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1智能電網(wǎng)采用電子電力技術(shù)的必要性和重要性
1.1優(yōu)化配置電網(wǎng)系統(tǒng),提升電網(wǎng)安全系數(shù)
我國能源資源和用電需求地理分布上極不平衡,決定了我國必須走遠(yuǎn)距離、大規(guī)模輸電和全國范圍優(yōu)化能源資源配置的道路。目前,盡管我國的電子電力技術(shù)日趨成熟,應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)展,但是配電不足、交流輸電裝置欠缺等問題突出。自然、地質(zhì)和氣候等災(zāi)害嚴(yán)重制約著電網(wǎng)的安全性,因此,電力行業(yè)的發(fā)展需要采用先進(jìn)科學(xué)的電力裝置調(diào)節(jié)電力系統(tǒng),增加電網(wǎng)建設(shè),形成全國聯(lián)網(wǎng)的交直流互聯(lián)電網(wǎng),排除電網(wǎng)故障的頻發(fā),提升智能電網(wǎng)自身的修復(fù)性、配電能力和對故障的敏感度。
1.2滿足國家發(fā)展對電能的需要,實現(xiàn)節(jié)能減排
近年來,社會主義市場經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,人民生活水平提高、國家工業(yè)化程度加強(qiáng),對電能的數(shù)量和質(zhì)量需求逐年遞增。對我國電能質(zhì)量造成影響的主要原因有光伏電站、風(fēng)電場的并網(wǎng),據(jù)統(tǒng)計由于電能質(zhì)量不達(dá)標(biāo),造成的經(jīng)濟(jì)損失已非常嚴(yán)重。采用電子電力技術(shù)和轉(zhuǎn)換設(shè)備對智能電網(wǎng)實行調(diào)控,對于改善電網(wǎng)電能質(zhì)量、提高電能利用效率具有重要作用。電子電力技術(shù)的應(yīng)用,能夠節(jié)能15%~38%,面臨我國能源和電能分布不均,電力系統(tǒng)難以適應(yīng)清潔能源跨越式的發(fā)展情況,電子電力技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用,能夠利用電子電力技術(shù)裝置從發(fā)電、輸電、變電、配電的全流程最大限度的實現(xiàn)節(jié)能減排。
2智能電網(wǎng)采用電子電力技術(shù)的應(yīng)用措施
2.1應(yīng)用交換虛擬電路技術(shù),促進(jìn)智能電網(wǎng)的穩(wěn)定性
交換虛擬電路技術(shù),信息包交換虛擬線路面向連接的網(wǎng)絡(luò)中,在2臺計算機(jī)之間連接。在電力系統(tǒng)中,是1種方便靈活的交流輸電裝置,它能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的電壓實行有效調(diào)節(jié),為直流換流器提供無功功率,以保證電壓的穩(wěn)定和增加系統(tǒng)輸送點的能力。同時可以對整個電力系統(tǒng)低頻振蕩的阻尼進(jìn)行加強(qiáng)。交換虛擬電路技術(shù)是提高我國智能電力系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定運(yùn)行、規(guī)避電網(wǎng)輸電配電弊端的重要技術(shù)。它具有無功補(bǔ)償功能,能夠提高智能電網(wǎng)電能質(zhì)量,改善電網(wǎng)的浮動性,提高智能電網(wǎng)的安全性和輸電、配電能力。
2.2應(yīng)用晶閘管控制串聯(lián)電容器補(bǔ)償技術(shù),提高智能電網(wǎng)電力輸送能力
晶閘管控制串聯(lián)電容器補(bǔ)償技術(shù),是可控串聯(lián)補(bǔ)償技術(shù)的實現(xiàn)方案之一。它通過采用金屬氧化物限壓器,阻尼器、電容器等能夠有效地控制次同步諧振,降低智能電網(wǎng)輸電中電能的過度消耗,提升智能電網(wǎng)的電能輸送能力,從而使整個智能電網(wǎng)系統(tǒng)得到優(yōu)化管理。我國是世界上為數(shù)不多的能夠獨立研制并使用晶閘管控制串聯(lián)電容器補(bǔ)償技術(shù)的國家。早在2004年,我國第1個晶閘管控制串聯(lián)電容器補(bǔ)償技術(shù)工程在甘肅建成。此后,世界中最大的晶閘管控制串聯(lián)電容器補(bǔ)償技術(shù)工程,在我國已經(jīng)投入使用,對提高智能電網(wǎng)電力輸送能力發(fā)揮了重要的作用。
2.3應(yīng)用無功損耗和變負(fù)荷調(diào)速技術(shù),實現(xiàn)智能電網(wǎng)節(jié)能
在智能電網(wǎng)中,應(yīng)用無功損耗技術(shù)重點是對變壓器和電動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)功率進(jìn)行調(diào)節(jié),保證系統(tǒng)平穩(wěn)的運(yùn)行環(huán)境,降低設(shè)備的消耗。變負(fù)荷調(diào)速技術(shù)的使用,主要是把該技術(shù)放入電動機(jī)中,通過控制電動機(jī)調(diào)節(jié)速度,有效的節(jié)約能源。2大技術(shù)對出現(xiàn)大規(guī)模的電能供應(yīng)不足、停電現(xiàn)象或者由于設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)不暢問題造成的智能電網(wǎng)癱瘓等方面起到節(jié)約資源、降低能耗的作用。
3總結(jié)
1.1優(yōu)化電網(wǎng),確保用電安全可靠性
智能電網(wǎng)相對來說一個較為復(fù)雜的系統(tǒng),環(huán)境、用戶等對電網(wǎng)系統(tǒng)提出了不同層次的要求,也就需要電網(wǎng)在原有基礎(chǔ)之上有更加的反應(yīng)與適應(yīng)能力,而電子電力技術(shù)應(yīng)用到智能電網(wǎng)中表現(xiàn)最為突出了就是優(yōu)化電網(wǎng),在特定條件下能夠滿足環(huán)境、用戶對電網(wǎng)系統(tǒng)提出的高層次要求。但是,就我國目前形勢而言,在電網(wǎng)架構(gòu)等方面掌握的技術(shù)同發(fā)達(dá)國家相比,我國還處在初級階段,從某種意義上也就證明智能電網(wǎng)還有很大的發(fā)展空間,因此加大對電網(wǎng)的優(yōu)化力度具有迫切性。立足整體,從全面出發(fā),智能化和自動化是電網(wǎng)未來發(fā)展趨勢,而電子電力技術(shù)應(yīng)用到智能電網(wǎng)中也將成為一種必然趨勢。
1.2應(yīng)用電子電力技術(shù)占據(jù)的優(yōu)勢
能源問題是新形勢下我國面臨的又一突出問題,電力企業(yè)要想在激烈的競爭中立于不敗之地,就必須依據(jù)自身實際情況制定出行之有效的開發(fā)研究智能電網(wǎng)計劃,從而滿足智能電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行的要求。電子電力技術(shù)應(yīng)用到智能電網(wǎng)中能夠有效緩解能源問題,為促進(jìn)可再生能源的發(fā)展創(chuàng)造條件,最終實現(xiàn)節(jié)能減排的目的。值得一提的是,電子電力技術(shù)的應(yīng)用是新形勢下確保電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)性、安全可靠性的重要技術(shù)。
2電子電力技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用
2.1電子電力技術(shù)在智能電網(wǎng)發(fā)電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用
伴隨著社會的迅猛發(fā)展,能源問題是我國乃至世界共同關(guān)注的話題,也正是在這種情況下,我國電網(wǎng)行業(yè)才依據(jù)自身情況斷進(jìn)行創(chuàng)新和引進(jìn)新技術(shù),做到同風(fēng)能發(fā)電、水能發(fā)電等清潔能源發(fā)電那樣,要想根本性提升其能源利用效率,就必須在原有基礎(chǔ)上改進(jìn)發(fā)電技術(shù),例如:可再生能源轉(zhuǎn)換設(shè)備、能量轉(zhuǎn)換設(shè)備等。以風(fēng)能發(fā)電為例,為了達(dá)到風(fēng)電機(jī)組變速運(yùn)行的目的,應(yīng)當(dāng)采用雙饋風(fēng)電機(jī)組的定子直接接入到電網(wǎng)中的方式,這樣就能夠有效控制蓄電池組雙向充放電,為系統(tǒng)平穩(wěn)供電創(chuàng)造條件。
2.2電子電力技術(shù)在智能電網(wǎng)中高壓直流輸電技術(shù)的應(yīng)用
縱觀整個直流輸電系統(tǒng)中,在輸電環(huán)節(jié)中表現(xiàn)尤為明顯,而輸電環(huán)節(jié)又包括多個方面,可以將其簡單的分為:高壓直流輸電、柔性直流輸電和柔流輸電,在無特殊情況下,在發(fā)電和用電這兩個環(huán)節(jié)使用的都是交流電,進(jìn)而對系統(tǒng)中各項參數(shù)能夠有效控制,再者,將各種先進(jìn)技術(shù)有效融合起來,可以利用特殊方式將大量清潔能源為電力系統(tǒng)所使用,在確保電網(wǎng)穩(wěn)定性的同時,在各方面都得到保障的情況下降低電力損耗,進(jìn)而提升電力系統(tǒng)輸送電力能力。
2.3電子電力技術(shù)在智能電網(wǎng)變電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用
隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,為傳統(tǒng)變電站向數(shù)字變電站的轉(zhuǎn)變創(chuàng)造了條件,實現(xiàn)了信息共享和交流,智能電網(wǎng)占據(jù)的優(yōu)勢也逐漸體現(xiàn)出來。智能化變電站是綜合利用各項技術(shù)在原有數(shù)字變電站的基礎(chǔ)上發(fā)展而來,智能化體現(xiàn)在多個方面:數(shù)字采集和展示、信息共享,從某種意義上來說提高了變電環(huán)節(jié)的安全可靠性,同時也節(jié)約了成本。例如:用微處理器和光電技術(shù)設(shè)計一次設(shè)備被檢信號回路和操控驅(qū)動,使得變電站二次回路中可編程序能夠代替?zhèn)鹘y(tǒng)繼電器及其邏輯回路,為二次設(shè)備中常規(guī)的功能裝置具有邏輯功能模塊創(chuàng)造條件,從中也就不難看出智能電網(wǎng)的功能逐漸顯現(xiàn)出來,為電力企業(yè)提升行業(yè)競爭力奠定堅實基礎(chǔ)。
2.4電子電力技術(shù)在配電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用
在智能電網(wǎng)中明確顯現(xiàn)出“用戶電力技術(shù)”這一概念,它是以用戶對電力安全可靠性和電能質(zhì)量為理論依據(jù),將電子電力技術(shù)和配電自動化技術(shù)兩者有效結(jié)合起來,進(jìn)而為用戶提供高層次的電力供應(yīng)技術(shù),能夠在最短時間內(nèi)解決其出現(xiàn)的問題。當(dāng)然,智能配電網(wǎng)并不是簡單依據(jù)電子電力技術(shù)就能夠完成,它需要依賴于先進(jìn)傳感測量技術(shù),在特定條件下通過通訊網(wǎng)絡(luò)等方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,在這個基礎(chǔ)之上實時監(jiān)視配電的全過程。配電過程中其最重要的目標(biāo)便是提高電能質(zhì)量,依據(jù)實際情況制定出科學(xué)合理的電能質(zhì)量評估方法,確保用戶質(zhì)量和用電安全。
3結(jié)語
近幾年,智能電網(wǎng)概念逐漸深入人心,在對智能電網(wǎng)進(jìn)行研究的過程中,需要對其內(nèi)涵和基本特點進(jìn)行分析,才能建立有效的引用模式,建構(gòu)運(yùn)行框架,實現(xiàn)整體操作流程的優(yōu)化目標(biāo)。本文從自愈性、安全性、交互性、經(jīng)濟(jì)性、優(yōu)質(zhì)性以及市場性分析了智能電網(wǎng)的基本特征,并對現(xiàn)代電子電力技術(shù)在智能電網(wǎng)結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用路徑展開了討論,旨在為相關(guān)技術(shù)研究人員提供有價值的參考建議。
關(guān)鍵詞:
智能電網(wǎng);電子電力技術(shù);應(yīng)用
一、智能電網(wǎng)內(nèi)涵和特點概述
智能電網(wǎng)在實際運(yùn)行過程中,最突出的特征和優(yōu)勢就是自動化特性,能在提高整體性質(zhì)的同時,優(yōu)化電力輸送效率和輸送質(zhì)量,并且新增一些輔的組件,確保整體動態(tài)容增系統(tǒng)和技術(shù)裝置結(jié)構(gòu)的有效性。另外,在智能電網(wǎng)運(yùn)行過程中,還出現(xiàn)了實時響應(yīng)平臺,能有效的提升整體系統(tǒng)的靈活性和系統(tǒng)性,并且保證信息傳遞的穩(wěn)定性。
1.1智能電網(wǎng)具有較強(qiáng)的自愈性
在信息傳遞過程中,不需要人為干預(yù),只需要實現(xiàn)整體電力系統(tǒng)的平衡,建立健全完整的運(yùn)行機(jī)制和操作框架,就算是在元件出現(xiàn)問題時,系統(tǒng)也能借助自身的自愈性,避免出現(xiàn)供電中斷的問題。另外,在系統(tǒng)運(yùn)行過程中,能實現(xiàn)智能電網(wǎng)的檢測和自身分析[1]。
1.2智能電網(wǎng)具有較強(qiáng)的安全性
正是基于其運(yùn)行結(jié)構(gòu)的自動化,能在受到功率流以及信息流系統(tǒng)侵?jǐn)_的過程中,運(yùn)用自身的抵御能力,確保整體電力系統(tǒng)的完整度,并且保證工作人員的安全以及設(shè)備的安全。
1.3智能電網(wǎng)具有較強(qiáng)的交互性
在智能電網(wǎng)運(yùn)行過程中,智能電網(wǎng)結(jié)構(gòu)也包括末端的電力用戶,能確保兩者之間建立有效的自適應(yīng)交互過程,在這個過程中提升整體電網(wǎng)的運(yùn)行動力。也能建立有效的管控機(jī)制,確保電力用戶能在智能電網(wǎng)中獲得更大的實際利益。
1.4智能電網(wǎng)具有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性
隨著智能電網(wǎng)項目的普及,能在實際項目處理過程中,運(yùn)行更加有效的操作流程和運(yùn)行框架,確保整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)有效性,由于是對電網(wǎng)資源的整合和集體管控,因此,能發(fā)揮最大化的經(jīng)濟(jì)性,確保利用效率提升的同時,經(jīng)濟(jì)支出減少,并且從整體管控層面上實現(xiàn)了擴(kuò)容項目的優(yōu)化。
1.5智能電網(wǎng)具有較強(qiáng)的優(yōu)質(zhì)性
在對智能電網(wǎng)運(yùn)行結(jié)構(gòu)進(jìn)行綜合分析的過程中,正是由于整體系統(tǒng)的完整度,加之整體電網(wǎng)結(jié)構(gòu)是建立在高科技和數(shù)字化技術(shù)層面上的,因此,能建立更加高效優(yōu)質(zhì)的運(yùn)行結(jié)構(gòu),并且保證分段用電項目的合理性。
1.6智能電網(wǎng)具有較強(qiáng)的市場性
隨著科技的進(jìn)步和社會的發(fā)展,對于智能化的接受能力越來越強(qiáng),人們在對電力系統(tǒng)進(jìn)行綜合管控的過程中,更加注重效率和基本質(zhì)量,對智能電網(wǎng)的關(guān)注度也就在不斷增大。特別要注意的是,要形成非零和博弈狀態(tài),才能不斷推進(jìn)智能電網(wǎng)項目的市場化發(fā)展路徑。
二、現(xiàn)代電子電力技術(shù)在智能電網(wǎng)中應(yīng)用的具體路徑
2.1現(xiàn)代電子電力技術(shù)應(yīng)用在輸配電領(lǐng)域內(nèi)
將現(xiàn)代電子電力技術(shù)應(yīng)用在輸配電項目中,具有一定的社會價值,值得相關(guān)研究人員認(rèn)真思索有效的發(fā)展路徑,建立更加有效的管控機(jī)制。主要是和電力系統(tǒng)有無功補(bǔ)償和諧波抑制技術(shù)建立有效的配合聯(lián)系,確保運(yùn)行結(jié)構(gòu)符合市場發(fā)展需求。另外,近幾年,我國FACTS技術(shù)在不斷進(jìn)步,主要就是依托電力電子裝置進(jìn)行系統(tǒng)管控。并且在長距離輸電項目中,現(xiàn)代電子電離技術(shù)的應(yīng)用范圍也在延展[2]。
2.2現(xiàn)代電子電力技術(shù)應(yīng)用在電源領(lǐng)域內(nèi)
將現(xiàn)代電子電力技術(shù)應(yīng)用在電源領(lǐng)域內(nèi),主要是借助有效的管理機(jī)制和管控措施提升管控效果,確保整體裝置運(yùn)行的完整度。要利用電力電子裝置向不同的設(shè)備提供有效的負(fù)載電源,分別直流電源、恒頻交流電源和變頻交流電源。
2.3現(xiàn)代電子電力技術(shù)應(yīng)用在智能家電領(lǐng)域內(nèi)
智能電網(wǎng)項目的運(yùn)行和發(fā)展最大的目的就是惠民,保證人們的生活水準(zhǔn)直線上升,而將現(xiàn)代電子電力技術(shù)應(yīng)用在智能家電中,能實現(xiàn)整體運(yùn)行結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,并且保證最大化的有效利用。特別要注意的是,現(xiàn)代電子電力技術(shù)和智能電網(wǎng)項目的融合是微電子技術(shù)以及信息技術(shù)等項目的統(tǒng)一,真正提升了系統(tǒng)的自動化水平。
2.4現(xiàn)代電子電力技術(shù)應(yīng)用在新能源研究領(lǐng)域內(nèi)
在傳統(tǒng)發(fā)電項目中,火力發(fā)電、水利發(fā)電以及小規(guī)模核能發(fā)電都是較為普及的方式,而隨著世界能源的消減,只有運(yùn)行更加綠色環(huán)保且可持續(xù)發(fā)展的能源,才能提供龐大的需求。利用太陽能發(fā)電以及風(fēng)力發(fā)電項目已經(jīng)逐漸成型,但是會受到一部分環(huán)境條件的制約,發(fā)電質(zhì)量也并不盡如人意,正是基于此,電力電力技術(shù)項目的優(yōu)勢逐漸凸現(xiàn)出來。常采用分布式發(fā)電以及微網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行發(fā)電,能在提升質(zhì)量的同時,優(yōu)化發(fā)電效率。結(jié)束語:總而言之,在能源問題日益嚴(yán)重的當(dāng)下,優(yōu)化運(yùn)行新能源技術(shù)和電子電離技術(shù)推進(jìn)智能電網(wǎng)項目的運(yùn)行具有時代意義,值得推廣。
參考文獻(xiàn):
[1]李興源,魏巍,王渝紅等.堅強(qiáng)智能電網(wǎng)發(fā)展技術(shù)的研究[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制,2014,37(17):1-7.