智能電網(wǎng)中電力電子技術(shù)的應(yīng)用思考

薛思萌

摘要：隨著社會科學(xué)事業(yè)的不斷發(fā)展，我國的現(xiàn)代化技術(shù)越來越成熟，這對我國智能電網(wǎng)的發(fā)展起到了一定的促進(jìn)作用。但智能電網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)還不夠完善。因此，分析了智能電網(wǎng)對電力電子技術(shù)的要求及其應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng);電力電子技術(shù);應(yīng)用

引言

電力電子技術(shù)對于智能電網(wǎng)具有至關(guān)重要的作用，使智能電網(wǎng)真正實現(xiàn)了智能化的操作要求。智能電網(wǎng)能夠滿足人們的需求，電力電子技術(shù)在發(fā)展過程中結(jié)合智能電網(wǎng)發(fā)展要求采用高新技術(shù)的融合性發(fā)展，實現(xiàn)了智能電網(wǎng)的自動化程度提升。電力電子技術(shù)能夠通過自動化操作使電力系統(tǒng)更加穩(wěn)定，減少了故障發(fā)生，準(zhǔn)確的解決故障。電力電子技術(shù)在發(fā)展的過程中可以有效推動智能電網(wǎng)的全面進(jìn)步。電子信息化技術(shù)的發(fā)展在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用可以提高電能生產(chǎn)質(zhì)量，也能夠優(yōu)化電網(wǎng)的高度智能化要求，使我國智能化電網(wǎng)的發(fā)展符合現(xiàn)代化生產(chǎn)的需求。

一、電力電子技術(shù)分析

（一）電力電子技術(shù)概述

電力電子技術(shù)就是應(yīng)用于電力領(lǐng)域的電子技術(shù)。具體的說電力電子技術(shù)就是使用電力電子器件對電能進(jìn)行變換和控制的技術(shù)。電力電子器件的制造技術(shù)好似電力電子技術(shù)的基礎(chǔ)。

（二）電力電子器件

電力電子器件就是功率半導(dǎo)體器件，這是一種大功率的電子器件，主要是用在電能的變換和電能控制電路中的。按照電力電子器件能夠被控制電路信號所控制的程度主要分為三大分類：半控型器件、全控型器件和不可控型器件。不可控型器件的結(jié)構(gòu)和工作原理比較簡單，但是可靠性是比較高的，例如電力二極管;半控型器件主要是晶閘管類的器件，承受電壓和電流容量是最高的;全控型器件又可分為電流驅(qū)動型器件和電壓驅(qū)動型器件。此三大類型的電力電子器件都是電力電子技術(shù)的承載體，是現(xiàn)代電子電力技術(shù)的實體詮釋。

（三）大功率電子電路器件

大功率電子電路是在控制工業(yè)電能中實現(xiàn)最大限度地降低能耗的，其利用的是功率半導(dǎo)體器件來變換和控制工業(yè)電能的。電力電子實質(zhì)是大功率的開關(guān)電路，通過微弱信號來控制電能。因為只有在開關(guān)狀態(tài)下功率半導(dǎo)器件才能實現(xiàn)降低電力內(nèi)耗。

（四）電力電子變換器的主電路

電力電子變換器的主電路的核心為功率半導(dǎo)體器件，通過不同的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和控制方式對電能進(jìn)行變換和控制。變換器主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實質(zhì)就是按照一定規(guī)律將有源和無源功率半導(dǎo)體器件排列而成的電路。拓?fù)鋬?yōu)化就是在設(shè)計變換器時，合理的選擇和確定元件的位置實現(xiàn)高效能和低損耗的要求。

二、智能電網(wǎng)中采用電力電子技術(shù)的意義

就目前的情況來看，在智能電網(wǎng)中應(yīng)用電力電子技術(shù)具有非常重要的作用.其能夠不斷提升電網(wǎng)的反應(yīng)能力，同時也能夠不斷提高電網(wǎng)電能質(zhì)量，因此也是越來越受到重視。如今，我國的電網(wǎng)建設(shè)方面還需要不斷加強(qiáng)研究，從而能夠進(jìn)一步提高整體管理水平。先進(jìn)的電力電子技術(shù)能夠有效地進(jìn)行電網(wǎng)調(diào)控，同時也能合理地進(jìn)行電網(wǎng)分配.因此需要將其控制在合理的運行環(huán)境中。在應(yīng)用的時候需要有效地利用可再生能源，使用先進(jìn)的電力電子技術(shù)能夠更加有效地實現(xiàn)對可再生能源的發(fā)電控制以及有效的調(diào)度，同時也能夠接入大規(guī)模的能源，從而能夠為后期的應(yīng)用提供有效保障。在進(jìn)行電能質(zhì)量管理的時候需要充分地利用電力電子技術(shù)，進(jìn)一步強(qiáng)化用戶與供電方之間的交互關(guān)系，不斷提高電網(wǎng)電能的質(zhì)量。從而能更好地促進(jìn)電能供應(yīng)的發(fā)展。目前將其應(yīng)用于節(jié)能減排過程中也非常重要，從而能夠進(jìn)一步提高輸電線路的能力。

三、智能電網(wǎng)中電力電子技術(shù)的作用

（一）維護(hù)電網(wǎng)安全

電網(wǎng)作為一項不可或缺的基礎(chǔ)性設(shè)施，其對于國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展及社會文明的進(jìn)步均具有十分重要的意義。然而，就我國電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀來看，其架構(gòu)較為簡單，與西方發(fā)達(dá)國家的智能電網(wǎng)建設(shè)相比，在輸電與配電方面尚且存在著較大的差距。智能電網(wǎng)建設(shè)的最基礎(chǔ)保障就是安全。但近幾年，由于極端天氣與自然災(zāi)害的頻頻發(fā)生，對于我國電網(wǎng)的安全也帶來了極大的影響，由此也間接決定了我國電網(wǎng)互聯(lián)的發(fā)展趨勢。電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)的運用，促使電網(wǎng)架構(gòu)得到了有效優(yōu)化，并通過電流分配調(diào)節(jié)，從

而也有效地解決了電能由于電網(wǎng)故障而無法傳播的問題，此外，電力電子技術(shù)的應(yīng)用還促使電網(wǎng)系統(tǒng)的自我修復(fù)能力大幅度提升，進(jìn)而也更好地保證了電網(wǎng)運行的安全性與穩(wěn)定性。

（二）促進(jìn)電網(wǎng)優(yōu)化

智能電網(wǎng)是一種互通、互動的系統(tǒng)，其能夠依據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實現(xiàn)對用戶的電能需求以及由于環(huán)境更迭所造成的系列變化的實時控制，而這一功能的實現(xiàn)就建立在了以電力電子技術(shù)的應(yīng)用基礎(chǔ)上。近年來，隨著我國科學(xué)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，電力電子技術(shù)也得到了大力的發(fā)展與革新，其在智能電網(wǎng)中的成功運用，促使電網(wǎng)建設(shè)在故障的損失與優(yōu)化、輸配電效率、電能質(zhì)量等方面均取得了巨大突破。

（三）實現(xiàn)資源的合理配置

能源緊缺問題一直是一項制約我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展主要問題，特別是在近年來，我國能源問題日益嚴(yán)峻，因此，解決能源消耗也是當(dāng)今發(fā)展中的一大迫切要務(wù)。在智能電網(wǎng)建設(shè)實踐中，電力電子技術(shù)的應(yīng)用，不僅更有助于實現(xiàn)可利用資源的優(yōu)化配置，同時在保護(hù)環(huán)境與節(jié)約資源方面也發(fā)揮出了一定的作用與價值。

四、智能電網(wǎng)中電力電子技術(shù)的應(yīng)用

（一）智能電網(wǎng)中柔性直流技術(shù)的應(yīng)用

新型能源大規(guī)模地接入到電網(wǎng)系統(tǒng)中最為關(guān)鍵的一種技術(shù)就是柔性直流輸電技術(shù)，柔性直流輸電系統(tǒng)的應(yīng)用可以很好地將功率進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)行切換，由于目前中國智能電網(wǎng)應(yīng)用基礎(chǔ)是高壓輸變電技術(shù)，而且在此基礎(chǔ)上也要考慮到一些新能源的加入，因此，目前智能電網(wǎng)系統(tǒng)對柔性直流技術(shù)的需求量越來越大。

（二）智能電網(wǎng)中高壓直流輸電技術(shù)的應(yīng)用

目前的電網(wǎng)輸電技術(shù)仍處于傳統(tǒng)階段，而且使用直流電工作的只有輸電環(huán)節(jié)，而使用交流電源的則比較多，比如像用電系統(tǒng)或者發(fā)電系統(tǒng)。在輸電過程中，交流系統(tǒng)運輸?shù)碾娔芰繉ㄟ^設(shè)備的一系列操作而成為合適的電流，在一些遠(yuǎn)距離的地方會經(jīng)常使用到直流輸電技術(shù)，在今后的歲月里，我國還會研制出更加高級的電力電子技術(shù)，以此更好的助力我國用電事業(yè)。

（三）智能電網(wǎng)中高壓變頻技術(shù)的應(yīng)用

在智能電網(wǎng)中采用智能開關(guān)技術(shù)節(jié)能節(jié)電效果非常顯著，但是其成本高且產(chǎn)生一些污染源，并能實現(xiàn)環(huán)保的功效。在技術(shù)發(fā)展過程中，將高壓變頻技術(shù)與混合結(jié)構(gòu)技術(shù)、中壓三電平技術(shù)相結(jié)合，運用其他技術(shù)工藝水平高、控制靈活和緊湊的結(jié)構(gòu)可以更好地服務(wù)于智能電網(wǎng)，促進(jìn)智能電網(wǎng)的發(fā)展實現(xiàn)質(zhì)的飛躍。

（四）智能電網(wǎng)中智能開關(guān)技術(shù)的應(yīng)用

在智能電網(wǎng)中使用智能開關(guān)技術(shù)對過流防觸漏電保護(hù)進(jìn)行極大的保護(hù)，提升用電的安全性和可靠性。同時對電器和儀表儀器的損耗也會降到最低。在現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展過程中，智能開關(guān)技術(shù)和傳感技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)緊密結(jié)合，對智能電網(wǎng)的應(yīng)用的安全和可靠性進(jìn)一步做了保障。

結(jié)束語

電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用不僅可以滿足時代的要求，還可以在智能電網(wǎng)中起到更高的效應(yīng)作用。近年來，隨著電子信息技術(shù)的不斷更新，其對智能電網(wǎng)安全運營，提高經(jīng)濟(jì)電力電子技術(shù)也有了更高的技術(shù)要求，為了提高其技術(shù)的使用效果，就必須結(jié)合智能電網(wǎng)發(fā)展的現(xiàn)狀，考慮我國的經(jīng)濟(jì)與資源的關(guān)系，采取適當(dāng)?shù)姆绞?，加?qiáng)電網(wǎng)系統(tǒng)的建設(shè)，實現(xiàn)真正意義上的智能化。

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