朱志萍

【摘 要】作為應用于電力領域的電子技術，電力電子技術以電力變化為主要研究內(nèi)容，在電力系統(tǒng)中有著非常廣泛的應用。信息化、數(shù)字化、自動化、互動化是智能電網(wǎng)的發(fā)展目標，先進電力電子技術是建設智能電網(wǎng)的重要技術手段。本文就智能電網(wǎng)對先進電力電子技術的需求，電力電子技術在智能電網(wǎng)中的應用領域進行了研究，并對先進電力電子技術的研究方向和發(fā)展預期進行了探討。

【關鍵詞】先進；電力電子技術；智能電網(wǎng)；應用領域

隨著經(jīng)濟的發(fā)展、社會的進步、科技和信息化水平的提高以及全球資源和環(huán)境問題的日益突出，電網(wǎng)發(fā)展面臨著新課題和新挑戰(zhàn)。為了解決這一難題，我國開始大力推進智能電網(wǎng)的研究和發(fā)展，此時研究電力電子技術在智能電網(wǎng)中的應用，對于不斷完善目前的電網(wǎng)功能并逐步向智能電網(wǎng)趨近，有著十分重要的現(xiàn)實意義。

1.智能電網(wǎng)對先進電力電子技術的需求

1.1電力電子技術是智能電網(wǎng)的助推器

以靈活的交流輸電技術、高壓直流輸電技術、輕型高壓直流輸電技術、定制電力技術和能量轉換技術為典型的先進電力電子技術越來越廣泛地應用在我國電網(wǎng)中，它是建設統(tǒng)一智能電網(wǎng)的重要基礎和手段。先進的電力電子技術智能化是建設智能電網(wǎng)的關鍵所在，也是今后世界各國電力系統(tǒng)電力電子技術發(fā)展的主要走向。從我國電網(wǎng)的基本情況考慮，各種基于電力電子器件的系統(tǒng)控制器將得到更廣泛的應用。

1.2可以促進可再生資源的有效利用

大規(guī)模、分散性的可再生資源所固有的間歇性、不確定性等問題，對電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行提出了更高的要求。通過對智能電網(wǎng)的建設，利用先進的電力電子技術，保證可再生資源發(fā)電的大范圍、分布式接入和遠距離送出，可以實現(xiàn)再生資源發(fā)電的調(diào)度和控制，是促進可再生資源發(fā)展的前提條件，為利用清潔型能源、有效應對全球氣候變化打下了堅實的基礎。

1.3可以改善電網(wǎng)中電能質(zhì)量和滿足電力市場的需求

采用先進的電力電子技術和裝置，可以有效的治理電能質(zhì)量，提高電網(wǎng)的配電效率和供電方之間的交互作用，當今電能質(zhì)量問題的凸現(xiàn)與電力電子技術密不可分，這就決定了當今電能質(zhì)量控制必須在與電力電子技術應用相應的控制精度、響應速度水平上進行，要做到這一點，還是必須要依賴于電力電子技術的支撐。

2.先進電力電子技術在智能電網(wǎng)中的應用

電力電子技術具有提高電網(wǎng)配置水平，最大限度的發(fā)揮電網(wǎng)高效輸電功能，緩解我國電力分配不均的優(yōu)勢，所以在智能電網(wǎng)中具有很大的發(fā)展優(yōu)勢。

2.1高壓直流輸電技術在智能電網(wǎng)中的應用

在現(xiàn)代直流輸電系統(tǒng)中，只有輸電環(huán)節(jié)是直流電，發(fā)電系統(tǒng)和用電系統(tǒng)仍然是交流電。在輸電線路的送端，交流系統(tǒng)的交流電經(jīng)換流站內(nèi)的換流變壓器送到整流器，將高壓交流電變?yōu)楦邏褐绷麟姾笏腿胫绷鬏旊娋€路。我國高壓直流輸電技術在遠距離輸電中得到廣泛應用，今后我國還將在大水電基地和大煤電基地的超遠距離、大容量送出工程中繼續(xù)大力發(fā)展和建設特高壓直流輸電工程。超高壓直流輸電技術在遠距離大容量輸電、異步聯(lián)網(wǎng)、海底電纜送電等方面具有很大的優(yōu)勢。

2.2柔性直流技術在智能電網(wǎng)中的應用

柔性交流輸電技術是新能源、清潔能源的大規(guī)模接入電網(wǎng)系統(tǒng)的關鍵技術之一，綜合電力電子技術、微處理和微電子技術、通信技術和控制技術而形成的用于靈活快速控制交流輸電的新技術。柔性直流輸電系統(tǒng)的換流器采用自換相方式，可四象限運行且有功、無功功率獨立進行控制，由于中國智能電網(wǎng)以特高壓輸變電為基礎，且需要綜合考慮新能源的接入、分布式能源的隔離等技術，以電力電子為主要特征的柔性輸電系統(tǒng)需求增長迅速。

2.3能量轉換技術在智能電網(wǎng)中的應用

低能耗、低污染、低排放的低碳型經(jīng)濟是未來社會的發(fā)展趨勢，其核心之一就是能量轉換技術的創(chuàng)新及應用。風能、太陽能等可再生能源的利用已成為當今國際上能量轉換技術的熱點研究內(nèi)容。能量轉換技術在智能電網(wǎng)中應用的技術發(fā)展趨勢是風能、太陽能等可再生能源的利用以及大規(guī)模間歇性電源與微網(wǎng)等并網(wǎng)運行。為了與智能電網(wǎng)的發(fā)展相適應，需要建立合理的電源結構和布局，這就依賴于先進的能源轉換技術，構建堅強的實體電網(wǎng)，提高電網(wǎng)的資源優(yōu)化配置能力，基本實現(xiàn)新能源的發(fā)電標準化接入及與電網(wǎng)運行的互動化。

2.4電能質(zhì)量技術在智能電網(wǎng)中的應用

電能質(zhì)量技術在智能電網(wǎng)中的應用，首先要建立起完善的電能質(zhì)量評估方法和等級劃分體系，并基于供用電接口的經(jīng)濟性分析，分別建立內(nèi)部技術等級評估體系與用戶經(jīng)濟性評估體系，健全相關政策、法規(guī)。由電能質(zhì)量問題造成的損失很嚴重，電能質(zhì)量問題需要綜合治理、合作治理。改進控制器可以實現(xiàn)電能質(zhì)量綜合治理。采取合理的電能質(zhì)量技術、統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器能確保重要用戶的電能質(zhì)量， 可以實現(xiàn)智能電網(wǎng)的高效運行和有效利用，從而帶來經(jīng)濟效益，此項技術在配電網(wǎng)中擁有廣闊的應用前景。

3.先進電力電子技術的研究方向和發(fā)展預期

電力電子技術是一門新興的應用于電力領域的電子技術，就是使用電力電子器件對電能進行變換和控制的技術，我國電力電子產(chǎn)業(yè)目前和未來一段時間均處于高速發(fā)展時期，市場前景十分廣闊。高頻化、集成化、標準模塊化和智能化是電力電子器件未來的主要發(fā)展方向，促進先進電力電子技術的進步，是保障我國電網(wǎng)長遠發(fā)展的重要戰(zhàn)略任務。智能電網(wǎng)是由發(fā)電、輸電、變電、配電、用電、調(diào)度等環(huán)節(jié)組成的有機整體。將電力電子技術與現(xiàn)代控制技術相結合，通過對電力系統(tǒng)參數(shù)的連續(xù)調(diào)節(jié)控制，從而大幅降低輸電損耗、提高輸電線路輸送能力和保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定水平。

4.結語

先進電力電子技術可以強化、優(yōu)化電網(wǎng)，保障大電網(wǎng)安全穩(wěn)定，促進可再生能源的有效利用，改善電網(wǎng)電能質(zhì)量。智能電網(wǎng)的建設有著積極的經(jīng)濟效益和社會效益，有助于對環(huán)境和資源的保護，有助于我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施，智能電網(wǎng)是信息化技術、電力電子技術和控制技術在電力系統(tǒng)中的綜合應用。

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