電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的運(yùn)用

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智能電網(wǎng)所涉及的范圍極廣,包括:新型材料、電子電池制造、新能源制電和通信設(shè)備等多個方面多個領(lǐng)域,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,將會有更加多的新興產(chǎn)業(yè)隨之衍生出來。下面文章將從電力電子在智能電網(wǎng)的運(yùn)用進(jìn)行詳細(xì)的探討分析,并得出相關(guān)結(jié)論,以供相關(guān)人士參考。

1智能電網(wǎng)中電力電子技術(shù)的運(yùn)用所存在的問題

1.1電力網(wǎng)存在安全隱患

在如今電力突飛猛進(jìn)增長的時候,在電力安全措施方面顯得比較薄弱。為了很好的滿足廣大社會對于電力的需求,電力部門就必須建立一個安全的高水平的并且規(guī)模新隊(duì)較大的混合電力網(wǎng)絡(luò)體系。在該系統(tǒng)中采用了可控串聯(lián)補(bǔ)償和無功補(bǔ)償來保障智能電網(wǎng)中的安全穩(wěn)定性能[1]。在智能電路中必須要設(shè)置安全預(yù)防措施,保證安全觸發(fā)器能夠靈敏的進(jìn)行工作。實(shí)際中對于串聯(lián)觸發(fā)器在有些運(yùn)營模式下會存在相對的風(fēng)險,同時在安全措施中所涉及的相關(guān)設(shè)備在長時間的應(yīng)用過程中會出現(xiàn)故障如果不及時的對故障進(jìn)行排出容易造成重大安全隱患。

1.2智能電網(wǎng)中存在資源優(yōu)化分配能力低下

在我國很多落后地區(qū),能源存在很大程度的分配不均,從整體上來看,在我國西部和北部有大規(guī)模的燃煤電力資源,而在東部和南部就存在很多的水力電力資源,為了達(dá)到我國資源的合理分配,就進(jìn)行水利電力的西輸和燃煤等資源的東送,而在進(jìn)行資源分配時,存在運(yùn)輸規(guī)模很大、距離很遠(yuǎn)、傳輸技術(shù)存在低下等等一系列的問題,在進(jìn)行電力的傳輸過程中,由于運(yùn)輸線路存在電阻導(dǎo)致大量電能損失嚴(yán)總,可以看出目前的電力網(wǎng)已經(jīng)很難在適應(yīng)于國家的能源和工業(yè)的協(xié)調(diào)發(fā)展的要求了。

2智能電網(wǎng)中電力電子技術(shù)的運(yùn)用

2.1智能電網(wǎng)中大型能源基地間的電力傳輸

在我國近幾年來,建設(shè)了多條大型的能源基地間的電力傳輸線路,在傳輸中,存在容量大、距離遠(yuǎn)等缺點(diǎn)[2]。在新一代的電力電子器件中,其主要是基于充分控制元件對電子器件進(jìn)行技術(shù)改進(jìn),這些器件包括:靜止同步補(bǔ)償器、統(tǒng)一潮流控制器和靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器等,這些電子元件同原先的相比,在技術(shù)上得到了很大程度的提高,在智能電網(wǎng)中通過對新型的電子器件的運(yùn)用,可以充分的發(fā)揮電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中所起到的作用,同時提高智能電網(wǎng)的運(yùn)用效率和水平。

2.2持續(xù)利用的能源的運(yùn)用

將可持續(xù)利用的能源通過電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中進(jìn)行運(yùn)用,能夠充分的節(jié)省資源,提高智能電網(wǎng)的電力運(yùn)用效能。風(fēng)能、光電能和存儲混合等系統(tǒng)可以滿足大型的存取和自適應(yīng)的能力的要求。在電力生產(chǎn)和電力負(fù)載間的協(xié)調(diào)作用中,風(fēng)能和電能的不穩(wěn)定性極為重要,在如今這個時代,可再生能源產(chǎn)在電力電子技術(shù)的支持下可以成為電力系統(tǒng)大功率的轉(zhuǎn)換器,該轉(zhuǎn)化器可以對能源質(zhì)量進(jìn)行合理的改進(jìn)、實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化和無功功率解耦控制等,通過電力電子技術(shù),可以使得電網(wǎng)同可持續(xù)利用能源成功的結(jié)合并聯(lián)系起來。在電力電子在智能電網(wǎng)中運(yùn)用,對保持電網(wǎng)功率的穩(wěn)定性和波動平穩(wěn)性進(jìn)行有效地解決,減少峰值時的功率和補(bǔ)償谷值功率,同時提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和加強(qiáng)電力資源在利用中的質(zhì)量。表1為智能電網(wǎng)中,電力系統(tǒng)中產(chǎn)生的問題,和相應(yīng)的解決方案。從表1中我們可以很清楚的看到其同負(fù)荷的變化以及電壓電流的不平衡等問題都容易導(dǎo)致其電力系統(tǒng)出現(xiàn)運(yùn)行故障。因此針對不同的問題,需要根據(jù)實(shí)際情況采用不同的解決方案。

2.3電力電子技術(shù)對電力網(wǎng)運(yùn)營的安全性和經(jīng)濟(jì)性

在智能電網(wǎng)隨著時代逐漸發(fā)展中,電力電子技術(shù)可以極大的推動智能電網(wǎng)在區(qū)域性電網(wǎng)和各個水平的協(xié)調(diào)控制。就需要更多更加有效地電子技術(shù)如:電流控制、動態(tài)無功補(bǔ)償、系統(tǒng)阻尼和自動障礙隔離等逐漸的運(yùn)用到智能電網(wǎng)中來,FACTS技術(shù)在經(jīng)濟(jì)牢固的智能電網(wǎng)中的重要工具,隨著FACTS技術(shù)的不斷改進(jìn)以及多功能復(fù)合型技術(shù)的突破,相信在全系統(tǒng)綜合信息的協(xié)調(diào)控制中,會使得電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)更加牢靠。在FACTS中SVC技術(shù)在智能電網(wǎng)中運(yùn)用中,可以很好地調(diào)節(jié)系統(tǒng)電壓,保持電壓穩(wěn)定等,隨著該技術(shù)在實(shí)際電網(wǎng)中的運(yùn)用,SVC所具有的無功補(bǔ)償和潮流優(yōu)化功能在智能電網(wǎng)中得到了很好的運(yùn)用,至2009年止我國電網(wǎng)總計(jì)投運(yùn)SVC系統(tǒng)將近20套,單套的最大容量達(dá)180Mvar,在一年中可以節(jié)省的電能為25.976GW•h,而這一年增加收入將達(dá)1149千萬元。

3結(jié)語

在智能電網(wǎng)中,電力電子技術(shù)主要通過電子器件對電網(wǎng)中的電能進(jìn)行科學(xué)的調(diào)控和轉(zhuǎn)換,極大的使得電網(wǎng)中的能量傳輸更加靈敏、便捷和高效,從而逐漸的降低電網(wǎng)中的電能損耗,同時電力電子技術(shù)可以促進(jìn)電訊資源的優(yōu)化分配。通過對電網(wǎng)的改造,運(yùn)用電力電子可以使得電力系統(tǒng)更加安全、經(jīng)濟(jì)和環(huán)保,相信現(xiàn)代化電力電子技術(shù)會更加完善智能電網(wǎng)各方面的性能,從而實(shí)現(xiàn)我國智能電網(wǎng)的更加快速的發(fā)展。

作者：張會芝 單位：北京政法職業(yè)學(xué)院