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【摘要】在社會用電需求和供電質量要求的不斷增長下,智能電網建設范圍不斷擴大,在此過程中電力工程技術發揮著重要的作用。本文首先對智能電網的基本特征進行介紹,包括其電網結構特點、環保節能效果等。在此基礎上,研究電力工程技術在智能電網建設中的具體應用,主要包括在智能輸電環節、在供電質量優化、在能源轉換、在智能發電和電能管理中的應用等,以期促進智能電網建設水平的進一步提升。
【關鍵詞】智能電網建設;電力工程技術;智能化技術;融合應用
前言
在電力電子技術、信息網絡技術的快速發展,智能電網建設已經從概念階段步入實踐階段,各種智能化設備的應用,為電力系統運行監控和調控提供了有力支持,使電網自動化、智能化水平顯著提升。但是在智能電網的建設過程中,仍然不能忽視電力工程技術的應用,而且各種智能化功能的實現,都需要電力工程技術提供支持。因此,智能化技術和電力工程技術是兩個不可分割的部分,只有做到對兩者的融合運用,才能實現智能電網的建設目標。
1智能電網特征
智能電網的建設與發展是目前電力行業發展的主要方向,在對傳統電力系統進行改造和升級的過程中,首先應明確智能電網的基本特征,同時明確智能電網建設在節能、環保、資源利用等方面的要求,從而合理開展工程建設活動。智能電網的特征主要表現在以下幾個方面:①電網結構穩定性強,隨著電網覆蓋范圍的擴大,面臨惡劣運行環境也越來越多,智能電網通過采用先進的電力工程技術手段,并利用智能化設備對電網中的線路和設備運行情況進行監測,可以有效提高電網抗逆能力,確保電力的穩定供應;②具有突出的節能環保效益,智能電網建設能夠實現對資源的合理利用,通過改變電力傳輸技術,減少電力傳輸過程中的能源消耗問題,對電力可持續發展具有重要意義;③有利于提升電力企業經濟效益,在智能電網的建設和改造過程中,可以充分利用現有資源。在電子技術的快速發展下,智能化設備類型越來越多,成本也明顯下降,用于升級改造的成本較低。同時在其運行過程中,可以節約大量成本,改善電力服務質量,獲得用戶認可,從而幫助電力企業提升競爭優勢,獲得更高的經濟效益。
2智能電網建設中電力工程技術的應用
2.1在智能輸電中的應用
在建設智能電網過程中,智能輸電是其中最為關鍵的環節之一,電力工程技術為智能輸電提供了交流輸電技術和直流高壓輸電技術。其中交流輸電技術是利用電力和電子技術對交流輸電過程進行控制。目前,我國電力系統中,輸變電電壓都比較高,因此,在建設智能電網過程中,需要輸入龐大的清潔能源,以此達到隔離能源的目的。交流輸電技術通過對電網參數進行調節,使智能輸電過程的能源耗損量降至最低,從而提升智能輸電的能力。同時交流輸電技術在智能輸電中應用還利用直流斷路器優化直流輸電體系,使直流輸電具備多端柔性,避免直流輸電系統出現故障,保障智能輸電有效、穩定的進行。此外,交流輸電技術還能夠構建一個高壓輸送網,對智能電網中自由流動的各類電能進行準確的控制,提高智能輸電過程的安全性。而對于直流高壓輸電技術來說,雖然在電力系統中應用最多的是交流電,但是在實際供電與配電時,為了換流或者是逆變工作的順利開展,充分發揮控制換流器應有的作用,必須將直流高壓輸電技術應用到智能輸電過程中。通常情況下,電力系統的控制換流器主要是由各種起管段作用的構件組成的,直流輸電技術的應用,促使控制換流器高效工作,使智能發電過程的直流換交流以及逆變工作更加順利,在提高智能電網輸送電能安全性的同時,也實現了短距離支流運輸和長距離直流運輸。
2.2在優化質量中的應用
在建設智能電網過程中,電力系統的輸電質量是其中的重中之重,同時從智能角度考慮質量優化問題,也是建設智能電網的主要目標。在此過程中,電力功能技術中的優化電能質量技術是其應用的重點。①優化電能質量技術在建設智能電網中應用過程中,可以為其建立一個更加完善電能質量評估方法體系和等級劃分制度。主要是利用該技術對供配電接口的經濟性能與效益進行分析,從而建立一個技術等級和用戶經濟性評估體系,以此使智能電網向著更加優質且經濟的方向建設。此外,在應用過程中,將優化電能質量技術與濾波器連續調諧技術、電能控制器技術、電氣化供電平衡技術以及濾波器直流有源技術緊密地結合在一起。使智能發電過程中的電能質量得以提高,并且大幅度降低了建設智能電網的成本。同時在應用該技術上過程中,還能夠優化智能電網的運行方式,提高智能電網輸送電壓效率,從而提高工作人員服務質量。真正做到在財力、物理、人力等方面的節省,并在非常短的時間內解決電力系統中存在的故障性問題。②利用電網架構技術建立一個穩定的、靈活的高壓電網,通過特高壓輸電方式和點對點輸電方式,提升智能電網適應環境的能力。同時在建設智能電網過程中,利用電力平衡技術對高壓電網中的能量進行均勻分布,使智能電網生產力和能源始終保持一定的平衡度。
2.3在能源轉換的應用
隨著社會經濟的不斷發展,我國環境日益惡化,環境污染問題持續影響著人們的生活,這在電力工程中體現的也是非常明顯。因此,在建設智能電網過程中,需要進行能源轉換,促使新能源取締對環境造成嚴重危害的能源。現階段,可以將我國智能電網分為兩部分:①分布式發電;②分布式儲能。其中分布式發電是指利用染料電池、風能、潮汐能等可再生能源進行發電,這些能源具有可再生和無污染等特點。對于分布式儲來說,是利用超導儲能、飛輪儲能以及蓄電池儲能進行實現的。電力工程技術在建設智能電網中應用時,可以為其提供能源轉換技術和電網并網技術。這兩種技術在建設智能電網中應用時,通過智能電網+清潔能源的方式,從保護、監控、儲能裝置以及電源等方面入手,將智能電網中的可再生能源轉化成為電能,使可再生能源能夠以更加“友好”的方式接入智能電網中,降低電力系統運行的成本。同時也能夠對智能電網中的元件進行有效的控制,在此過程中,需要利用電能優化技術對智能電網中的動力單元進行有效分析,明確智能電網界面模式,從而為智能電網自動化和數字化提供保障。
2.4在智能發電中的應用
在建設智能電網過程中,想要進行良好的輸電,必須要保證發電質量,只有發電有效性得到保障,才能夠為電力系統后續源源不斷的供電提高條件。在智能發電過程中,并沒有將電力工程技術用用到建設智能電網中,而是將電力工程技術應用到智能電網的各個電子設備中。以電子設備為基礎,實現電網發電智能化,從而提供電力系統各種能源的應用效率。同時利用電子工程技術對電力資源消耗進行管理和控制,為建設智能電網夯實基礎。為了使智能電網發電運行效率得以提高,還需要將電力工程技術應用到相應元件中。例如:在電力工程技術在半導體元件中應用。半導體元件可以用于進行能量轉換、放大信號、變換、接收、控制以及產生電能。將電力工程技術應用到其中之后,可以促進其能量轉換效率,促使新能源快速轉化為電能。同時在應用過程中,通過將控制技術、微處理技術與電子技術緊密地結合在一起,可以實現對智能電網發電進行有效控制。
2.5在電能管理中的應用
在建設智能電網過程中,電能管理是其中最為主要的環節。在應用電力工程技術時,主要是應用其中電源管理技術。這種技術是提高智能電網中電源工作效率的最佳手段。電源管理技術充分利用了智能管理和控制思想,從智能發電、智能配電以及智能用電等各個方面,利用現場總線、網絡通信、數據庫等方法實現電能的傳輸;利用容錯控制、過程監控以及最優化算等方法實現對電能的控制與檢測;利用遺傳算法、神經網絡、模糊邏輯、專家系統以及模式識別等實現電對電能的安全保護和管理。此外,在應用該技術時,還可以利用網絡化對電能進行控制,即通過三層網絡實現。①底層利用嵌入式控制器對電能進行實時通信、數據采集和控制。②中間一層利用計算機分布式監控系統實現電能的趨勢分析、數據存儲以及狀態檢測等。③最上一層將電源管理技術與人工智能技術相結合,實現電能的合理分配。
3結論
綜上所述,電力工程技術在智能電網建設過程中有重要應用,是實現智能電網建設目標不可缺少的技術手段。通過對智能電網的特點進行分析,可以明確電力工程技術的使用方向。在此基礎上,實現電力工程技術在智能電網建設各個環節中的合理利用,可以最大化的發揮智能電網的優勢,促進電力企業社會效益和經濟效益的共同提升。
參考文獻
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作者:李典卿 單位:廣東電網有限責任公司佛山供電局禪城供電局工程建設部業主項部