电力工程技术在智能电网建设中的应用探究
2019-10-21周颖能
周颖能
【摘 要】智能电网是一项新型的科学技术产物,逐步受到社会的广泛重视,在智能电网建设过程中,要严格遵守相关法律法规的要求,通过引进先进技术,不断提升智能电网建设的质量和效率,确保电网运行的安全性和稳定性。与此同时,还应该重视提升智能电网电源的质量,有效运用清洁型能源,电力输送的质量等,以此来提升智能电网建设的整体水平,确保我国电力行业的健康发展。
【关键词】电力工程技术;智能电网建设;应用
1智能电网特征
1.1电网架构坚固
我国国土面积辽阔,经纬度跨越大,各个地区的人文环境和地质条件存在很大的差异。有些地区易出现地质灾害,有些地区台风频发,有些地区则冻土情况比较严重等,这些情况对电网建设有着一定的限制。电网运行过程中存在很大的不稳定因素,因此,在施工过程中,技术人员需加强电网框架的稳定性和安全性,以确保在特殊地质情况下的正常运行,避免出现停电情况。
1.2性价比高
电网建设目的是最初考虑的问题之一,只有确定电网建设的目的后才能建立符合地区情况的电网工程,从而降低了电网维修成本,提高了电网运行的安全性,为地区经济发展提供充足的电力能源。
1.3交互性强
智能电网和传统电网的区别就是可以收集用户体验,运用智能电网可以和使用者进行有效交流,通过大数据支持,根据用户反馈的信息,采取专门的修复和调整,从而确保电网运行的稳定和安全。
2 电力工程技术在智能电网建设中的应用意义
2.1优化智能电网性能
电力工程技术并不是在智能电网出现后才被研究问世的,在传统电网中也有一定程度的应用,但受到电网本身性能的限制,其作用效果并不能充分发挥。在智能电网中,电力工程技术的作用空间被扩大,能效得到最大限度地发挥,并优化智能电网的性能。电力工程技术与智能电网之间相互匹配、相辅相成。电力工程技术是一种自动化技术,能够对供电过程中的各类信息进行收集和整合,并通过系统自动处理一些电力数据,辅助做出正确的电网管理决策。此外,电力工程技术的应用还可规避智能电网建设中的失误,提升电网本身的性能和质量,以更好地满足供电需求。
2.2提高信息采集能力
电力工程技术还具备更优的信息采集能力。例如,智能监控预警技术、用电量计量技术及电力机器人技术,可對电网运行过程中及电力用户的用电情况进行精确的监督,监督的对象即为产生的实时信息。通过系统将采集到的信息高保真传输到监管终端,并对其进行自动化地分类、整理、分析和储存,实现供电信息的深度利用。智能电网建设过程中会应用到多种智能化设备,这些设备之间存在功能性差异,产生信息的用途也不一致。
3建设智能电网的电力工程技术应用
3.1电力工程技术应用领域
3.1.1 应用于输变电领域
在智能电网中,对于工作的稳定状态与电能的高质量具有一定要求。因此,可以引入无功补偿技术和谐波抑制技术。同时,电力工程有越来越多的全新装置产生,如交流超薄变换器、无功补偿超导装置等。部分国家的输电工程有相对较大的输电容量或是较长的线路,因此主要采取直流电输电方法。在中国,建设输电线路特别是高压直流电线路时,一般把受电端、送电端的逆变阀与整流阀选取为变流晶闸管装置。运用这些设备后,国内电网输送容量与稳定性都得到不同程度的提升,并可以避免电压闪变、电压降低及瞬间停电等情况的出现,增强了实际供电效果。电力巡检机器人技术的应用到输变电工程,它与人工巡检不同,巡检机器人完全不受环境、天气等因素影响,对于危险作业游刃有余。而且这种技术也有效保护了人员的人身安全,同时降低了人工成本。这种巡检机器人也可以采集的数据进行了自动分析,实现对设备运行状态的预警、监测和分析等。
3.1.2 应用于电源领域
建设智能电网时,电力工程技术可以将多种类型的电源提供给电网设备,主要有交流电源、变频电源及直流电源等。例如,对蓄电池进行充电时,大多使用直流电源,变电所则使用交流电源与直流电源均可,小型计算机或大型计算机使用的是高频开关电源。
3.1.3 应用于发电领域
电力工程技术属于新兴的一项技术,主要借助电子设备与电力来有效控制、转化电能,从而让消耗的能量大幅减少,使用的机电设备也不同程度的减少,最终整体提升工作效率。现阶段,国内大量的半导体元器件都提升了原有容量,朝着高压化不断发展,并产生多种类型的全新电力工程技术,包括用户电力技术(如动态电压恢复器)、超高压输电新型技术(如高压直流输电)、同步开断技术(如智能开关)、柔性交流技术(如svc)以及电气传动技术(如高压变频)。
3.2 电力工程技术应用技术
3.2.1 交流输电柔性技术
这一技术能够向智能电网输送高清洁度能源,主要将通信控制技术、电子技术、微电子技术及微处理作为基础,自由地控制交流输电,是一项先进技术。由于国内建设智能电网时将高压输变电作为基础,因此建设时需要向电网输送全新清洁能源,并对能源进行有效隔离。运用交流柔性输电便能很好地满足该要求。这使得智能电网对该技术的需求与日俱增。例如,某工作人员在2019年通过结合控制技术与电力工程技术,全面调节、控制智能电网的所有参数,使智能电网运行稳定性得到保证,充分降低输电时的电能损耗,增强了输电线路具备的电力输送能力。
3.2.2 转换能源技术
能源未来将会朝着低碳经济能源的方向不断发展,就是控制污染排放量与能源消耗量,使二者尽可能地处于最低水平,其核心是通过先进技术进行转换能量方面的创新探索,最终实现高效地利用能源。现阶段,世界范围内使用最多的是风能、太阳能等多种自然能源,基于这些能源的转换能源技术是先进的电力工程技术,得到了世界各国的广泛应用。国内运用并网技术较多,该技术的电场规模较大,有利于智能电网的开发。以光伏发电为代表的高稳定性、高可靠性、大范围的并网技术将会变成智能电网未来的发展方向。比较和分析国内外转换能源技术发现,该技术在国内起步晚、发展缓慢,因此有待于研究人员展开深入地开发。将转换能源技术运用于智能电网建设,有利于充分利用多种可再生能源与不同类型的并网技术。
3.2.3 改善电能质量技术
建设智能电网时运用这一技术,应在完善的评估体系与严格的电能等级前提下进行,全面、系统地分析供用电接口当前经济性,构建技术等级评估机制与用户经济性评估机制,建立健全有关法律规定,推动我国建设智能电网的优质性与经济性。同时,运用的改善电能质量技术主要涉及关键滤波器技术、电能控制器技术、供电平衡技术、补偿无功技术及有源直流滤波器技术等。
3.2.4 直流输电高压技术
现有直流输电的系统内部,用到交流电的环节有很多,但是输电时则改为直流电的形式。运用这一技术后,能够通过控制换流器的使用,达到逆变或是整流状态。若直流输电的系统重量较小,那么换流器通常由能够关闭断开的多种元件共同构成,以保障稳定输送电能,并在一定程度上增加经济性。同时,将该技术运用于直流输电的近距离、远距离等工程后,可以向海岛类相对孤立的区域进行供电。目前,国内运用直流输电高压技术越来越普遍,其未来发展方向是容量更大、距离更远的各种输电工程。
结束语
智能电网在日常生活中扮演着非常重要的角色。智能电网的建设想要紧跟社会的脚步和时代的潮流,为生产生活提供相应的能源保证,就需要不断的改进和完善电力工程技术。进一步提高和促进智能电网的建设和发展,符合社会发展的需求,可以为社会提供更好的服务,促进我国社会的进一步发展。
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(作者单位:湖南电力工程咨询有限公司)