柔性输电技术在智能电网中的应用分析

徐金迪 余镇林

摘 要：随着科学技术的不断发展，加之互联网技术的应用，我国输变电技术迎来了新的发展机遇，输变电技术也广泛地应用在智能电网当中。鉴于此，本文将对柔性输电技术在智能电网中的应用进行分析。

关键词：输变电技术；智能电网；应用

就电网建设来说，智能电网在发展的过程中趋于成熟，输变电技术在进步的同时，已经广泛地应用在电网建设中，输变电技术本身的技术含量与系统强度和超高协作性使得其在智能电网当中充分发挥作用。正因为如此，智能电网在运行中的安全性和稳定性逐渐提高，同时，智能电网的用电效率也得以推升，还降低了复杂性。

一、APF在智能电网中的应用

APF即有源电力的滤波器，这是现阶段一种新型的电力电子类装置，通过有源电力的滤波器的应用，能够以最快的速度跟踪和补偿各种大小和频率的谐波。人们将其称为有源的原因是指有源电力的滤波器相和无源滤波器相对比，指可以被动地吸收大小、频率都非常固定的一些谐波。有源电力的滤波器能够很好地对电网系统中用电载荷运行发生的不好的电压分量以及电流分量进行抑制，避免高次谐波等多种有害分量污染电网系统。有源电力的滤波器主动地补偿电网是利用PWM电力电子对脉冲进行全控调整，然后为电网系统提供一个极性相反，并且大小一样的电压和电流。按照电网运行的特点，结合有源滤波、电力电子的控制和电路结构的技术，有助于三相不平衡和长距离的线路电压差以及高次谐波的形成，还可以按照具体的工程应用需求实现组合。除此之外，想要为用电载荷端实施无功功率补偿，抑制高次谐波的分量，能够把有源电力的滤波器与电子元器件的电容以及电感，还有电阻之间进行并联，用这样的方式促进供电质量提高。

二、STATCOM在智能电网中的应用

STATCOM是指静止无功的补偿装置。STATCOM主要是指直流电容、GTO逆变器共同构成的一种有源结构，在交换三相能量时能够实现GTO通断的有效控制，并且产生一定的无功电流。这一设备产生的电容性电流大小不受到电压的影响，在降低电压的时候，还是可以产生比较大的电容性电流。此外，外部系统的结构变化与运行条件改变并不会影响STATCOM装置端的电压，因此，STATCOM装置本身的暂态稳定性能与静态稳定性能是非常好的。将这一装置应用在智能电网当中，并不会产生低频谐振问题，主要原因在于这一装置当中的电容器容量非常小。原理图如图一所示。

三、SVC在智能电网中的应用

SVC，是指静止无功的补偿调控装置。将该装置广泛地应用在输变电系统当种调控电压，并对无功功率进行补偿吸收。可以按照不同的控制电子元件将SVC划分成TSR晶闸管投切容性的无功补偿的电抗器和TSC晶闸管的投切感性的无功补偿电容器，还有TCR晶闸管的控制容性的无功补偿设备。在实际的工程应用当中，主要运用的是容性与感性两个无功补偿的电抗器，一般情况小两者结合应用。比如，TCR+TSC的组合方式和TCR+TSC+FC的组合方式与TCR+FC的方式。在电网系统当中，设置适当容量的SVC装置，可以帮助电网当中无功交换和分布式载荷的控制，还能够对输电中的线损进行控制。

四、UPFC在智能电网中的应用

UPFC，即统一潮流的控制。统一潮流的控制装置组成单元是不同接线方式的串联变化器以及并联变化器，同时，直流端与同一组的电容器之间互联，如此“背靠背”的连接结构有助于电网系统的实时控制和调节，可以在两个变化器间实现功率的双向流通，也就是有功功率能够在交流端中实现吸收和发出。一般而言，UPFC装置应用在大于220KV的电压等级的电网系统中，当将两个变化器在电网系统当中接入之后，可以分别出现和吸收无功功率，调控电网运行的状态。

五、SVG在电网中的应用

SVG是指静止的无功发生装置，其内部是由直流与交流功能组成的，交流功能的单元和系统补偿之间相互连接。该装置的半导体桥式的交流器在合理切换的过程中实现无功功率的控制，进而实现按需进行动态化的无功功率补偿。与此同时，SVG装置利用内部电路的转换与电网系统运行的实际情况展开动态检测，能够平滑地调控无功功率。

六、TCSC在智能电网中的应用

TCSC是指串联补偿的装置，其主要应用在增加高电压和长距离以及大负荷的送电系统当中。电力电子技术的应用能够让串联补偿的灵活性与实用性更大。灵活性的交流输电类技术是将可控串补的技术作为代表。展现的是世界先进的输电技术发展趋势，通过先进的电力电子技术促进电网的输电能力提高，同时，促进电网的安全稳定性得以提升。可以在所有的等级电网中应用，创新了交流输电技术，并且使得产业得到升级。可控的串补技术是由晶闸管阀和金属氧化物的限压器与电容器组以及阻尼器共同构成的。不只能够促进现有线路输送能力的提高，还能够促进系统稳定性的提高，防止系统出现低频振荡，对次同步谐振进行抑制，优化系统的运行方式，并对输电损耗有所降低。

七、SSSC技术在智能电网中的应用

对于SSSC技术而言，这是在可关断晶闸管的基础上建构的静止型的补偿器，核心内容是指具备直流储能的电容电压源逆变器，是由逆变器和直流环节与控制器以及耦合变压器共同组成的。SSSC在变流器的作用下，产生值与相角可控的一幅三相正弦的注入电压，其相位主要控制在0—360之间，能够随时调控。在实施容性补偿的过程中，将电压滞后的线路电流注入其中，让线路输送的功率能力得以提高；在感性补偿的过程中，将电压超前的线路电流注入其中，有助于线路的输送功率得以减小。

SSSC注入电压灵活的控制可以在系统出现变动之后，让其得到有效地抑制。有助于发电机阻尼的增强，降低加速面积，提升减速面积，可以在功角回摆的时候对功角曲线有效地降低，在功角上摆的时候提升功角曲线，在此基础上，阻尼功角上下摆动。如果运用科学的投入方式就可以充分地发挥作用。

综上所述，在社会发展的背景下，我国越来越重视创新技术力量，创新后的高科技电力技术有助于电网安全性的强化和优化，并且确保其在运行中的稳定性，提高可再生能源的利用率，同时，还能够对电网的电能质量进行优化，这是我国建设智能电网的基础，推动先进电力技术的发展，是我国电网实现可持续发展的战略任务。

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