试析电力设计技术在智能电网中的应用

试析电力设计技术在智能电网中的应用

黄爱黎

中国能源建设集团云南省电力设计院有限公司  云南昆明 650000

摘要：传统电网结构呈现出一定的冗余性问题，不仅会导致故障率升高，而且容易造成资源浪费的问题，加大了电网运行的风险。随着智能电网建设工作的持续推进，有助于我国电力行业的转型发展，可以增强整体电网的控制效果，使电网维持可靠的运行状态，预防重大电力事故。在实践工作中，需要运用电力设计技术对电网性能进行改进和优化，确保设计方案的科学性及适用性，构建更加完善的电网体系。本文将对智能电网的基本概念和特点加以介绍，探索电力设计技术在智能电网中的应用措施。

关键词：电力设计技术；智能电网；应用

    在智能化时代背景下，我国电力行业也应该积极深化改革进程，转变传统供配电方式，为社会提供更高质量的电能资源，同时提高自身的经济效益。智能电网的建设规模逐步扩增，在新建和改扩建项目中受到高度重视，是优化当前电网运行模式的重要途径。通过智能化技术的应用，可以降低电网及相关电力设备的故障率，而且有效提高自动控制效果，防止引发严重的事故。在智能电网建设中，最重要的就是做好电力设计工作，需要结合电网运行需求和用户用电需求，选择切实可行的电力设计技术，创造良好的运行环境。

一、智能电网概述

    智能电网是各类智能技术与传统电网融合的产物，比如设备自动化控制技术、传感技术和中枢控制技术、故障自动识别技术等等，网络连接更加顺畅，电网及设备运行数据的传输效率更高，而且满足了信息共享的要求，提高电力企业的运营效率。特别是在电力负荷逐渐增长的趋势下，智能电网建设十分必要，可以提高资源利用率，降低电网的运行能耗，对于维护系统安全也非常关键。智能电网呈现出节能性的特点，实现了分流传送，控制传输过程中不必要的损耗，符合我国电力行业提质增效的要求。智能电网的兼容性也相对更好，能够实现多种设备和系统的对接，为并网运行创造了条件【1】。尤其是在风力发电和光伏发电快速发展的当下，能够在多种电力环境下维持良好的运行状态，为新能源开发和利用奠定了基础。此外，智能电网的自愈性也很强，在出现轻微故障后能够实现系统及设备的自动化调节，以及时恢复作业，防止威胁社会正常用电。

二、电力设计技术在智能电网中的应用措施

（一）信息收集处理技术

    信息采集处理技术在电力设计中的应用较多，可以获取电网运行的各项参数，包括了电压值、电流值和频率值等等，快速转化电压二次信号，准确评估电网运行状态，以实现故障问题的全面排查，及时采取控制措施，防止造成严重的电力事故。在电流值和电压值计算中更加高效和精确，能够为电网的调度运行提供决策支持，以便在相关参数的支持下制定建设和运维方案，满足后期检修人员的实际需求。当前智能电网的规模逐渐扩大，产生的信息数据也在增多，需要做好有价值信息的快速采集和存储，因此要改善数据交换的环境，防止在网络病毒和黑客攻击等因素威胁下造成信息破坏和数据丢失的情况【2】。大数据技术的融合应用，也可以针对运行数据进行深入挖掘和预测，分析未来一段时间内智能电网的运行状态，以及时制定应急预案。

（二）高压直流输电技术

    相较于交流电而言，直流电会降低容抗和感抗对系统稳定性的影响，而且解决了同步问题的限制，因此可以引入高压直流输电技术满足远距离输电需求，保障输电过程的稳定性，提高输电工作效率。各个单独的电力系统，也可以运用该技术实现快速衔接，改善了控制器的工作性能，在逆变和整流中体现设备优势。特别是当电力系统重量不大时，可以引入关断元件实施换流处理，有助于在整个输电过程中保持良好的控制效果【3】。尤其是在偏远地区中，电网建设规模也在进一步扩大，输电距离随之拉长，因此适合采用高压直流输电技术对智能电网进行优化，降低外部因素对电网性能的威胁。

（三）电力电子技术

    电力行业与电子行业的融合，也是目前智能电网领域发展的主要方向，因此可以运用电力电子技术实施优化。其中，智能开关技术可以增强电网的整体控制性能，在关键区段结合电网的实际运行需求控制电流和电压，确保断电状态和供电状态的灵活转换，提升电力安全水平。在传统电网模式下，漏电问题和电流过量问题十分常见，会导致安全隐患增多且资源浪费严重，而智能开关技术的融合应用则可以解决上述问题。在能源基地中也可以发挥电力电子技术的作用，对电力传输实施调整，电能损耗率更低【4】。晶闸管是目前电力电子领域中的重要构件，电力流通效果得到明显增强，在输电中可以维持良好的稳定性。此外，FACTS技术也可以改善智能电网的控制效果，有效协调总电网和局部电网的关系，始终维持经济性运行状态。

（四）电能质量优化技术

    在电力企业的服务工作中，最关键的就是保障电能质量达到用户的实际需求，因此可以运用电能质量优化技术辅助智能电网的设计和建设。需要全面了解用户的实际需求，做好深入的调查分析工作，从而对电能质量实施划分，为不同用户提供不同的电能，防止资源浪费的同时，也可以为用户提供个性化服务。除了要准确评估电能质量外，还要从用户的角度出发，为用户提供切实可行的用电建议，以降低用户的电费，达到共赢的目的

【5】。连续调谐波器技术、统一电能质量控制技术、直流有源滤波器技术和自适应静止无功补偿技术等，是目前常见的几种技术，对于提高电能质量和控制成本投入十分有效。

（五）能源转化技术

    传统煤炭发电的方式不仅会消耗大量的不可再生能源，而且也加剧了环境污染问题，不符合绿色化发展的要求。因此，新能源发电项目在电力行业逐渐增多，在智能电网设计中也需要引入能源转化技术，提高新能源的利用率，达到低碳环保的要求。当前可利用新能源包括了风能、太阳能、地热能和海洋能等等，需要以并网技术为依托构建完善的并网运行机制，弥补传统电网结构的缺陷。然而，随着新能源接入量的持续提升，也会对电网的运行稳定性产生一定程度的影响，需要融合自动控制技术和高级传感技术等，增强系统的兼容性和自我恢复能力，满足分布式能源的融合应用需求【6】。智能化控制技术也为能源转化提供了保障，能够提升电力系统和分布式能源的融合度，达到“即插即用”的效果，为新能源的开发利用创造条件。

结语

    电网智能化是目前电力行业发展的必然趋势，可以提高电网运行的稳定性与安全性，提高电力资源利用率，呈现出节能性和兼容性等特点。在智能电网建设中应该发挥电力设计技术的作用，确保电网结构达到智能化运行需求，减少运行中的隐患问题。其中，信息收集处理技术、高压直流输电技术、电力电子技术、电能质量优化技术和能源转化技术的应用十分广泛，需要了解不同技术的基本要点，提高与智能电网的融合度，为用户提供更好的供配电服务。

参考文献

[1]陈江源.智能电网中的电力设计技术研究[J].企业科技与发展,2022(01):66-68.

[2]肖昱.智能电网中的电力设计关键技术[J].建材与装饰,2020(10):224-225.

[3]翟进乾,张凯,李文建,王心怡,王国民.基于大数据的智能电网信息系统设计[J].电子设计工程,2019,27(23):99-102+107.

[4]马寅.智能电网中电力移动故障诊断平台的设计与实现[J].电子技术与软件工程,2019(19):210-211.

[5]杨延昊.基于云计算的智能电网调度系统设计研究[J].电网与清洁能源,2019,35(09):7-11.

[6]贺远.试论面向智能电网的智能电力设备技术与应用[J].通讯世界,2019,26(03):128-129.