電力電子在智能電網的運用研究

時間:2022-07-26 10:53:09

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電力電子在智能電網的運用研究

1先進電子電力技術的研發

1.1電子電力技術的研究內容

其類型主要有三種,即半控制性、全控制性和不可控性。半控制性器件所承受的電壓和電流容量最高,而可靠性比較高的則是全控型器件。大功率的電子電路是用功率半導體器件來變換和控制,其對象是工業電能,目的在于最大限度的提高能源的使用率。電子電路作為一種大功率的開關電器,其控制手段是信號發送來調節。電力電子變換器的主電路對不同的電路拓撲結構采用不同的控制方式,以此來實行對電能的變換和控制。變換器主電路拓撲結構的實質就是有源和無源的功率半導體器件按照一定的規律來排列電路。并通過合理選擇和確定網絡中各元件的位置,將整個電網提高頻率,提高功率,降低變換過程中的損耗。

1.2先進電力電子技術的工作環節

智能電網的發電主要是依靠清潔能源,如風力發電,太陽能發電,水力發電等。要充分利用這些自然能源,就要改進發電技術,提高能源使用率。針對風力發電,就是要將雙饋風電機組的定子直接聯入電網,使風電機組能夠變速運行。為了能夠使風力發電的功率最大,就要利用先進的電力電子技術對蓄電池組的雙向充放電進行控制,使系統平穩供電。輸電環節是一個重要環節,主要有高壓直流輸電,柔性直流輸電和柔性交流輸電。直流輸電的輸電量大,穩定性高,因此得到重視,在智能電網的連接中占有很大的優勢。而新出現的柔性直流輸電和柔性交流輸電也因為其能夠對城市的電網連接性好和穩定性高而得到大力提倡。先進電力電子技術在智能配電網中的先進利用是智能萬用變壓器,它是由多級逆變器所組成。它可以改善系統的運行效益,減少備件的庫存量,代替了危險的液體介質。它所配置的內置傳感器具有遠方通訊的能力,可以輔助電網的遠程監控,對開關進行控制。

2先進電子電力技術在智能電網中的應用

2.1使整個電網的資源得以優化配置

柔性交流輸電技術不用對現有設備進行大的變動就可以發揮電網的配電能力,使水電核電等可再生資源進行遠距離的配送,對解決我國能源分布和使用率分布不勻的狀況進行改善。國家也可以通過智能電網對電力的配置進行更好的總體調控。

2.2使整個電網運行的安全性得到提高

如今的柔性交流技術和直流技術比傳統的輸電技術響應能力更快,控制能力更強,使得智能電網在輸電建設中能夠更為有效。同時先進的電力電子技術能夠為不同的電力用戶可以減低消耗,降低損失,提高電網的服務能力。用戶可以對電力資源進行低儲高買,增加經濟效益,而不同的用戶也可以通過不同的變流器進行適合自己的選擇,滿足不同的需求。

2.3提高城市規劃建設

如今的城市在用電量上急速增長,原有的高空電網已經不能滿足用戶的需求,損耗增加,同時外露的線路也容易出事故。而柔性直流輸電和柔性交流輸電采用的是埋地式的電纜,既不會影響市容市貌,也不會增加電磁干擾,適合長距離的電力傳輸。能夠為未來城市的建設提供更為合理的規劃。

3結語

建設智能電網,不僅能夠促進經濟效益的發展,提升社會效益,也符合環保的要求,對我國可持續發展戰略有著極大的幫助。但是目前我國智能電網的建設仍處于起步階段,在技術和管理上仍需要下大功夫,解決實際存在的種種問題。先進的電子電力技術的應用需要技術的支撐,以提升設備的使用,提高資源利用率,是智能電網發展的核心因素。

本文作者:林濤工作單位:南京工程高等職業學校