前言:尋找寫作靈感?中文期刊網用心挑選的電力電子技術在智能電網的應用,希望能為您的閱讀和創作帶來靈感,歡迎大家閱讀并分享。
【摘要】隨著科學技術的不斷進步,我國的電網也正在朝向智能的方向發展,電力系統的自動化程度也正在不斷的提高,實現電網的智能化就必須加強應用電力電子技術,本文針對電力電子技術展開研究,對電力電子技術的作用有一定的認識,從而提出具體的應用方法。
一、引言
我國的信息化水平已經逐漸的步入社會的前列,但是相應的環境問題和能源問題已經開始困擾著人類,我國的能源問題也是很突出的,智能電網的發展也面臨著一定的危機,應用先進的電力電子技術可以盡快的強化智能電網的發展,全面的推進電力電子技術的應用可以保障我國的電網健康快速的發展。
二、智能電網的運行狀況
所謂的智能電網就是將多種現代化的技術集于一身的,這是一種新型的電網,應用起來可以實現更大的效率,而且能夠節約資源,對電能的消耗具有抑制的作用,在運行的過程中能夠很好的保障相關用戶的安全。智能電網的應用已經遍布全國,但是隨著用電量的需求不斷的加大,智能電網的發展已經遇到了瓶頸。以美國為例,其智能電網的設置已經是處于世界的第一位,但是仍舊不能夠滿足美國的整體需求,日本應用光纖技術以促進智能電網的發展,我國的智能電網應用才剛剛開始,雖然取得了一定的成就,但是智能電網的使用也不能夠完全的滿足本國的需求,我國電力事業的發展仍就需要先進技術的支持,電力電子技術就是可以促進我國電力行業快速發展的先進技術之一[1]。
三、電力電子技術的作用
(一)促進電網的穩定性
我國的電網技術已經進入了全面發展的階段,但是僅僅處于發展的開始階段,其中存在著大量的問題,我國的經濟正在處于大力的發展階段,我國社會的電力需求是巨大的,現行的電網還不能夠很好的滿足社會的發展,因此,應用電力電子技術可以幫助我國的電網加強智能化,電網的發展在電力電子技術的支持之下也可以滿足安全的要求,電網的基本運行狀態可以得到很好的維護,智能電網一定能夠得到更大范圍的優化。由于大量的技術人員的加入,我國的電力技術已經取得了很大的發展,電力技術的應用實際上很廣泛,但是,在電網中的應用仍舊有許多不足的地方,現今的大多數的電力企業并沒有完全的應用電力電子技術,因此電網的穩定性還不足。在電網的設計當中,最主要的就是安全,電網的作用性很大,但是一旦發生問題造成的危害也是巨大的,因此,電網的穩定性是發展中的核心問題。不同的電網系統之間存在著不同的問題,應用電力電子技術可以很好的解決電力運行穩定性的問題,電網的智能化程度也就會越來越高,由于電網的結構復雜程度高,隨著人類活動對自然的破壞,自然災害的頻發對電網結構造成的損害也是巨大的,結合電力電子技術可以優化電網的結構,還能夠促進電網的穩定性[2]。
(二)提高電能的質量
我國曾經在2008年應用直流關鍵技術,這一工程的容量為20MVA,電壓的等級為正負30KV,其中工程的容量為100MW,直流電壓為正負100KV。電能的質量如果過低就會造成不良的影響,社會的發展就會受到影響,應用電力電子技術可以提高電能的質量,在電網進行電能的輸出時,其電力電子技術就會對電能的輸出進行重新科學的配置,電網中的電能輸出就能夠獲得穩定,輸出的效率也能夠獲得相應的提高,相應的經濟效益也會增大。
(三)幫助資源配置
我國的能源消耗是巨大的,相關的能源問題早已被列入我國重點解決的問題之一,我國的電能缺失的程度還沒有很大,但是這一問題不得不重視起來,能源的消耗會破壞環境,也會引發社會能源供需不足的現象,而電能是一種可清潔的再生能源,這是比較有利的條件,我國應該在保護環境的基礎上加大力度應用電力電子技術,這樣可以建設先進的電網,還能夠優化我國的資源,對于可再生能源的保護有一定的作用,應用電力電子技術可以有效的幫助我國的能源實現優化配置。
四、電力電子技術的應用
(一)發電環節的應用
在社會的發展過程中,對能源實現持續性的利用是關鍵問題,也是我國在發展建設過程中面臨的挑戰之一,我國正在大力的推進智能電網的建設,應用電力電子技術可以幫助我國實現能源的節約,而且能夠對環境起到更多的保護,對于電力電子技術而言,在應用的過程中應當注意與其他的能源進行再結合,這樣可以促進電力電子技術更加的先進[3]。目前,柔性交流輸電FACTS作為電力電子技術與電力系統有機結合衍生的產物,能夠實現對電力系統參數的有效控制。此外,在發電環節的應用過程中,可以利用風能等再生能源進行發電,在具體應用的過程中,可借助電力電子技術,將電機組歸入到電網中去,對電池的控制能夠更加的有把握,充放電的過程能夠被有效的控制,這樣基本可以保障電網供電的穩定性。
(二)能源存儲的應用
風能和光能都是可再生能源的一種,能夠實現更為綠色的應用,對于社會未來的發展具有重要的意義,資源也能夠得到長久的發展,我國的社會需求也能夠被滿足,但是風能和光能的不確定因素還有很多,在具體應用的過程中應該注意調節相關的負載關系。具體的操作程序是先利用大功率變換器,這樣可以實現對電力系統的連接,風能和光能都能夠向電能轉化,然后將電壓源同存儲的設備相連接,進而就可以實現電能的存儲,由于能源能夠獲得大量的存儲,在一定程度上就可以節約能源,能源的質量自然會有所提升。
(三)輸電環節的應用
在電網進行輸電的過程中,需要涉及到很多的參數,具體的輸電方式一共可以分為兩種,一種是高壓直流輸電,另外一種是柔性直流輸電,在這一環節中應用電力電子技術是很有必要的,這一技術可以和電力系統進行很好的融合,根據實際的運行狀態可以對電力系統加以控制,智能電網就能夠實現基本的調控功能,智能電網的運行穩定程度自然會大大的提升,電能輸送的質量自然能夠有所保障。
(四)變電環節的應用
在智能電網的變電環節當中,主要是在變電站應用相關的技術,變電站在電力電子技術的帶動之下已經實現了向數字化的方向發展,隨著電力電子技術的發展,變電站在未來的發展之中就能夠實現信息的共享應用,在變電站的數字化應用當中,電網也能夠進一步的實現智能化的信息化,例如數據采集系統的建立,還有數字展示環節,電力電子技術可以對數字實現分析和整理,利用光電技術加以驅動,利用數字編程重新建立變電站的系統,例如臺灣的金門島供電的總容量是200MW,額定的電壓是正負150KV,這一工程的建設可以幫助臺灣的電網節省10億臺幣。
(五)用電當中的應用
我國的用電量大是公認的,相關的用戶也是眾多的,電力市場的競爭也是巨大的,智能電網的建立可以幫助供電企業和用戶進行溝通,應用電力電子技術可以獲取更多的數據信息,用戶的實際需求就能夠得到很好的滿足。在用電環節過程當中,需要應用到大量的智能設備,例如保護裝置的應用可以實現對用戶的用電保護,而自動化的設備可以實現更加便捷的供電,智能標記數字處理設備的應用可以很好的記錄用戶使用電量的信息,供電公司可以和用戶實現快速的信息傳遞,能夠實現智能供電。
(六)配電當中的應用
配電環節關系到千家萬戶的供電,在這一環節應用電力電子技術可以很好的強化電能的質量,這一環節還需要和自動化的技術相結合,這樣可以密切的監控配電過程中的環節,對于電網中出現的故障等問題可以進行及時的解決。在美國EPRIADA項目中,IUT作為其中一個基礎裝置已經逐漸實現市場化,它的額定功率為20kVA,輸出的額定電壓為120V/240V,輸入相電壓為2.4kV,它除了具有以往傳統變壓器的功能之外,還能夠向用戶提供其他的服務項目,例如直流或400Hz電力、單項轉變為三相、下陷校正等方面,還能夠對系統運行進行有效的改善,從而減少了重量和尺寸,為配網遠程監控提供輔助作用。近幾年,我國電網應用到的SVC技術已經超過20套,其中每套的最大容量可以達到180Mvar,單單是紅一變的SVC,每年就能夠幫助電網節約電能25.976GW•h,每年增加的收入能夠達到1149千萬元。五、結論電力電子技術的應用可以很好的優化電網的各個功能,在任何環節都很能夠提供供電的穩定性,智能電網的發展能夠可持續下去。
參考文獻
[1]徐天宇.先進電力電子技術在智能電網中的應用[J].電子技術與軟件工程,2017,01:242.
[2]李月朗.電力電子技術在智能電網中的應用[J].電子技術與軟件工程,2016,16:235.
[3]韓玉葉.先進電力電子技術在智能電網中的應用[J].河北企業,2016,11:174-175.
作者:倪時龍 單位:福建億榕信息技術有限公司