探讨智能电网中的电力电子技术

1、    探讨智能电网中的电力电子技术    施小钢摘 要：本文阐述了智能电网的概念，探讨了电子电力技术在智能电网中的应用，分析了在不同情况下智能电网与传统电网相比具有的优点，并对智能电网存在的问题进行了分析，以求能为同行带来一定的参考。关键词：智能电网 电力 电子1、智能电网的概念“智能电网”是利用计算机硬件、软件以及电力电子技术把传统电网的人力资源、设备有机的结合起来的一种现代化电网，具有智能化、数据化、信息化的特点。智能电网与国家传统电网相比，有着很大的差异：传统电网会根据各个地区的不同情况设计出统一的输电网络，通过传统线路把设备和硬件联系起来，这种

2、方式在自然条件恶劣、灾害频发的地区可能造成重大损失。在复杂多变的环境下有多样的电力需求，传统的电网硬件系统已经无法满足这种需求。正因如此，智能电网应运而生，其利用自身先进的特点可以高效低成本的调整出在不同条件下需要的不同要求，智能电网的关键作用尤为突出的体现在利用自身的智能化系统对电力统计、电力分配上。智能电网在电力系统中带来的优点，极大地节约了人力资源和财力资源，目前国际上许多国家都先后发展了自己的智能电网，我国的智能电网起步较晚，虽然已经取得了比较不错的成绩，但是种种迹象表明，进一步发展智能电网刻不容缓。2、智能电网中先进电子电力技术的作用2.1优化电网，保持电网稳定智能电网中先进电子电力

3、技术的应用，首先可以智能监控电力系统，保证供电输电安全；其次，在此基础上可以大幅提升反应速度，使输电能力得到提升，能够满足用户更高的要求；然后，不同区域的用电环境不同，在恶劣的自然条件下，智能电网能够有效及时的应对突发情况，做出最合适的调整；最后，因为面临着成千上万的用户，用电需求不尽相同，智能电网可以及时调整，保证用电系统正常运行。随着互联网时代的来临，电网系统必定朝着大电网互联的方向发展，应用电力电子技术可以高效的调控电网系统，使得电网系统的应变能力得到提高、稳定性得到很好的保障。2.2利用可再生资源随着化石能源的枯竭，对可再生能源的开发利用显得尤为重要，其中风能、太阳能越来越多的应用在发

4、电领域里面，在今后的资源发展过程中扮演着重要的地位。目前在我国的西北一些地区已经开始大规模利用风能和太阳能发电，由于技术发展水平的限制，利用这两种清洁能源发电的过程中，依旧存在着利用率不高、容易受影响等问题，同时在能量转化过程中还需要大功率的变压器进行变压，进而影响电网系统，对电网运行安全造成影响。然而，先进的电力电子技术运用到电网系统过程中后，可以有效的平衡电力生产与用电器之间的关系，协调高功率变压器及储电设备间的关系，这样提高资源利用效率的同时还能保证电能的大量存储。2.3优化资源配置电能也是一种能源，作为一个发展中国家，我国的工业发展还不够完善，在工业快速发展的过程中，对用电质量的要求也

5、越来越严格，在发展的过程中电力资源的重大意义显而易见。与传统的化石能源相比，电能是一种清洁能源，所以，可以利用电力电子技术提升电力系统配电效率，合理优化社会资源，使社会资源变得更均衡，提升用户用电体验。3、智能電网中电力电子技术的应用3.1电力电子器件电力电子器件包括一些半导体的半控或全控器件组，比如：gtr、mos、igbt、mosfet等。因为电力系统要面临各种各样的恶劣天气，自然灾害等，就需要这些电力电子器件具有很高的可靠性，很好的适应恶劣条件的能力，在面对雷电等干扰时能够具有一定电气隔离能力，可以承受短时的强压强流，电力电子器件控制下的智能电网具有传统电网不具备的安全性、自愈能力、交叉

6、性、能有效配置清洁能源。3.2柔性交流输电技术在具有电力电子器件的电力系统设备上，应用了这项技术，柔性交流输电技术把现代控制技术和传统控制工艺有机的结合起来，能够快捷灵活的控制交流送电系统和电力系统的网络结构。应用这种技术，在大大强化电力系统的可靠性和稳定性的同时还大幅度提升了线路送电水平。为了实现高压输变电的基础，应当首要考虑分布式能源和新能源的接入问题，使智能电网能够稳定建立，从而使电力系统更加稳定，进一步在输电过程中有效降低损耗。另外，智能电网的高度灵活性和稳定性还体现这项技术里面，因为高性能、大功率的电力电子器件构成了可控电网设备，实现了对原始电网的控制。3.3高压直流输电技术的应用这

7、项技术在远距离大容量送电上具有很大的优势，因为其除了输电过程是直流电之外，其他步骤都是交流电。经过转换站把直流电转换成直流电，即将到达终点的直流电经过逆变器转换成交流电。在这些过程中把电容点和输电距离都提升了，所以这种技术在很大程度上减小了输电走廊，一般来说高压直流输电电路具有很小的电阻，这样系统就不会有太大的损耗。在很大范围内，已经运用上了高压直流输电技术，已经建设了多个超高压的直流输电工程，以后，这个工程还会引入到煤炭发电和水力发电等基地当中。通过高压输电系统的应用，可以有效的解决资源分布不平衡的问题。3.4超高压直流输电技术的应用与发展超高压直流输电技术在很多方面具有优势并且得到了广泛的

8、使用，例如：远距离大容量输电、异步联网、海底电缆等。特高压直流输电可以降低系统损耗，提高送电经济性，为能源分布不均、资源配置的优化提供了有效的途径。4、智能电网面临的主要挑战首先，是如何使资源配置最优化的问题。虽然我国是一个自然资源非常丰富的国家，资源储备总量很大，但是人均占有量却比其他国家落后很多，而且在全国各地的分布非常不平衡，在中东部地区集中着大量消耗电能的工业区，而自然资源主要分布在偏远的第三阶梯以及部分第二阶梯上。这样，在中东部地区用电的输送距离变得很长，规模变得很大，目前针对这种情况没有能从技术上根本解决的方法，造成了电能的浪费，利用效率不高的现象。因此，智能电网面临的一个严峻挑战

9、就是解决资源优化配置的问题，亟待优化能源结构，把能源利用效率提高，尤其是上面提到的可再生资源。其次，也是最重要的安全问题，随着人们生活水平的不断提高，用电需求也日益增长，为了满足人们的用电需求，需要建设更高电压水平、更大规模的混合电网，目的就是保证国民的用电稳定和安全。结束语当今社会，科技迅速发展，电力电子技术也在一定程度上可以提高电力电子技术在智能电网中的应用。并且先进的电力电子在智能电网中的应用可以使电力系统逐渐完善并不断成熟，进而保证电力系统的稳定。实际生活中，相关部门和企业应该更好的强化对电子电力技术的研究，多培养一些研究这个的研究人员，更加深入的研究电子电力在智能电网中的应用，为我国电力行业的发展提供保障。这篇文章分析了智能电网中电力电子技术的应用，但是有一定的局限性，希望与本文有关的人员能够重视这个问题。通过科学有效的方法推动智能电网的发展。参考文献1张仙斌