先进电力电子技术在智能电网中的应用

王刚

摘要：自改革开放以来，我国经济飞速发展，无论是工商业用电需求，还是居民用电需求，都的大幅上升，对用电质量要求也越来越高，因此，优化电力系统是非常重要的一项工程。信息化、数字化、自动化已经成为这个时代的标志，智能电网的发展离不开这些科学技术，而电力电子技术应用于智能电网更是能提高电力系统的效率。本文主要分析了先进电力电子技术在智能电网中的作用以及智能电网面临的主要问题，探讨了先进电力电子技术在智能电网的应用。

关键词：先进技术；电力电子技术；智能电网

随着经济的发展，如今已经进入科技、信息化时代，但资源与环境问题也成为社会发展的重要挑战。为了减少对生态环境的破坏，我国应该采取相关措施来减少对大自然的有害排放以及对不可再生资源的使用。用电需求以及对用电质量要求越来越高的今天，建立一个安全、高效、低污染、可调的智能电网能满足各个阶层的需求，充分发挥电网优化资源配置的重要作用。

1先进电力电子技术在智能电网中的作用

（1）促进电网优化以及稳定大电网。智能电网是一个互动系统，需要具有适应系统变化的能力，以及对用户需求和环境变更做出最佳反应能力，先进电力电子技术能使得电网迅速反应，先进电力电子技术能提高电网输配电能力，强化优化电网，保障大电网安全，改善电网电能质量。

从电网发展趋势来看，大电网互联是电网的发展方向。先进电力电子技术是重要的系统调控技术，一方面可以增强网架结构，另一方面可以抑制电网故障的传播，保障大电网的安全。

（2）提高可再生资源的利用效率。能源是制约经济发展的一大重要问题，目前我国在东北、华北、西北等地区都有风能、太阳能发电，但对可再生资源的利用效率低，也存在一些问题，影响电网的安全稳定。先进电力电子技术能提高可再生资源的利用效率，保证可再生能源大规模的发电，分布式接入以及远距离送出，使得电网容纳、适应可再生能源。

（3）改善电网电能质量。目前我国还处于不发达阶段，工业发展还在继续，工业发展离不开电，对电能质量要求越来越高。但可再生资源发电对于电能的质量还是存在一定的影响，使用电力电子技术装置可以提升电网的配电效率，改善电网的电能质量，给用户供应优质、高效的电力。

2智能电网面临的主要问题

（1）资源优化的配置问题。我国虽然地大物博，但人均资源非常少，而且能源资源主要分布在西部、北部、西南部这些相对较落后的地区，而工业区却集中于东部与中部地区，也是主要消耗电能区。因此，电力传送规模大、距离远，而技术能力跟不上发展需求，导致电力利用率低，大型网络流失。因此，智能电网面临的主要问题之一就是资源的优化配置问题，只有不断优化能源结构，加强能源的利用效率，尤其是可再生资源的利用。

（2）电力网的安全问题。我国电力增长需求迅速，为了满足电力需求，正在建立一个规模最大、电压水平最高的混合网，主要是提高智能电网的安全稳定性。电力网的安全稳定是基于全球信息的控制方法，目前还存在发展探索阶段，还存在一些问题。

3先进电力电子技术在智能电网的应用

随着科技、工业的快速发展，智能电网是电网的发展方向，电能质量、电网工作状态都是智能电网的关键所在，这些都与电力电子技术分不开，先进电力电子技术在智能电网中的应用包括以下几方面；

（1）柔性交流输电技术。柔性交流输电技术是以电力电子设备为基础，与现代控制技术相结合，从而快速灵活的控制网络结构以及交流输电系统，使得系统的稳定性与可靠性增强，线路输送能力大幅度提高。我国智能电网的基础是特高压输变电，对于新能源的接入以及分布式能源的隔离技术都需要综合考虑，先进电力电子技术和现代控制技术的融合，使得电力系统更加稳定，在输电过程中的损耗减少。柔性交流输电技术是将大功率、高性能的电力电子元件做成可控电网设备，原来不可以控制的电网就成为可控电网，智能电网的安全稳定性与灵活性得以实现。

（2）高压直流输电技术。直流输电系统只是在输电过程是直流电，其他环节还是交流电。首先在输电前经过换流站将交流电转换成直流电，然后送人直流输电线路中，当直流电到达终端后，经过逆变器再变为交流电。高压直流输电技术具有远距离大容量输电优势，能大幅度减少输电走廊，而且高压直流电输电线路电阻小，系统损耗低。高压输电系统能有效的解决我国能源分布不均问题，使得资源得到优化配置，目前已经将高压直流输电技术广泛使用，已有多个超高压直流输电工程，未来还会在水利发电以及煤炭发电基地建设高压直流输电工程。

（3）电能质量技术。电能质量技术被广泛应用于工业当中，目前该技术水平领先的国家为美国、日本、印度三个国家，用来提高电能质量的技术主要是有源电力滤波器、配电网静止同步补偿器以及动态电压调节器。我国电能质量技术还处于研究状态，还没有真正能解决相关问题的技术。在智能电网中应用电能质量技术，首先在评估方式与等级划分体系的构建完善方面非常的重要，相关法律法规的完善健全以及经济评估分析也是关键，优质经济智能电网的关键是电能质量技术。电能质量技术中统一电能质量控制器能有效的保障用户用电的质量，在用电高峰期与低谷期，通过蓄电池的调节作用进行系统调节，从而使得经济效益得到提升。

4结束语

如今不可再生资源已经日渐枯竭，全球变暖等生态环境都时刻影响着我们的生活，智能电网改革是非常具有意义的。智能电网是计算机、电子设备等为基础，通过信息技术、自动化技术改造电力网络，其中最关键的是先进电力电子技术。先进电力电子技术不仅使得大电网的安全稳定得以保障，电网强化优化，还促进可再生能源的有效利用，使得电能质量提升，是建设智能电网的基础与关键。先进电力电子技术应用于智能电网主要有柔性交流输电技术、高压直流输电技术、能量转换技术以及电能质量技术。先进电力电子技术的发展促使电网的可持续发展。

参考文献：

[1]王涌泉.电力电子技术在智能电网中的运用[J].价值工程,2015(05).

[2]詹慧芳.先进电力电子技术在智能电网中的应用[J].电子世界,2014(12).

[3]朱鹏.智能电网中电力电子技术的应用探讨[J].消费电子,2014(08).endprint