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

孫靜

（煙臺(tái)市東源送變電工程有限責(zé)任公司建設(shè)分公司，山東 煙臺(tái) 264000）

引言

能源緊缺一直是制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的一項(xiàng)主要問題，以電能為例，電能是維系社會(huì)穩(wěn)定，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)能源之一。近年來(lái)，隨著我國(guó)人口數(shù)量的不斷增加及各個(gè)行業(yè)的飛速發(fā)展，電能需求量正呈逐年上升趨勢(shì)。為了使新時(shí)代背景下社會(huì)各界的用電需求得到滿足，智能電網(wǎng)建設(shè)工作逐漸展開。目前，我國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)工作已取得了階段性的成績(jī)，我國(guó)作為人口大國(guó)，人口分布廣泛，地區(qū)人口數(shù)量差異性較為明顯，這使得不同地區(qū)的經(jīng)濟(jì)水平差異性較為顯著，加之地區(qū)能源儲(chǔ)備較不均衡。相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)我國(guó)實(shí)際情況，在智能電網(wǎng)建設(shè)期間，結(jié)合電力工程技術(shù)，推動(dòng)智能電網(wǎng)建設(shè)工作順利進(jìn)行，依托電力工程技術(shù)提升智能電網(wǎng)運(yùn)行效率，維持智能電網(wǎng)運(yùn)行安全及穩(wěn)定。

一、智能電網(wǎng)概述

與傳統(tǒng)電網(wǎng)相比，智能電網(wǎng)的智能化特征較為明顯，優(yōu)勢(shì)較為顯著。智能電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)電力流及信息流的結(jié)合，使電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行更加安全穩(wěn)定。技術(shù)人員可利用多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)與設(shè)備對(duì)智能電網(wǎng)加以遠(yuǎn)程控制，提高電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性，強(qiáng)化電網(wǎng)系統(tǒng)抗攻擊能力。為了滿足現(xiàn)階段我國(guó)社會(huì)各界的用電需求，推動(dòng)智能電網(wǎng)建設(shè)顯得極為重要。就目前來(lái)說(shuō)，在智能電網(wǎng)建設(shè)期間，電力工程技術(shù)已實(shí)現(xiàn)了廣泛的應(yīng)用。為了使電力工程技術(shù)的應(yīng)用作用得以體現(xiàn)，提升智能電網(wǎng)建設(shè)效率，技術(shù)人員應(yīng)掌握電力工程技術(shù)應(yīng)用要求，加強(qiáng)技術(shù)研究及優(yōu)化，以此提高智能電網(wǎng)工作水平。

電力工程技術(shù)是推動(dòng)智能電網(wǎng)建設(shè)工作展開的一項(xiàng)基礎(chǔ)核心，也是提高我國(guó)供電整體水平的主要影響因素。為了解決我國(guó)用電緊張問題，應(yīng)根據(jù)我國(guó)能源分布實(shí)際情況，秉持可持續(xù)發(fā)展原則，展開智能電網(wǎng)建設(shè)工作，及時(shí)解決智能電網(wǎng)建設(shè)過程中出現(xiàn)的各項(xiàng)問題，推動(dòng)我國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)工作有序展開。由于我國(guó)地幅面積廣闊，不同地區(qū)的地質(zhì)情況也存在著許多的不同，一些地區(qū)地質(zhì)情況較為惡劣，這就使得智能電網(wǎng)體系建設(shè)工作的難度大大增加，后續(xù)維護(hù)管理難度也有所上升。在智能電網(wǎng)建設(shè)期間，應(yīng)確保電網(wǎng)整體構(gòu)架的穩(wěn)定性，通過這種方式使電力系統(tǒng)維持安全穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)，避免外界因素對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行造成干擾及影響。由于智能電網(wǎng)的體系較為復(fù)雜，各項(xiàng)環(huán)節(jié)施工工序較為繁瑣，因此智能電網(wǎng)體系需具備一定的自我診斷能力及自動(dòng)化功能，通過這種方式能夠降低運(yùn)行環(huán)節(jié)中故障維護(hù)時(shí)間，提高運(yùn)行效率，減少管理成本支出

目前，應(yīng)確保智能電網(wǎng)建成后具有以下五點(diǎn)特征。第一，綠色環(huán)保特征。在智能電網(wǎng)建設(shè)完成后，應(yīng)確保智能電網(wǎng)體系能夠?qū)Ω黝愘Y源進(jìn)行循環(huán)利用，避免資源浪費(fèi)的問題出現(xiàn)，降低電網(wǎng)運(yùn)行過程對(duì)周邊環(huán)境造成的不利影響。第二，結(jié)構(gòu)堅(jiān)固特征。為了提高智能電網(wǎng)運(yùn)行的安全性及穩(wěn)定性，使其保持良好的運(yùn)行狀態(tài)，在智能電網(wǎng)建設(shè)期間，應(yīng)確保構(gòu)架的整體穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度能夠滿足運(yùn)行要求。第三，應(yīng)具備自動(dòng)化特征。當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)故障問題時(shí)，電網(wǎng)系統(tǒng)需要展開自我診斷及調(diào)節(jié)，確保運(yùn)行穩(wěn)定。第四，應(yīng)具備經(jīng)濟(jì)性特征，在智能電網(wǎng)建設(shè)期間，技術(shù)人員應(yīng)將成本支出保持在指定范圍之內(nèi)，提高智能電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)效益。第五，交互特征。在智能電網(wǎng)建設(shè)期間，技術(shù)人員應(yīng)建設(shè)用戶與企業(yè)之間的交流平臺(tái)，以此提高電力企業(yè)服務(wù)質(zhì)量，滿足不同客戶的用電需求。

二、智能電網(wǎng)建設(shè)環(huán)節(jié)中電力工程技術(shù)的整體應(yīng)用

（一）電源領(lǐng)域中的應(yīng)用

電力工程技術(shù)的重要功能之一是將電能連續(xù)的輸送至智能電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)部。通常情況下，電能主要由交流電與直流電構(gòu)成，交流電又由變頻交流電及恒頻交流電構(gòu)成。在變電所日常運(yùn)行過程中，直流電與交流電均可以應(yīng)用。

（二）發(fā)電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用

在電網(wǎng)運(yùn)行期間，發(fā)電是一項(xiàng)重要的工作內(nèi)容。在發(fā)電環(huán)節(jié)中，電力工程技術(shù)的作用并不對(duì)發(fā)電環(huán)節(jié)產(chǎn)生影響，而是作用在發(fā)電環(huán)節(jié)中涉及的各個(gè)電子設(shè)備中。電子設(shè)備能夠通過轉(zhuǎn)換的方式對(duì)電能加以處理，降低電能在傳輸過程中產(chǎn)生的損耗。為了確保智能電網(wǎng)運(yùn)行效率及運(yùn)行安全，應(yīng)將多種電力工程技術(shù)相互結(jié)合進(jìn)行使用。在新型科學(xué)技術(shù)的影響下，半導(dǎo)體功率元件的容量也實(shí)現(xiàn)了一定的擴(kuò)充。在電力工程技術(shù)領(lǐng)域，許多新型技術(shù)已逐漸得到了應(yīng)用，其中包括電氣傳動(dòng)技術(shù)、用戶電力技術(shù)等，隨著許多新興技術(shù)的普及，發(fā)電效率也得到了明顯的提升，在智能電網(wǎng)運(yùn)行過程中，電子設(shè)備產(chǎn)生的電能損耗也大大降低。

（三）輸電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用

為了滿足各地區(qū)的用電需求，確保電能供應(yīng)質(zhì)量能夠達(dá)到一些標(biāo)準(zhǔn)，可將電力工程技術(shù)應(yīng)用至智能電網(wǎng)建設(shè)環(huán)節(jié)中?，F(xiàn)階段，無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)與諧波抑制技術(shù)已成為應(yīng)用優(yōu)勢(shì)最為顯著的技術(shù)種類，無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在薄交流變換器與超導(dǎo)無(wú)功補(bǔ)償裝置中實(shí)現(xiàn)了廣泛的應(yīng)用。此外，由于整流閥與逆變閥內(nèi)部使用了采晶閘管變流裝置，將二者安裝在高壓直流電輸電線路送電及輸電兩端，能夠在確保電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，提高電網(wǎng)輸電容量。將此類裝置應(yīng)用至配電網(wǎng)內(nèi)，還能夠避免出現(xiàn)電壓突變，導(dǎo)致電網(wǎng)停電現(xiàn)象發(fā)生，確保供電連續(xù)。將電力工程技術(shù)與智能電網(wǎng)建設(shè)工作相結(jié)合，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

三、智能電網(wǎng)中的電力工程技術(shù)

（一）電能質(zhì)量?jī)?yōu)化技術(shù)

為了充分發(fā)揮出電能質(zhì)量?jī)?yōu)化技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)環(huán)節(jié)中的積極作用，技術(shù)人員應(yīng)建設(shè)完善的質(zhì)量評(píng)估體系，對(duì)不同等級(jí)的電能加以劃分，充分考慮多項(xiàng)因素，建設(shè)用戶等級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，依托相關(guān)規(guī)章制度對(duì)其加以優(yōu)化及完善，推動(dòng)智能電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)化及高質(zhì)量化發(fā)展。就目前來(lái)說(shuō)，常見電能質(zhì)量?jī)?yōu)化技術(shù)還包括直流有源濾波器技術(shù)及連續(xù)調(diào)諧濾波器關(guān)鍵技術(shù)等。

（二）柔性交流輸電技術(shù)

技術(shù)人員可依托柔性交流輸電技術(shù)將清潔新能源輸入至電網(wǎng)中。對(duì)于柔性交流輸電技術(shù)來(lái)說(shuō)，其由電力技術(shù)、電子技術(shù)及微電子技術(shù)衍生而來(lái)，應(yīng)用柔性交流輸電技術(shù)能夠?qū)涣鬏旊娂右钥刂萍罢{(diào)整。在智能電網(wǎng)建設(shè)期間，技術(shù)人員應(yīng)將新型能源輸入智能電網(wǎng)內(nèi)，對(duì)新能源加以隔離，而柔性交流電則能滿足這一標(biāo)準(zhǔn)。在智能電網(wǎng)建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大的背景下，技術(shù)人員可將電力工程技術(shù)與控制技術(shù)結(jié)合使用，能夠?qū)﹄娋W(wǎng)運(yùn)行過程中各項(xiàng)參數(shù)加以調(diào)節(jié)，確保電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定，降低電網(wǎng)在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的能源損耗問題，強(qiáng)化輸電線路電能輸送效率。

（三）高壓直流輸電技術(shù)

在直流輸電系統(tǒng)運(yùn)行期間，交流電涉及多項(xiàng)環(huán)節(jié)，直流電僅涉及輸電環(huán)節(jié)，依托高壓直流輸電技術(shù)能夠通過控制轉(zhuǎn)換器的方式實(shí)現(xiàn)逆變及整流操作，可以提高輸電系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性，經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)較為顯著，可在遠(yuǎn)距離與近距離的輸電環(huán)節(jié)中取得明顯的應(yīng)用成效，還能夠滿足偏遠(yuǎn)地區(qū)的用電要求?，F(xiàn)階段，高壓直流輸電技術(shù)在遠(yuǎn)距離輸電環(huán)節(jié)中應(yīng)用優(yōu)勢(shì)尤為顯著，因此在未來(lái)，應(yīng)從傳輸容量及傳輸距離角度出發(fā)，對(duì)高壓直流輸電技術(shù)加以優(yōu)化及完善，使高壓直流輸電技術(shù)能夠滿足人們的用電需求。

（四）能源轉(zhuǎn)換技術(shù)

在未來(lái)，能源應(yīng)用模式應(yīng)逐漸轉(zhuǎn)向低碳經(jīng)濟(jì)能源應(yīng)用。在能源應(yīng)用過程中，應(yīng)對(duì)環(huán)境污染程度與能源損耗情況加以控制。低碳經(jīng)濟(jì)能源應(yīng)用的核心是在能量轉(zhuǎn)換過程中，應(yīng)用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)對(duì)其加以優(yōu)化，提高能源利用效率。現(xiàn)階段，風(fēng)能與太陽(yáng)能已成為世界上應(yīng)用最為廣泛的能源種類。從發(fā)展實(shí)際情況來(lái)看，電網(wǎng)未來(lái)發(fā)展方向很有可能是光伏發(fā)電。但需要注意的是，就目前來(lái)說(shuō)，受環(huán)境因素影響，光伏發(fā)電的不穩(wěn)定性較為明顯，這就會(huì)導(dǎo)致在并網(wǎng)過程中，智能電網(wǎng)受到?jīng)_擊，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致智能電網(wǎng)出現(xiàn)故障。因此相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)加強(qiáng)并網(wǎng)技術(shù)研究，將大規(guī)模電場(chǎng)并網(wǎng)技術(shù)作為研究的重點(diǎn)內(nèi)容。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)能源轉(zhuǎn)化技術(shù)仍處于研究階段，相關(guān)技術(shù)體系仍有待完善，技術(shù)發(fā)展仍未達(dá)到相關(guān)要求，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)強(qiáng)化新型能源轉(zhuǎn)換技術(shù)及并網(wǎng)技術(shù)研究及應(yīng)用，將能源轉(zhuǎn)換技術(shù)與智能電網(wǎng)建設(shè)工作相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)可再生資源利用，降低智能電網(wǎng)運(yùn)行過程中產(chǎn)生的環(huán)境問題，提高各類并網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用效果，滿足智能電網(wǎng)的運(yùn)行要求。

結(jié)語(yǔ)

總而言之，現(xiàn)階段，智能電網(wǎng)建設(shè)工作已成為未來(lái)我國(guó)電力事業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)內(nèi)容。加強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)不但能夠滿足社會(huì)各界的用電需求，還能夠提高電網(wǎng)運(yùn)行效率，降低故障發(fā)生率。作為我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施中不可缺少的一項(xiàng)重要組成部分，智能電網(wǎng)建設(shè)工作對(duì)各項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用要求相對(duì)較高，技術(shù)人員可將電力工程技術(shù)與之相結(jié)合，使電力工程技術(shù)的重要作用得以發(fā)揮，提升智能電網(wǎng)建設(shè)效率及建設(shè)質(zhì)量。相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)充分認(rèn)識(shí)到電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)環(huán)節(jié)中的應(yīng)用意義，通過科學(xué)完善的手段對(duì)智能電網(wǎng)建設(shè)工作加以管控，提高智能電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)效益，滿足人們的用電需求。