先進(jìn)電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)的應(yīng)用

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摘要：闡述智能電網(wǎng)和電力電子技術(shù)的特點(diǎn)，電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用，包括高壓直流輸電技術(shù)、智能電網(wǎng)中的柔性交流輸電技術(shù)、智能開關(guān)技術(shù)應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)，電力電子，低損耗，電子器件

隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展與進(jìn)步，使得信息化、自動化以及數(shù)字化的技術(shù)應(yīng)用空間越來越大。電力電子是建設(shè)智能化電網(wǎng)的基礎(chǔ)所在，也是滿足NB-IoT市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要技術(shù)所在。因此，為了滿足社會的發(fā)展，就需要對電力系統(tǒng)進(jìn)行全面改革，使先進(jìn)的電力電子技術(shù)應(yīng)用到智能電網(wǎng)中。

1智能電網(wǎng)的特點(diǎn)

我國在智能電網(wǎng)發(fā)展中，始終對電力系統(tǒng)當(dāng)中的每一個環(huán)節(jié)以及使用的所有電壓等級有著較高的重視程度，只有保障在這些環(huán)節(jié)，如在電力流、信息流以及業(yè)務(wù)流的處理中，實(shí)現(xiàn)高度集成化的建設(shè)模式，才可以形成高水平的智能電網(wǎng)。智能電網(wǎng)的建設(shè)模式是基于NB-IoT不同級別的電網(wǎng)而形成的一種新型電力網(wǎng)絡(luò)體系，將特高壓電網(wǎng)當(dāng)作重要的骨干網(wǎng)架基礎(chǔ)，同時把信息通信平臺當(dāng)作重要的信息傳播平臺。這樣的電力系統(tǒng)才能呈現(xiàn)出較高的信息化、互動化以及自動化的效果。信息數(shù)據(jù)的實(shí)時控制。在智能電網(wǎng)的用戶工作開展中，往往會基于實(shí)際的電價信息，對其有著較高的掌握程度。智能電網(wǎng)的發(fā)展中，基本上會采用多樣化的方案，在此基礎(chǔ)上利用多樣化的定價方案，對其用戶的日常電力使用習(xí)慣進(jìn)行有效的引導(dǎo)。這樣的經(jīng)營模式下，可以很好地幫助用戶形成正確的用電習(xí)慣，同時也保障電價可以有著較高的合理性。實(shí)現(xiàn)發(fā)電與儲蓄能源的融合。進(jìn)行智能電網(wǎng)的建設(shè)后，可以很好利用先進(jìn)技術(shù)，推動發(fā)電與儲蓄能源的融合與兼容，最大程度上提升電力能源的整體利用程度。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展背景下，要將多樣化電力市場當(dāng)作交易的主體所在，以此推出更多類型的電能產(chǎn)品。用戶在進(jìn)行用電的過程中，其實(shí)際的認(rèn)可程度也會得到良好的保證。故障檢修靈敏度較高。在NB-IoT智能電網(wǎng)建設(shè)中，以及在日后的故障查找與檢修過程中，往往可以有著較高的靈敏度，特別是在特殊事件中，可以很好地在有限實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)各種故障問題，全面提升電力系統(tǒng)對于故障問題，以及對自然災(zāi)害的預(yù)防能力，提升電力系統(tǒng)的整體運(yùn)行穩(wěn)定性[1]。擴(kuò)展用戶選擇。進(jìn)行了智能電網(wǎng)建設(shè)之后，也為用戶提供了更多的電能選擇。電力企業(yè)可以利用各種先進(jìn)技術(shù)，例如使用信息控制、測量技術(shù)，全面提升對用戶用電的信息采集，這樣在日后的業(yè)務(wù)制定中，會制定出更多符合用戶需求的方案[2]。

2電力電子技術(shù)

技術(shù)概念。電力電子技術(shù)，就是一種在電力領(lǐng)域所使用的電子技術(shù)。在實(shí)際的使用過程中，利用各種電子器件，對電能實(shí)現(xiàn)針對性的變換與控制，以此幫助電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、高效率的運(yùn)營。電子器件。該技術(shù)下所使用的電子器件，基本上都是功率半導(dǎo)體器件，該元器件在實(shí)際的操作過程中，基本上都是大功率的電子元器件，實(shí)際的使用過程，主要是利用電能的變換，以及對電能進(jìn)行良好的控制。我國在電力領(lǐng)域，基于電力電子器件，可以很好地實(shí)現(xiàn)多個領(lǐng)域的使用。其使用的類型可以分為三種不同的類型，分別為半控型器件、全控型器件以及不可控型器件。對不可控型器件而言，有著較為簡單的結(jié)構(gòu)設(shè)計類型，同時工作原理也就較為簡單，在實(shí)際使用中可以提供較為穩(wěn)定的性能。例如，使用的電力二極管就是一種不可控型器件。而對于半控制型的器件而言，基本上都是晶閘管這類的元器件，在使用中，可以承受較高的電壓與電流。而最后對于全控型的器件，基本上是電流驅(qū)動型與電壓驅(qū)動型兩種不同的器件類型。大功率電子電路器件。在大功率電子電路的設(shè)計方式下，其控制工業(yè)電能可以全面的降低能耗量。在進(jìn)行使用的過程中，就是利用功率半導(dǎo)體器件，實(shí)現(xiàn)對工業(yè)電能的控制以及變換。而對于電力電子的本質(zhì)而言，由于是開關(guān)電路，就使得僅僅依靠著微弱的信號，也可以實(shí)現(xiàn)對電能的控制。因此，只有在開關(guān)狀態(tài)下的功率，才可以實(shí)現(xiàn)控制電力內(nèi)部的消耗。電力電子變換器的主電路設(shè)計。電力電子變換器的主電路設(shè)計中，其核心所在就是功率半導(dǎo)體器件。在實(shí)際的設(shè)計過程中，可以基于不同的電路拓?fù)錂C(jī)構(gòu)，以及控制的方式，實(shí)現(xiàn)對電能的變換以及控制。其次，對于變換器而言，在主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的設(shè)計中，就是基于一定特有的規(guī)律性，將其有源與無源的功率半導(dǎo)體器件，將其排列成一個合理的電路。采用的拓?fù)鋬?yōu)化方式，就是一種在對其變換器進(jìn)行變化設(shè)計的過程中，可以更加合理的保障使用的元器件，在合理的位置上實(shí)現(xiàn)高效率的運(yùn)作，并實(shí)現(xiàn)低能耗的效果。

3電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

高壓直流輸電技術(shù)。在智能電網(wǎng)的構(gòu)建中，其輸電環(huán)節(jié)采用的是直流電的方式，但是在發(fā)電以及用電的過程中，采用的則是交流電的方式。因此，在使用高壓直流輸電技術(shù)的過程中，可以很好地實(shí)現(xiàn)交流電與直流電之間的轉(zhuǎn)變。為了實(shí)現(xiàn)將交流電與直流電進(jìn)行直接的轉(zhuǎn)換，往往需要在實(shí)際的運(yùn)行過程中，利用整流器以及換流站進(jìn)行處理。在具體的操作中，首先讓交流電在輸電線路當(dāng)中，經(jīng)過換流變換器處理之后，讓高壓直流電，通過輸電線路當(dāng)中，將其送入到換流站當(dāng)中的逆變器當(dāng)中，之后又可以變換成交流電，這樣的處理過程中，往往可以很好地實(shí)現(xiàn)交流電與直流電的轉(zhuǎn)換。進(jìn)行遠(yuǎn)距離的輸電處理過程中，高壓直流輸電技術(shù)往往有著較高的優(yōu)勢性。因此，在出現(xiàn)故障問題之后，就可以很好地降低故障所造成的不良影響，將對線路造成的損耗控制到最低的程度。在這樣的技術(shù)形式下，就可以讓長距離大功率的輸電任務(wù)當(dāng)中，發(fā)揮出技術(shù)的優(yōu)勢性，很好地滿足NB-IoT電力系統(tǒng)在規(guī)模與數(shù)量提升背景下的運(yùn)行壓力。智能電網(wǎng)中的柔性交流輸電技術(shù)。柔性交流輸電技術(shù)的使用，往往會涉及微電子技術(shù)、電子技術(shù)、控制技術(shù)以及通信技術(shù)，這樣的技術(shù)集成化使用，是基于大規(guī)模合并網(wǎng)絡(luò)控制新能源，以及實(shí)現(xiàn)清潔能源的關(guān)鍵所在。在這樣的技術(shù)模式下，往往會形成更加靈活多變的控制效果，同時也能夠進(jìn)行更加全面的使用，以此基于靈活的方式提升交流輸電的效果。在NB-IoT電網(wǎng)輸送的能力方面，往往會起到較高的提升效果，同時電力系統(tǒng)的可靠性程度，以及相應(yīng)的反應(yīng)程度也會得到進(jìn)一步的提升。利用柔性交流輸電技術(shù)，既可以很好地實(shí)現(xiàn)對這樣問題的處理。在現(xiàn)階段的控制技術(shù)發(fā)展下去，可以很好地將柔性交流輸電技術(shù)應(yīng)用到我國的電力系統(tǒng)的建設(shè)中，幫助工作人員在日常電力系統(tǒng)的運(yùn)行中，采集到更加全面的信息數(shù)據(jù)，同時對電力系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的控制與掌控。在系統(tǒng)運(yùn)行中，需要全面的降低線路內(nèi)耗，并進(jìn)一步的提升輸送電能的整體安全性與穩(wěn)定性。例如，在NB-IoT柔性交流輸電技術(shù)的使用中，出現(xiàn)了新型的電力電子器件，如IGBT、GTO等產(chǎn)品，這樣多重化、多電平的技術(shù)方式，將其應(yīng)用到智能電網(wǎng)當(dāng)中，可以很好地實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)電壓的穩(wěn)定性提升，進(jìn)而改善裝置輸出的諧波。同時，在很多吸納進(jìn)的控制方式下，例如使用的遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)、模糊控制以及比例積分控制，都可以很好地成為未來應(yīng)用的重點(diǎn)所在。智能電網(wǎng)中的智能開關(guān)技術(shù)應(yīng)用。進(jìn)行智能電網(wǎng)的構(gòu)建中，使用智能開關(guān)技術(shù)，往往可以很好地對過流放出漏電實(shí)現(xiàn)良好的保護(hù)效果。這樣的技術(shù)應(yīng)用下，極大地滿足了NB-IoT電力系統(tǒng)的安全屬性與可靠性。在進(jìn)行電氣以及儀表的使用中，也會很好地促進(jìn)電力系統(tǒng)的整體穩(wěn)定，特別是在一些薄弱環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)良好的處理。隨著我國NB-IoT智能電網(wǎng)的發(fā)展，同時使用智能開關(guān)技術(shù)方面的節(jié)能節(jié)電效果越發(fā)的顯著，但是在成本方面始終無法得到良好的控制。因此，隨著技術(shù)的發(fā)展，能夠進(jìn)一步的實(shí)現(xiàn)對各種技術(shù)的結(jié)合分析。

4結(jié)語

在NB-IoT智能電網(wǎng)的建設(shè)中，采用先進(jìn)的電力電子技術(shù)，不僅僅可以很好地提升電力系統(tǒng)的整體運(yùn)行穩(wěn)定性，同時也是順應(yīng)市場對于電力資源的實(shí)際需求，特別是在一些電力網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)薄弱環(huán)節(jié)，可以發(fā)揮出技術(shù)的優(yōu)勢性。

參考文獻(xiàn)

[1]鄧偉.電力電子技術(shù)在我國電力裝備中的應(yīng)用前景[J].電器工業(yè),2021(02):42-44.

[2]張文亮,湯廣福,查鯤鵬,賀之淵.先進(jìn)電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用[J].中國電機(jī)工程學(xué)報,2010,30(04):1-7.

作者：謝茂華 單位：福州萬山電力咨詢有限公司