在智能电网建设中电力工程技术的应用探析

国网山东省电力公司微山县供电公司 张沛兵

随着人口数量的急剧增加以及全球气候问题的严峻性，世界能源在不断地枯竭，节约能源具有重要的现实意义。电力能源在人们的日常生产、生活中起着重要的作用，其主要的优点是具有较强的环保性及较高的利用效率。因此随着时代的发展，传统能源逐渐地被其所替代。对于电力来说人们对其的需求量随着社会发展而增多，同时也在电力的质量和可靠性方面提高了要求。在企业电力生产和企业电力输送的过程中，在电力工程中运用科学技术的力度逐渐增大，这使得在市场竞争中电力企业的竞争能力得到明显提升，并且还能够使企业的生产效率得到有效提升。

在目前的电力工程建设中智能电网是优选，它可以对电力运行的过程进行监控，并对所有的数据信息进行智能分析和反馈。建设智能电网的过程中合理科学地应用了多种电力工程技术，充分利用电力工程技术能够促进智能电网的建成。此外，在电力生产中会有多个环节，只有对各个环节的生产进行充分的了解，才能够使其在智能电网建设过程中充分的融入进去，最终为智能电网顺利的建成提供保证，从而使电力生产和电力输送更好地满足社会需求。

1 智能电网概念和特点

1.1 概念

智能电网就是让整个电网系统更加的智能化，为能让电网系统在运行的过程中更加的安全和高效，采取了一定先进的技术和设备。其中智能变电站、智能配电站、智能电表和智能互交终端等四个部分构成了智能电网系统。智能电网相较传统电网存在一定的优势，如智能电网对于外来因素的干扰和攻击具有较高的抵抗能力；在电网中应用现代化的技术可以使整个电力系统的设备效率得到有效提升，让整个电网系统在运行方面具有经济性和高效性；因为智能电网中的双向服务模式，使得企业在对用户进行服务时可以增添更多的增值性服务[1]。

1.2 特点

具有环保性。智能电网可以二次利用电网资源，从而确保能源消耗量得到有效地降低，符合社会对于生态环境建设的需求。智能电网对于一次能源的使用量逐渐降低，如天然气、石油和煤炭等[2]。所以在电力生产期间，整个生产过程中所产生的污染物减少，降低了对环境的影响；效率得到有效提升。传统的电力运行过程中常会出现对电力能源的应用效率不够，在检修和维护电网系统时的工作具有一定的困难。而对智能电网的使用可以使各种能源资源得到有效地优化和利用，可以使整个电力能源在传输方面的效率和质量得到保证，并且在维护电网系统方面的工作效益得到提高。

经济方面具有高效益。电力能源传输的效率和质量在智能电网的应用下得到了更好的提高，传输过程中能源的损耗量得到明显的降低，因此在对整个电网系统进行检修和维护方面的成本也得到了一定的下降，电网系统在经济方面的效益得到提升；较强的交互性。市场交流沟通系统能够通过智能电网建立起来，整个沟通系统具有较高的质量，可以对客户的需求及时的进行了解与反馈，在很大程度上提升了服务质量[3]。

提高了自动化水平。自动化是智能电网具备的一个重要特点，特别是当智能电网系统出现问题时，可以通过智能电网中的自动化技术的合理性应用而使诊断和修复问题的效率得到提高，使整个修复的质量更好；电网的架构更加牢固。我国电网系统在运行的过程中常会因自然灾害的发生而产生影响，在电网系统中应用智能电网可以使整个系统的稳定性更好，同时也能够使电网系统承受自然灾害的能力得到增强，使整个系统在运行过程中的稳定性得到更好的提升。

2 电力工程技术在建设智能电网中的应用重点

2.1 能源转换

建设智能电网以后，碳排放量因为使用新的技术而得到了降低，同时对能源的充分利用也使能源的消耗量减少[4]。电能转换效率低是电网系统中普遍存在的现象，为了能够更好地解决该问题，可以使用科学的方法来对其进行处理。例如发电可以采用风能或者太阳能等新能源，为了能够使这些新能源的转换效率得到更好的提升，需要专业人员对能源转换器进行研发，使智能电网能够有充足的电力能源支持，进而对整个社会的发展具有促进作用[2]。

2.2 质量优化

为了能够对评价标准体系和电能质量等级进行完善，需要对质量优化技术进行充分的应用，在使用过程中应充分考虑供电和用电接口的经济性能并用科学的角度分析用电需求，确保整个供电系统和用电系统的平衡性得到有效控制。使用质量优化技术令供电电能效率和质量得到了进一步的提高，从而使供电企业的成本得到有效降低，并在整个电力市场中的份额不断扩大。

2.3 高压直流输电

现阶段电能的常用方式为交流电，但在电网系统传输电能时一般会使用直流电进行传输，因此在智能电网建设过程中，需对直流输电技术进行应用。运用高压直流技术能保障换流操作的有效性，从而确保在技术应用过程中得到更好的维护。在进行电能传输的过程中，高压直流输电技术不会因为电能传输的距离过长而受到影响，因此对于偏远地区的电能输送可以得到有效实现。我国现今使用的高压直流技术基本都是用在了远距离的电能传输过程中，以及电网系统容量较大的地方，因此对于该技术的研究应该不断地加大力度[3]。

智能电网的总体建设工程十分复杂，而在施工过程中，高压直流输电技术将会贯穿于电力生产的各个环节。高压直流输电技术在实际应用中有很多优势：首先，高压直流输电技术对线路的硬性需求并不大，因而应用成本较为低廉；第二，由于高压直流输电技术在进行电力传输时总体功率消耗比较小，因此具有很好的节能效果。它的特点是在输送时使用的导线数目很少，因而减小了电阻的发热，从而减小了电力的损失；第三，高压直流输电技术由于线路走廊狭窄，可以从某种意义上节省大部分土地征收费。此外高压直流输电技术在经济节约上有很大的优势，而且技术含量也很高。比如高压直流传输速率高，工作过程稳定，在突发事件产生的情况下能提供紧急救援。

图1 高压变压器、单向费控智能电表

2.4 智能用电计量

在传统的电网系统中，用户想要知道用电量情况就需要利用到电表数据，但是数据的准确度并不高，对于日常需求无法得到满足。因此，为了能够在智能电网中保证电量计量结果的准确度，就需要应用到用电计量技术，不仅可以使供电企业的服务效率和服务质量得到有效提高，而且用户可以随时获取准确程度更高的电量数据，这样给社会生产和生活带来了极大地方便。电力工程技术实现自动化，可以使电力调度管理工作的有效性得到保障，还解决了电力能源供应和分配方面的问题，使电能的损耗量降低，用电和供电之间所产生的矛盾得到有效消除。

2.5 柔性交流输电技术

将柔性交流输电技术应用在智能电网建设中，可以使其在交流输电网络中得到全面性的展现，新型的电力工程技术运用柔性交流输电技术，并使之同中央处理技术、微电子技术、电力自动化技术和网络结构技术相结合[5]。因此，要想在智能电网中充分利用柔性交流输电技术，就需要对电网结构和系统采取科学的手段加以控制，隔离和消除智能电网电能，使输电过程的流畅性得到有效保障。与此同时，在应用柔性交流输电技术时，还应该加强电力输电技术和电力通信技术结合性应用，以及电力信息的加工处理和控制的重视度，从而使智能电网在工作中的及时反应得到有效保证，还能够预防电网过度发生改变，使输电效率和质量得到全面性的提高[4]。

3 关于智能电网建设中电力工程技术的应用

3.1 电源区域方面

从电力能源生产开始，中间需经过诸多的环节最终才进行输送，在整个过程中电源区域对于电力能源具有重要意义。将智能电网建立在电源区域部分，能使电力在安全性和稳定性方面得到有效提高。同时用户接触最为紧密的区域就是电源，因此要选择符合电力控制需求的电器元件并将其使用到电源区域，这样就有足够的电力能源提供给相关用户。

3.2 发电工程方面

电力工程技术在发电工程中的合理应用能使能源的转换效率得到充分提升。设备电能转换和电能控制采用了电力工程技术而使得整个功能效果得到提升，电力设备在一定程度上具有节能降耗的特点，最终使电力设备的有效功率得到提升。除此之外，因为社会科技的不断发展，在电力生产中应用了许多的先进科学技术，如在发电过程中电力半导体利用高功率技术。

3.3 输电过程方面

电力从生产到传输，整个过程中最复杂的环节就是电力输送，只有建设大量的电网才能满足电能的传输要求，这个过程不仅成本投入极高、还要依靠先进的技术支持，智能电网在建设过程中的输电环节存在一定问题，如用来进行电能输送的设备长期在外部环境中，所以人为因素及自然环境因素都会对其造成一定的影响，最终可能会对输电设备产生一定的损坏，从而导致用户的使用受到影响。所以在智能电网输电建设环节中需要提高对该环节的重视度，并在建设中对电力工程技术进行充分的应用，尽量的减少外部环境带来的影响。

具体性的操作为：对于功率容量较大、电力系统内部的电路较多的情况，可以采用的输电方式为交流输电，该输电方式充分利用了交流输电设备的优点，提升了输电过程中的安全、稳定性。此外，根据长期的实践经验证明，外部环境的变化不会对交流输电方式产生影响，所以不管天气怎样变化都能时刻确保输电系统正常的运行[5]。

3.4 具体的应用措施

在智能电网建设中应用电力工程技术，还有许多具体性的措施得到了有效应用。主要包括：电网的智能化配置。在整个电网运行过程中的智能化配置具有一定重要意义，可有效提升电网的运行效率，同时还可实时对电网进行监控，从而使电网持久保持运行提供重要性的保障；使智能化电网的灵活性得到提升。在建设智能电网的过程中还有许多的问题和困难需要解决，因此相关电力企业需根据实际的问题和情况来采取不同的解决措施，从而使电力系统的相关问题和困难得到灵活性的解决，推动我国电力事业发展；提高对先进电力设备的应用。科学技术是第一生产力，因此要充分利用科学技术进行智能电网的建设工作，确保用户所获得的电力能源具有优质性。

4 结语

随着经济的发展，我国对电力能源的需求变得越来越高。在该背景下，应对相关电力企业能够为社会提供更好的电力服务所面临的困难进行解决和处理。在智能电网中合理应用电力工程技术，能有效地提升电力企业供电的效率和质量。所以为了能够使系统的功能更加的强大，需要深度研究智能电网与电力工程技术，从而达到为社会的高质量电力输送在发展方面实现可持续性。