電力電子在智能電網(wǎng)的運(yùn)用研究

時(shí)間:2022-07-26 10:53:09

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電力電子在智能電網(wǎng)的運(yùn)用研究

1先進(jìn)電子電力技術(shù)的研發(fā)

1.1電子電力技術(shù)的研究內(nèi)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(dǎo)體器件來變換和控制,其對(duì)象是工業(yè)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(guān)電器,其控制手段是信號(hào)發(fā)送來調(diào)節(jié)。電力電子變換器的主電路對(duì)不同的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用不同的控制方式,以此來實(shí)行對(duì)電能的變換和控制。變換器主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的實(shí)質(zhì)就是有源和無源的功率半導(dǎo)體器件按照一定的規(guī)律來排列電路。并通過合理選擇和確定網(wǎng)絡(luò)中各元件的位置,將整個(gè)電網(wǎng)提高頻率,提高功率,降低變換過程中的損耗。

1.2先進(jìn)電力電子技術(shù)的工作環(huán)節(jié)

智能電網(wǎng)的發(fā)電主要是依靠清潔能源,如風(fēng)力發(fā)電,太陽能發(fā)電,水力發(fā)電等。要充分利用這些自然能源,就要改進(jìn)發(fā)電技術(shù),提高能源使用率。針對(duì)風(fēng)力發(fā)電,就是要將雙饋風(fēng)電機(jī)組的定子直接聯(lián)入電網(wǎng),使風(fēng)電機(jī)組能夠變速運(yùn)行。為了能夠使風(fēng)力發(fā)電的功率最大,就要利用先進(jìn)的電力電子技術(shù)對(duì)蓄電池組的雙向充放電進(jìn)行控制,使系統(tǒng)平穩(wěn)供電。輸電環(huán)節(jié)是一個(gè)重要環(huán)節(jié),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(wěn)定性高,因此得到重視,在智能電網(wǎng)的連接中占有很大的優(yōu)勢(shì)。而新出現(xiàn)的柔性直流輸電和柔性交流輸電也因?yàn)槠淠軌驅(qū)Τ鞘械碾娋W(wǎng)連接性好和穩(wěn)定性高而得到大力提倡。先進(jìn)電力電子技術(shù)在智能配電網(wǎng)中的先進(jìn)利用是智能萬用變壓器,它是由多級(jí)逆變器所組成。它可以改善系統(tǒng)的運(yùn)行效益,減少備件的庫存量,代替了危險(xiǎn)的液體介質(zhì)。它所配置的內(nèi)置傳感器具有遠(yuǎn)方通訊的能力,可以輔助電網(wǎng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控,對(duì)開關(guān)進(jìn)行控制。

2先進(jìn)電子電力技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

2.1使整個(gè)電網(wǎng)的資源得以優(yōu)化配置

柔性交流輸電技術(shù)不用對(duì)現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行大的變動(dòng)就可以發(fā)揮電網(wǎng)的配電能力,使水電核電等可再生資源進(jìn)行遠(yuǎn)距離的配送,對(duì)解決我國能源分布和使用率分布不勻的狀況進(jìn)行改善。國家也可以通過智能電網(wǎng)對(duì)電力的配置進(jìn)行更好的總體調(diào)控。

2.2使整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行的安全性得到提高

如今的柔性交流技術(shù)和直流技術(shù)比傳統(tǒng)的輸電技術(shù)響應(yīng)能力更快,控制能力更強(qiáng),使得智能電網(wǎng)在輸電建設(shè)中能夠更為有效。同時(shí)先進(jìn)的電力電子技術(shù)能夠?yàn)椴煌碾娏τ脩艨梢詼p低消耗,降低損失,提高電網(wǎng)的服務(wù)能力。用戶可以對(duì)電力資源進(jìn)行低儲(chǔ)高買,增加經(jīng)濟(jì)效益,而不同的用戶也可以通過不同的變流器進(jìn)行適合自己的選擇,滿足不同的需求。

2.3提高城市規(guī)劃建設(shè)

如今的城市在用電量上急速增長(zhǎng),原有的高空電網(wǎng)已經(jīng)不能滿足用戶的需求,損耗增加,同時(shí)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(huì)影響市容市貌,也不會(huì)增加電磁干擾,適合長(zhǎng)距離的電力傳輸。能夠?yàn)槲磥沓鞘械慕ㄔO(shè)提供更為合理的規(guī)劃。

3結(jié)語

建設(shè)智能電網(wǎng),不僅能夠促進(jìn)經(jīng)濟(jì)效益的發(fā)展,提升社會(huì)效益,也符合環(huán)保的要求,對(duì)我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略有著極大的幫助。但是目前我國智能電網(wǎng)的建設(shè)仍處于起步階段,在技術(shù)和管理上仍需要下大功夫,解決實(shí)際存在的種種問題。先進(jìn)的電子電力技術(shù)的應(yīng)用需要技術(shù)的支撐,以提升設(shè)備的使用,提高資源利用率,是智能電網(wǎng)發(fā)展的核心因素。

本文作者:林濤工作單位:南京工程高等職業(yè)學(xué)校