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試論電力電子技術在智能電網(wǎng)中的應用研究方向論文
摘要：隨著社會的不斷發(fā)展與科學的不斷進步, 現(xiàn)代化的電力電子技術在智能電網(wǎng)中應用越來越廣泛, 其中通過信息化、數(shù)字化、自動化、互動化等方面作為智能電網(wǎng)的發(fā)展目標, 其技術在建設現(xiàn)代化的智能電網(wǎng)中占據(jù)著很重要的位置。本文以多個角度對其技術的運用進行分析探討, 以此來為技術方面的研究方向和發(fā)展預期作出新的展望, 旨在為其技術的相關研究提供新思路。
關鍵詞：智能電網(wǎng); 先進電力電子技術; 高壓直流; 電能質量;
隨著社會的不斷發(fā)展與科學的進步, 帶來的不僅僅是人類生活水平的提高, 還有全球資源日益枯竭與環(huán)境惡化問題, 電力作為人類生活中必不可缺的一種資源此時面臨著新課題和新挑戰(zhàn)。從目前的情況來看, 各國專家在對于電網(wǎng)未來是否能持續(xù)發(fā)展的問題已有了初步的發(fā)展規(guī)劃, 主要依靠現(xiàn)代信息、通信和控制技術, 來積極發(fā)展智能電網(wǎng), 這種規(guī)劃對于目前的電網(wǎng)發(fā)展方向具有可行性。在我國, 國家電網(wǎng)公司已規(guī)劃出了類似的發(fā)展目標, 通過立足自主創(chuàng)新的方式, 通過各級電網(wǎng)協(xié)調積極發(fā)展建設智能電網(wǎng)。因此, 對于這些問題, 我國的電網(wǎng)行業(yè)應對其重點研究, 并且將其制定為未來電網(wǎng)發(fā)展的重要戰(zhàn)略目標。
一、先進電力電子技術要適應智能電網(wǎng)的需求
(一) 大電網(wǎng)安全方面的需求供應。
目前, 相比較與我國的傳統(tǒng)電網(wǎng), 智能電網(wǎng)最大的優(yōu)勢便是通過互動系統(tǒng)來達到對環(huán)境的不同需求, 比如說在系統(tǒng)變化、用戶需求和環(huán)境變更的要求上要達到令人們滿意的程度, 因此, 電網(wǎng)要有極佳的反應能力與適應能力, 而這兩點正是目前國內電網(wǎng)所欠缺的, 剛好, 在智能電網(wǎng)中通過電力電子技術能有效解決這一問題。在我國目前的電網(wǎng)行業(yè)中, 大多數(shù)的先進電力電子技術的自主創(chuàng)新性形式多樣, 不單一。在HVDC、ACTS等相關產業(yè)中進行研發(fā)同時也取得了一些良好的效果, 因此, 對于智能電網(wǎng)的未來建設規(guī)劃, 必須引起足夠的重視, 同時, 對于先進電力電子技術在智能電網(wǎng)中的應用必須要有新的要求。
不同國外電網(wǎng)結構, 由于制度與技術的缺失, 導致我國對于網(wǎng)架結構意識比較薄弱, 在許多地方都存在著較為嚴重的問題, 尤其是在輸電、配電領域, 明顯還有著較大的提升空間, 但是我國對其卻極為忽視, 因此, 我國對于電網(wǎng)的建設發(fā)展必須要重點研究。根據(jù)世界各地的電網(wǎng)發(fā)展歷程來說, 電網(wǎng)發(fā)生了幾次重大的改革, 由最初的“家居電網(wǎng)”經(jīng)過改革演變成了目前的“大電網(wǎng)互聯(lián)”模式, 但是這些改革在我國實行的卻比較晚, 導致在許多問題上存在著技術的缺失, 并且由于電網(wǎng)的結構方式不同, 日趨復雜, 操作人員在對其運行控制上也有所不足, 同時, 由于我國個別地區(qū)頻繁發(fā)生自然災害, 對于電網(wǎng)的穩(wěn)定性及人的危害性有著極大的威脅, 近年來因自然災害而發(fā)生的電流擊中人體事件層出不窮, 因此, 在這種情況下, 必須對電網(wǎng)進行有效改革, 先進電力電子裝置恰恰能對系統(tǒng)進行調控, 同時, 由于先進技術在電網(wǎng)中有效應用, 使得電網(wǎng)的“自我恢復”能力增強, 在很大程度上節(jié)約了人力物力, 使得電網(wǎng)穩(wěn)定有效地為人們服務。
(二) 可再生能源有效利用方面的需求。
我國陸上風能和光伏發(fā)電資源較為稀薄, 部分處于我國西南地區(qū), 根據(jù)專家的預測, 在二零二零年的時候, 我國年風在其地區(qū)的電將達到100~150GW、而光伏發(fā)電將達到20GW規(guī)模, 聽起來有點不可思議, 但卻真實并且有依據(jù)可言, 其中主要原因便是使用風力發(fā)電與太陽能, 將其集中起來, 能開發(fā)出若干千萬千瓦級基地, 在一定程度上來說, 為我國的可再生資源的持續(xù)利用帶來了不小的進步。因此, 對于電網(wǎng)也就提出了更高的要求, 特別是在其安全穩(wěn)定運行方面。通過使用先進的電力電子技術, 不僅能保證可再生能源發(fā)電的大規(guī)�；�, 同時使電網(wǎng)對可再生能源具有容納性和適應性也有了很大的幫助。
二、對先進電力電子技術在智能電網(wǎng)中應用研究方向和發(fā)展預期
對于我國的的電網(wǎng)行業(yè)來說, 目前主要的難題便是如何建設智能電網(wǎng), 而先進電力電子技術智能化是建設的關鍵, 同時也是未來的主要發(fā)展方向。對于我國來說, 先進電力電子器件的系統(tǒng)控制器對于HVDC技術和FACTS技術幫助也會越來越大, 是其技術日趨成熟的重大轉折點, 并且能夠在現(xiàn)有輸電線路情況下, 加大傳輸容量和安全穩(wěn)定性。從另一方面來說, 電能質量調節(jié)技術的發(fā)展對于智能化輸電配點網(wǎng)絡將更具字適性與恢復性。使其日益成熟的能量轉換技術能夠在風電并網(wǎng)得到廣泛應用, 通過這些因素為我國構建成一個強大的電網(wǎng)。
三、在智能電網(wǎng)中對電能質量技術的應用
隨著社會的不斷發(fā)展與科學的不斷進步, 人們在工業(yè)方面對于有電力的需求不斷增加, 在國外, 人們對于電能質量技術方面的研究很早便開始了, 對其相關技術有著很深的理解, 比如說對有源電力濾波器, 動態(tài)電壓調節(jié)器等在電網(wǎng)中的使用。由于我國對電能質量研究只是處于基礎階段, 因此, 對于許多技都比較尚缺, 像性能更佳的新型補償?shù)燃夹g目前還處于基礎研究階段。
在電能質量技術方面, 我國對于這類技術在智能電網(wǎng)中的應用研究不夠嚴謹, 比方說建立的便是一套完善的電能質量評估制度, 從此來對智能電網(wǎng)“優(yōu)質經(jīng)濟”有效運行。比如說在電氣化鐵道平衡供電技術方面的實現(xiàn)、統(tǒng)一電能質量控制器、優(yōu)質電力園區(qū)的優(yōu)化。同時, 為滿足廣大用戶, 應該統(tǒng)一電能質量控制器, 同時, 通過蓄電池的充放電調節(jié)能夠讓用戶在使用時自身去控制電量, 以此為用戶帶來方便, 以此創(chuàng)造更多的經(jīng)濟效益。
四、在智能電網(wǎng)中能量轉換技術的應用
從目前社會電網(wǎng)發(fā)展方向來看, 人類已經(jīng)開始重視低能耗、低污染、低排放的低碳經(jīng)濟, 而這也是社會發(fā)展的基礎與前提, 電能量轉換技術的創(chuàng)新及應用便是其中的重中之重。目前, 人類已經(jīng)開始節(jié)制對資源的無限開采了, 而對于一些可再生資源卻無比重視, 比如說風能、太陽能等可再生能源, 由于國外對于該技術的研究很早便開始進行了, 所以其技術方面比較先進, 我國只是根據(jù)國外的研究方向的碎點或是自身的理解對其進行研究, 所以在許多技術方面存在著不足, 就目前國內的情況而言, 其研究的主要方向還是對于風電場的并網(wǎng)技術研究, 與先進國家相比, 我國對能量轉換技術的研究只是處于起步階段, 未來還有一段很長的路要走。
五、結語
對于我國來說, 在智能電網(wǎng)中大規(guī)模的實行先進電力電子技術不僅可以強化、優(yōu)化電網(wǎng)的特色功能, 同時在再生能源問題上也有著很大的幫助。對先進電力電子技術的研究是目前我國建設智能電網(wǎng)的重要基礎。所以, 對于如何促進先進電力電子技術在電網(wǎng)的應用, 是國內電網(wǎng)行業(yè)值得思考的一大難題, 這不僅關系到我國智能電網(wǎng)長遠發(fā)展目標, 同時關系到我國未來的經(jīng)濟發(fā)展情況。
參考文獻
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