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浅谈电力工程技术在智能电网建设中的应用

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  【摘 要】电网建设作为社会基础设施建设的重要工作之一,随着我国社会经济的不断发展,电网运行环境出现日新月异的变化,人们对电网建设的要求日趋严格。电力工程技术作为智能电网建设的关键手段,基于智能电网建设中需要掌握的实际特征,本文主要围绕智能电网建设中的总体运用、具体技术运用以及关键技术的运用,展开全面的阐述,以提高智能化电网的建设水平,不断完善能源结构,实现社会综合利益最优化。
  【关键词】电力工程技术;智能化;电网建设
  随着全球气候特征变化,全球面临严峻的能源紧缺问题,因此,智能电网建设引起了全社会的广泛关注。我国世界上人口最多的国家,国土面积相当辽阔,全国能源资料分布不均匀,城乡经济差距非常大。基于我国的基本国情,在实际的智能电网建设中,应该掌握以下的实际特征[1]:电网资源循环利用应该减少对环境的污染,符合绿色环保的标准要求;为了避免不良天气的影响,必须增强架构的稳定性、承受能力,维护电网的正常运行状态;高效实施配置资源,确保良好的电网运行效率;实施电网的自动化、现代化,可自动诊断调节障碍,恢复正常的电网运行功能;实现智能电网建设成本的最小化,提高各项能源利用率,从而优化经济效益与社会效益;在运行中结合用户的实际需求,构建与用户之间的交流模式,为其提供优质的服务。
  1 整体智能电网建设中电力工程技术的应用
  1.1 电源领域的应用
  在智能电网中应用电力工程技术,可为不同的应用设备提供直流、变频、恒频等交流电源。例如:将直流电源应用于蓄电池充电中,采取直流电源、交流电源应用于变电所的操作过程中,采取高频的开关电源在各大小型的计算机中。
  1.2 输电中的应用
  智能电网建设中的电网工作状态需要具有较高的质量与稳定性,因此,在电力工程技术中实现谐波抑制技术、无功补偿技术,可发挥关键性的作用。电力工程中的装置不断更新,例如:薄型交流变换器、超导无功补偿装置[2]。在输电工程线路比较长、输电的容量较大的情况下,大多适用直流电的输电方式。针对高压直流电的输电线路,可考虑采取晶闸管变流装置,以增强电网输送的稳定性,确保良好的容量等。在配电网应用先进的装置,以减少供电问题的出现,确保正常的供电,符合智能电网的建设要求。
  1.3 发电中的应用
  电力工程技术作为一种现代化、智能化的新技术,可通过电力和电子设备全面控制电能,实现的能量消耗量的最小化,延长机电设备的使用寿命,从而提高设备的工作效率。现阶段,部分半导体功率元器件的容量不断提高,逐渐趋于高压化发展。电力工程技术出现日新月异的发展,比如:电气传动技术、交流输电技术、同步开断技术、新型超高压输电技术以及动态电压恢复器等[3]。
  2 电力工程技术在智能电网建设中的具体应用
  2.1 电能质量优化技术
  在电网建设中应用电能质量优化技术的前提,首先需要进行电能质量等级划分,不断完善评估方法体系,综合分析供用电的接口具备的经济性能,构建用户经济情况与技术等级评估体系,在法律法规的引导下,减少智能电网的建设成本。电能质量优化技术的应用主要包括:适应静止无功补偿技术、统一电能质量控制器等,切实提高了电能质量水平,在最大程度上减少了使用成本,不断拓展应用领域。
  2.2 柔性交流输电技术
  柔性交流输电技术作为主要的清洁能源技术[4],可对输电技术的控制具有明显的灵活性。由于我国输变电压比较高,需要将新的清洁能源引进整个建设过程中,进行有效隔离能源。柔性交流输电可符合能源要求,有机结合电力工程技术于控制技术,有利于科学调节电网中各种参数,维护电网的稳定运行,降低输电能源损耗,增强输电线路输送能力。
  2.3 高压直流输电技术
  交流电全面应用于直流输电系统中,输电中大多使用直流电,采取高压直流输电技术可利用控制换流器,有效控制整流,从而改善逆变的工作状态。重量较轻的直流输电系统,换流器大多由关断的元件组成,可增强高输送的稳定性、经济性。例如:在输电工程中为比较孤立偏远的海岛供电。可见,高压直流输电技术的发展逐渐趋于更远距离以及更大容量的输电工程。
  2.4 能源转换技术
  在能源发展中需要更多的低碳经济能源,有效控制能源的消耗量,优化环境的排放和污染等。低碳经济能源的关键在于采取全新的能量转换技术,实现高效能源利用。现阶段,太阳能与风能等自然能源作为利用频率最高的能源。在电网未来的发展方向中逐渐趋于采取光伏发电等并网技术,增强技术运行的稳定性。与国外能量转化技术对比,我国技术水平还存在一定的差距,需要实现更加智能化、自动化的技术。将能量转换技术应用于智能电网建设中,有利于促进可再生能源的利用,提高各种并网技术利用水平。
  3 关键电力工程技术在智能电网建设中的应用
  3.1 串联补偿中的应用
  伊冯500kV TCSC项目作为国家级科学研究项目之一[5],我们国家不断将此项目限定功率从1460000kW提高至2500000kW,经过精确的调试并成功应用该项目的TCSC设备。可见,我国高寒地区的大容量全套可调控串联补偿技术的应用比较成熟,可全面应用于工业化生产中。
  3.2 并联补偿的应用
  无功补偿设备的关键技术作为我国装机容量最大的无功补偿设备,并在实际的运营当中引进无功补偿技术,可高效解决脉动荷载造成的电能质量问题,比如:无功功率、电压波动、大量逆序列与谐波注入电网中等问题。并联补偿的应用,可确保智能电网的安全稳定运营,创造巨大的经济效益。
  3.3 常规电力技术的应用
  某个航空公司的电力负载,对电能质量的问题比较敏感,比如电源在短期中断和电压骤降的情况下,会对电能质量造成直接的影响。分析这家航空公司的实际运行情况,进行配置两个常规的电力设备,利用常规的电力技术,切实改进电力质量问题,维持正常的运营状态。
  4 结束语
  电力工程技术作为智能电网建设的关键技术,其光伏发电范围较大,稳定性较为显著。因此,在智能网建设中引进电力工程技术,具有重要的意义。对比国内外的能量转化技术,我国的能量转换技术还处于初级的研究发展阶段,还需要不断开发更多的技术,才能提高可再生能源的利用率,优化各种并网技术。综上所述,通过分析电能质量优化技术、柔性交流输电技术、高压直流输电技术、能源转换技术的应用,有利于促进智能化电网的建设水平,优化能源结构等。同时,加强串联补偿、并联补偿以及常规电力技术的应用,以实现经济效益与社会效益的最大化,树立我国智能电网建设可持续发展战略。
  参考文献:
  [1]韦佳誉.电力工程技术在智能电网建设中的应用探析[J].中国电力教育,2012(13).
  [2]冯希明.在智能电网建设中正确应用电力工程技术的分析[J].中国高新技术企业,2012(25).
  [3]王莹.试析电力工程技术在智能电网建设中的应用探析[J].科技创新与应用,2013(11).
  [4]程国庆.探究电力工程技术在智能电网建设中的应用与发展[J].通讯世界,2013(16).
  [5]刘朋,刘功强.电力工程技术在智能电网建设中的应用探析[J].神州,2013(15).
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