摘要:文章概述了智能电网的相关知识,通过对智能电网的特点和关键技术进行分析,探讨了电力工程技术在智能电网的电源、输电以及发电领域的应用,并阐述了电力工程技术对提高智能电网建设的安全稳定和经济性的重要作用。
关键词:电力工程技术;电网建设;应用
前言:外部环境条件的变化对维护和优化电网运行环境,实现电网的可持续发展提出挑战,智能电网作为实现电网稳定发展的一种手段得到人们越来越多的关注。在建设智能电网过程中,要注重对电力工程技术的应用,将电力工程技术和智能电网建设有机的结合在一起,促进智能电网更好地发挥作用。
一、智能电网简述
智能电网的基础是高速集成、双向的通信网络,并且整个电网具备先进的电力设备技术,运用传感技术、自动化技术以及智能测量控制方法对整个系统提供技术支撑,智能性和自动化水平高,能够实现和优化电网的安全运行环境。随着我国经济的快速发展,对电网建设提出新的要求,智能电网以其优越性得到我国政府的关注,并纳入多个省份的地方十二五规划文件中,成为地区建设发展的重要项目之一。每个国家根据自身电力产业发展的程度和重点不同,对智能电网建设的技术要求不同,根据我国目前电力产业发展的水平以及经济社会发展的要求,我国的智能电网建设要坚持绿色环保为原则,结构坚固性高、资源配置优化,并且能够实现自动化同时兼具经济性的建设要求。
智能电网坚强灵活的网络拓扑技术为应对自然灾害、社会动乱等因素对电网的负面影响提供较好的技术支撑,能够有效的维护电网的稳定性和安全性。同时,智能电网还具有实时监测功能,能够及时识别电网运行中存在的隐患和问题,分析出现问题的原因,通过高效集成的通信系统为电网的管理提供外延应用。另外,智能电网的自动化技术为电网的控制、功能交互和配电管理等提供自动化控制,将电网各个组成部分结合起来,共同运作,通过智能化实现智能调度,优化配置资源,同时提高电网抵御风险的能力和灵活控制的能力。但是智能电网对相关电力电子设备的要求较高,高性能、高配置以及智能化程度高的电力电子设备能够保证智能电网充分的发挥作用。
二、电力工程技术在电网建设中的应用体现
1、电源领域的应用体现和相关技术
智能电网中各种相关设备的电源都来自于电力工程技术的支持,例如蓄电池采用的直流电源、变电所采用的交流电源以及常见的恒频交流电源等。
具体的技术功能体现在电源电能的质量优化上,通过建立划分电能的质量等级以及分析电能质量评估方法,结合供电的经济性要求,分别建立用户技术质量等级评价体系和用户经济性划分标准体系,并在相关法律法规的基础上完善优化智能电网建设的质量,提高智能电网的经济性。自适应静止无功补偿技术、连续调谐滤波器技术等是实现电能质量优化的具体方法技术,这些技术不仅仅提高了电能的质量,而且能够有效的降低成本,经济性能高,具有广阔的市场前景。
2、输电领域的应用体现和相关技术
电网的主要功能是输电,因此电力工程技术在输电领域中的体现和技术应用范围较广。首先,谐波抑制技术和无功补偿技术等相关电力工程技术能够为智能电网的稳定提供支持。其次,电力工程的新出现的高配置设备不仅仅能够满足智能电网对相关电力电子设备的要求,而且能够为智能电网的输电性能。
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在相关技术方面,首先以输入清洁度高的新能源为主要内容的柔性交流输电技术,这项技术将微处理技术、微电子技术、电子电力技术、智能通信技术以及高端控制技术结合为一体,形成能够实现设备间输电交流的灵活有效控制。智能电网在我国的建设应用主要体现在高电压输变电方面,高电压输变电对清洁能源的要求较高并且要求能源的隔离,柔性交流输电技术能够很好的实现和满足这种要求,并且随着智能电网建设的不断发展,这种技术也不断得到更新。通过电力工程技术与智能控制技术的结合,实现对智能电网中相关参数的灵活监测和控制调节,从而保证电网输电的正常稳定,并能有效的降低输电损耗。其次,用于特殊地理位置区域的高压直流输电技术,这种技术主要是采用控制交流器来实现智能电网的整流和逆变,采用这种技术可以用一些具有关断功能的电气元件组成换流器,用于重量较轻的智能电网直流输电系统,这种不仅提高了智能电网输电的稳定性,而且能够大大降低成本,具有较高的经济性。另外,这种技术的一大优势体现在能够实现远距离的直流输电,在我国,主要应用在海岛地区的输电工程中,为我国实现海岛发展提供电力基础。
3、发电领域的应用体现和相关技术
电力工程技术能够运用一定的技术方法,将这些技术方法作用于相关电力电子设备,从而实现电能的转化。随着半导体的功率提高以及元件容量性能的增加,电力工程技术开始出现高压化的发展趋势,各种新技术如电气传动技术、同步开断技术等层出不穷,大大满足了智能电网对自动化、智能化的要求。
随着全球变暖以及能源发展的变革,以低碳理念为基础的低碳经济成为经济社会发展的要求和目标。因此在智能电网建设中,要尽量降低能源的消耗、减少污染物的排放以及控制环境污染,实现低碳电力建设,电力工程技术中能够实现电能转换的能源转换技术能够为智能电网的低碳建设提供支持,运用这种技术能够将太阳能、风能等可再生资源进行能量转换,实现智能电网建设的低碳经济。
4、构建信息交互平台
近年来,我国电力行业在发展过程中,始终强调通信技术与信息技术的运用,以不断提升电网自动化、智能化水平。在未来智能电网为主的时代,将对电力工程技术提出更高要求,同时也具有一定先进技术的依赖性。而信息传输系统将成为智能电网发展的必然趋势,实现全景、实时、广域的信息传输功能,以战略眼光为出发点,积极应用通信网络、信息技术,实现智能电网试验与研究工作。在建设应用于智能电网发展中的传输平台过程中,应提高设计的灵活性,注重多层分布、结构扁平,关注电力信息和电力业务相结合,提高信息构建的交互性、共享性,实现层次架构发展,减少不必要的海量信息操作行为,引起浪费。还应注意的是,信息交互平台的发展必须具有自防御性、抗攻击性、坚固性等特征,综合考虑改造当前已有的通信网络,完善新兴网络结构,实现二者融合发展,充分利用已有资源,进一步拓展网络体系结构的发展空间。
5、可再生能源的应用
在智能电网发展中,分布式电源主要包括分布式储能、分布式发电两部分,其中分布式储能主要包括飞轮储能、超导储能以及蓄电池应用等;分布式发电则包括太阳能发电、风力发电、燃料发电以及生物质能发电、地热发电等。以我国发展的实际情况来看,风能发电及太阳能发电主要应用于较为偏远的地区,因此地理位置的分布较为分散,极易受到各种外在因素的影响,具有间歇性、波动性等特征,将不利于供电的安全性、可靠性,难以实现对再生能源的充分利用。因此,当前必须实现规模接入智能电网,支持远距离输送,这将对未来可再生能源及分布式能源电源的发展提出更高要求。
三、结语
综上所述,电网是电力系统的重要组成部分,为经济社会发展提供重要的基础和支撑作用。并具体分析了电力工程技术在智能电网建设中的具体应用体现。随着环境的变化以及经济社会的发展,电网的运行环境也随着不断变化,特别是电力市场对电网产生的重大影响,维护电网的安全运行环境成为亟待解决的问题,智能电网作为解决这一问题的途径得到越来越多的重视。智能电网建设是一项基础性的建设,随着经济社会的发展对智能电网建设提出新的要求。未来智能电网建设将结合网络技术、智能信息技术等高端技术,实现高度智能化和自动化的同时兼顾电网建设的低碳理念和经济性。
论文作者:刘卓娅,孙少雄
论文发表刊物:《电力设备》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/10
标签:电网论文; 智能论文; 技术论文; 电力论文; 工程技术论文; 电能论文; 经济论文; 《电力设备》2017年第27期论文;