智能电网中的电力工程技术应用分析

张恒

（国网江苏省电力有限公司徐州市贾汪区供电分公司，江苏 徐州 221001）

0 引言

在全球气候问题的大环境下，国家的经济发展必须重视环境问题，节能减排也是当下各行各业都必须关注的工作重点。电力行业为国民经济与工业提供着最基本的动力，电力行业的生产技术水平直接影响着国家经济发展与国民的生活。为了实现电力生产与电力输送的节能减排，满足电力市场的实际需求，为客户提供更加优质的电力服务，必须尽快对传统的电网架构进行优化改进，利用电力工程技术构建智能电网。目前，我国电力企业的主要目标就是尽快实现电力网络的智能化建设，通过相关电力工程技术的有效应用，提升对电网运行状态的监测能力，同时提高电力系统的自动化水平。下面就来具体阐述一下智能电网建设中的相关电力工程技术及具体应用。

1 智能电网建设中所应用的电力工程技术

1.1 智能电网电源部分

智能电网的构建能够提供更加稳定的电力供应服务，能够有效避免电网设备故障引起的断电问题，而实现这一目标的主要技术就是电力工程技术，其包含了直流电力工程与交流电力工程。在交流电力工程技术中涉及了供电线路的变频与恒频；电力工程技术在电源部分的有效应用，不仅能够让变电所使用直流电源，也可以改为交流电源，通过控制系统配合高频开关电源，完成对电源的自动化控制[1]。

1.2 智能电网输电线路

在智能电网的输电线路设计中，也会应用电力工程技术。由于智能电网的建设对电能与电网工作状态都有较高的要求，在建设智能电网时，为了确保电能输送质量与电网稳定运行状态，必须利用起电力工程技术中的无功补偿技术及谐波抑制技术。在电力工程技术的支持下，智能电网输电线路中的设计，经常会应用到超导无功补偿装置以及薄型交流变换器等电气设备。

1.3 智能电网发电设备

在智能电网系统中，发电设备是电力的供应源头，在发电设备中也应用了电力工程技术。通过电力电子器件的增设，能提高发电设备的监测、控制能力，进而更好的完成电能转化，同时也有利于减少电能的消耗，让电力生产中机电设备的工作效率显著提高[2]。

2 电力工程技术在智能电网建设中的应用途径

2.1 质量优化技术的应用

在智能网络建设中，需要在原有的电网基础上，完成对供电线路的改造，通过质量优化技术的应用，可以将电能分成不同的等级，在根据不同等级采用更有效的评估判定方法予以评估，从而形成一个完整的体系。利用质量优化技术对智能电网的经济性方向加以分析，根据分析结果来确定供用电的接口防治。同时，质量优化技术的应用，也能为智能电网创建电能质量评估体系与客户评价体系。而随着智能电网建设相关法律法规的不断完善，也能为电力工程技术的应用做出指导，进而保证智能电网建设的智能化、科技化水平得到不断提升。

2.2 柔性交流输电技术的应用

柔性交流输电技术以微处理技术、微电子技术以及电力技术作为基础，其在智能电网中的应用，可以提升电力系统的控制与通信能力，可实现对交流输电过程的有效控制。在智能电网的建设过程中，电力工程技术可针对高电压输变电的特点，在传统能源的基础上引入更加清洁的新能源，并且能让电能的输送更加高效，减少输电过程中的能源消耗。而电力工程技术与控制技术的有效融合，有利于实现对智能电网中各项参数的精准调节与控制，进而保证电网的运行稳定性。另外，电力工程技术降低了输电过程的电力损耗，就能让电能的利用效率得到提升，这也符合电力系统节能减排方面的发展要求。

2.3 高压直流输电技术的应用

在智能电网中，直流输电仍然是比较常用的输电模式，尽管电网中的许多环节使用了交流电，但实际输电过程中，电流的传输还是以直流形式为主。而想要实现电流的逆变、转换，就要在电网中配置换流器，此时就要应用起高压直流输电技术，进而提升电流形式转换过程的精准控制。换流器中包含了一些具有管段功能的电气元件，这些电气元件是保证电力输送稳定性与经济性的重要组件，而高压直流输电技术的有效应用，有助于直流电的远距离传输，同时适用于直流电的近距离传输，其在智能电网中的应用，就让智能电网的覆盖范围得到了显著扩展。在远距离输电线路中，高压直流输电技术已经成为常用技术，而随着该项技术的进一步发展，其也能应用在容量更大、输送距离更远的输电工程之中[3]。

2.4 在能源转换中的应用

为了更好的保护生态环境，我国在经济发展的过程中，也十分关注对新能源技术的研究与应用，所以在智能电网的建设中，就必须要提高对新能源的适配能力，进而让智能电网的碳排量得到有效控制，让电力企业获得更高的经济效益。而电力工程技术的合理运用，在建设智能电网时，利用相应的技术设备就能提高电网对新能源的兼容性，最终让电力系统得到有效的优化与更新，这样就满足了目前低碳经济能源发展的要求。我国目前在太阳能与风能等新能源技术研究上已经取得显著成果，同时也是新能源行业发展较好的国家，所以在智能电网的建设中，就必须关注对新能源技术的兼容性，这也是智能电网建设所要重要关注的工作。确保电力工程技术有效应用，就能为智能电网的并网工程提供有力的技术保障。但值得一提的是，我国在能量转换技术方面还落后于国外发达国家，目前仍需加强对能量转换技术的研发，加强对能量转换技术的应用研究，可以推动我国新能源行业的发展，让并网技术水平得到进一步的提升。

3 智能电网建设中应用的关键电力工程技术

3.1 电网串联补偿系统中的应用

目前我国的智能电网建设重点关注500kv的电网项目，而通过电力工程技术在串联补偿系统中的应用，可以让500kv智能电网项目的额定功率得到显著提升，智能电网的额定功率可以从原本的146万千瓦提升至250万千瓦。在500kv智能电网项目的研究中，加入的电力工程技术的TCSC设备就是由我国独立研发与生产，目前，TCSC设备已经调试完毕并实际应用在了智能网络之中，该设备的应用，保证了我国北方地区电网的运行稳定性与安全性，进而促进了我国电力行业的进一步发展。

3.2 在并联补偿系统中的应用

电力工程技术的应用也促进了电力行业无功补偿设备的发展，目前在智能电网建设过程中，已经配置了大量无功补偿设备。通过无功补偿设备的成功运用，有效解决了电力设备中脉动负载所导致的电力问题，这就更好的保证了智能电网的运行稳定性，能保障电力系统的正常运营工作，进而让电力企业获得更高的经济效益。

3.3 多智能体系统在智能电网中的应用

针对智能电网的特点与实际需求，在保证多智能体一致性的基础上，对智能电网的设计中，可以为其建立起一套多智能体系统，其可以实现对电网故障的诊断、电网运行状态的实时监测，能够让智能电网具备电力系统恢复、市场模拟、网络控制、自动化管控等功能。而应用多智能体系统设计智能电网构建方案时，必须要考虑电力工程的技术标准与要求，同时也要保证多智能体系统的设计合理性。多智能体系统具有较强的可扩展性，更容易在软硬件系统中添加新的功能，这也满足了智能电网对新能源技术的扩展需求，可以实现智能网络的分布式网络控制，为智能网络构建相应的管理系统，进而扩展出自动恢复与分布式发电的管理。另外，电力工程还有较高的容错性与故障弱化要求，多智能体系统的应用，可以保证系统运行的稳定性，即便系统运行过程中某部分出现了故障，主系统仍能正常运行，以保证电网运营的实际需求[4]。

多智能体系统还具备自主性与智能体封装的金丝狐优势，系统内封装了一个特定任务与特定功能，这与模块化或面向对象的编程方式比较相似。在智能体编程中，可以通过标准的通信语言完成信息的传输，这对保证标准接口与信息隐藏有积极影响，同时也能提升智能电网的自治行为能力。由于智能体之间并没有直接联系，因此在系统运行过程中，任何一个智能体停止工作，其他智能体也能执行同样的任务，这样就保证了智能电网的稳定运行。而智能体的增加能让系统获得额外功能，这也提升了智能电网控制系统的可扩展性，系统的调整、升级也更加灵活。多智能体系统所使用的是开放MAS框架，该框架对系统的编程语言或加进系统的智能体起点并无限制，可以满足任意智能体之间的通信要求，进而提高了系统对各种通讯语言的兼容性。MAS技术在智能电网中的应用，可以提高系统状态的监测能力，加强了电网内部各种传感器的联系，提高了信息的采集效率，这也为智能电网的自动化管控打下了良好基础。当智能电网运行过程中某个节点出现故障，通过不同的解释算法结合实际情况，将信息转化为一个整体的诊断结论，进而更快的找出故障原因，予以排除[5]。

4 结语

综上所述，针对我国智能电网建设的实际需求，满足新能源在智能电网建设中的应用与发展要求，我们必须加强对电力工程技术的应用研究。我们要认识到电力工程技术在智能电网建设中的重要性，结合电力工程应用中的常见问题，制定更加合理的设计方案，以此提升智能电网的技术水平，进而进一步优化我国智能电网系统，满足我国能源、经济可持续发展的要求。