智能電網(wǎng)建設(shè)電力工程技術(shù)研究
時間:2022-11-15 11:04:27
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摘要:我國的智能電網(wǎng)建設(shè)任務(wù)十分緊迫。我國人口數(shù)量在世界各國中占據(jù)首位,且我國幅員遼闊,各個地區(qū)的發(fā)展程度各不相同,能源資源分布也不均勻,所以建設(shè)智能電網(wǎng)時必須結(jié)合本國國情,開展有秩序、有重點的建設(shè)工作。基于此,將從當(dāng)前智能電網(wǎng)建設(shè)的概況出發(fā),對建設(shè)智能電網(wǎng)的電力工程技術(shù)應(yīng)用進行分析與探究。
關(guān)鍵詞:智能電網(wǎng);電力工程;電網(wǎng)建設(shè)
智能電網(wǎng)通常指的是智能電力、電網(wǎng)智能化及電網(wǎng)2.0等,主要以雙向、高速、集成的通信網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ),憑借各種先進決策系統(tǒng)、控制方法、技術(shù)設(shè)備與測量方式等,讓電網(wǎng)的安全、高效與可靠得到保證,能夠達到提高電能質(zhì)量、抵抗攻擊、保護用戶與自愈等多種功能。建設(shè)智能電網(wǎng)時若運用電力工程技術(shù)可以起到更好的效果,因此研究建設(shè)智能電網(wǎng)的電力工程技術(shù)應(yīng)用意義重大。
1當(dāng)前智能電網(wǎng)建設(shè)的概況
分析國內(nèi)的具體情況可知,建設(shè)智能電網(wǎng)時需滿足如下基本特點。(1)環(huán)保、綠色。這一特點需要人們多次、循環(huán)、反復(fù)地運用電網(wǎng)資源,讓環(huán)境受到的影響與污染盡可能地減少。(2)堅固、牢固。如果智能電網(wǎng)具有十分堅固的結(jié)構(gòu),那么處于惡劣天氣情況下也能夠確保自身承受能力,讓電網(wǎng)運行不被外界條件所干擾。(3)優(yōu)化資源。優(yōu)化資源后,可以讓電網(wǎng)整體運行效率得到充分提高。(4)自動化發(fā)展。讓智能電網(wǎng)向著自動化方向發(fā)展,可以確保電網(wǎng)發(fā)生故障后立即自動調(diào)節(jié)、自動診斷,將故障一一排除,恢復(fù)電網(wǎng)正常的功能。(5)高經(jīng)濟性。建設(shè)智能電網(wǎng)時,需要對多種不同的因素進行全面考慮,使成本得到合理控制,既要保證能源整體質(zhì)量,又要確保自身經(jīng)濟效益。(6)高交互性。在供應(yīng)能源的過程中,應(yīng)打造與用戶、市場間的溝通模式,能夠按照實際的用戶需求,對智能電網(wǎng)服務(wù)的質(zhì)量作出全面優(yōu)化。
2建設(shè)智能電網(wǎng)的電力工程技術(shù)應(yīng)用
2.1電力工程技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域。2.1.1應(yīng)用于輸電領(lǐng)域。在智能電網(wǎng)中,對于工作的穩(wěn)定狀態(tài)與電能的高質(zhì)量具有一定要求。因此,可以引入無功補償技術(shù)和諧波抑制技術(shù)。同時,電力工程有越來越多的全新裝置產(chǎn)生,如交流超薄變換器、無功補償超導(dǎo)裝置等。部分國家的輸電工程有相對較大的輸電容量或是較長的線路,因此主要采取直流電輸電方法。在中國,建設(shè)輸電線路特別是高壓直流電線路時,一般把受電端、送電端的逆變閥與整流閥選取為變流晶閘管裝置。運用這些設(shè)備后,國內(nèi)電網(wǎng)輸送容量與穩(wěn)定性都得到不同程度的提升,并可以避免電壓閃變、電壓降低及瞬間停電等情況的出現(xiàn),增強了實際供電效果。電力工程技術(shù)能夠應(yīng)用于輸電領(lǐng)域,如圖1所示。2.1.2應(yīng)用于電源領(lǐng)域。建設(shè)智能電網(wǎng)時,電力工程技術(shù)可以將多種類型的電源提供給電網(wǎng)設(shè)備,主要有交流電源、變頻電源及直流電源等。例如,對蓄電池進行充電時,大多使用直流電源,變電所則使用交流電源與直流電源均可,小型計算機或大型計算機使用的是高頻開關(guān)電源[1]。2.1.3應(yīng)用于發(fā)電領(lǐng)域。電力工程技術(shù)屬于新興的一項技術(shù),主要借助電子設(shè)備與電力來有效控制、轉(zhuǎn)化電能,從而讓消耗的能量大幅減少,使用的機電設(shè)備也不同程度的減少,最終整體提升工作效率?,F(xiàn)階段,國內(nèi)大量的半導(dǎo)體元器件都提升了原有容量,朝著高壓化不斷發(fā)展,并產(chǎn)生多種類型的全新電力工程技術(shù),包括用戶電力技術(shù)(如動態(tài)電壓恢復(fù)器)、超高壓輸電新型技術(shù)(如高壓直流輸電)、同步開斷技術(shù)(如智能開關(guān))、柔性交流技術(shù)(如svc)以及電氣傳動技術(shù)(如高壓變頻)。2.2電力工程技術(shù)應(yīng)用技術(shù)。2.2.1交流輸電柔性技術(shù)。這一技術(shù)能夠向智能電網(wǎng)輸送高清潔度能源,主要將通信控制技術(shù)、電子技術(shù)、微電子技術(shù)及微處理作為基礎(chǔ),自由地控制交流輸電,是一項先進技術(shù)。由于國內(nèi)建設(shè)智能電網(wǎng)時將高壓輸變電作為基礎(chǔ),因此建設(shè)時需要向電網(wǎng)輸送全新清潔能源,并對能源進行有效隔離。運用交流柔性輸電便能很好地滿足該要求。這使得智能電網(wǎng)對該技術(shù)的需求與日俱增。例如,某工作人員在2019年通過結(jié)合控制技術(shù)與電力工程技術(shù),全面調(diào)節(jié)、控制智能電網(wǎng)的所有參數(shù),使智能電網(wǎng)運行穩(wěn)定性得到保證,充分降低輸電時的電能損耗,增強了輸電線路具備的電力輸送能力。2.2.2轉(zhuǎn)換能源技術(shù)。能源未來將會朝著低碳經(jīng)濟能源的方向不斷發(fā)展,就是控制污染排放量與能源消耗量,使二者盡可能地處于最低水平,其核心是通過先進技術(shù)進行轉(zhuǎn)換能量方面的創(chuàng)新探索,最終實現(xiàn)高效地利用能源。現(xiàn)階段,世界范圍內(nèi)使用最多的是風(fēng)能、太陽能等多種自然能源,基于這些能源的轉(zhuǎn)換能源技術(shù)是先進的電力工程技術(shù),得到了世界各國的廣泛應(yīng)用[2]。國內(nèi)運用并網(wǎng)技術(shù)較多,該技術(shù)的電場規(guī)模較大,有利于智能電網(wǎng)的開發(fā)。以光伏發(fā)電為代表的高穩(wěn)定性、高可靠性、大范圍的并網(wǎng)技術(shù)將會變成智能電網(wǎng)未來的發(fā)展方向。比較和分析國內(nèi)外轉(zhuǎn)換能源技術(shù)發(fā)現(xiàn),該技術(shù)在國內(nèi)起步晚、發(fā)展緩慢,因此有待于研究人員展開深入地開發(fā)。將轉(zhuǎn)換能源技術(shù)運用于智能電網(wǎng)建設(shè),有利于充分利用多種可再生能源與不同類型的并網(wǎng)技術(shù)。2.2.3改善電能質(zhì)量技術(shù)。建設(shè)智能電網(wǎng)時運用這一技術(shù),應(yīng)在完善的評估體系與嚴(yán)格的電能等級前提下進行,全面、系統(tǒng)地分析供用電接口當(dāng)前經(jīng)濟性,構(gòu)建技術(shù)等級評估機制與用戶經(jīng)濟性評估機制,建立健全有關(guān)法律規(guī)定,推動我國建設(shè)智能電網(wǎng)的優(yōu)質(zhì)性與經(jīng)濟性。同時,運用的改善電能質(zhì)量技術(shù)主要涉及關(guān)鍵濾波器技術(shù)、電能控制器技術(shù)、供電平衡技術(shù)、補償無功技術(shù)及有源直流濾波器技術(shù)等[3]。2.2.4直流輸電高壓技術(shù)?,F(xiàn)有直流輸電的系統(tǒng)內(nèi)部,用到交流電的環(huán)節(jié)有很多,但是輸電時則改為直流電的形式。運用這一技術(shù)后,能夠通過控制換流器的使用,達到逆變或是整流狀態(tài)。若直流輸電的系統(tǒng)重量較小,那么換流器通常由能夠關(guān)閉斷開的多種元件共同構(gòu)成,以保障穩(wěn)定輸送電能,并在一定程度上增加經(jīng)濟性。同時,將該技術(shù)運用于直流輸電的近距離、遠(yuǎn)距離等工程后,可以向海島類相對孤立的區(qū)域進行供電。目前,國內(nèi)運用直流輸電高壓技術(shù)越來越普遍,其未來發(fā)展方向是容量更大、距離更遠(yuǎn)的各種輸電工程。
3結(jié)論
研究建設(shè)智能電網(wǎng)的電力工程技術(shù)應(yīng)用具有重要的意義。相關(guān)人員應(yīng)對當(dāng)前智能電網(wǎng)建設(shè)的概況進行全面了解,明確輸電領(lǐng)域、發(fā)電領(lǐng)域及電源領(lǐng)域等電力工程技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域,并將交流輸電柔性技術(shù)、轉(zhuǎn)換能源技術(shù)、改善電能質(zhì)量技術(shù)及直流輸電高壓技術(shù)等有效地運用于建設(shè)智能電網(wǎng)過程,從而推動國內(nèi)電力事業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。
參考文獻:
[1]徐暉,李偉.協(xié)同創(chuàng)新助力行業(yè)發(fā)展——中國電器工業(yè)協(xié)會智能電網(wǎng)設(shè)備工作委員會二屆四次理事會擴大會順利召開[J].電器工業(yè),2019,(6):6-9.
[2]楊靖.2018全國重點能源資源計量服務(wù)示范項目之一新用電環(huán)境與智能電網(wǎng)下的新型智能電能表[J].中國計量,2019,(3):56-60.
[3]張化冰.智能電網(wǎng):能源轉(zhuǎn)型與能源革命的核心——訪電力規(guī)劃設(shè)計總院副總工程師、智能電網(wǎng)部主任黃曉莉[J].電力設(shè)備管理,2018,(9):26-30.
作者:王勇 單位:國網(wǎng)安徽省電力有限公司池州市貴池區(qū)供電公司