机电工程技术在智能电网建设中的应用

杨周堂

摘要：5G技術、人工智能技术的应用，为智能电网的建设提供新的技术支持和方向。传统的电网系统取得了智能化管理，达到了显著的节能目的。而智能电网是指传统电力工程技术与现代信息技术两者有机结合的一种产物，将机电工程技术应用在智能电网建设当中，可有效促进国内电力电网行业的稳定发展。该文阐述了智能电网的概述，对机电工程技术的智能调度、电能质量优化、配电自动化以及能源转换和高压直流输电等技术在智能电网建设中的应用展开了相应的研究，并对机电工程技术的应用展开了探讨，旨在能够为国内智能电网发展提供些许理论上的参考。

关键词：机电技术  智能电网  机电工程  电网应用  能源转换技术

中图分类号：TG174.4    文献标识码：A

Application of Electromechanical Engineering Technology in Smart Grid Construction

YANG Zhoutang

（Jiuquan Industry and Trade Secondary Professional School，Jiuquan，Gansu Province，735000 China）

Abstract： The application of 5G technology and artificial intelligence technology provides the new technical support and direction for the construction of smart grid. The traditional grid system has achieved intelligent management and achieved significant energy conservation. Smart grid is a product of the organic combination of traditional power engineering technology and modern information technology， and applying electromechanical engineering technology to the construction of smart grid can effectively promote the stable development of domestic power grid industry. This paper describes the overview of smart grid， conducts corresponding research on the application of the intelligent dispatching， power quality optimization， distribution automation， energy conversion and HVDC transmission technology of electromechanical engineering technology in the construction of smart grid， and discusses the application of electromechanical engineering technology， aiming to provide some theoretical reference for the development of domestic smart grid.

Key Words： Electromechanical technology; Smart grid; Electromechanical engineering; Grid application; Energy conversion technology

智能电网就是电网实现智能化管理和应用，具备电力、业务及信息等方面于一体，能够有效促进电网的稳定、安全运行，以此实现对电能的高效利用与管理。同时，智能电网建设过程中，需要具备发电、输电和用电等各环节，且这些管理工作都离不开传统电力工程技术作为支撑。因此，将机电工程技术应用在智能电网建设过程中，可以有效促进电网系统的性能得到提升，降低电网故障发生的概率，促进电力企业的长期稳定发展[1]。

1 智能电网概述

1.1智能电网

智能电网是美国总统奥巴马提出的一个概念，又称“电网2.0版”，它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标，其主要特征包括自愈、激励和包括用户、抵御攻击、提供满足21世纪用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、启动电力市场以及资产的优化高效运行。通过对电网进行智能化方向建设，可以用来解决能源危机，并提供相应的帮助，旨在以此促进相关行业的长期可持续发展。智能电网建设主要由配电自动化、输电系统和自动化配件等共同组建而成的一种电力系统。通过利用智能控制技术和测量传感技术等先进的技术，有效保障电网的安全可靠运行，并且还具备信息传递能力，可以为用户提供更加安全、稳定的用电服务[2]。具体见图1所示。

1.2 智能电网建设方向

从智能电网建设方向方面来看，智能电网是根據传统技术上结合了人工智能技术和清洁能源技术、传感器等形成的产物。近几年，我国开始不断提高水利与风力等发电技术的应用，想要保障电网系统的安全运行，就需要借助先进的控制技术实现对系统稳定性与节能性机械能控制，因此针对智能电网的建设方向可以参考表1来实现。

2 机电工程技术在智能电网中应用的必要性

智能电网的建设需要应用到更多的新型技术，如机电工程技术在智能电网建设过程中起到了重要的作用。其中，在数据采集方面，机电工程技术在智能电网中的应用能够促进其工作能力得到全面提升。同时，机电工程技术在智能电网建设过程中的应用，还使得电网的自动化水平得到提高，实现了对电力系统的优化和数据收集，从而为智能电网的整体提升提供了重要的保障。因此，在智能电网建设中机电工程技术的应用，有助于电网的数据分析准确性得到提升，还有助于实现对智能电网的高效管理[3]。

3 智能电网建设过程中机电工程技术的有效应用

3.1电网接入技术在发电环节的应用

与传统的电网系统对比，智能电网的建设拥有更加巨大的优势。同时，智能电网的应用能够进一步提高对新型能源的开发和应用，以此为节约能源不足提供相应的方法。不过，智能电网在建设过程当中，应当加强保障自身的安全性和稳定性，只有这样才能够促进电网的稳定发展。如可以将电网计入技术和清洁能源技术等应用在电网当中，这样一来可以促进国内电网事业的稳定发展。

3.2高压直流输电技术在输电环节的应用

现阶段，在智能电网建设过程中逐渐向大容量和高电压等方面发展，以此希望可以为人们的需求提供更高的便利，推动社会经济的发展。但由于智能电网在建设过程中，存在一定的风险，因此将机电工程技术应用在电网建设当中，如高压直流输电技术，能够有效推动智能电网的建设。同时，国内的电力输送技术为交流电技术路线，而交流电在部分特定的输送场景中应用并不具备良好的适应能力。将高压直流输电技术应用在智能电网的用电终端当中，其主要原理是通过借助换流站，直接将高压三相电流直接转化为直流电，然后利用直流电线路成功将转化完成的电能输送到另一个换流站之中，以此使其转化成为三相交流电[4]。反之，用电终端设备所应用的是直流电，那么就需要对电能进行转化。具体高压直流输电技术表2所示。

该技术在智能电网建设过程之中，既可以有效促进电网的便利性得到提升，还能够使交流电网在运行过程当中得到协调。最后，机电工程技术在智能电网建设中，还可以实现电力的长距离传输作业和大功率传输作业，实现了推动电网的稳定发展。

3.3电能质量优化技术

电能质量优化技术在智能电网建设中的应用，直接关系到电网整体输电环节的工作效率和运行质量，对电网输电的安全性和稳定性方面有着直接的影响。目前，该项技术已经被多个国家所采用，因此，在智能电网建设时引用电能质量优化技术，可以有效保障企业的经济效益。同时，该技术主要是借助装置和机电工程技术使电网的电能质量得到提升，但由于国内大部分企业依然保持着传统的电能质量与标准，在电能质量优化技术方面的应用和数据并没有统一的标准，进而导致大部分的电网企业需要加强改革与对电能优化技术的创新。此外，还需要加强创建一套相对完善的电能质量评价体系，并将其当作电能质量的参考标准，从而智能电网建设中引入电能质量优化技术奠定坚实的基础。最后，可以通过加强对该项技术的优化与升级，利用电能质量控制器，实现对电网、蓄电池的状态实施监测，这样一来可以有效避免能源的过度浪费与消耗[5]。

3.4智能调度技术

智能电网建设过程中，引入智能调度技术可以更好地实现对电网用电情况进行控制。这样既可以满足利用智能化手段控制电网电能运行效率。同时，还可以利用调度技术保障电网的运维安全和高效。首先，可以在电网建设过程当中，先构建出对应的支持系统，使智能调度技术的电网规模得到进一步扩大，从而为该项技术在智能电网中的调节和应用奠定相应的基础。并且，还要加强对智能电网的运行情况进行监测和管理，从而实现对资源的合理控制，促进电网资源结构的优化与升级。相关工作人员要注意对智能电网运行时的各项关键指标和参数等进行及时记录。这样一来，不仅可以促进智能电网的抗风险能力和故障解决能力得到提升，还能够有效应对和降低突发事故的发生，从一定程度上使得电力企业达到节约能源的目的。其次，需要加强对机电工程技术在智能电网的网络安全防护与自动预警方面的应用。因此，智能调度技术的应用，既可以提高电力系统的运行质量，还能够实现电网智能化监测与自动报警系统设计，以此达到及时监测和处理智能电网中存在的故障问题，最大程度地解决与分析电网故障发生的因素，促进智能电网系统的作业效率得到提升。

3.5能源转换技术

现阶段，所应用的电力能源主要包含了石油、太阳能和地热能、水能和风能等通过转化成为电能与热能。但由于能源的不同，在借助能源转化技术应用时，所得到的能源有所不同，还可以将其能源分为环保性能源和非环保性能源。在发电过程当中，主要借助了热泵技术将地下的热能转化成所需要的电力能源，并且该技术在应用过程当中，还产生了大量的热力能源被集中供应与城市当中。同时，在能源的实际转化过程当中，需要严格遵循国家的碳中和发展战略标准，这样可以有效降低煤炭资源在发电领域中的应用，以此向风能能源和太阳能等方面的清洁能源与可再生能源方面转换。与火力发电不同，清洁能源主要各方面环境因素制约的影响，其稳定性相对较差，无法充分满足整体的用电需求。因此，可以将机电工程技术应用在智能电网建设过程中，加强能量储存技术和电力调峰技术的应用，可以实现对无法使用的能量进行收集和存储，这样一来当电力负荷出现低谷时，可以将存储的电力通过能源转换技术，有效转化成所需的热能和电能，并释放到供电系统当中[6]。

3.6配电自动化技术

配电环节在智能电网中作为一项重要环节，实现了智能电网总体的规划和不同类型新能源的接入作业。因此，在配电环节中可以选择利用配电自动化技术，以此来提高电网运行的稳定性与配电网的故障处理能力，从而为用户的用电需求提供一个更加稳定和可靠的能源。同时，在智能电网建设过程之中，配电系统的设计同样非常重要，借助该系统可以实现用户之间的有效互动。所以，在中低压配电网建设过程当中，利用配电网可以实现对其他能源的接入，从而保障智能电网的供电稳定性。在智能电网的配电环节中应用涉及了机电工程技术，还包含了配电自动化技术与智能储能技术等，这些技术不仅可以帮助智能电网实现对配电网信息的采集和处理，还能够促进相关设备的应用和研发，推动智慧城市的建设发展。

3.7柔性输电技术

在智能电网应用时，面对电网的负荷要求、电流要求以及电压方面的要求，这就需要紧随终端用户和设备的相关变化而发生变化。在电力能源分配方面，可以选择利用固定电压和固定电流的方法来实现，但是这样就会导致电力能源的应用存在能源分配不匀的现象和能源利用效率低的情况发生。而柔性输电技术的应用，可以根据用户的用电需求，实现自适应、灵活性地对电压进行调节与调节电网的潮流。因此，不管是在直流输电技术或交流输电技术等方面，在智能电网建设过程中柔性输电技术的应用，能够更进一步促进电网的建设发展[7]。

4 结语

智能电网的建设是当前社会发展的趋势，想要进一步满足人们对能源的需求，通过构建智能电网可以有效促进电力电能的利用效率得到提高，还可以降低电力线路的损失。虽然传统电力技术在智能电网建设过程中具有无法替代的作用，但是可以结合机电工程技术中的高压直流输电技术等先进的技术，使传统电力工程技术和先进通信技术进行有机结合，能够有效促进智能电网建设的实现。此外，企业应当加强人员对机电工程技术的研究和应用，以此对推动智能电网建设的发展具有重要现实意义。

参考文献

[1]朱从亮.基于5G电力物联网的低压智能台区管理平台[D].杭州：浙江大学，2022.

[2]邱宇晟.智能电网建设中电力工程技术的应用分析[J].科学与信息化，2021（30）：73-76.[3]李海文.探究电力工程技術在智能电网建设中的运用[J].电子乐园，2022（5）：165-167.

[4]卢文.机电工程技术在智能电网建设中的应用分析[J].电子元器件与信息技术，2020，4（12）：140-141.

[5]维力思.电力工程技术在智能电网建设中的应用探析[J].价值工程，2021，40（31）：28-30.

[6]刘林.探索智能电网建设中机电工程技术的应用[J].科技资讯，2022，20（3）：37-39.

[7]李焕.基于物联网技术的智能电力监控系统研究[D].长春：吉林大学，2019.