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芻議電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的運(yùn)用論文
隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)水平也得到不斷的發(fā)展與創(chuàng)新，電力系統(tǒng)對(duì)電子技術(shù)的要求也越來(lái)越高，智能化電網(wǎng)將發(fā)展目標(biāo)定位在數(shù)字化、互動(dòng)化與信息化。智能電網(wǎng)中所使用的先進(jìn)電子技術(shù)主要表現(xiàn)在電力系統(tǒng)的輸電、發(fā)電、配電與變電等全體發(fā)電與用電過(guò)程，電子技術(shù)對(duì)智能電網(wǎng)的發(fā)展產(chǎn)生積極的促進(jìn)作用，所以，對(duì)應(yīng)用電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的運(yùn)用進(jìn)行研究顯得十分重要。
近些年來(lái)，在十二五信息化的規(guī)劃發(fā)展中，確定了國(guó)家電網(wǎng)企業(yè)的核心戰(zhàn)略，即構(gòu)建智能化電網(wǎng)，建立信息化企業(yè)。輸電、發(fā)電、配電、變電以及用電與調(diào)節(jié)等都流程都成為構(gòu)建智能電網(wǎng)的有機(jī)部分;電子技術(shù)是通過(guò)電子元器件對(duì)電能產(chǎn)生的變換與控制的一項(xiàng)現(xiàn)代控制技術(shù)，不僅能夠達(dá)到良好的節(jié)能效果，還能縮小機(jī)電裝備的體積與實(shí)現(xiàn)良好工作效率。因此，運(yùn)用科學(xué)技術(shù)與先進(jìn)信息技術(shù)使當(dāng)前電網(wǎng)逐漸向智能化過(guò)渡有著十分顯著的意義。
1 我國(guó)智能電網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀
對(duì)于智能電網(wǎng)的研究理念，各國(guó)意見不一，至今并沒有統(tǒng)一的概念，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，智能電網(wǎng)指的是電網(wǎng)的智能化，也就是通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與原本的輸電、配電的基礎(chǔ)設(shè)備相互集成的新型電網(wǎng)，具有減少污染、提高能源利用率、減少電能的損耗、提高供電穩(wěn)定與安全性等功能。但相較于其他國(guó)家，雖然我國(guó)對(duì)智能電網(wǎng)系統(tǒng)的研究相對(duì)較晚，但在智能電網(wǎng)有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域展開了積極的嘗試與研究。國(guó)家電網(wǎng)在對(duì)大電網(wǎng)的運(yùn)行控制、數(shù)字化變電站、電網(wǎng)節(jié)能和環(huán)保等領(lǐng)域的研究，孕育出了一些具備有引領(lǐng)電網(wǎng)發(fā)展與國(guó)家先進(jìn)水平的技術(shù)成果。比如高壓直流輸電與靈活交流輸電技術(shù)、能量轉(zhuǎn)換與定制電力等先進(jìn)電子技術(shù)普遍運(yùn)用于我國(guó)智能化電網(wǎng)中。
2 電子技術(shù)促進(jìn)智能電網(wǎng)的發(fā)展
2.1 優(yōu)化與保障電網(wǎng)安全
在FACTS與HVDC等有關(guān)領(lǐng)域中電子技術(shù)手段利用多元化形式的進(jìn)行自主創(chuàng)新形成培育點(diǎn)，使電網(wǎng)輸配電能力得到提高、電網(wǎng)電能質(zhì)量得到改良、降低故障造成的損失以及縮短故障修復(fù)時(shí)間取得良好效果。從各個(gè)國(guó)家的電網(wǎng)發(fā)展形勢(shì)來(lái)看，我國(guó)交直流互聯(lián)的大電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日益繁瑣，對(duì)其運(yùn)行進(jìn)行控制的難度也不斷加大，因此，將先進(jìn)的電子設(shè)備應(yīng)用到電網(wǎng)系統(tǒng)中能夠提升我國(guó)電網(wǎng)的安全運(yùn)行水平，并且促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
2.2 改善電網(wǎng)電能質(zhì)量和促進(jìn)電力系統(tǒng)的發(fā)展
電能質(zhì)量的高低在電力發(fā)展過(guò)程中時(shí)一個(gè)十分值得重視的問題，然而對(duì)電能質(zhì)量產(chǎn)生影響的主要有規(guī)模較大的風(fēng)電場(chǎng)、微型電網(wǎng)與光伏電站等并網(wǎng)以及電鐵掛網(wǎng)等。并且，隨著用戶方和電力市場(chǎng)間的關(guān)聯(lián)越來(lái)越密切，如何提升電能的利用率是各方都十分看重的問題。利用電子技術(shù)與設(shè)備來(lái)改善智能電網(wǎng)的質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)、有效的電網(wǎng)供應(yīng)系統(tǒng)，是未來(lái)智能電網(wǎng)發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)。
2.3 優(yōu)化資源配置，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展
提升可再生資源的利用率可以使有限的能源得到優(yōu)化合理的配置。主要可再生資源有風(fēng)能、光能，且其大多數(shù)分布在我國(guó)西北地區(qū)，相應(yīng)的需要設(shè)立更加穩(wěn)定和安全的電力系統(tǒng)，以及更加完善的電網(wǎng)系統(tǒng)，將較大規(guī)模、分布性接入與遠(yuǎn)距離傳輸?shù)目稍偕Y源發(fā)電進(jìn)行安全的配送，同時(shí)使電網(wǎng)對(duì)可再生資源具備適應(yīng)性與容納性，進(jìn)而提升清潔能源的比重。
3 電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的運(yùn)用分析
3.1 電子技術(shù)的主要研究?jī)?nèi)容
先進(jìn)的電子技術(shù)主要分類為電力電子電路的變流技術(shù)與電力器件裝置的制造技術(shù)。研發(fā)的電力類電子期間一般在控制電路與交換電能中使用，通常劃分有全控性、半控性與不可控性三個(gè)類別。全控性器件的優(yōu)點(diǎn)在與其可靠性較高，而半控性器件則具有承載電壓與電流容量最高的優(yōu)勢(shì);電力電子電路利用電子器件來(lái)進(jìn)行變換與控制，通過(guò)信號(hào)發(fā)送來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)作用，主要應(yīng)用在工業(yè)電能方面，能最大限度的提升資源的利用率。
3.2 電子技術(shù)在發(fā)電環(huán)節(jié)中的運(yùn)用
隨著社會(huì)的進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及科技水平的不斷提高，世界上日益顯現(xiàn)的問題之一就是資源與能源的可循環(huán)利用，同時(shí)也是我國(guó)電網(wǎng)發(fā)展進(jìn)程中面臨的新挑戰(zhàn)與急需解決的新問題。智能電網(wǎng)的發(fā)電主要是利用像水能、風(fēng)能與光能等清潔能源來(lái)進(jìn)行，要想提升資源的使用率就必須不斷的改進(jìn)與創(chuàng)新發(fā)電技術(shù)，例如儲(chǔ)能設(shè)備、穩(wěn)定安全的并網(wǎng)接入設(shè)備以及可再生能源轉(zhuǎn)換設(shè)備。比如，在利用風(fēng)力發(fā)電時(shí)，要想讓風(fēng)力機(jī)組進(jìn)行變速運(yùn)行，就應(yīng)直接的將雙饋風(fēng)電機(jī)組的定子并入到電網(wǎng)中去，對(duì)蓄電池組的雙向充放電進(jìn)行控制，保持電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定供電。
3.3 電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中輸電環(huán)節(jié)的運(yùn)用
輸電環(huán)節(jié)主要有柔性交流輸電、高壓直流輸電以及柔性直流輸電。直流輸電的特點(diǎn)是穩(wěn)定性高、輸電量大，被普遍應(yīng)用于智能電網(wǎng)中。柔性交流輸電是現(xiàn)代電力系統(tǒng)和電子技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，能夠靈活的對(duì)電力系統(tǒng)的主要參數(shù)進(jìn)行適時(shí)控制。將電力技術(shù)、電子技術(shù)、通訊與控制技術(shù)結(jié)合在一起，在進(jìn)行高壓輸變電時(shí)，將大量的清潔能源運(yùn)用到電力系統(tǒng)中去，并且完成對(duì)能源的進(jìn)行隔離等環(huán)節(jié)，控制技術(shù)與電力技術(shù)共同對(duì)智能電網(wǎng)進(jìn)行調(diào)控，提高電網(wǎng)的穩(wěn)定程度，在輸電過(guò)程中減少電力的損耗，增強(qiáng)電力輸送的能力。
3.4 電子技術(shù)在智能電網(wǎng)變電環(huán)節(jié)中的運(yùn)用
隨著傳統(tǒng)的變電站到數(shù)字化變電站的過(guò)渡，未來(lái)變電站發(fā)展的趨勢(shì)是實(shí)現(xiàn)信息公用，建立大型交流平臺(tái)，使智能電網(wǎng)的諸多功能得到陸續(xù)實(shí)現(xiàn)，智能化變電站是基于數(shù)字化變電站發(fā)展得來(lái)，不單純是簡(jiǎn)單的進(jìn)行數(shù)字采集與展示，還具備有智能化的分析特點(diǎn)。用光電技術(shù)與微處理器設(shè)計(jì)一次設(shè)施被檢信號(hào)回路與操作驅(qū)動(dòng)，變電站的二次回路可編程程序取代了傳統(tǒng)的繼電器與邏輯回路，光纖與光電技術(shù)替代了傳統(tǒng)控制電纜與強(qiáng)電模擬信號(hào)。模塊化與標(biāo)準(zhǔn)化的微處理器設(shè)計(jì)并制造二次設(shè)備，高速的網(wǎng)絡(luò)通信與不同設(shè)備相連接，使得二次設(shè)備中的傳統(tǒng)功能設(shè)備具備邏輯分析模塊。
4 結(jié)束語(yǔ)
智能電網(wǎng)的產(chǎn)生標(biāo)志著我國(guó)電力系統(tǒng)基本達(dá)到了信息化與智能化的目標(biāo)，為了使智能電網(wǎng)得到更加良好的發(fā)展，還需要運(yùn)用到一些有效先進(jìn)的技術(shù)，電子技術(shù)領(lǐng)域的很多內(nèi)容都給智能電網(wǎng)的發(fā)展提供了支持，在優(yōu)化了電網(wǎng)配置的同時(shí)確保了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性，相信通過(guò)不斷的改進(jìn)與創(chuàng)新，我國(guó)智能電網(wǎng)會(huì)得到更好的發(fā)展。
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