电网构建中电力电子技术的应用金虎

电网构建中电力电子技术的应用金虎

金虎

（国网荆门供电公司湖北荆门448000）

摘要：电网系统朝着智能化的方向发展，是新时期电力事业现代化建设的必然要求，更是电力电子技术快速发展下，电网构建的重要支撑。基于电力电子技术的应用，优化并保障电网安全，促进电网资源的可持续发展，充分体现出电力电子技术巨大的应用价值。因此，随着电力电子技术的应用及发展，其在智能电网构建中的应用日益广泛，并发挥着重要的作用。本文立足智能电网的构建需求，具体阐述了电力电子技术在智能电网构建中的具体应用。

关键词：智能电网；电力电子技术；应用

智能电网技术通过对整个电网电力使用情况的收集整合，对所有用电部门信息进行综合集成进而做出最符合实际需求的用电调控。智能电网技术能够平衡用电缺口，优化电力的配置运输，都对我国的资源有效利用提供了良好的技术支持，促进了我国的可持续发展。通过运用电力电子技术对电网的运行进行全面的控制，实现电力能源的有效调配，提高能源的利用效率。电力电子技术运用于我国电网中，将大大加快我国电网智能化的建设速度，更好的促进我国电网向现代化发展，以满足不同的需求，更好的服务国家社会。

1电力电子技术应用的意义

电力电子技术的应用对于电气系统有着深刻的意义。首先，电力电子技术在电力系统中的应用能够提高电力企业的社会、经济效益，在进行用电产品开发的过程中降低了成本、提高了设备的能源转化及输送效率，实现了运行周期的缩短，这不仅为企业自身发展带来了更高的利润，而且满足了用户用电需求，使电力产业的社会影响力有所扩大；其次，对于电子电力技术的应用能够提高电力系统的自动化控制能力，增强了整个系统运作的协调性，并有助于提高电气系统的服务质量；最后，电力电子技术的成功应用也促进了传统电气企业的转型进程，实现了产业结构合理化、产业部门整体化、运营管理系统化的新型企业建设目标。

2智能电网面临的问题

2.1资源分配不均问题

我国幅员辽阔，总资源丰富，但分布十分不均匀，我国能源主要分布在西部，北部，西南等人员稀疏，发展落后，用电负荷少的地区，而东部及东南沿海地区人口密度大，工业发展快，电能消耗高。所以电能传输距离远，规模大，但我国电力传输技术仍相对落后，输电过程损耗大，导致电能利用率低，资源浪费严重。所以，智能电网建设面临的一大问题就是要优化资源配置，提高能源利用率。

2.2电网安全稳定性建设问题

由于人民生活水平的提高，用电需求不断增加，为了满足电力需求，国家增在努力建设一个规模最大，电压水平最高的混合网，以此来提高智能电网的稳定性；混合网的建设需要基于全球信息控制，目前仍存在一些问题，处于探索研究阶段。

3电力电子技术在智能电网中的分析

3.1高压直流输电技术

高压直流输电是采用稳定的直流电进行大功率的远距离电力输送。其组成设备主要包括换流变压器、换流器、直流避雷设备和相关的保护系统组成。这种技术在远距离输送电力方面与传统的输电方式相比较具有明显的优势，高压直流电不存在同步问题，其自身的造价也非常低，所需线路少减少线路搭建所需要的资金。由于直流电往往采取一两根线路尽心电力输送，所以在远距离的电力输送下电力的损耗相对较少。高压直流输电技术在海底电缆输电方面已经相当成熟。与交流输电相比，直流输电技术能够承受更高的功率，也不会产生磁感应而对线路外壳产生损耗。这就大大减少了海底输电维护成本，也增加了线路使用寿命，更加经济实惠。电力电子技术的运用，能够更加健全建立高压直流输电技术，建立科学的输电方式。

3.2高压变频技术

高压变频技术是电力系统中最常见的一种技术，也是人们在生活中能够经常接触到的一种电力技术。这种技术是通过变压器来实现减少能源的消耗，提高电力能源利用效率的目的。随着电子技术不安的发展，这种技术已经经过多年来的的应用，发展程度已经相当成熟，在大型的石油化工行业、金属冶炼行业等行业都有广泛的应用。多年的实际应用证明了高压变频技术在电力输送方面的重要地位和积极作用。在提高电力能源的利用效率的同时，也减少了对环境的污染。智能电网的建立离不开成熟的高压变频技术，电力电子技术更能提高高压变频技术的使用效果，实际提升使用效果。

3.3智能开关技术

智能电网的发展过程中有一项关键的技术就是智能开关技术。开关分布在电网的各个组成结构，对线路的电流电压进行实际控制的同时保护着线路正常运作。来决定电源的供应和切断。智能开关在电网智能化起着关键作用，智能开关的广泛应用能够有效保证电路的稳定性，避免电流错乱和线路过载而出现的线路问题。智能开关与传统的开关相比，能够自我感知线路的实际情况而做出决定，同时还可以通过与计算机相连实现远程操控，极大提高了工作人员对线路的控制力度。能够在问题事故发生时及时切断电源，避免事故向更恶劣的方向发展。智能开关的运用保障了输电设备和电源使用者设备两端的安全，在电流发生动荡，电压不稳定的情况下及时切断电源，避免用电设备的损坏，也保护了输电线路的安全。在科技技术不断提高的前提下，智能开关所具有的优势也日渐增多，极大促进了我国电网智能化发展的进程。

3.4需求侧技术

在现代电网构建中，基于用户的电力需求，应确保电力供应的稳定性与质量。首先，电力企业应提高配电自动化技术与电力电子技术的有机结合，进而为用户提供优质的电力服务；其次，电力企业要基于能源节约的目标，在需求侧进行技术优化，在需求侧技术的应用中，实现清洁能源与新能源的并网；再次，在故障限流的保障中，应基于需求侧技术的运用，为用户提供所需的电力要求，并智能网络的构建下，确保电力供应的效率及质量。

4具体应用

4.1电力牵引

电力牵引主要涉及到城市轻轨、高铁、地铁等轨道交通系统，是我国现阶段交通发展的重点内容。其核心部分在于电力电子与电力传动，通过蓄电池进行供电，并实现恒定力矩控制；同时，工作环境相对复杂，如温度变化明显、振动剧烈等都对用于电力牵引的电力电子变换器提出了很高的性能要求。我国尽管在相关产品的设计制造方面与先进国家存在一定的差距，但是我们应该明确技术的发展方向，实现产品的国产化。首先，要针对差速矢量控制和直接转矩控制应用高性能的闭环控制；同时，在装置性能上需要就集成技术、冷却技术做出深入研究，从而提高变换器的运行效率。

4.2电气节能方面

由于我国的基础工业行业中所运用的较大部分的工程机械，如冷却水泵、风机系统等在节能方面可以由变频调速改造予以实现，因而我国目前的电气节能工作主要针对变频调速展开。得益于成熟的变频调速技术以及相对长寿命的设备更迭周期，变频调速系统在很多低、高压电机系统都得到了运用。变频调速系统中电力电子技术发展的大方向主要针对设备的系统集成、功能简化以及效率提高三个方面。现有变频器操作复杂，对于操作人员的要求较高，这使得设计专门化产品进行功能简化和效率提高成为趋势，同时对于设备整体应该实现对更多模块的集合，并增加闭环控制提高容错性能。

总之，我们有理由相信只要直面挑战，组织专业技术人员不断进行技术改良，电力电子技术会在技术内容广度和技术应用成熟度上有更深层次的表现，从而为实现电力系统的高质量、高效率工作提供前提，促进我国社会经济的不断发展。

参考文献：

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