浅论电力工程技术在智能电网建设的应用研究

刘东旭

【摘要】智能电网的建设离不开电力工程技术，可以说后者是前者的基础。当前智能电网以及向着数字化、集成化和自动化的方向发展，这就对电力工程技术提出了更高要求，如何合理应用电力工程技术，使其满足智能电网的建设要求，是我们需要思考的问题。

【关键词】电力工程技术；智能电网；应用研究

随着社会经济的发展，各个领域的用电需求不断扩大，对电力系统的安全性和稳定性提出了更高要求，传统的电网技术已经不能满足实际需要。在自动控制技术以及计算机技术的支持下，智能电网应运而生，为我国电力事业带来了一场重大变革。电力工程技术在智能电网建设中发挥着不可替代的作用，如何根据实际需要将电力工程技术更好的应用于智能电网中，是所有电力技术人员需要长期研究的课题。

一、智能电网的概述及其特征

作为一个领土和人口都居世界前列的国家，我国的资源分配却很不平衡，根据地区差异的不同而不同。在几次经济危机过后，人们为了解决电能上的问题开始建设智能电网，最早使用这项观念的是美国，其为了缓解金融危机所带来的影响与能源紧张的局面，尽快恢复经济进而推动其他领域的发展，开始大力布置智能电网，智能电网所包含的不仅仅是一个体系，而是多种配电输电体系共存，相互作用。而在我国的智能电网构建中，为了与我国实际情况相匹配，一般都要履行绿色环保的概念，保护生态环境，最大程度上减少污染；智能电网还具有的一个特点就是坚固耐用，考虑到我国电能的输送环境，智能电网的架构特别牢固，在一些自然灾害发生时不会中断电能的传输，也就使大规模停电额概率降到最小，反之要是网架不合格，就会造成输电中断甚至更为恶劣的情况；智能电网之所以智能，是因为其高度自动化，在发生问题时可以自我医疗不会发生事故，而且智能电网也避免了传统电网建设中不必要的资源浪费，最大化地使用资源，较传统电网无论是成本还是收益都远远升高；除此之外，智能电网的交互性也比传统电网高很多，所谓交互性，就是改变以往的单向传输模式，根据客户的意见来修改，服务质量得到了很大提升。

二、电力工程技术在智能电网建设中的具体应用

㈠柔性直流技术的应用

⑴应用。该项技术的灵活性较高，且具有环保性的特征，将其应用于智能电网中，可以实现新能源并网，向一些偏远地区供电。系统中使用的换流器选择自换相的形式，不仅可以对有功功率和无功功率进行单独控制，同时可以实现四象限运行。另外，采用该项技术不需要换流站之间实时通信，就是可以对换流站进行独立控制。国家十三五规划中，将风力发电作为新时期重点建设内容，风力发电基地的建设规模越来越大。风力发电在应用过程中存在一个最大的问题就是并网困难，这与风能的间歇性、不确定性有直接关系，影响了电力系统的稳定性。柔性直流技术的应用就可以缓解这一问题。我们知道，电网互联可以实现电能互济，提高能源利用率，但是电网互联会引发一个比较严重的问题就是短路电流超标，影响电力系统的稳定性，柔性直流电的应用就可以解决这一问题。以往对该项技术的研究基本上停留在理论层面，但是随着风力发电的发展以及电网互联需求的增长，我国已经将该项技术应用于实践中，我国某风力发电厂挂网运行，就实现了柔性直流输电技术的应用。

⑵发展方向探究。考虑我国智能电网发展水平以及未来一段时间内的建设重点，认为柔性直流输电技术的研究应该从以下几个方向开展：①将智能化直流输电技术作为研究重点；②开始着手研究三级直流输电技术；③换流器应用的相关技术；④高压大容量柔性直流技术。

㈡电能质量技术的应用

该项技术已经被很多发达国家应用于智能电网建设中，就是使用一些特定的装置或者是电力工程技术提高电能质量。电能质量问题不仅影响供输电的稳定性，同时会造成巨大经济损失，虽然目前还没有这方面的统计，但是这一问题已经逐渐引起重视。由于我国在对这方面研究的起步较晚，因此诸如统一电能质量控制器等补偿技术的研究仍旧处于模拟仿真阶段，应用于实际中的并不多，电力工程技术装置也缺乏统一的技术标准。从实际应用的角度来说，应用电能质量技术之前，需要先建立一套完善的电能质量评估体系，为电能质量技术的应用打下基础。未来一段时间内会将研究重点放在电能质量控制器的实际应用上，其可以对蓄电池充电和放电过程进行调节，高峰期保证供电量可以满足要求，低谷期避免资源浪费。

㈢能量转换技术

未来电力领域对于智能电网的要求不仅仅是安全性和稳定性，同时要求系统运行过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，同时减轻对环境的污染，这些都需要能量转换技术的支持。目前，群聚功率调节技术以及间歇式电源能量转换技术已经进入细化研究、初步应用的阶段，新能源在智能电网系统中的大面积应用将逐步实现。

㈣电力工程技术在智能电网各个环节中的应用

⑴电源领域。电源装置是电力系统运行的基础，电力工程技术可以根据智能电网的需要为其提供各种类型的电源，可以是直流电源，也可以是变频电源。例如，通常情况下智能电网蓄电池充电时会采用直接电源，而电力工程的应用就提高了变电所使用电源的灵活性，可以根据实际需要选择交流电源。同时，在对智能电网进行监测和控制时，需要使用各类计算设备，可以根据设备型号合理使用高频开关电源。

⑵发电环节。发电环节是智能电网发挥作用的第一步，这一过程中仍旧需要电力工程技术的支持。一方面，要利用基础设备实现其他类型能源向电能的转化；另一方面，要对耗电量进行检测和控制，防止出现浪费问题。在满足发电需求的基础上，要尽量减少机电设备的使用，提升整个系统的运行效率。当前，半导体功率元件的容量越来越大，无功发电技术以及电气传动技术等新型电力工程技术的应用越来越广，有效提高了发电效率。

⑶输电环节。输电线路在运行过程中受到很多因素的影响，除了线路本身以外，还会受到外界环境因素的影响。

三、其他关键技术

在智能电网的构建中，除了电子工程技术之外，其他的技术也必不可少。像信息管理技术，主要负责信息的采集和分析，并且其采集范围再大的方面要扩张到整个产业链，小的方面要贯穿整个企业内部；智能调度技术则是调节所有人员技术的技术，但这项技术目前存在许多不足，尤其是在自动化方面，需要进一步研究；分布式能源接入技术采用大量的分布式电源在配电网上运行，改变了以往单向的运行格局，在管理系统的调度下这些电源协调运行，创造巨大的经济效益；而智能电网中的通信技术也是较为重要的一环，其对于数据的获取、保护、控制都保证可靠性，这项技术的存在对于提升服务质量有着质的提升。智能电网作为我国发展项目的基础项目之一，由于近些年来人们对于供电量和供電安全的需求量增加，使其成为最重要的项目之一。

随着社会经济的发展，各个领域对电力的需求越来越大，智能电网的大面积建设和使用已经势在必行。实践证明电子工程技术在智能电网建设过程中发挥着不可替代的作用，通过上述对电网的概述和电力工程技术在智能电网中的应用的分析，可以认识到电力工程技术可以提高输电效率降低输电成本等优势，并且其应用符合可持续发展战略，所以在以后的智能电网建设工作中，要加大对于电力工程的研究与优化力度，使用低碳能源，积极引进国外先进技术来提升我们自身技术。

参考文献：

[1]韦佳誉.电力工程技术在智能电网建设中的应用探析[J].中国电力教育，2012，27

[2]闫珺.电力工程技术在智能电网建设中的应用探析[J].低碳世界，2014，17

[3]杨轶.电力工程技术在智能电网建设中的应用探究[J].硅谷，2014，01