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智能电网建设下电力工程技术分析

【摘要】在社会用电需求和供电质量要求的不断增长下,智能电网建设范围不断扩大,在此过程中电力工程技术发挥着重要的作用。本文首先对智能电网的基本特征进行介绍,包括其电网结构特点、环保节能效果等。在此基础上,研究电力工程技术在智能电网建设中的具体应用,主要包括在智能输电环节、在供电质量优化、在能源转换、在智能发电和电能管理中的应用等,以期促进智能电网建设水平的进一步提升。

【关键词智能电网建设;电力工程技术;智能化技术;融合应用

前言

在电力电子技术、信息网络技术的快速发展,智能电网建设已经从概念阶段步入实践阶段,各种智能化设备的应用,为电力系统运行监控和调控提供了有力支持,使电网自动化、智能化水平显著提升。但是在智能电网的建设过程中,仍然不能忽视电力工程技术的应用,而且各种智能化功能的实现,都需要电力工程技术提供支持。因此,智能化技术和电力工程技术是两个不可分割的部分,只有做到对两者的融合运用,才能实现智能电网的建设目标。

1智能电网特征

智能电网的建设与发展是目前电力行业发展的主要方向,在对传统电力系统进行改造和升级的过程中,首先应明确智能电网的基本特征,同时明确智能电网建设在节能、环保、资源利用等方面的要求,从而合理开展工程建设活动。智能电网的特征主要表现在以下几个方面:①电网结构稳定性强,随着电网覆盖范围的扩大,面临恶劣运行环境也越来越多,智能电网通过采用先进的电力工程技术手段,并利用智能化设备对电网中的线路和设备运行情况进行监测,可以有效提高电网抗逆能力,确保电力的稳定供应;②具有突出的节能环保效益,智能电网建设能够实现对资源的合理利用,通过改变电力传输技术,减少电力传输过程中的能源消耗问题,对电力可持续发展具有重要意义;③有利于提升电力企业经济效益,在智能电网的建设和改造过程中,可以充分利用现有资源。在电子技术的快速发展下,智能化设备类型越来越多,成本也明显下降,用于升级改造的成本较低。同时在其运行过程中,可以节约大量成本,改善电力服务质量,获得用户认可,从而帮助电力企业提升竞争优势,获得更高的经济效益。

2智能电网建设中电力工程技术的应用

2.1在智能输电中的应用

在建设智能电网过程中,智能输电是其中最为关键的环节之一,电力工程技术为智能输电提供了交流输电技术和直流高压输电技术。其中交流输电技术是利用电力和电子技术对交流输电过程进行控制。目前,我国电力系统中,输变电电压都比较高,因此,在建设智能电网过程中,需要输入庞大的清洁能源,以此达到隔离能源的目的。交流输电技术通过对电网参数进行调节,使智能输电过程的能源耗损量降至最低,从而提升智能输电的能力。同时交流输电技术在智能输电中应用还利用直流断路器优化直流输电体系,使直流输电具备多端柔性,避免直流输电系统出现故障,保障智能输电有效、稳定的进行。此外,交流输电技术还能够构建一个高压输送网,对智能电网中自由流动的各类电能进行准确的控制,提高智能输电过程的安全性。而对于直流高压输电技术来说,虽然在电力系统中应用最多的是交流电,但是在实际供电与配电时,为了换流或者是逆变工作的顺利开展,充分发挥控制换流器应有的作用,必须将直流高压输电技术应用到智能输电过程中。通常情况下,电力系统的控制换流器主要是由各种起管段作用的构件组成的,直流输电技术的应用,促使控制换流器高效工作,使智能发电过程的直流换交流以及逆变工作更加顺利,在提高智能电网输送电能安全性的同时,也实现了短距离支流运输和长距离直流运输。

2.2在优化质量中的应用

在建设智能电网过程中,电力系统的输电质量是其中的重中之重,同时从智能角度考虑质量优化问题,也是建设智能电网的主要目标。在此过程中,电力功能技术中的优化电能质量技术是其应用的重点。①优化电能质量技术在建设智能电网中应用过程中,可以为其建立一个更加完善电能质量评估方法体系和等级划分制度。主要是利用该技术对供配电接口的经济性能与效益进行分析,从而建立一个技术等级和用户经济性评估体系,以此使智能电网向着更加优质且经济的方向建设。此外,在应用过程中,将优化电能质量技术与滤波器连续调谐技术、电能控制器技术、电气化供电平衡技术以及滤波器直流有源技术紧密地结合在一起。使智能发电过程中的电能质量得以提高,并且大幅度降低了建设智能电网的成本。同时在应用该技术上过程中,还能够优化智能电网的运行方式,提高智能电网输送电压效率,从而提高工作人员服务质量。真正做到在财力、物理、人力等方面的节省,并在非常短的时间内解决电力系统中存在的故障性问题。②利用电网架构技术建立一个稳定的、灵活的高压电网,通过特高压输电方式和点对点输电方式,提升智能电网适应环境的能力。同时在建设智能电网过程中,利用电力平衡技术对高压电网中的能量进行均匀分布,使智能电网生产力和能源始终保持一定的平衡度。

2.3在能源转换的应用

随着社会经济的不断发展,我国环境日益恶化,环境污染问题持续影响着人们的生活,这在电力工程中体现的也是非常明显。因此,在建设智能电网过程中,需要进行能源转换,促使新能源取缔对环境造成严重危害的能源。现阶段,可以将我国智能电网分为两部分:①分布式发电;②分布式储能。其中分布式发电是指利用染料电池、风能、潮汐能等可再生能源进行发电,这些能源具有可再生和无污染等特点。对于分布式储来说,是利用超导储能、飞轮储能以及蓄电池储能进行实现的。电力工程技术在建设智能电网中应用时,可以为其提供能源转换技术和电网并网技术。这两种技术在建设智能电网中应用时,通过智能电网+清洁能源的方式,从保护、监控、储能装置以及电源等方面入手,将智能电网中的可再生能源转化成为电能,使可再生能源能够以更加“友好”的方式接入智能电网中,降低电力系统运行的成本。同时也能够对智能电网中的元件进行有效的控制,在此过程中,需要利用电能优化技术对智能电网中的动力单元进行有效分析,明确智能电网界面模式,从而为智能电网自动化和数字化提供保障。

2.4在智能发电中的应用

在建设智能电网过程中,想要进行良好的输电,必须要保证发电质量,只有发电有效性得到保障,才能够为电力系统后续源源不断的供电提高条件。在智能发电过程中,并没有将电力工程技术用用到建设智能电网中,而是将电力工程技术应用到智能电网的各个电子设备中。以电子设备为基础,实现电网发电智能化,从而提供电力系统各种能源的应用效率。同时利用电子工程技术对电力资源消耗进行管理和控制,为建设智能电网夯实基础。为了使智能电网发电运行效率得以提高,还需要将电力工程技术应用到相应元件中。例如:在电力工程技术在半导体元件中应用。半导体元件可以用于进行能量转换、放大信号、变换、接收、控制以及产生电能。将电力工程技术应用到其中之后,可以促进其能量转换效率,促使新能源快速转化为电能。同时在应用过程中,通过将控制技术、微处理技术与电子技术紧密地结合在一起,可以实现对智能电网发电进行有效控制。

2.5在电能管理中的应用

在建设智能电网过程中,电能管理是其中最为主要的环节。在应用电力工程技术时,主要是应用其中电源管理技术。这种技术是提高智能电网中电源工作效率的最佳手段。电源管理技术充分利用了智能管理和控制思想,从智能发电、智能配电以及智能用电等各个方面,利用现场总线、网络通信、数据库等方法实现电能的传输;利用容错控制、过程监控以及最优化算等方法实现对电能的控制与检测;利用遗传算法、神经网络、模糊逻辑、专家系统以及模式识别等实现电对电能的安全保护和管理。此外,在应用该技术时,还可以利用网络化对电能进行控制,即通过三层网络实现。①底层利用嵌入式控制器对电能进行实时通信、数据采集和控制。②中间一层利用计算机分布式监控系统实现电能的趋势分析、数据存储以及状态检测等。③最上一层将电源管理技术与人工智能技术相结合,实现电能的合理分配。

3结论

综上所述,电力工程技术在智能电网建设过程中有重要应用,是实现智能电网建设目标不可缺少的技术手段。通过对智能电网的特点进行分析,可以明确电力工程技术的使用方向。在此基础上,实现电力工程技术在智能电网建设各个环节中的合理利用,可以最大化的发挥智能电网的优势,促进电力企业社会效益和经济效益的共同提升。

参考文献

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[2]殷元炽.分析电力工程技术在智能电网建设中的运用[J].山东工业技术,2018(19):177.

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作者:李典卿 单位:广东电网有限责任公司佛山供电局禅城供电局工程建设部业主项部

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