电力工程技术在智能电网建设中的应用研究

2023-12-21易蕾，胡萌

大科技 2023年52期

关键词：电力行业电力工程电能

易蕾，胡萌

（国网孝感供电公司开发区供电中心，湖北孝感 432000）

0 引言

经济飞速发展背景下，各个行业对电力能源需求持续增加，电力行业正在面临严峻问题，为提升电能服务水平，电力行业应利用电力工程技术，建设智能电网，提升供电效率与质量，为人们输送高质量电能，为电力行业可持续发展提供保障。

1 智能电网的特征

近年来，我国电网覆盖范围越来越大，伴随敷设里程持续增加后，人们对电能供应稳定性提出较高要求。但是，我国部分地区位置偏僻，影响电能运输稳定性，以及影响智能电网建设安全性。而智能电网，可以根据所处地区环境，选择对应的电能运输措施，不仅提升电网结构稳定性，还可以避免所在地区出现断电的情况。传统电网运输过程中，电力企业最严峻的问题，便是能源消耗十分严重，通过智能电网，可以降低能源消耗的概率，尤其是城市化和工业化不断发展背景下，人们对电力需求量持续提升，传统电网结构规划缺少合理性，经常出现电能资源分配不均的情况，影响社会工业、企业以及人们日常生活用电需求。而智能电网，可以根据各个地区的用电需求，科学合理分配电能资源，促使电能资源调配具备合理性与灵活性，最大限度满足工业、企业以及居民日常用电需求。另外，智能电网中，应用很多先进智能化设备，实时监控电网运行状态，一旦发现智能电网运行出现问题，便可以针对智能电网中有问题区域自动化检测和定位，并发出报警装置和解决措施，降低智能电网发生故障的概率，促使智能电网运行具备安全性与稳定性。图1 为智能电网流程结构。

图1 智能电网流程结构

2 电力工程技术对智能电网建设重要性

2.1 提升智能电网水平

智能电网建设过程中，通过电力工程技术，制定合理的电力工程技术应用方案，可将智能电网发展推向新的台阶，促使智能电网建设顺利，保证智能电网建设符合国家规定的质量与安全标准。电力工程技术，可提升电力行业的经济效益，在智能电网建设中，具有不可代替的作用。目前，根据智能电网建设情况来看，智能电网建设中科学合理应用电力工程技术，才可以对电网运行中产生的数据，自动收集与存储，避免用户用电时，出现违规行为。智能电网建设中，利用智能化信息技术，可以节省电力数据处理时间，还可以实时监控智能电网建设全过程，根据监控反馈的信息，确保智能电网符合建设规范标准。智能电网建设中，由于相关人员专业水平有限，导致智能电网出现故障和失误，而利用电力工程技术，可避免智能电网出现故障[1]。

2.2 加强电网数据信息采集能力

电网管理过程中，技术人员需要对电网运行中，产生的大量数据采集，整个过程相对烦琐，需要消耗大量时间和精力。电网数据采集存在很多限制，传统电网数据采集时，无法分组，降低电网数据采集效率。而智能电网，通过电力工程技术，可以加强电网数据采集能力，为电网数据采集带来便利，提升电网输电的效率与质量，推动智能电网系统全面发展，满足社会工业、企业以及人们日常生活用电需求[2]。

3 电力工程技术在智能电网中的具体应用要点

3.1 发电技术在智能电网建设中的应用

智能电网建设过程中，利用发电技术，主要是通过电力、电子设备，控制电能与转换电能。利用新型电子设备，可以最大限度避免能源过度消耗的问题，避免电子设备运行过程中，发生损坏，提升智能电网运行效率，为智能电网运行与发展奠定坚实基础。伴随信息技术不断发展，电力工程发电技术领域，研发出很多新兴技术，例如，高频电气转动技术，主要应用在电压恢复方面，并且恢复效果十分显著，若将众多新兴技术融入智能电网建设中，可以进一步推动智能电网可持续发展，尤其是人们对电能需求量持续提升，再加上传统能源正在面临着短缺的问题，这就要求电力行业需要寻找更多新能源发电技术。智能电网建设中，应用发电技术，可以将风能、太阳能以及水能等，接入在新能源发电中，因为智能电网最大优势，便是可以接入不同发电形式，这为应用发电技术创造便利条件，将新能源接入智能电网时，应注意清洁能源接入，避免清洁能源存在稳定性问题。并且重点关注新能源并网技术，保证新能源顺利安全接入智能电网中，避免接入冲击过大，影响智能电网结构，为我国经济发展提供源源不断的能源。

3.2 输电技术在智能电网建设中应用

智能电网运行稳定性与输电线有紧密联系，为保障智能电网运行具备稳定性，应控制输电线路，促使智能电网为工业、企业以及人们日常生活提供高质量电能。智能电网中，输电骨架主要包括特高压电网和各级电网协调，输电方式分别为直流输电和交流输电，近年来，输电方向又转变为高电压和大容量方向，电力行业为满足人们用电需求，扩大智能电网覆盖面积，以及增加敷设里程，这就体现输电技术的重要性，需要对输电技术完善与优化，为智能电网高效运行奠定基础[3]。

智能电网输电，主要是通过特高压直流输电技术，该项技术控制智能电网，具有较强的灵活性，智能电网输电过程中，无须提前设置落点，在远距离、大功率，以及对点电能传输中应用较广泛。智能电网建设中，融入输电技术，可以对智能电网建设状态实时监控，第一时间控制智能电网运行中出现的故障，提升智能电网运行效率。另外，智能电网建设中，主要装置便是波形变换器和超导无功补偿等，其技术包括直流滤波技术、柔性交流输电技术、串联补偿技术等。柔性交流输电技术作为电力工程技术组成部分，包括电子技术、电力技术，以及微电子技术和通信技术等，柔性交流输电技术可以调整智能电网输电方式，促使智能电网输电具备灵活性，提升经济性能，加强智能电网输电能力，实现大功率、远距离输电要求，为工业、企业以及人们日常生活提供高质量电能。

智能电网建设，真正应用输电技术过程中，技术人员需要严格控制电能质量，电能质量与供电质量有紧密联系，若电能质量较差，直接影响供电质量，为保证智能电网运行的安全与稳定，技术人员应对各类技术进行调整与完善，并且熟练掌握输电技术各个特点和优势，针对输电技术应用注意事项进行明确，使用超导无功补偿，提升智能电网建设效率。无功补偿装置选择过程中，技术人员应选择静止无功补偿器，或者选择静止同步补偿器，静止无功补偿器作为并联装置，具体结构如图2 所示，L 作为电抗器，C 作为电容器，SCR 作为可控硅。另外，静止同步补偿器也可以被称为新型静止无功发生器，其具体的结构如图3 所示。均可以为智能电网建设提供助力。

图2 静止无功补偿器工作结构

图3 静止同步补偿器工作结构

3.3 新型能量转换技术智能电网建设中应用

我国虽然属于人口大国，地域辽阔，自然资源丰富，如果智能电网建设过程中，缺少可持续发展观念，便会严重影响我国能源可持续发展，智能电网建设中，利用新型能量转换技术，为人们提供高质量的供电服务。另外，深度挖掘太阳能资源，并充分利用太阳能资源，为新型能量转换应用奠定基础，避免煤炭资源消耗，为太阳能发电提供保障，符合我国绿色环保的发展理念[4]。

社会经济发展过程中，能源占据重要地位，据调查显示，我国能源消耗越来越严重，能源总量不断下降，智能电网建设，应秉持绿色环保建设理念，为智能电网可持续发展奠定坚实基础。传统电网建设过程中，经常会消耗大量能源。甚至还会破坏生态环境，而智能电网建设过程中，利用新型能量转换技术，可以有效避免能源过度消耗，提升清洁能力利用率，有助于提升智能电网运行稳定性，向用户提供高质量的能源供给服务。伴随人们对电力需求不断增加，电力行业扩大智能电网覆盖面积，已经是必然趋势，确保电力运输效率，现阶段，新型能量转换技术，主要包括分布式和再生式。分布式又包括分布式储能、分布式发电，分布式储能主要是通过蓄电池和超导储能两种方式，扩大能源储存量。分布式发电主要是通过风能、水能以及太阳能等，实施发电，通过这两种方式，不仅可以为用户提供高质量输电，还可以储存供电量，避免智能电网建设中，影响生态环境，与我国倡导的可持续发展战略相契合。智能电网建设中，通过可再生能源，为智能电网顺利建设提供保障，并且满足生态环保发展战略要求，具有重要作用。

3.4 变电技术在智能化电网建设中的应用

变电站，在智能电网中起到转换电压、调整电能和电力运输设备、控制电力流向等，要想将烦琐的电压电网整理在一起，便可以使用变压器。电力运输过程中，涉及长距离的电力输送，需要使用变压器，将低电压调整为高压电，再将用户周围的高压电调整为低压电。智能电网建设过程中，变电站具有自动化、自愈化以及信息化优势，电力工程技术，应用在智能电网变压环节，可以对变电站运行情况实时监控，利用光电互感器和滤波技术对智能电网全面控制与管理，收集智能电网运行中，产生的大量数据，搭建数据模型，模拟智能电网运行状态，一旦智能电网存在潜在问题，精准识别并解决，提升智能电网运行统一管理水平。

3.5 配电和用电技术在智能电网建设中的应用

配电技术作为智能电网建设关键环节，主要为供电用户传输电能，传输电能过程中，技术人员需要及时调整中低压，确保电能传输的顺利性。电力工程技术在配电应用过程，主要包括配电自动化技术、测量技术以及智能储存技术等。而用电技术作为智能电网的组成部分，伴随用户对电能运输质量不断提出新要求后，电力行业越来越重视智能电网管理，继而推动智能电网建设。电力工程技术，在智能电网用电过程中，主要涉及智能电表和采集数据以及处理数据等，改变传统计费方式，避免能源过度消耗，满足用户高质量输电需求[5]。

3.6 确保智能电网结构合理

智能电网不仅能够保证电力网络结构稳定性，还可以灵活调整电力网络结构，根据所在地区的电力需求，针对性调整，智能电网结构调整过程中，应注意以下4 点：①为保证高压电网运行安全性与稳定性，技术人员应科学合理调整智能电网结构。②针对电网结构框架建设，电力行业应加大建设力度。我国各个地区，应率先建设电网结构框架，再逐步完善智能电网。③目前，我国城市、农村对电力的需求量存在明显差异，电力行业应根据各个地区用电实际情况，以及对具体用电量全面分析，确保智能电网建设规模。电力行业可以率先从城市开始，再逐步完善农村智能电网结构。④科学合理调配电力输送网络，提升智能电网运行稳定性。智能电网结构完善过程中，需要提前制定智能电网建设方案，满足各个地区基本用电需求后，再制定完善的电力分配方案。