解析智能电网中先进电力电子技术的应用

解析智能电网中先进电力电子技术的应用

赵积红帅勇

湖南德力电力建设集团有限公司配网建设分公司湖南常德415000

摘要：近年来，随着电力的广泛应用，电气设备在各行各业的运用已相当普遍。电力电子技术以其独特的优势被广泛应用在智能电网建设中，大大促进了智能电网建设水平和成效。在社会用电量急剧增长的背景下，智能电网建设逐渐朝着自动化、信息化和数字化方向发展。应用电力电子技术，可以有效提升智能电网运行效率，保证运行安全。本文主要针对智能电网中先进电力电子技术的应用进行简要分析，以供参考。

关键词：智能电网；先进；电力电子技术；应用

电力已经成为现代工业社会的主要能源之一，社会生产的电力资源消耗也与日俱增。传统电网下电力在输送过程的耗损率较高，电力资源的配置效率较低。先进电力电子技术的应用有利于推动我国智能电网的建设，提高电网运行的稳定性和电力输送的质量，适应科学发展观的要求，促进可持续发展战略的贯彻落实。

1智能电网应用先进电力电子技术的重要性

随着智能电网建设的迅速发展，为人们提供安全可靠的电能，对人类社会的发展和进步产生了积极的影响。1）确保电气设备安装的安全性和可靠性，对维护电网安全起到积极作用。现阶段，虽然电力供应满足人民群众的基本需求，但电力事故仍然是常见的，其安全性能仍然值得关注。2）先进电力电子技术在提高电能质量中的有效应用。电能资源是促进社会发展进步的重要能源。随着社会的不断发展，对电力的需求和电能质量越来越高。3）先进电力电子技术的应用有助于社会环境的保护。因此，在智能电网的发展和建设中，电力企业应重视先进的电力电子技术的应用，以促进智能电网的建设。

2智能电网中先进电力电子技术的应用

2.1高压直流输电技术的应用

高压直流输电技术是可以将交流电转换为高压直流电的技术，从而将其输送至直流输电线路中进行传输。运用该技术，需要利用整流装置进行用电及发电系统中的交流电转化，并将得到的直流电传输到指定位置。在达到目的地后，直流电又会由逆变器转化为交流电，然后经过换流变压器实现电力输出。运用该技术，能够完成大量电量的输送，并能使电网运行保持稳定。在电力远距离输送领域，通常需要运用该技术满足人们的日常生活和工作需要。自上世纪90年代以来，柔性直流输电技术就得到了发展。运用该技术，能够采用自换相方式进行有功和无功功率的独立控制，并且对电网的潮流进行控制。针对我国大规模风力发电并网难题，该技术就得到了运用，从而为电网的安全稳定运行提供了更多保障。

2.2智能开关技术的应用

在智能电网建设和运营的过程中，想要对指定位置的电流电压进行切断或闭合操作，还要使用智能开关技术。运用该技术，能够使电网的保护过流和漏电等问题得到有效解决，并为电力系统的安全运行提供保障。在电气设备管理上运用该技术，则能为设备运行提供保护，以确保设备不发生严重损耗。目前，随着科学技术的发展，电力电子技术也取得了快速发展，从而使电力电子装置上的开关设备性能得到了不断提高。运用智能开关技术，则能为电力系统提供更多的安全保障，进而使智能电网的建设工作得到推进。

2.3可控串补技术

与静止无功补偿器类似，可控串补技术也是应用比较灵活的交流输电技术，常见的可控串补技术的相关装置包括阻尼器、金属氧化限压器、电容器以及晶闸管阀等，其中串补技术是这些稳定运行的必要保证。将这些装置应用于智能电网的架构以及输配电工作中可以有效避免同步谐振问题，从而提高电力系统运行的稳定性，减小由于同步谐振故障给电力企业造成的经济损失，有利于促进电力系统的整体优化。与静止无功补偿器相比可控串补技术的灵活性更高，因而在智能电网中拥有广泛的应用前景，相关技术人员也提高对该技术的重视程度，提高智能电网中可控串补技术的应用水平，促进我国电力事业的健康可持续发展。

2.4柔性交流输电技术的应用

所谓的柔性交流输电技术，其实就是由微电子技术、通信技术和传输技术等多种先进电力电子技术结合产生的技术，能够实现智能电网中交流电的扩展。运用该技术，能够将交流电转换为各种形式，所以能够灵活控制系统参数，从而使电网系统的稳定性得到最大限度的提升。将该技术与控制技术结合起来，则能对高压输变电能源进行隔离控制，从而为电网输电线提供保证，并使电网的稳定性得到提高。运用该技术，能使系统输电线路出现损坏的问题得到避免，因此能够使电网安全和送电质量得到更多保障。例如，运用可控串补技术，就是利用晶闸管阀、电容器和技术活氧化物限压器等电力装置进行电力输送。相较于常规技术，该技术的运用可以使次同步谐振得到有效抑制，并使电网输电过程中的电能损耗得到大幅度降低，所以能够用于优化电网运行方式。目前，该技术作为灵活交流输电技术的代表，已经在多个国家得到了研究和运用。

2.5高压变频技术的应用

在智能电网建设的过程中，还可以使用高压变频技术。运用该种先进电力电子技术，能够使电能资源消耗问题得到有效解决。针对用电量较大的用户企业，运用该技术能够使企业的用电消耗得到节约，并且降低污染物排放量，从而在使企业的运营成本得到节约的同时，使企业的经济效益得到提高。将该技术与其他先进电力电子技术联合使用，则能使智能电网的建设工作取得进一步发展。

2.6静止无功补偿器

静止无功补偿器作为先进电力电子技术的代表，较高的灵活性是其主要的特征。一般来说静止无功补偿器主要是作为交流输电装置来使用的，通过恰当的安装和使用手段可以实现多种功能，包括电压调节、无功潮流的控制、直流换流器的无功功率供给等，从而促进电网输电能力以及电力系统稳定性的提高，通过无功功率的供给还可以减小电力系统低频振荡的阻尼，提高系统暂态以及静态的稳定性。智能电网通过静止无功补偿器的应用可以对输配电中的潮流控制和无功补偿的相关问题，从而促进输配电效率、电网稳定性以及电能质量的提高。早在20世纪我国就已经从发电国家引进静止补偿器并将其应用于电网系统之中，近些年来我国加快了电力电子技术研发投入，自主设计研发了100MvarSVC静止无功补偿器并将其投入智能电网的使用中，促进了我国电力电子技术的进步和电力科研实力的提升。

3未来电力电子在智能电网发展趋势

可预见未来的FACTS技术、TCSC技术和SVC技术将在智能电网中发挥不可替代的作用，但毫无疑问它们还需耍在智能化上实现更大的创新。其中以FACTS技术为代表讨论，FACTS技术未来将主要集中特高压可控串补技术的领域研究、特高压可控高抗技术的研究、静止同步补偿器技术、UPFC关键技术的研究以及FACTS协调控制技术等方面进一步提升。为满足人们日益增长的电力需求，未来电网的另一个核心是储能容量，要实现超大容量的输电，必须要受端是强大的交流系统，为系统供给足够的短路电流，短路电流需要受端能够承受强大的负荷的能力，因此强大的受端系统将成为下一个研究的重要课题。

结语

对于我国来说，在智能电网中大规模的实行先进电力电子技术不仅可以强化、优化电网的特色功能，同时在再生能源问题上也有着很大的帮助。对先进电力电子技术的研究是目前我国建设智能电网的重要基础。所以，对于如何促进先进电力电子技术在电网的应用，是国内电网行业值得思考的一大难题，这不仅关系到我国智能电网长远发展目标，同时关系到我国未来的经济发展情况。

参考文献

[1]王雪丽.先进电力电子技术在智能电网中的应用研究[J].电子制作，2014（22）：40.

[2]宋斌斌，王惠铎，张挺.先进电力电子技术在智能电网中的应用研究[J].电子技术与软件工程，2015（21）：243.