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简析电网电力电子技术在智能电网中运用

收藏本文 2024-02-17 点赞:29418 浏览:133990 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:作为应用于电力领域的电子技术,电力电子技术以电力变化为主要研究内容,在电力系统中有着非常广泛的应用。智能电网作为未来电网的发展方向,在对能源节约和环境保护方面发挥着举足轻重的作用,但是还有很多方面需要完善和丰富,而电力电子技术在智能电网中的应用将为问题的解决提供新的手段。
关键词:电力电子技术 智能电网 应用
1007-9416(2013)02-0090-01
近年来受到能源、环境、经济和政治等因素的因素,我国电力系统正在进行一场深刻的变革,如何构建可靠、安全、环保和灵活的电力系统已经成为研究热点。为了解决这一难题,我国开始大力推进智能电网的研究和发展,此时研究电力电子技术在智能电网中的应用,对于不断完善目前的电网功能并逐步向智能电网趋近,有着十分重要的现实意义。

1 电力电子技术的研究内容

1.1 功率半导体器件

功率半导体器件又称为电力电子器件,是用于电能变换和电能控制电路中的大功率电子器件,可分为半控型器件、全控型器件和不可控型器件。其中,半控型器件的晶闸管为半控器件,承受电压和电流容量在所有器件中是最高的;全控型器件又可分为电流驱动型器件和电压驱动型器件;不可控型器件的电力二极管为不可控器件,其工作原理和结构都比较简单,可靠性较高。

1.2 电力电子电路的控制

作为利用功率半导体器件来变换和控制工业电能的大功率电子电路,电力电子电路的控制对象是工业电能,旨在最大限度的降低能量损耗。功率半导器件的工作需要处于开关状态来降低电路内耗,故电力电子电力实质上是一种大功率的开关电路,利用微弱信号来对电能进行控制。

1.3 电力电子变换器的主电路

以功率半导体器件为核心,电力电子变换器的主电路采用不同的电路拓扑结构和控制方式来实现对电能的变换和控制。变换器主电路拓扑结构实质就是将有源和无源功率半导体器件按照一定规律排列而成的电路,拓扑优化就是在变换器的设计中,通过合理选择和确定网络中各元件的位置,来实现高频化、高频率、高功率因数和低变换损耗。

2 我国智能电网的优势分析

智能电网的优势体现在以下方面:向用户提供实时的电价信息,利用多种方案的定时定价政策来引导用户形成良好的用电习惯,确保电价的优化运行;兼容所有的发电和储能方式,极大地提高了对可再生能源的利用效率;促进电力市场交易主体向多元化方向发展,从而促进电能产品的多元化和怎么写作水平的提高;能够及时对故障进行查找和检修,提高对自然灾害和突然袭击的反应能力;提高电能质量,可以让用户对多种质量/方式进行选择;使用先进的控制、信息和测量技术,能够优化资产并降低线损。

3 电力电子技术在智能电网中的应用

3.1 高压直流输电技术在智能电网中的应用

在现代直流输电系统中,只有输电环节是直流电,发电系统和用电系统仍然是交流电。交流电在输电线路的送端经换流变压器送到整流器,将其变为高压直流电后送上直流输电线路,直流电通过输电线路送到受端换流站的逆变器,将高压直流电又转变回交流电,在经过环流变压器将电能输送到交流系统。
高压直流输电技术对于远距离输电具有独特的优势,发生故障时对电网产生的影响较小,因此特别适合用于长距离点对点的大功率输电。将高压直流输电技术应用于智能电网,能够满足智能电网远距离和大容量输电的要求,并且有助于解决清洁能源上网稳定性问题。

3.2 柔流输电技术在智能电网中的应用

柔流输电技术是实现新能源和清洁能源大规模并网的关键性技术,其综合了现代微电子技术、电力电子技术、控制技术和通信技术,实现对交流输电的灵活快速控制,能够极大地提高电力系统的可靠性和反应速度,提高电网的输送能力。
我国的智能电网以特高压输电为基础,因此需要对新能源和清洁能源的隔离和接入进行综合考虑,这使得柔流输电技术近年来受到了越来越多的关注和重视。通过将现代控制技术和柔流输电技术相融合,智能电网能联系调节控制各种电力系统参数,极大地降低线损,确保安全和稳定的输送电能。

3.3 智能开关技术在智能电网中的应用

智能开关技术是在电流或电压的指定相位断开或闭合电路。智能开关包括壳体、总电源开关和多个分开关,其中总电源开关具有过压和总过流保护作用,多个分开关为整体结合式,具有过流和防触漏电保护功能,能够充分保证用电的安全和可靠,保护家用电器及用电仪器和设备不受损坏。随着智能电网建设的推进,高品质和高性能开关设备也随着信息传感技术、计算机技术和微电子技术等的发展日益智能化。

3.4 高压变频技术在智能电网中的应用

高压变频技术最大的优势就是节电率一般可达到30%,缺陷是成本较高且容易产生高次谐波污染,将其应用于电力系统,节能效果特别明显,是工业用户实现节能减排的主要手段。国内高压变频器生产厂商多采用功率单元串联多电平技术,其他一些结构形式的高压变频器也在发展之中,如混合结构技术和中压三电平技术,它们具有工艺密度高、结构紧凑、控制灵活和四象限运行的优势,是未来高压变频技术的发展方向。

3.5 需求侧技术在智能电网中的应用

需求侧技术又称为用户电力技术,是指以用户对电力可靠性和电能质量要求为依据,将大功率电力电子技术和配电自动化技术综合起来,为用户提供其特定要求的电力供应技术。
近年来电力负荷

源于:期刊论文www.udooo.com

与日俱增,电力行业必须在满足经济和社会对大量能源需求的基础上,满足越来越高的环保要求。需求侧技术和大功率电力电子技术,能源确保清洁能源并网和解决故障限流保护问题,为解决上述问题提供了新的思路和方法。
4 结语
智能电网的建设有着积极的经济效益和社会效益,有助于对环境和资源的保护,有助于我国可持续发展战略的实施,然而目前我国智能电力建设的过程中仍然存在不少问题,这就需要我们对电力电子技术和信息管理技术等进行深入探讨,确保智能电网建设的顺利开展。
参考文献
常泳.智能电网涉及的关键技术分析[J].价值工程,2010,29(9).
肖世杰.构建中国智能电网技术的思考[J].电力系统自动化,2009,33(9).
[3]王立谦,朱明清.浅谈智能电网的现状与发展[J].黑龙江科技信息,2011(19).

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