智能电网中电力电子技术应用研究

谯婵

摘要：随着我国电力需求的不断变化，智能电网成为当前电力输送的主力军。通过智能电网，大大提高了电力输送的质量，调整了电力输送的结构。而智能电網的应用，是以大量电力电子技术作为基础，并结合网络通信技术，大力促进了智能电网的数字化、自动化和信息化。通过上述的梳理，为系统掌握电力电子技术在智能电网的应用奠定坚实的基础。

关键词：电力电子;传感器;智能电网;柔性输电;

当前，电力电子技术在电力中的应用涵盖多个领域，通过这些大量的电子器件，大大提高了电能的利用率，并使得其呈现出一种合理的状态。通过优化电能需求结构，促进发配电输送的升级优化。同时，借助电力电子技术，加快了对机电一体化的改进，提高了电力能源的生产。

1我国智能电网发展现状和技术要点

首先来分析智能电网的概念，所谓智能电网，指的是多种信息技术的组合，通过将信息技术，计算机技术等各个技术结合起来，在原有电网的基础上更新原有的电网系统，还要考虑到电网系统的建设需求，最大限度的节约能源，保护环境，提高电网系统的安全性。接下来分析其技术要点，从我国的国情出发，力足于我国的经济发展现状，提高智能电网中的电力电子技术。技术必须要符合相关的建设标准：（1）保证低污染性，任何技术的应用都不能给环境带来巨大的负担。同时，在电网系统建设过程中，要考虑到实际的技术指标，符合环境要求，避免各种气候因素的影响。（2）智能电网要实现其智能化，不管是技术指标还是技术诊断，都要实现智能化。系统能够自动调整运行参数，自动修复一些常见的电网故障。（3）智能电网系统要想提高其运行效率，就必须保证其互动性，互动性不仅体现在智能电网各个组成技术上，而且还要保持客户端与服务端的紧密联系，提高服务质量。在智能电网的建设过程中，还要保证其经济性指标，在技术方面，还要重视双面交互式自动控制技术，可再生资源的网络连接运营技术等。

2电力电子技术

电子电力技术通过使用电力电子器件，对电网的电能进行控制与转换，即变流技术。电力电子技术的使用，大幅提高了电能使用效率。电力电子技术主要包括电力电子器件、电力电子电路以及电力电子变换器，电力电子器件的可以借助功率半导体和电力电子电路进行变换和控制电能，而电力电子电路负责操控部分。为了能有效的保证电能使用的充足性和稳定性，可以借助功率半导体器件的来对电能进行变换和控制。而电力电子变换器也可以对电能进行变化和控制，把有源和无源功率半导体器件进行有序的排列。

3智能电网中电力电子技术应用的重要性

智能电网为了满足不同电力用户的需求，逐步发展为一个复杂开放的系统。另外，智能电网的系统控制也可以根据电力使用环境的变化而做出适当的改变。为了满足这些改变，需要在电网的各个环节中使用电力电子技术，特别是在输电、配电等过程，利用系统调控手段，调节输配电网的潮流分配，增强网架结构，抑制电网故障的传播，并提升电网在各种故障下的“自愈”能力，来满足客户的不同需求。在在该系统中采用了可控串联补偿和无功补偿来保障智能电网中的安全稳定性能。在电力安全措施方面，可在智能电网中设置必要的安全预防措施，保证安全触发器处于正常的工作状态，提高我国大电网安全稳定运行水平，更好地支撑经济社会发展。

4现阶段电力电子技术在智能电网中的应用

4.1FACTS技术在智能电网中的应用

柔性交流输电系统（FACTS）发展到今天共经历了三代技术更新，第一代FACTS装置主要由晶闸管控制的电容器和电抗器组成，第二代FACTS装置采用了门极可关断设备等全控器件，其外部回路不需要加设大型电力设备，第三代FACTS装置采用2台多台控制器复合而成的FACTS装置，具有统一的控制系统。FACTS技术因其灵活、快速的控制特性能够提升电网的输送能力、可靠性和反应速度而在新能源和绿色能源发电方面起到重要的作用（何大愚，柔性交流输电系统概念研究的新进展：电网技术，1997）。FACTS技术包含了传输技术、通信技术和微电子技术，它的应用能够协调局部电网和总电网之间的电能交换。我国智能电网建立的基础是高压输电系统，但高压输电系统对于新能源和绿色能源发电的接入和隔离有一定要求，FACTS技术能够将智能电网中的交流电变换为其他形式，通过对系统电流、电压和功率的灵活控制解决了绿色能源和新能源在高压输电环节的接入和隔离问题并降低了线损。我国的柔性交流输电系统因采用独立控制模式，自换相模式的换流器设备而大幅度提升了电网的输电能力。

4.2高压直流输电技术（HVDC）

对于超远距离的电能输送来说，特别是点对点的大功率电能输送，首先选用的技术就是高压直流输电，其可以满足清洁能源上网对稳定性的要求。但其仍然选择的是直流输电，而终端变压、用电设备均为交流。因此，在输电线路的两端，均需要使用电力电子设备，把输电线路上的直流转换为设备需要的交流。

4.3智能开关技术

借助该技术，能够做到对电网中任意位置电压与电流的闭合处理，保证电网线路的某个区域能够处于供电或断电状态，由此也对电网系统运行的可靠性与安全性提供了有力的条件。智能开关技术在智能电网中的应用，其优势主要体现在以下两个方面：（1）由于智能开关技术的存在，有效的避免了电网系统电流过量和漏电等安全问题的发生，进而更好地维护了电网系统运行的安全与稳定;（2）智能电网技术的应用，充分的保证了电力企业仪表仪器与电力用户电器设备的安全性，避免了由于电流不稳定所造成设备损坏问题。

4.4高压变频技术

高压变频技术的优势就是可以节电，其节电率一般可以达到30%左右。在智能电网的应用过程中，一些高用电企业为了节约用电成本，将高压变频技术运用在智能电网中，采取高压边坡技术大大降低了企业的用电成本，节能效果十分显著。

4.5SVC技术在智能电网中的应用

静止无功补偿装置（SVC）通过对电力终端用户进行动态无功补偿可以实现对电力系统无功潮流和电力系统电压进行控制，从而提高电网稳定性。SVC技术在智能电网中的应用能够提高电网电压稳定性、为直流换流器提供无功功率、减小系统低频振荡阻尼从而提高智能电网的暂态、静态稳定性以及电网的输电效率。目前SVC装置已经在我国电网中投入使用，在未来几年中SVC装置将在电网中被更广泛的应用。

结束语

综上所述，在智能电网中，通过电子器件的使用，对电网电能进行科学的调控与转换，使得电能传输更加高效、稳定，降低电网中的能源的损失。高压直流输电技术、柔性交流技术、智能开关技术等的电力电子技术的应用，满足智能电网发展的技术需求。未来，电力电子技术的应用会更加完善智能电网使用性能，从而实现我国智能电网的更加快速的发展。

参考文献

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