電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中的運用論文
摘要：智能電網(wǎng)的建設(shè)離不開電力工程技術(shù)，可以說后者是前者的基礎(chǔ)。當(dāng)前智能電網(wǎng)以及向著數(shù)字化、集成化和自動化的方向發(fā)展，這就對電力工程技術(shù)提出了更高要求，如何合理應(yīng)用電力工程技術(shù)，使其滿足智能電網(wǎng)的建設(shè)要求，是我們需要思考的問題。本文主要研究了電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)中發(fā)揮的重要作用及其具體應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：電力工程技術(shù)；智能電網(wǎng)；建設(shè)；應(yīng)用
隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各個領(lǐng)域的用電需求不斷擴(kuò)大，對電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性提出了更高要求，傳統(tǒng)的電網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)不能滿足實際需要。在自動控制技術(shù)以及計算機(jī)技術(shù)的支持下，智能電網(wǎng)應(yīng)運而生，為我國電力事業(yè)帶來了一場重大變革。電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中發(fā)揮著不可替代的作用，如何根據(jù)實際需要將電力工程技術(shù)更好的應(yīng)用于智能電網(wǎng)中，是所有電力技術(shù)人員需要長期研究的課題。
1電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)中的重要作用
（1）我國電力系統(tǒng)輸配電的效率還有待提升，電網(wǎng)在運行過程中仍舊不能適應(yīng)環(huán)境的變化和用戶需求的變化，智能電網(wǎng)要想提升性能，滿足各種功能要求，就必須將電力工程技術(shù)作為支持。因此，當(dāng)前我國電力企業(yè)非常重視對電力工程技術(shù)的研究，事實證明這些技術(shù)的應(yīng)用的確大大提升了電網(wǎng)的輸配電效率，故障發(fā)生的頻率也大大減低，滿足人們對用電安全性和穩(wěn)定性的要求[1]。（2）電網(wǎng)系統(tǒng)在建設(shè)和使用過程中存在能源浪費現(xiàn)象，為了解決這一問題，人們提倡在發(fā)展智能電網(wǎng)時加強(qiáng)對可再生能源的利用。利用風(fēng)能以及太陽能一類的可再生能源具有一個典型的特征就是利用點分散，且電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性大大降低。因此在建設(shè)智能電網(wǎng)的過程中，要將這些可再生能源的收集與調(diào)度作為重點，這就需要電力工程技術(shù)提供支持，提高電力系統(tǒng)的適應(yīng)性，實現(xiàn)可再生能源的大規(guī)模利用。
2電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中的具體應(yīng)用
2.1柔性直流技術(shù)的應(yīng)用
2.1.1應(yīng)用
該項技術(shù)的靈活性較高，且具有環(huán)保性的特征，將其應(yīng)用于智能電網(wǎng)中，可以實現(xiàn)新能源并網(wǎng)，向一些偏遠(yuǎn)地區(qū)供電。系統(tǒng)中使用的換流器選擇自換相的形式，不僅可以對有功功率和無功功率進(jìn)行單獨控制，同時可以實現(xiàn)四象限運行。另外，采用該項技術(shù)不需要換流站之間實時通信，就是可以對換流站進(jìn)行獨立控制。國家十三五規(guī)劃中，將風(fēng)力發(fā)電作為新時期重點建設(shè)內(nèi)容，風(fēng)力發(fā)電基地的建設(shè)規(guī)模越來越大。風(fēng)力發(fā)電在應(yīng)用過程中存在一個最大的問題就是并網(wǎng)困難，這與風(fēng)能的間歇性、不確定性有直接關(guān)系，影響了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。柔性直流技術(shù)的應(yīng)用就可以緩解這一問題。我們知道，電網(wǎng)互聯(lián)可以實現(xiàn)電能互濟(jì)，提高能源利用率，但是電網(wǎng)互聯(lián)會引發(fā)一個比較嚴(yán)重的問題就是短路電流超標(biāo)，影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，柔性直流電的應(yīng)用就可以解決這一問題。以往對該項技術(shù)的.研究基本上停留在理論層面，但是隨著風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展以及電網(wǎng)互聯(lián)需求的增長，我國已經(jīng)將該項技術(shù)應(yīng)用于實踐中，我國某風(fēng)力發(fā)電廠掛網(wǎng)運行，就實現(xiàn)了柔性直流輸電技術(shù)的應(yīng)用，該工程的電氣主接線圖如圖1所示。表1則為工程中柔性直流輸電系統(tǒng)中所使用的換流器的參數(shù)。
2.1.2發(fā)展方向探究
考慮我國智能電網(wǎng)發(fā)展水平以及未來一段時間內(nèi)的建設(shè)重點，筆者認(rèn)為柔性直流輸電技術(shù)的研究應(yīng)該從以下幾個方向開展：①將智能化直流輸電技術(shù)作為研究重點；②開始著手研究三級直流輸電技術(shù)；③換流器應(yīng)用的相關(guān)技術(shù)；④高壓大容量柔性直流技術(shù)[2]。
2.2電能質(zhì)量技術(shù)的應(yīng)用
該項技術(shù)已經(jīng)被很多發(fā)達(dá)國家應(yīng)用于智能電網(wǎng)建設(shè)中，就是使用一些特定的裝置或者是電力工程技術(shù)提高電能質(zhì)量。電能質(zhì)量問題不僅影響供輸電的穩(wěn)定性，同時會造成巨大經(jīng)濟(jì)損失，雖然目前還沒有這方面的統(tǒng)計，但是這一問題已經(jīng)逐漸引起重視。由于我國在對這方面研究的起步較晚，因此諸如統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器等補(bǔ)償技術(shù)的研究仍舊處于模擬仿真階段，應(yīng)用于實際中的并不多，電力工程技術(shù)裝置也缺乏統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。從實際應(yīng)用的角度來說，應(yīng)用電能質(zhì)量技術(shù)之前，需要先建立一套完善的電能質(zhì)量評估體系，為電能質(zhì)量技術(shù)的應(yīng)用打下基礎(chǔ)。未來一段時間內(nèi)會將研究重點放在電能質(zhì)量控制器的實際應(yīng)用上，其可以對蓄電池充電和放電過程進(jìn)行調(diào)節(jié)，高峰期保證供電量可以滿足要求，低谷期避免資源浪費。
2.3能量轉(zhuǎn)換技術(shù)
未來電力領(lǐng)域?qū)τ谥悄茈娋W(wǎng)的要求不僅僅是安全性和穩(wěn)定性，同時要求系統(tǒng)運行過程中做到低能耗和低污染，逐步降低不可再生能源的使用量，同時減輕對環(huán)境的污染，這些都需要能量轉(zhuǎn)換技術(shù)的支持。目前，群聚功率調(diào)節(jié)技術(shù)以及間歇式電源能量轉(zhuǎn)換技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入細(xì)化研究、初步應(yīng)用的階段，新能源在智能電網(wǎng)系統(tǒng)中的大面積應(yīng)用將逐步實現(xiàn)[3]。
2.4電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)各個環(huán)節(jié)中的應(yīng)用
2.4.1電源領(lǐng)域
電源裝置是電力系統(tǒng)運行的基礎(chǔ)，電力工程技術(shù)可以根據(jù)智能電網(wǎng)的需要為其提供各種類型的電源，可以是直流電源，也可以是變頻電源。例如，通常情況下智能電網(wǎng)蓄電池充電時會采用直接電源，而電力工程的應(yīng)用就提高了變電所使用電源的靈活性，可以根據(jù)實際需要選擇交流電源。同時，在對智能電網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)測和控制時，需要使用各類計算設(shè)備，可以根據(jù)設(shè)備型號合理使用高頻開關(guān)電源。
2.4.2發(fā)電環(huán)節(jié)
發(fā)電環(huán)節(jié)是智能電網(wǎng)發(fā)揮作用的第一步，這一過程中仍舊需要電力工程技術(shù)的支持。一方面，要利用基礎(chǔ)設(shè)備實現(xiàn)其他類型能源向電能的轉(zhuǎn)化；另一方面，要對耗電量進(jìn)行檢測和控制，防止出現(xiàn)浪費問題。在滿足發(fā)電需求的基礎(chǔ)上，要盡量減少機(jī)電設(shè)備的使用，提升整個系統(tǒng)的運行效率。當(dāng)前，半導(dǎo)體功率元件的容量越來越大，無功發(fā)電技術(shù)以及電氣傳動技術(shù)等新型電力工程技術(shù)的應(yīng)用越來越廣，有效提高了發(fā)電效率。
2.4.3輸電環(huán)節(jié)
輸電線路在運行過程中受到很多因素的影響，除了線路本身以外，還會受到外界環(huán)境因素的影響。由于輸電線路安全問題導(dǎo)致系統(tǒng)故障的案例有很多，這里以安徽省輸電線路故障統(tǒng)計為例，最典型的就是線路遭到雷擊以后跳閘，截至2015年，雷擊跳閘事件共發(fā)生25起，近幾年有下降趨勢，這類事故相對分散，在宿州、安慶、滁州等地都發(fā)生過這類事，雷擊事故都發(fā)生在雷雨天，會對輸電線路造成很大損傷。為了解決這一問題，加強(qiáng)對輸電線路的保護(hù)，當(dāng)?shù)毓┹旊姽芾聿块T建立了差異化防雷措施：①減小避雷線的保護(hù)角，適合于原線路保護(hù)角在5°以上的情況，如果線路本身保護(hù)角大于5°，防雷效果不明顯；②降低塔桿接地電阻，安徽省山區(qū)較多，塔桿接地電阻超標(biāo)現(xiàn)象比較明顯，一般根據(jù)土壤情況確定降低接地電阻的方法；③在輸電線路中安裝避雷器，避雷器和絕緣子串連，提升輸電線路耐雷水平，防止出現(xiàn)絕緣子閃絡(luò)問題。這種方法效果非常明顯，但是保護(hù)范圍有限，可以對以往安徽省雷擊跳閘數(shù)據(jù)進(jìn)行總結(jié)，在輸電線路雷擊事故高發(fā)區(qū)安裝避雷器。
3總結(jié)
隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各個領(lǐng)域?qū)﹄娏Φ男枨笤絹碓酱螅悄茈娋W(wǎng)的大面積建設(shè)和使用已經(jīng)勢在必行。實踐證明電子工程技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)過程中發(fā)揮著不可替代的作用，本文就研究了這些技術(shù)在智能電網(wǎng)中的具體應(yīng)用，旨在為智能電網(wǎng)建設(shè)的相關(guān)研究提供參考。
參考文獻(xiàn):
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