电力电子技术在智能电网中的应用

李月朗

摘 要

目前，我国的科技发展迅速，智能电网也随之而取得了极为广泛的应用，同时，我国电网系统自动化程度也愈来愈高。要想顺利实现电网的智能化，必须对电力电子技术加以足够的重视，在智能电网中大力推进电力电子技术的广泛应用。本文首先阐述了电力电子技术的基本内容，然后分析了电力电子技术运用在智能电网中优势，最后就电力电子技术在智能电网中的具体应用进行了讨论，以期为相关工作提供一些理论基础。

【关键词】电力电子技术 智能电网 应用

国家电网的建设离不开科学技术的支持，在电网智能化发展迅速的今天，大力推广电力电子技术在其中的应用是今后的发展方向。通过大力推进电力电子技术来实现电网系统的不断发展及完善，通过在电网系统中拓展电力电子技术应用情况来促进电网的智能化发展。

1 电力电子技术的基本内容

1.1 电力电子功率半导体类器件

电力电子功率半导体类器件可以简称为电力电子器件，主要用于电能的转换和控制电路中，根据控制的类型可以将其分为三种形式，不可控型电力电子器件、半控型电力电子器件以及全控型电力电子器件。半控型的电力电子器件内部的晶闸管是由半控器件构成的，它具有很强的电压承受能力，允许的最大电压是三种器件中最高的。

1.2 电力电子对不同电路的控制

在通常情况下，工业电能的变换及控制是通过功率半导体器件来实现的，因此，工业电能是电子电路的针对目标，其最终目标是使电能损耗降到最低。在实际工作情况下，电力电子器件通过控制其开关状态来减少电能损耗。

1.3 电力电子变换器

电力电子器件是电力电子变换器的核心部分，搭建完善的电路拓扑结构是实现电力电子变换器有效控制电能的前提条件，所谓电路拓扑结构，便是电力电子器件集成为单个电路的过程，在该过程之中要结合器件的特点来有规律地分类与排列，在电力电子变换器设计过程中，可以利用拓扑结构的优化环节来给不同元件来选择合理位置，从而实现电能控制的高标准。

2 电力电子技术运用在智能电网中优势

2.1 優化电网、保障安全的需求

智能电网系统是比较复杂的，电网需要具有良好的适应能力与灵活的反应能力，才能够满足用户与环境、系统变化等要求，而这一点可以通过利用电力电子技术来实现。当前，我们国家尚十分欠缺电网架构方面的能力，实现智能电网功能大力提升的道路还比较长远，因此，对电网展开优化研究的力度需要不断地增强，就全世界范围来讲，在不久的将来，实现电网的智能化与自动化将是大势所趋，所以，推进先进电力电子技术的广泛应用将成为必然。

2.2 运用电力电子技术的优势

电力企业要想在资源相对比较缺乏的今天获得持续、全面的发展，需要通过使用先进科技来使自身模式得以改善。在智能电网中科学应用电力电子技术，既可以实现预测与可控制再生能源的控制及调度，可再生能源的发展，从而确保电网的清洁高效。除此之外，确保电网的可靠性以及经济性，实现大规模电网的完善也离不开电力电子技术的支持。

3 电力电子技术在智能电网中的应用

3.1 柔性交流输电技术的应用

现在，在柔性交流输电技术的支持之下，清洁能源与新型能源的发展取得了极大的突破，柔性交流输电技术把电能控制技术以及电力电子技术有机地结合在一起，既能够实现智能电网输电情况的实时监控，又能够实现交流输电网络的灵活扩充，进而使得电网系统的敏捷度得以有效地提升，得以顺利实现电力传输的精细控制。就我们国家的智能电网来讲，特高电压是不能够更改的基础与特征，所以，在将新型能源引入之前，需要充分考虑能源的隔离和接入环节，此过程也需要柔性交流输电技术的支持。

3.2 智能开关技术的应用

在电压或电流指定相位产生闭合或者断开电路作用的设备即为智能开关，其是保护电力系统的设备。通常而言，智能开关主要由总电源开关、分开关与壳体等构成，在这之中，总电源开关的作用是保护过压以及总过流；分开关的主要作用是避免出现漏电与过流等现象的发生，从而确保用户端可以安全用电，分开关是一种整体结构式设备。随着智能电网的不断发展， 人们对相关设备的研发取得了相当的成果，比如说，许多高性能、高品质的开关设备相继诞生，这些设备随着电力电子技术以及计算机技术的快速发展而逐渐向智能化方向发展。

3.3 高压变频技术的应用

在智能电网的建设过程里，能够通过合理运用高压电频技术来大大降低对电能资源的损耗，尤其是对于那些用电量需求非常大的企业，通过应用高压电频技术不仅可以降低企业的用电损耗，还可以大大减少污染物的排放量，使得企业的运营成本得以有效的降低，最终实现提升用电企业经济效益的目的。除此之外，将高压变频技术与其他先进电力电子技术有机地结合在一块，可以大力推进智能电网的建设与发展。

3.4 能源的转化和存储

就我们国家智能电网的发展蓝图来讲，风能以及光电能一代系统需要实现大型存取自适应的要求。风能与电能缺乏良好的稳定性能，协调电力生产以及负载关系是非常关键的。将电力系统与那些经由风能、太阳能再生产的能量相连的大功率变换器是可再生资源一代系统，该种变换器尽管可以无功功率的解耦控制、改进能源质量、进行能量的转化以及实现智能电网的完美连接，然而，该变换器无法将不连续的电力波动转化为具有较高稳定性的电力波动，不能够有效地提升系统的稳定性。然而，能量的存储能够减少峰值功率，对谷值功率起到补偿的作用，从而使电网中光电能以及风能的利用程度得以有效的提升。建立大容量存储设备以及高功率电压源之间的连接，既能够保持电力的平稳运行，又能够实现能量的存储。此外，电力资源得以增强，系统稳定性得以提高，满足了电力系统与可再生资源之间灵活连接的要求。

4 结论

因此，时代变化与智能电网发展趋势的双重发展要求之下，大力推进电力电子技术在智能电网中的广泛应用是大势所趋，除此之外，在智能电网中大力应用电力电子技术，对企业运营以及环境保护均具有至关重要的作用，尤其是对智能电网运行的效益及安全大有裨益。因此，在智能电网的发展过程中对电力电子技术的应用要给以足够的重视，以此来实现智能电网不断完善。

参考文献

[1]范杰，周笑言.电力电子技术在智能电网中的应用[J].科技传播，2014.

[2]罗剑.电力电子技术在智能电网中的应用[J].科技资讯，2014.

[3]张莉.先进电力电子技术在智能电网中的应用研究[J].吉林省教育学院学报（中旬），2015.

[4]钟奇.电力电子技术在智能电网中的应用研究[J].电子技术与软件工程，2016.

作者单位

湖南省岳阳县职业中等专业学校 湖南省岳阳县 414100