電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中的運(yùn)用論文
摘要：智能電網(wǎng)的建設(shè)離不開電力工程技術(shù)，可以說后者是前者的基礎(chǔ)。當(dāng)前智能電網(wǎng)以及向著數(shù)字化、集成化和自動(dòng)化的方向發(fā)展，這就對(duì)電力工程技術(shù)提出了更高要求，如何合理應(yīng)用電力工程技術(shù)，使其滿足智能電網(wǎng)的建設(shè)要求，是我們需要思考的問題。本文主要研究了電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)中發(fā)揮的重要作用及其具體應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：電力工程技術(shù)；智能電網(wǎng)；建設(shè)；應(yīng)用
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各個(gè)領(lǐng)域的用電需求不斷擴(kuò)大，對(duì)電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性提出了更高要求，傳統(tǒng)的電網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)不能滿足實(shí)際需要。在自動(dòng)控制技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的支持下，智能電網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生，為我國電力事業(yè)帶來了一場(chǎng)重大變革。電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中發(fā)揮著不可替代的作用，如何根據(jù)實(shí)際需要將電力工程技術(shù)更好的應(yīng)用于智能電網(wǎng)中，是所有電力技術(shù)人員需要長(zhǎng)期研究的課題。
1電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)中的重要作用
（1）我國電力系統(tǒng)輸配電的效率還有待提升，電網(wǎng)在運(yùn)行過程中仍舊不能適應(yīng)環(huán)境的變化和用戶需求的變化，智能電網(wǎng)要想提升性能，滿足各種功能要求，就必須將電力工程技術(shù)作為支持。因此，當(dāng)前我國電力企業(yè)非常重視對(duì)電力工程技術(shù)的研究，事實(shí)證明這些技術(shù)的應(yīng)用的確大大提升了電網(wǎng)的輸配電效率，故障發(fā)生的頻率也大大減低，滿足人們對(duì)用電安全性和穩(wěn)定性的要求[1]。（2）電網(wǎng)系統(tǒng)在建設(shè)和使用過程中存在能源浪費(fèi)現(xiàn)象，為了解決這一問題，人們提倡在發(fā)展智能電網(wǎng)時(shí)加強(qiáng)對(duì)可再生能源的利用。利用風(fēng)能以及太陽能一類的可再生能源具有一個(gè)典型的特征就是利用點(diǎn)分散，且電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性大大降低。因此在建設(shè)智能電網(wǎng)的過程中，要將這些可再生能源的收集與調(diào)度作為重點(diǎn)，這就需要電力工程技術(shù)提供支持，提高電力系統(tǒng)的適應(yīng)性，實(shí)現(xiàn)可再生能源的大規(guī)模利用。
2電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中的具體應(yīng)用
2.1柔性直流技術(shù)的應(yīng)用
2.1.1應(yīng)用
該項(xiàng)技術(shù)的靈活性較高，且具有環(huán)保性的特征，將其應(yīng)用于智能電網(wǎng)中，可以實(shí)現(xiàn)新能源并網(wǎng)，向一些偏遠(yuǎn)地區(qū)供電。系統(tǒng)中使用的換流器選擇自換相的形式，不僅可以對(duì)有功功率和無功功率進(jìn)行單獨(dú)控制，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)四象限運(yùn)行。另外，采用該項(xiàng)技術(shù)不需要換流站之間實(shí)時(shí)通信，就是可以對(duì)換流站進(jìn)行獨(dú)立控制。國家十三五規(guī)劃中，將風(fēng)力發(fā)電作為新時(shí)期重點(diǎn)建設(shè)內(nèi)容，風(fēng)力發(fā)電基地的建設(shè)規(guī)模越來越大。風(fēng)力發(fā)電在應(yīng)用過程中存在一個(gè)最大的問題就是并網(wǎng)困難，這與風(fēng)能的間歇性、不確定性有直接關(guān)系，影響了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。柔性直流技術(shù)的應(yīng)用就可以緩解這一問題。我們知道，電網(wǎng)互聯(lián)可以實(shí)現(xiàn)電能互濟(jì)，提高能源利用率，但是電網(wǎng)互聯(lián)會(huì)引發(fā)一個(gè)比較嚴(yán)重的問題就是短路電流超標(biāo)，影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，柔性直流電的應(yīng)用就可以解決這一問題。以往對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的.研究基本上停留在理論層面，但是隨著風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展以及電網(wǎng)互聯(lián)需求的增長(zhǎng)，我國已經(jīng)將該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于實(shí)踐中，我國某風(fēng)力發(fā)電廠掛網(wǎng)運(yùn)行，就實(shí)現(xiàn)了柔性直流輸電技術(shù)的應(yīng)用，該工程的電氣主接線圖如圖1所示。表1則為工程中柔性直流輸電系統(tǒng)中所使用的換流器的參數(shù)。
2.1.2發(fā)展方向探究
考慮我國智能電網(wǎng)發(fā)展水平以及未來一段時(shí)間內(nèi)的建設(shè)重點(diǎn)，筆者認(rèn)為柔性直流輸電技術(shù)的研究應(yīng)該從以下幾個(gè)方向開展：①將智能化直流輸電技術(shù)作為研究重點(diǎn)；②開始著手研究三級(jí)直流輸電技術(shù)；③換流器應(yīng)用的相關(guān)技術(shù)；④高壓大容量柔性直流技術(shù)[2]。
2.2電能質(zhì)量技術(shù)的應(yīng)用
該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)被很多發(fā)達(dá)國家應(yīng)用于智能電網(wǎng)建設(shè)中，就是使用一些特定的裝置或者是電力工程技術(shù)提高電能質(zhì)量。電能質(zhì)量問題不僅影響供輸電的穩(wěn)定性，同時(shí)會(huì)造成巨大經(jīng)濟(jì)損失，雖然目前還沒有這方面的統(tǒng)計(jì)，但是這一問題已經(jīng)逐漸引起重視。由于我國在對(duì)這方面研究的起步較晚，因此諸如統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器等補(bǔ)償技術(shù)的研究仍舊處于模擬仿真階段，應(yīng)用于實(shí)際中的并不多，電力工程技術(shù)裝置也缺乏統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。從實(shí)際應(yīng)用的角度來說，應(yīng)用電能質(zhì)量技術(shù)之前，需要先建立一套完善的電能質(zhì)量評(píng)估體系，為電能質(zhì)量技術(shù)的應(yīng)用打下基礎(chǔ)。未來一段時(shí)間內(nèi)會(huì)將研究重點(diǎn)放在電能質(zhì)量控制器的實(shí)際應(yīng)用上，其可以對(duì)蓄電池充電和放電過程進(jìn)行調(diào)節(jié)，高峰期保證供電量可以滿足要求，低谷期避免資源浪費(fèi)。
2.3能量轉(zhuǎn)換技術(shù)
未來電力領(lǐng)域?qū)τ谥悄茈娋W(wǎng)的要求不僅僅是安全性和穩(wěn)定性，同時(shí)要求系統(tǒng)運(yùn)行過程中做到低能耗和低污染，逐步降低不可再生能源的使用量，同時(shí)減輕對(duì)環(huán)境的污染，這些都需要能量轉(zhuǎn)換技術(shù)的支持。目前，群聚功率調(diào)節(jié)技術(shù)以及間歇式電源能量轉(zhuǎn)換技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入細(xì)化研究、初步應(yīng)用的階段，新能源在智能電網(wǎng)系統(tǒng)中的大面積應(yīng)用將逐步實(shí)現(xiàn)[3]。
2.4電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)各個(gè)環(huán)節(jié)中的應(yīng)用
2.4.1電源領(lǐng)域
電源裝置是電力系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)，電力工程技術(shù)可以根據(jù)智能電網(wǎng)的需要為其提供各種類型的電源，可以是直流電源，也可以是變頻電源。例如，通常情況下智能電網(wǎng)蓄電池充電時(shí)會(huì)采用直接電源，而電力工程的應(yīng)用就提高了變電所使用電源的靈活性，可以根據(jù)實(shí)際需要選擇交流電源。同時(shí)，在對(duì)智能電網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制時(shí)，需要使用各類計(jì)算設(shè)備，可以根據(jù)設(shè)備型號(hào)合理使用高頻開關(guān)電源。
2.4.2發(fā)電環(huán)節(jié)
發(fā)電環(huán)節(jié)是智能電網(wǎng)發(fā)揮作用的第一步，這一過程中仍舊需要電力工程技術(shù)的支持。一方面，要利用基礎(chǔ)設(shè)備實(shí)現(xiàn)其他類型能源向電能的轉(zhuǎn)化；另一方面，要對(duì)耗電量進(jìn)行檢測(cè)和控制，防止出現(xiàn)浪費(fèi)問題。在滿足發(fā)電需求的基礎(chǔ)上，要盡量減少機(jī)電設(shè)備的使用，提升整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行效率。當(dāng)前，半導(dǎo)體功率元件的容量越來越大，無功發(fā)電技術(shù)以及電氣傳動(dòng)技術(shù)等新型電力工程技術(shù)的應(yīng)用越來越廣，有效提高了發(fā)電效率。
2.4.3輸電環(huán)節(jié)
輸電線路在運(yùn)行過程中受到很多因素的影響，除了線路本身以外，還會(huì)受到外界環(huán)境因素的影響。由于輸電線路安全問題導(dǎo)致系統(tǒng)故障的案例有很多，這里以安徽省輸電線路故障統(tǒng)計(jì)為例，最典型的就是線路遭到雷擊以后跳閘，截至2015年，雷擊跳閘事件共發(fā)生25起，近幾年有下降趨勢(shì)，這類事故相對(duì)分散，在宿州、安慶、滁州等地都發(fā)生過這類事，雷擊事故都發(fā)生在雷雨天，會(huì)對(duì)輸電線路造成很大損傷。為了解決這一問題，加強(qiáng)對(duì)輸電線路的保護(hù)，當(dāng)?shù)毓┹旊姽芾聿块T建立了差異化防雷措施：①減小避雷線的保護(hù)角，適合于原線路保護(hù)角在5°以上的情況，如果線路本身保護(hù)角大于5°，防雷效果不明顯；②降低塔桿接地電阻，安徽省山區(qū)較多，塔桿接地電阻超標(biāo)現(xiàn)象比較明顯，一般根據(jù)土壤情況確定降低接地電阻的方法；③在輸電線路中安裝避雷器，避雷器和絕緣子串連，提升輸電線路耐雷水平，防止出現(xiàn)絕緣子閃絡(luò)問題。這種方法效果非常明顯，但是保護(hù)范圍有限，可以對(duì)以往安徽省雷擊跳閘數(shù)據(jù)進(jìn)行總結(jié)，在輸電線路雷擊事故高發(fā)區(qū)安裝避雷器。
3總結(jié)
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各個(gè)領(lǐng)域?qū)﹄娏Φ男枨笤絹碓酱螅悄茈娋W(wǎng)的大面積建設(shè)和使用已經(jīng)勢(shì)在必行。實(shí)踐證明電子工程技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)過程中發(fā)揮著不可替代的作用，本文就研究了這些技術(shù)在智能電網(wǎng)中的具體應(yīng)用，旨在為智能電網(wǎng)建設(shè)的相關(guān)研究提供參考。
參考文獻(xiàn):
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