智能电网技术与电力工程技术的应用分析

唐颖 黄凌云 吴曲

摘要：智能电网建设是现代社会的一个重要任务，将电力工程技术引入智能电网的建设中来是一项非常紧迫的事情，如何引入变成了一个难题。文章从电力工程技术在智能电网建设中的应用为主线，探讨了智能电网技术与电力工程技术的应用分析。

关键词：电力工程；智能电网；电能质量；柔性交流输电；网络拓扑

1 智能电网的概述

智能电网是一种以物理电网为基础的完全自动化的新电网系统。它将现代先进的传感测量技术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成使得其中的所有用户和节点到了实时监控，并实现了发电厂和用户之间电流和信息的双向流动从而形成的新型电网。智能电网以充分满足用户对电力的需求和优化资源配置，确保电力供应的安全性、可靠性和经济性，满足环保约束，保证电能质量，适应电力市场化发展等为目的，实现对用户可靠、经济、清洁、

互动的电力供应和增值服务。建设新型智能电网应具备以下的特征：第一，绿色性，也就是要求尽可能高效地循环利用电网资源，尽可能地减少其对环境的污染和破坏。第二，刚性架构，由于四季环境的变化，特别是不良环境的存在，要求我们必须拥有一个坚固的电网架构来承受天气带来的不良影响，以确保电网的正常运行。第三，节约资源，在这个资源匮乏的时代，提高资源的利用率是节约能源的有效途径。第四，自动化，电网的自动化能够大大地减少人力、物力的投入，同时也减少了故障消除的时间。第五，节约成本性，任何事情都是成本和利益的双面体，有效、合理地节约成本可以在一定程度上地保证质量，提高经济效率。第六，交互性，能源的提供会形成一种需求和供给的交互式模式，要根据需求合理地提供供给，以便这个市场能够持续稳定地发展。

2 智能电网建设总体过程中电力工程技术的应用

2.1 电源的改进

在智能电网的整个过程中，电力工程技术可以为其提供所需的不同电源，这使得供电效率得到

提高。电源具体包括直流电和交流电。比如蓄电池充电中通常采用的是直流电源，在智能电网建设中则不同，直流电和交流电都可以。

2.2 输送电流时的应用

在输电过程中对电网的工作状态要求比较高，而且对于智能电网来说，电能的质量要求也比较高，这些要求的实现需要电力工程技术中的谐波抑制技术以及补偿技术的支持。比如，一些国家根据线路比较长的特点或者是输电的质量比较高的特点采用了直流电输电。而在我国的线路建设中，则采用了一些交流装置作为输送电流的整流阀和逆变流阀装置。这些新设备的采用大大提高了电网运输功能的效率，使得电网输送的稳定性和容量得到了极大提高，同时，它们运用也防止了电网突然断电、电压的突然改变，大大提高了供电效果和效率。

2.3 发电阶段的运用

电力工程技术作为现代的一种新型技术，是运用电力和电子数字设备，将电能进行转化和控制，以达到降低能源消耗的目的，同时机电设备的使用次数也会相应减少，工作效率得到了很大的提高。

3 智能电网建设中电力工程技术的具体应用

3.1 优化电能质量技术

要想将优化电能质量技术引入智能电网建设中来，需要设立电能质量级别划分制度以及评价机制，以方便评估人员进行电能质量的评估和技术人员对电能质量的优化。基于评估人员的评估，技术人员对供电接口的经济性能进行分析，建立起双评估体系以达到既满足需求，又提高供电量的双重要求，最终达到优质的电能质量的要求。

3.2 柔性交流输电技术

柔性交流输电技术中最主要的特点就是柔性，所谓的“柔性”主要是针对传统的“刚性”而言，

这不仅由于柔性的交流输电技术中主要依靠了电子型技术，刚性的交流输电技术只是采用了机械型或者机电型技术，更重要的区别是作用过程的迅速性、精准性、连贯性、有效性等。

3.3 直流高压输电技术

现在的直流输电系统中，许多环节都采用了交流电，而用直流电是输电过程的主要形式。这种技术是通过控制换流器实现不同的阀的工作状态。一些由可以关断的元件组成的换流器，可以在一些质量比较轻的直流输电系统中起到稳定输送电流和提高经济效率的作用。

3.4 转换能源技术

在资源逐渐枯竭的时代，资源的有效利用是比较重要的，当然将富足的资源转换成稀缺资源来用是更重要的。在全球不断变暖的形势下，发展低碳经济能源是很有经济价值的。所谓的低碳经济能源就是一种能源的消耗量是最低的，对环境的污染程度也是最低的，同时要秉着可持续发展的思想理念，使得资源再生或者高效利用。

4 智能电网中关键电力工程技术的应用

4.1 坚固、灵活的网络拓扑的建立

网络拓扑结构是智能电网的根基，拥有一个坚固、灵活的拓扑结构可以为智能电网的发展提供一个良好的发展环境。我国的现状是资源和劳动力分布不均，为此我国实施了各种联网工程，把各种资源综合利用，以求达到最优的效果。但是如何设计联网结构是关键步骤，而且网络的运用带来了一些现实的问题，例如网络安全隐患的严重性。这些问题的存在就对我们设计网络结构提出了更高的要求，因此灵活而坚固的网络拓扑结构是比较适合未来智能电网的发展的。

4.2 提高通信系統的开放性、标准型

改革开放以来，社会的各种事物都在开放的环境里不断发展。智能电网的发展也需要提高通信系统的开放性，在开放的同时我们还要注意一致性，也就是标准型。在符合标准的基础上扩大通信系统的范围，尽可能地做到全方位的覆盖。

4.3 先进的电力电子设备的配备

先进的电力电子设备可以很大程度上改变电能质量，同时它们也是能量转换系统的硬件设施，在一定的程度上影响着能量转换系统的效率。现在是一个信息、技术比较发达的时代，我们要想更好地运用信息和技术发展智能电网，就应该配备一些比较先进的电力电子设备来适应各种新型的电力系统，以求得比较好的效果。

4.4 灵活调度、广域防护系统的建立

调度是电网建设中的关键环节，调度的灵活、智能化是对现有电网系统提出的要求，是未来智能电网发展的方向，是未来智能电网调度发展的核心，是合理进行资源配置的先决条件，可以增加风险的防御能力，提高管理效率。调度的灵活、智能化的最终目的是基于广阔的领域的网络将各种资源有效并合理地进行调拨，以求达到资源最高效率的运用。

参考文献：

[1] 肖世杰.构建中国智能电网技术思考[J].电力系统自动化，2009，（9）：23-32.

[2] 李兴源.坚强智能电网发展技术的研究[J].电力系统保护与控制，2009，（17）：48-56.

[3] 李军凯.配网电力工程的技术问题分析与解决[J].科技创新导报，2012，（5）：56-61.