熊大軍
(自貢職業(yè)技術(shù)學(xué)校,四川 自貢 643000)
智能電網(wǎng)目前已成為電網(wǎng)發(fā)展的趨勢(shì),智能電網(wǎng)的概念于2000年由美國(guó)電科院首先提出。2005年,歐洲成立了智能電網(wǎng)歐洲技術(shù)論壇,2006年,歐洲發(fā)布關(guān)于智能電網(wǎng)的研究報(bào)告,詳細(xì)闡述了智能電網(wǎng)的理念和方法。2008年,美國(guó)科羅拉多州Boulder建成美國(guó)第一個(gè)智能電網(wǎng)城市[1]。2009年,我國(guó)華北電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)、動(dòng)態(tài)、暫態(tài)三位一體安全防御及全過程發(fā)電控制系統(tǒng)通過驗(yàn)收,目前智能電網(wǎng)建設(shè)已經(jīng)成為國(guó)家戰(zhàn)略布局中的重要一環(huán)[2]。智能電網(wǎng)的建設(shè)過程中,現(xiàn)代電子電力裝備起到關(guān)鍵性作用。應(yīng)用在智能電網(wǎng)中的電子電力裝備大部分都采用了全控型電子電力器件、各種多電平大功率變流器拓?fù)浜虳SP全數(shù)字控制技術(shù),尤其是在高壓直流輸電,柔性交流輸電,數(shù)字換變電站等方面。這些電子電力裝置在電網(wǎng)中的應(yīng)用能夠提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性,提升電能質(zhì)量。
(一)保證低污染性,任何技術(shù)的應(yīng)用都不能給環(huán)境帶來巨大的負(fù)擔(dān)。同時(shí),在電網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)過程中,要考慮到實(shí)際的技術(shù)指標(biāo),符合環(huán)境要求,避免各種氣候因素的影響。
(二)智能電網(wǎng)要實(shí)現(xiàn)其智能化,不管是技術(shù)指標(biāo)還是技術(shù)診斷,都要實(shí)現(xiàn)智能化。系統(tǒng)能夠自動(dòng)調(diào)整運(yùn)行參數(shù),自動(dòng)修復(fù)一些常見的電網(wǎng)故障。
(三)智能電網(wǎng)系統(tǒng)要想提高其運(yùn)行效率,就必須保證其互動(dòng)性,互動(dòng)性不僅體現(xiàn)在智能電網(wǎng)各個(gè)組成技術(shù)上,而且還要保持客戶端與服務(wù)端的緊密聯(lián)系,提高服務(wù)質(zhì)量[3]。在智能電網(wǎng)的建設(shè)過程中,還要保證其經(jīng)濟(jì)性指標(biāo),在技術(shù)方面,還要重視雙面交互式自動(dòng)控制技術(shù),可再生資源的網(wǎng)絡(luò)連接運(yùn)營(yíng)技術(shù)等。
電子電力技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用非常多,我們以幾項(xiàng)比較典型的電子電力技術(shù)為例,來探索電子電力技術(shù)在智能電網(wǎng)中的具體運(yùn)用情況。
智能開關(guān)技術(shù)就是通過控制板、電子元器件等的應(yīng)用,結(jié)合一定的編程技術(shù)來實(shí)現(xiàn)電路開關(guān)的智能控制。通常情況下,智能開關(guān)包括電源開關(guān)、分開關(guān)、殼體這三部分,其中電源開關(guān)主要是對(duì)整個(gè)電網(wǎng)進(jìn)行統(tǒng)一控制,分開關(guān)則是針對(duì)電網(wǎng)當(dāng)中的部分線路進(jìn)行控制,這種智能開關(guān)控制方法即可以防止由于漏電、過流等原因?qū)е碌囊馔馐鹿剩瑫r(shí)也有利于實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的局部控制,不會(huì)由于部分電網(wǎng)出現(xiàn)問題而影響整個(gè)電網(wǎng)的順利運(yùn)行。另外,智能開關(guān)技術(shù)有利于實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)線路之間的快速切換,從而實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的高效率調(diào)配,保證電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。隨著智能開關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展,智能開關(guān)控制中存在的一些問題逐漸被解決,從而促進(jìn)了智能電網(wǎng)運(yùn)行效率的進(jìn)一步提升。
為了不斷提升電能輸送的效率,各大電力企業(yè)都在不斷完善自己的輸電系統(tǒng),而高壓直流輸電技術(shù)的應(yīng)用在其中起著非常重要的作用。高壓直流輸電技術(shù)就是利用穩(wěn)定性較高的直流電來進(jìn)行遠(yuǎn)距離的電力輸送,這是由于直流電具有無感抗、無同歩問題等優(yōu)勢(shì),因此在長(zhǎng)距離輸電過程中,利用這種技術(shù)可以有效減少電能的損耗,從而提升電力企業(yè)的經(jīng)營(yíng)效益。高壓直流輸電技術(shù)通常應(yīng)用到架空線、海底電纜等長(zhǎng)距離電能傳輸中。高壓直流輸電技術(shù)就是將電力系統(tǒng)中的三相交流電,利用換流器將其轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏褐绷鼽c(diǎn),之后經(jīng)由特定的直流輸電線路傳輸?shù)侥康牡?,然后利用逆變器將直流電轉(zhuǎn)換回交流電,通過輸電網(wǎng)絡(luò)將其供應(yīng)給用電客戶。高壓直流輸電不僅成本低,而且能夠有效降低電網(wǎng)的壓力,因此在智能電網(wǎng)中應(yīng)用較為廣泛。
高壓變頻技術(shù)就是應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)和智能控制技術(shù)來進(jìn)行大功率高電壓電機(jī)調(diào)速控制,它不僅能夠保證大型電機(jī)的運(yùn)行安全,而且還有利于降低電機(jī)的電力消耗,從而達(dá)到節(jié)能減排的目的,研究表明利用高壓變頻技術(shù),不僅能夠提升節(jié)能效果,而且還有利于延長(zhǎng)相關(guān)設(shè)備的使用壽命,并且提升電能質(zhì)量,為用戶提供更好的電力服務(wù)[4]。美中不足的是,高壓變頻技術(shù)在實(shí)際適應(yīng)當(dāng)中仍舊存在著一些問題,影響了其推廣應(yīng)用的速度,但是隨著科技發(fā)展速度的不斷提升,相信這些問題會(huì)得到解決,之后利用更加完善的高壓變頻技術(shù)可以更有效的為智能電網(wǎng)的高效、穩(wěn)定、安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供幫助。
柔性電流輸電技術(shù)是一種以電子電力技術(shù)為基礎(chǔ),并且結(jié)合其它技術(shù)共同形成的一種可以靈活快速的進(jìn)行交流輸電控制的新型技術(shù),這種技術(shù)的應(yīng)用可以有效增加交流電網(wǎng)的穩(wěn)定性,同時(shí)還能降低電能傳輸?shù)慕?jīng)濟(jì)成本,因此受到了廣大電力企業(yè)的歡迎。在智能電網(wǎng)當(dāng)中,通過柔性電流輸電技術(shù)的應(yīng)用,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)輸電系統(tǒng)中的一些重要參數(shù)的有效控制,在此基礎(chǔ)上可以對(duì)電網(wǎng)中的輸送功率進(jìn)行合理的分配,從而減少電力傳輸過程中的功率損耗,降低電力企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本。另外,柔性電流輸電技術(shù)的應(yīng)用還能大范圍地控制潮流,并且有效防止線路串級(jí)跳閘情況的出現(xiàn),在一定程度上提升了智能電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性。
結(jié)語:綜上所述,智能電網(wǎng)是我國(guó)電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢(shì),將電子電力技術(shù)與智能電網(wǎng)結(jié)合,不但能提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性和智能化程度,還能夠滿足用電客戶對(duì)電能質(zhì)量和供電穩(wěn)定性的需求。隨著電子電力裝置在智能電網(wǎng)中的廣泛應(yīng)用,電網(wǎng)數(shù)字化程度將加深,大大提升了電力企業(yè)與用電客戶之間的互動(dòng)程度,使電力企業(yè)能夠更好的為用電客戶提供服務(wù)。同時(shí),隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的來臨,現(xiàn)代電子電力技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用使傳統(tǒng)的電力行業(yè)能夠更好的適應(yīng)大數(shù)據(jù)時(shí)代的來臨,同時(shí)也為電力行業(yè)開辟了新的數(shù)字化盈利模式。