)電力電子技術(shù)的需求，展望了中國先進(jìn)電力電子技術(shù)的研究方向以及發(fā)展方向，介紹了某些先進(jìn)電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用，主要有靈活交流輸電技術(shù)以及直流輸電技術(shù)在智能電網(wǎng)中的廣泛應(yīng)用，同時指出其未來的發(fā)展方向。

1 智能電網(wǎng)概述

當(dāng)前，全球的氣候變化愈來愈頻繁，并且因?yàn)槿丝诘膭≡?，能源供?yīng)明顯不足，所以，智能電網(wǎng)在全球都受著非常大的關(guān)注。幾年前，美國的政府為恢復(fù)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定進(jìn)行，把智能電網(wǎng)的建設(shè)劃為重點(diǎn)策略，去解決能源危機(jī)，且通過它帶動其他產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。智能電網(wǎng)的建設(shè)在我國更是一個十分緊急的任務(wù)。我國人口最多，國土面積也非常大，而且不同地域發(fā)展?fàn)顩r不同，能源分布也很不均勻。所以，智能電網(wǎng)的建設(shè)中，一定要結(jié)合這實(shí)際狀況，在掌握了建設(shè)重點(diǎn)的基礎(chǔ)上再進(jìn)行相關(guān)的建設(shè)工作。當(dāng)前，“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”是我國的電網(wǎng)公司建設(shè)智能電網(wǎng)的一個目標(biāo)，其含義是把結(jié)構(gòu)堅(jiān)強(qiáng)的網(wǎng)架與智能化建設(shè)結(jié)合在一起，發(fā)電、自動化調(diào)度、通信以及輸變電等組成了這一整個有機(jī)體。

將我國的國情結(jié)合起來，我國的智能電網(wǎng)建設(shè)應(yīng)該具備以下幾個特點(diǎn)：

①綠色環(huán)保。此特點(diǎn)需要將電網(wǎng)的資源進(jìn)行循環(huán)的利用，且盡可能的將對環(huán)境造成的污染以及不好的影響降到最低。②結(jié)構(gòu)堅(jiān)固。為了確保惡劣天氣下架構(gòu)具有較強(qiáng)的承受能力，且不會影響電網(wǎng)的正常運(yùn)行，必然需要架構(gòu)的牢固。③就是資源的優(yōu)化。只有實(shí)現(xiàn)了資源的優(yōu)化，才能將電網(wǎng)運(yùn)行的效率提高到最大。④自動化。電網(wǎng)的自動化就是在發(fā)生故障時能夠及時的進(jìn)行自動的診斷以及調(diào)節(jié)，進(jìn)而消除故障，恢復(fù)正常工作。⑤經(jīng)濟(jì)性。智能電網(wǎng)建設(shè)需要結(jié)合各個方面的因素，把成本降到最低，但是能源的質(zhì)量還是要保證的。⑥交互性，也就是說在能源進(jìn)行供應(yīng)時，最好在市場與用戶之間建立一個交流模式，然后根據(jù)用戶的相關(guān)要求，改進(jìn)優(yōu)化服務(wù)質(zhì)量。

2 電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中的總體運(yùn)用

2.1 電源領(lǐng)域的應(yīng)用

電力工程技術(shù)可以為智能電網(wǎng)的各個設(shè)備提供各種不同的電源。主要有恒頻的交流電源、變頻以及直流等等。比如，進(jìn)行蓄電池的充電時，通常都是運(yùn)用直流電源，而變電站的操作中，直流電源和交流電源都可以使用，不過大型的或者小型的計(jì)算機(jī)就需要采用高頻的開關(guān)電源。

2.2 輸電中的運(yùn)用

因?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)需要穩(wěn)定的電網(wǎng)工作狀態(tài)以及高質(zhì)量的電能，那么若要達(dá)到這些要求，就需要電力工程中的無功補(bǔ)償技術(shù)和諧波抑制技術(shù)的配合與支持。除此之外，電力工程中也有新的裝置不斷出現(xiàn)，比如薄型交流變換器以及超導(dǎo)無功補(bǔ)償裝置等等。在一些國家因?yàn)檩旊姽こ讨芯€路相對比較長，又或者輸電容量非常大的時候，通常都是運(yùn)用直流電這一種輸電方式。我國的輸電線路建設(shè)中，特別是高壓直流電的輸電線路，一般都是采用晶閘管變流裝置來作送電和受電兩端的逆變閥裝置以及整流閥。此些設(shè)備的廣泛應(yīng)用，極大的提高了電網(wǎng)輸送的容量以及穩(wěn)定性。而且這些設(shè)備在配網(wǎng)中的運(yùn)用，還能夠很好地防止電壓的突降、閃變以及突然斷電的情況。這些功能非常符合智能電網(wǎng)的建設(shè)要求，所以，可以加大其在智能電網(wǎng)建設(shè)中的運(yùn)用。

2.3 發(fā)電中的應(yīng)用

電力工程技術(shù)是一門具有現(xiàn)代化的新技術(shù)，其主要是應(yīng)用電子以及電子設(shè)備，對電能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化以及控制，極大的減少了能源的消耗，與此同時，還降低了機(jī)電設(shè)備的使用頻率，進(jìn)而提高了工作效率。當(dāng)前，許多半導(dǎo)體的功率元器件的容量也有所提高，且朝著高壓化的方向進(jìn)步，電力工程技術(shù)中許多各式各樣的新技術(shù)層出不窮，比如以SVC為代表的柔性交流輸電技術(shù)、以高壓直流輸電的新型超高輸電技術(shù)等等。

3 電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中的具體應(yīng)用

3.1 電能的質(zhì)量優(yōu)化技術(shù)

此技術(shù)若要應(yīng)用在智能電網(wǎng)的建設(shè)中，就需要建立在電能質(zhì)量等級劃分和評估方法體系進(jìn)行完善了的基礎(chǔ)之上，來進(jìn)行供用電的借口所含有的經(jīng)濟(jì)性能的相關(guān)分析，進(jìn)而創(chuàng)建技術(shù)等級和用戶經(jīng)濟(jì)性這兩個評估體系，另外，再應(yīng)用法律法規(guī)不斷地進(jìn)行完善，促進(jìn)智能電網(wǎng)建設(shè)向優(yōu)質(zhì)以及經(jīng)濟(jì)的方向前進(jìn)。電能的質(zhì)量優(yōu)化技術(shù)的相關(guān)應(yīng)用，主要包括了電氣化鐵道平衡供電技術(shù)、直流有源濾波器相關(guān)技術(shù)、連續(xù)調(diào)諧濾波器關(guān)鍵技術(shù)、自適應(yīng)靜止無功補(bǔ)償技術(shù)、統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器等。這些技術(shù)不但大大的提高了電能的質(zhì)量，同時還降低了使用成本，所以其發(fā)展前景更加廣闊。

3.2 柔性交流輸電技術(shù)

此技術(shù)是把清潔度非常高的新能源等輸入到電網(wǎng)中的核心技術(shù)，其是在微處理和一些微電子技術(shù)、電力技術(shù)和一些通信以及控制技術(shù)的基礎(chǔ)上所形成的的可以對交流輸電達(dá)到靈活控制的一門技術(shù)。由于我國的智能電網(wǎng)建設(shè)主要是高電壓的輸變電，在整個的建設(shè)過程中便要求輸入一些新的清潔能源，并且可以實(shí)現(xiàn)能源的隔離，能夠適應(yīng)此要求的便是柔性交流輸電，且在在智能電網(wǎng)建設(shè)中的需求在不斷地上升。把電力工程技術(shù)以及一些先進(jìn)的控制技術(shù)相結(jié)合，就能實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)中每個參數(shù)的調(diào)節(jié)以及控制，進(jìn)而保證電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定，且大大的降低了輸電中的損耗，提高了輸電線路的輸送能力。

3.3 高壓直流輸電技術(shù)

目前的直流輸電系統(tǒng)當(dāng)中，大部分的環(huán)節(jié)都是運(yùn)用交流電，可是輸電過程是采用直流電的。運(yùn)用此技術(shù)可以運(yùn)用控制換流器，實(shí)現(xiàn)逆變或者整流的工作狀態(tài)。有些重量較輕的直流輸電系統(tǒng)當(dāng)中，換流器通常都是由很多可以關(guān)斷的元件構(gòu)成的，它可以增強(qiáng)輸送的穩(wěn)定性，而且經(jīng)濟(jì)性能也比較高。若能運(yùn)用在遠(yuǎn)程的或者近距離的直流輸電工程當(dāng)中，就能為一些偏僻的地域比如海島進(jìn)行供電。高壓直流輸電技術(shù)在我國的遠(yuǎn)距離輸電中應(yīng)用還是較為廣泛的，并且應(yīng)用趨勢也在不斷地向更遠(yuǎn)、容量更大的方向前進(jìn)。

3.4 能源轉(zhuǎn)換技術(shù)

實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)能源必將是未來社會的能源發(fā)展方向，所以必然要求能源的消耗量和排放量都降到最低，低碳經(jīng)濟(jì)能源的核心就是運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)對能源的轉(zhuǎn)換進(jìn)行創(chuàng)新，使能源得到高效利用。當(dāng)前，風(fēng)能和太陽能等一些自然資源成為世界上運(yùn)用最多的用于能源轉(zhuǎn)換的能源。

當(dāng)前，我國即將具有大規(guī)模電場的并網(wǎng)技術(shù)來作為核心的開發(fā)技術(shù)，以目前的發(fā)展趨勢而言，電網(wǎng)未來的發(fā)展方向很有可能是光伏發(fā)電等一些運(yùn)行穩(wěn)定。范圍較廣的并網(wǎng)技術(shù)。把國內(nèi)的能量轉(zhuǎn)化技術(shù)與國外的進(jìn)行對比，不難發(fā)現(xiàn)，我國的能量轉(zhuǎn)換技術(shù)目前還不太成熟，礽處于一個初級的階段，與之相關(guān)的技術(shù)還待發(fā)展和改進(jìn)。將能量轉(zhuǎn)換技術(shù)應(yīng)用在智能電網(wǎng)建設(shè)當(dāng)中，其主要發(fā)展方向是提高可再生能源的利用率以及各種并網(wǎng)技術(shù)的利用率。

4 FACTS技術(shù)在智能電網(wǎng)的應(yīng)用

FACTS技術(shù)是以電力電子設(shè)備為基礎(chǔ)，與現(xiàn)代控制技術(shù)相結(jié)合，來實(shí)現(xiàn)對原有交流輸電系統(tǒng)參數(shù)以及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的迅速靈活的控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)大幅的提高線路的輸送能力以及加強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)定性的目的。伴隨著電力電子器件的快速發(fā)展，F(xiàn)ACTS技術(shù)也已經(jīng)從原有的基于半控器件的靜止無功補(bǔ)償器以及可控串補(bǔ)技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在的基于可關(guān)斷器件的靜止同步補(bǔ)償器和統(tǒng)一潮流控制器等高科技技術(shù)。由于我國能源的資源與需求是呈現(xiàn)逆向分布的，因此是需要實(shí)現(xiàn)能源的大范圍轉(zhuǎn)移，這就意味著需要大幅提高線路的輸送能力；與此同時還需要解決因此而帶來的電壓不穩(wěn)、系統(tǒng)振蕩等問題。而FACTS技術(shù)則以其快速的控制調(diào)節(jié)能力及其強(qiáng)大的兼容能力，為其在我國的相關(guān)研究以及應(yīng)用提供了廣闊的空間。

5 結(jié)束語

先進(jìn)電力工程技術(shù)技術(shù)能夠?qū)﹄娋W(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化以及強(qiáng)化，保障大電網(wǎng)運(yùn)行的安全、穩(wěn)定，提高可再生能源的有效利用率，增進(jìn)電網(wǎng)電能質(zhì)量，保障電力系統(tǒng)電力電子裝置的可靠性以及深化節(jié)能減排技術(shù)的相關(guān)研究，是建設(shè)我國智能電網(wǎng)的主要手段。與此同時，推進(jìn)先進(jìn)電力工程技術(shù)的發(fā)展，也是保障我國電網(wǎng)的長遠(yuǎn)發(fā)展的主要任務(wù)。

[1]郭明星.我國電力市場產(chǎn)出波動與宏觀經(jīng)濟(jì)波動的關(guān)聯(lián)性研究[D].吉林大學(xué)，2014（02）：34～35.

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[3]程時杰，文勁宇，孫海順.儲能技術(shù)及其在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].電氣應(yīng)用，2005（04）.

TM76

A

1004-7344（2016）36-0154-02

2016-12-11

魯坷（1986-），男，工程師，本科，主要從事電力營銷管理工作。