电网电力电子技术

电网电力电子技术（共12篇）

电网电力电子技术 篇1

1 馈线保护技术

随着我国经济的快速进步与不断发展, 电力使用者对于用电的依赖性能不断升高, 对于配电网工作来讲最为关键的是供电的稳定性及可靠性能, 其中, 配电网馈线保护的关键作用是提升供电电能质量及供电可靠性能的关键。馈线保护技术实现方式一般包括以下几方面:

1.1

传统电流保护在继电保护措施当中, 电流保护是根本性的一种技术保护方式。考虑到经济因素的影响, 配电网馈线保护将大规模的运用到电流保护上。因配电线路往往比较短, 为此, 配电网不会有缺乏稳定性能的问题出现。为保证电流选择性能, 挑选合适的时间来开展线路保护工作。一般所运用的电流保护方法有:反时限电流保护和三段电流保护。传统电流保护方法非常的便捷、灵活度高、价格便宜, 能够很好的提升电流保护的可靠性能, 促使重合闸性能的提高以及小电流接地选线功能。

要想顺利的实现电流保护其首要的条件是把所有的馈线看到一个独立的个体。在有馈线故障发生之后, 把所有的线路彻底切断。此做法将严重的对那些非故障区供电的恢复进行科学的考虑, 将严重的影响了供电的可靠性能。除此之外, 因凭借延长时间而实现电流的保护, 会造成一些线路因故障发生被切断的时间加长, 对机械设备的使用时间带来巨大的影响。

1.2 馈线自动化保护技术包括:

馈线自动化及配电治理系统两大方面的内容。其中, 馈线自动化可以对馈线信息进行及时采集及掌控, 同时进行有关馈线保护。通信技术是馈线自动化的重心, 如果想实现对整个配电网的数据采集及有效掌控就一定要以通信为其根本性因素, 这样才能够实现配电SCADA、配电高级应用 (PAS) 。

基于馈线自动化保护技术是在通信馈线自动化方案掌控基础之上形成的, 是以集中掌控为重点, 有效结合了电流保护、RTU遥控及重合闸等多种方式, 能够在较短的时期能消除所存在的故障, 成功的实现在数秒之内对故障发生区域进行隔离, 在几分钟左右将供电系统恢复到正常的状态。在配电网自动化系统中, 我们可安装质量监测及相关补偿装置, 以此实现对电能质量全面的科学控制。

2 现代馈线保护

馈线自动化纵使能够很好的实现对馈线的保护, 但紧随着配电自动化技术的不断进步与现实中的实际运用, 针对配电网保护的最终目的也随之产生了很大的改变。刚开始的配电网保护是在投入最小成本的前提下进行的线路保护, 同时切除馈线存在的故障, 但由于当下对于供电可靠性能的提高, 再加上目前出现的低成本重合器, 可以很好的实现对形成的故障进行隔离, 同时在特定时间内将供电恢复到正常状态。

随着配电网自动化的实际运用, 馈线保护能够很好的进行远方通信进行集中控制的一种馈线自动化方式。在发挥配电自动化功能的前提下, 配电网通信技术开始受到越来越多的关注。目前我国的通信技术方式主要有光纤通信, 具体包含:光纤环网和光纤以太网两种方式。而建立在光纤通信基础上的馈线保护系统通常由几下三方面组成: (1) 电流保护故障切断; (2) 集中式的配电主站或子站遥控FTU顺利实现故障分离; (3) 集中式的配电主站或子站遥控FTU对非故障区进行供电恢复。

现代馈线保护方式其实是对自动化装置未进行选择的前提下进行的供电恢复。比如可以有效的处理馈线故障发生时候的选择性保护动作, 这样能够在很大程度上提升馈线保护功能, 成功的将故障排除。在进行馈线保护过程当中需在馈线上安装多种保护装置, 采用快速的通信技术, 成功实现选择性的故障隔离。这种方式很好的体现了馈线保护系统的基本理念。

3 馈线系统保护技术

3.1

馈线保护技术系统原理是实现馈线成功保护的先决性条件, 其包括: (1) 快速通信技术; (2) 掌控目标主体的断路器; (3) 终端保护装置。

以往进行的高压线路保护中的高频保护与电流保护大都是依靠快速通信技术来实现的一种保护方式, 只有在两个以上的通信装置下才能够成功的实现馈线系统保护工作。

3.2

系统保护速度及所进行的后备保护都是为了确保馈线保护的可靠性, 馈线保护系统前端UR1位置设置限时电流保护, 建筑设定在0.2秒以内, 这就要求所进行的馈线保护一定要在0.2秒以内成功对故障进行隔离。

对于系统保护时间的限制, 则要求其在20ms之内准确的判断出于故障相关的所有信息, 同时启动通信系统。光纤通讯时速非常快, 兼顾到重复发送的各方面信息, 相近的保护单元进行通信的时间通常规定为小于30ms。断电器工作的时间需掌控在40ms~100ms以内。只有这样, 通信过程中才能够在特定的时间内顺利的完成所有系统保护工作。

3.3

馈线系统保护的使用实则是对以往高压线路保护系统的继续运用, 由于配电网通信客观条件的支持, 将会促使馈线系统保护达到一个非常理想的状态。这样将会促使馈线保护性能得到很大程度的提升。馈线系统保护运用通信实现其保护性能的选择, 把故障隔离、重合闸、恢复故障等方面工作顺利完成。为此, 馈线系统保护具有以下四方面的独特优势: (1) 短时间解决故障问题, 不需要多次的重合; (2) 短时间断开故障, 提升电动机符合电能质量; (3) 直接把故障隔离在故障区域之内, 不会对非故障区域形成任何影响; (4) 在其性能发挥之后放入馈线保护装置, 完全在不需要配置主站及子站的情况下就能够完成馈线保护。

4 未来保护技术

断电保护系统的发展到目前为止已经经历了:电磁型———晶体管型———集成电路型———微机型四个阶段。断电保护系统中的快速通信技术目前已经得到了大范围运用, 逐渐促使断电保护系统获得很大程度的进步与发展。其具有超强的计算性能, 以及强大的通信能力。目前已经得到了很大范围的运用, 这在一定程度上逐渐促使断电保护系统获得有效发展。断电系统保护是在快速通信基础上形成的一种广义的线路保护系统。

电流保护、距离保护及主设备保护都是通过采集当地信息的一种保护形式。巧妙的运用局部电量对故障进行的切断。线路保护是采用快速通信技术针对不同位置所产生的故障信息进行相互交换。在最近几年逐渐形成的分布式母差保护是采用快速通信网络技术所实现的多种装置之间的协同动作, 是追随供电保护系统运用之后的一个更大程度的提升。这种协同保护装置能够很好的改良保护相互间的有效配合, 来使得电力保护区域处于最佳的保护状态, 这种最佳的协同状况不单单能够确保各装置间的协同合作, 还能够实现最佳的保护。当下, 在输电网当中逐渐形成了以GPS动态稳定系统和分散式行波测距系统相结合的配电网保护系统。为此, 配电网馈线保护系统在不久的将来必然会运用在电网电力技术当中。

5 结束语

随继电保护系统之后形成的快速通信技术是未来电网电力技术的一个全新的发展技术。随着对配电网技术进行的不断更新, 及配电网自动化技术的进步, 电网系统保护技术一定会得到有效的运用。本文针对馈线保护系统原理进行了相关的浅析, 该种保护原理对提升供电系统的可靠性能有着重要的意义。而系统保护分布式性能也必然会促使配电自动化性能得到很大程度的提升, 是一种具有无限发展空间的馈线自动化新原理。

摘要：在电网电力技术当中, 配电自动化技术是在进行配电网改造当中所使用的一项重要性技术。配电自动化技术包含:馈线自动化和配电治理量系统两大类, 其中, 通信技术是配电自动化技术的关键方面。本文针对电网电力技术方面的问题进行浅析, 望有一定的参考性价值。

关键词：电网,电力,技术

参考文献

[1]金哲.节电技术与节电工程[M].中国电力出版社, 1999, 7.

[2]孙琴梅.工厂供配电技术[M].化学工业出版社, 2006, 1.

[3]贾振航, 姚伟, 高红.企业节能技术[M].化学工业出版社, 2006, 3.

电网电力电子技术 篇2

题 目 智能电网技术 专 业 电力系统及其自动化 班 级 研1015 学 生 杨晓玲 学 号 1043010983

2011 年

智能电网技术

--关于15kV SiC IGBT的发展及其对电力应用的影响

摘要： 虽然硅晶体电力设备应用于电力电子工业已经有50多年，但是以硅为基础的技术在功率处理和频率转换方面已受到限制。SiC有着击穿电场特别强，电子饱和漂移速度快，热导率高，耐高温等优势，特别适于制作高频、高速、高压、高功率器件。本文详细介绍了具有高压高频耐高温的SiC IGBT的出现将会对电力应用产生巨大的影响，并着重介绍了基于15kV SiC IGBT的固态变压器的优点。

引言

Si功率半导体器件的发展经历了如下三代[1]：

第一代——Si双极晶体管(BJT)、晶闸管(SCR)及其派生器件。

功率晶闸管用来实现大容量的电流控制，在低频相位控制领域中已得到广泛应用。但是，由于这类器件的工作频率受到dV/dt、di/dt的限制，目前主要用在栅关断速度要求较低的场合(在kHz范围)。在较高的工作频率，一般采用功率双极结晶体管，但是对以大功率为应用目标的BJT，即使采用达林顿结构，在正向导通和强迫性栅关断过程中，电流增益P值一般也只能做到

第二代——功率MOSFET。

MOSFET具有极高的输入阻抗，因此器件的栅控电流极小(IG—100nA数晕级)。MOSFET是多子器件，因而可以在更高的频率下(100kHz以上)实现开关工作，同时MOSFET具有比双极器件宽得多的安全工作区。正是因为这些优点，使功率MSOFET从80年代初期开始得到迅速发展，已形成大量产品，并在实际中得到广泛的应用。

但是，功率MOSFET的导通电阻以至于跨导gm比双极器件以更快的速率随击穿电压增加而变坏，这使它们在高压工作范围处于劣势。

第三代——绝缘栅双极晶体管(IGBT)。

它是一种包括MOSFET以及双极晶体管的复合功率半导体器件，兼有功率MOSFET和双极晶体管的优点。自1982年由美国GE公司提出以来，发展十分迅速。

商用的高压大电流1GBT器件仍在发展中，尽管德国的EUPEC生产的6500V／600A高压大功率IGBT器件已经获得实际应用，但其电压和电流容量还不能完全满足电力电子应用技术发展的需求，特别是在高压领域的许多应用中，要求器件的电压达到10kV以上，目前只能通过IGBT串联等技术来实现。

1、SiC IGBT的优势

SiC是一种具有优异性能的第三代半导体材料，与第一，二代半导体材料 Si和GaAs相比，SiC材料及器件具有以下优势：

(1)SiC的禁带宽度大(是Si的3倍，GaAs的2倍)，本征温度高，由此SiC功率 半导体器件的工作温度可以高达600℃。

(2)SiC的击穿场强高(是Si的10倍，GaAs的7倍)，SiC功率半导体器件的最高工作电压比Si的同类器件高得多；由于功率半导体器件的导通电阻同材料击穿电场的立方成反比，因此SiC功率半导体器件的导通电阻比s i的同类器件的导通电阻低得多，结果其开关损耗便小得多。

(3)SIC的热导率高(是Si的2.5倍，GaAs的8倍)，饱和电子漂移速率高(是si及GaAs的2倍)，适合于高温高频大功率工作。SiC同Si一样，可以直接采用热氧化工艺在表面生长热Si02，由此可以同Si一样，采用平面工艺制作各种SiC MOS相关的器件，包括各种功率SiC MOSFET及IGBT。与同属第三代半导体材料的ZnO，GaN等相比，Sic已经实现了大尺寸高质量的商用衬底，以及低缺陷密度的SiC同质或异质结构材料，它们为Sic功率半导体器件的产业化奠定了良好的基础。

如上所述，尽管Si功率半导体器件经过半个世纪的发展取得了令人瞩目的成绩，但是由于Si材料存在难以克服的缺点，它们使Si功率半导体器件的发展受到极大的限制。首先，Si较低的临界击穿场强Ec，限制了器件的最高工作电压以及导通电阻，受限制的导通电阻使Si功率半导体器件的开关损耗难以达到理想状态。Si较小的禁带宽度Eg及较低的热导率入，限制了器件的最高工作温度(200℃)及最大功率。为了满足不断发展的电力电子工业的需求，以及更好地适应节能节电的大政方针，显然需要发展新半导体材料的功率器件。IGBT的新发展方向之一是SiC IGBT【2】。

具有高压高频耐高温的SiC IGBT的出现将会对电力应用产生巨大的影响，首先，以前认为不切实际的观念现在已经成为可能，例如，固态变压器（SST）的观点取代了传统的60HZ分布式变压器。固态变压器的不仅是一台变压器，而且故障电流限制器，一个无功补偿器，并凹陷恢复。这些优点使固态变压器非常有希望应用在未来的动力系统中。虽然SST有很多优点，比如重量轻，体积小，整功率因数等，但是现在SST已经没有发展空间，因为硅晶体半导体设备的转换频率已受到限制。随着15KV,5KHZ的转换频率SiC IGBT的发展，SST将会成为事实，就像20世纪70年代和80年代，开关式电源取代60HZ变压器成为功率转换的标准。固态变压器关键是减小传统变压器的大小和重量。这要通过增加的DCSiC的经验参数，15-kV SiC电压动态雪崩崩溃发生图5所示。SiC IGBT发生动态崩溃点的功率密度约为7 mW/cm2，这比高电压硅器件的理论值超过了20倍。该动态雪崩击穿和关断I-V轨迹曲线在一个正常的运行状态发生的对比表明碳化硅IGBT具有强大的关断功能。结合了开关损耗低，速度快的优势，SiC IGBT强大的关断能力，使他们更适合在高电压电力电子当中应用。

图5 15kV SiC IGBT的静态雪崩击穿，动态雪崩击穿起始线及其典型的关断电流-电压轨迹曲线的比较

3、总结

在未来的发电和配电系统中，很可能涉及更多可再生能源资源和电网的分布。电力发电和存储互连或微电网并网，需通过一个新的能源分配和能源网络。能源互联网将具有双向的能量流的控制能力，使其能够提供重要的即插即用功能和隔离故障的用户端系统。对于具有高电压，高频和高温操作能力的大功率半导体器件的需求是能源互联网所必需的。

SiC IGBT已经广泛应用于中压牵引电机的驱动和传统配电系统。由于SiC材料的优越性能 作为有广泛应用前景的后硅器件，能够突破硅材料的理论局限。大量研究表明，15kV SiC IGBT与 Si器件相比，具有功耗低、开关速度快和关断可靠等优点。因此，在未来电力电子应用中，高压SiC IGBT 是一项具有应用前景的技术。

4、名词解释

1、固态变压器

固态变压器又称电力电子变压器（Electronic Power Transformer，EPT），是一种将电力电子变换技术和基于电磁感应原理的高频电能变换技术相结合，实现将一种电力特征的电能转变为另一种电力特征的电能的静止电气设备。与常规变压器相比，EPT有很多优点，其突出特点在于可以实现原方电流、副方电压以及功率的灵活控制。EPT应用于电力系统后将会改善电能质量，提高系统稳定性，实现灵活的输电方式以及电力市场下对功率潮流的实时控制。

2、禁带宽度

禁带宽度(Band gap)是指一个能带宽度(单位是电子伏特(ev))，固体中电子的能量是不可以连续取值的，而是一些不连续的能带，要导电就要有自由电子存在，自由电子存在的能带称为导带（能导电），被束缚的电子要成为自由电子，就必须获得足够能量从而跃迁到导带，这个能量的最小值就是禁带宽度。

3、软开关技术

软开关技术是使功率变换器得以高频化的重要技术之一, 它应用谐振的原理, 使开关器件中的电流(或电压)按正弦或准正弦规律变化。当电流自然过零时, 使器件关断(或电压为零时, 使器件开通), 从而减少开关损耗。它不仅可以解决硬开关变换器中的硬开关损耗问题、容性开通问题、感性关断问题及二极管反向恢复问题, 而且还能解决由硬开关引起的EMI 等问题。

当开关频率增大到兆赫兹级范围, 被抑制的或低频时可忽视的开关应力和噪声, 将变得难以接受。谐振变换器虽能为开关提供零电压开关和零电流开关状态, 但工作中会产生较大的循环能量, 使导电损耗增大。为了在不增大循环能量的同时, 建立开关的软开关条件, 发展了许多软开关PWM 技术。它们使用某种形式的谐振软化开关转换过程,开关转换结束后又恢复到常规的PWM 工作方式,但它的谐振电感串联在主电路内, 因此零开关条件与电源电压、负载电流的变化范围有关, 在轻载下有可能失去零开关条件。为了改善零开关条件, 人们将谐振网络并联在主开关管上, 从而发展成零转换PWM 软开关变换器, 它既克服了硬开关PWM技术和谐振软开关技术的缺点, 又综合了它们的优点。目前无源无损缓冲电路将成为实现软开关的重要技术之一, 在直流开关电源中也得到了广泛的应用。

5、我的见解

SiC电力设备可以处理3倍多的功率，同时转换速度比传统的快几倍。在高频率运行时大量功率的损失导致自身发热，使得运行温度更高（大约在225 C左右），所以功率处理和频率转换能力随之提高。因此具有高压高频耐高温的SiC IGBT的出现将会对电力应用产生巨大的影响。

固态变压器具有以下优点：1)体积小，重量轻，无环境污染；2)运行时可保持二次侧输出电压幅值恒定，不随负载变化，且平滑可调；可保证一次侧电压电流和二次侧电压为正弦波形，且一二次功率因数可调；变压器一二次电压、电流和功率均高度可控；兼有断路器的功能，大功率电力电子器件可瞬时(μs级)关断故障大电流，也无需常规的变压器继电保护装置。虽然固态变压器具有很多优点，但是因为硅晶体半导体设备的转换频率已受到限制，固态变压器已经没有什么发展空间，但是随着15kV,5kHZ的转换频率SiC IGBT的发展，SST将会成为事实。

由于SiC功率半导体器件在电力电子应用领域具有节电节能及减小体积方面的巨大优势和应用前景，所以研究其具有极为重要的意义。随着SiC材料及器件工艺的不断进步，SiC功率器件的价将不断下降，SiC功率器件在电力电子工业 中的推用也将是必然的趋势，因此，SiC功率器件的发展前景是十分美好及友人的。

参考文献

【1】SiC功率半导体器件的优势及发展前景，中国科学院半导体研究所，刘忠立 【2】IGBT技术发展综述，南京电子器件研究所，叶小剑，邹勉，杨小慧

电网电力电子技术 篇3

【关键词】先进；电力电子技术；智能电网；应用领域

随着经济的发展、社会的进步、科技和信息化水平的提高以及全球资源和环境问题的日益突出，电网发展面临着新课题和新挑战。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.智能电网对先进电力电子技术的需求

1.1电力电子技术是智能电网的助推器

以灵活的交流输电技术、高压直流输电技术、轻型高压直流输电技术、定制电力技术和能量转换技术为典型的先进电力电子技术越来越广泛地应用在我国电网中，它是建设统一智能电网的重要基础和手段。先进的电力电子技术智能化是建设智能电网的关键所在，也是今后世界各国电力系统电力电子技术发展的主要走向。从我国电网的基本情况考虑，各种基于电力电子器件的系统控制器将得到更广泛的应用。

1.2可以促进可再生资源的有效利用

大规模、分散性的可再生资源所固有的间歇性、不确定性等问题，对电网的安全稳定运行提出了更高的要求。通过对智能电网的建设，利用先进的电力电子技术，保证可再生资源发电的大范围、分布式接入和远距离送出，可以实现再生资源发电的调度和控制，是促进可再生资源发展的前提条件，为利用清洁型能源、有效应对全球气候变化打下了坚实的基础。

1.3可以改善电网中电能质量和满足电力市场的需求

采用先进的电力电子技术和装置，可以有效的治理电能质量，提高电网的配电效率和供电方之间的交互作用，当今电能质量问题的凸现与电力电子技术密不可分，这就决定了当今电能质量控制必须在与电力电子技术应用相应的控制精度、响应速度水平上进行，要做到这一点，还是必须要依赖于电力电子技术的支撑。

2.先进电力电子技术在智能电网中的应用

电力电子技术具有提高电网配置水平，最大限度的发挥电网高效输电功能，缓解我国电力分配不均的优势，所以在智能电网中具有很大的发展优势。

2.1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。在输电线路的送端，交流系统的交流电经换流站内的换流变压器送到整流器，将高压交流电变为高压直流电后送入直流输电线路。我国高压直流输电技术在远距离输电中得到广泛应用，今后我国还将在大水电基地和大煤电基地的超远距离、大容量送出工程中继续大力发展和建设特高压直流输电工程。超高压直流输电技术在远距离大容量输电、异步联网、海底电缆送电等方面具有很大的优势。

2.2柔性直流技术在智能电网中的应用

柔性交流输电技术是新能源、清洁能源的大规模接入电网系统的关键技术之一，综合电力电子技术、微处理和微电子技术、通信技术和控制技术而形成的用于灵活快速控制交流输电的新技术。柔性直流输电系统的换流器采用自换相方式，可四象限运行且有功、无功功率独立进行控制，由于中国智能电网以特高压输变电为基础，且需要综合考虑新能源的接入、分布式能源的隔离等技术，以电力电子为主要特征的柔性输电系统需求增长迅速。

2.3能量转换技术在智能电网中的应用

低能耗、低污染、低排放的低碳型经济是未来社会的发展趋势，其核心之一就是能量转换技术的创新及应用。风能、太阳能等可再生能源的利用已成为当今国际上能量转换技术的热点研究内容。能量转换技术在智能电网中应用的技术发展趋势是风能、太阳能等可再生能源的利用以及大规模间歇性电源与微网等并网运行。为了与智能电网的发展相适应，需要建立合理的电源结构和布局，这就依赖于先进的能源转换技术，构建坚强的实体电网，提高电网的资源优化配置能力，基本实现新能源的发电标准化接入及与电网运行的互动化。

2.4电能质量技术在智能电网中的应用

电能质量技术在智能电网中的应用，首先要建立起完善的电能质量评估方法和等级划分体系，并基于供用电接口的经济性分析，分别建立内部技术等级评估体系与用户经济性评估体系，健全相关政策、法规。由电能质量问题造成的损失很严重，电能质量问题需要综合治理、合作治理。改进控制器可以实现电能质量综合治理。采取合理的电能质量技术、统一电能质量控制器能确保重要用户的电能质量， 可以实现智能电网的高效运行和有效利用，从而带来经济效益，此项技术在配电网中拥有广阔的应用前景。

3.先进电力电子技术的研究方向和发展预期

电力电子技术是一门新兴的应用于电力领域的电子技术，就是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术，我国电力电子产业目前和未来一段时间均处于高速发展时期，市场前景十分广阔。高频化、集成化、标准模块化和智能化是电力电子器件未来的主要发展方向，促进先进电力电子技术的进步，是保障我国电网长远发展的重要战略任务。智能电网是由发电、输电、变电、配电、用电、调度等环节组成的有机整体。将电力电子技术与现代控制技术相结合，通过对电力系统参数的连续调节控制，从而大幅降低输电损耗、提高输电线路输送能力和保证电力系统稳定水平。

4.结语

先进电力电子技术可以强化、优化电网，保障大电网安全稳定，促进可再生能源的有效利用，改善电网电能质量。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，智能电网是信息化技术、电力电子技术和控制技术在电力系统中的综合应用。

【参考文献】

[1]常泳.智能电网涉及的关键技术分析[J].价值工程，2010，29（9）.

[2]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）.

智能电网电子电力技术的应用 篇4

1 智能电网采用电子电力技术的必要性和重要性

1.1 优化配置电网系统, 提升电网安全系数

我国能源资源和用电需求地理分布上极不平衡, 决定了我国必须走远距离、大规模输电和全国范围优化能源资源配置的道路。目前, 尽管我国的电子电力技术日趋成熟, 应用领域扩展, 但是配电不足、交流输电装置欠缺等问题突出。自然、地质和气候等灾害严重制约着电网的安全性, 因此, 电力行业的发展需要采用先进科学的电力装置调节电力系统, 增加电网建设, 形成全国联网的交直流互联电网, 排除电网故障的频发, 提升智能电网自身的修复性、配电能力和对故障的敏感度。

1.2 满足国家发展对电能的需要, 实现节能减排

近年来, 社会主义市场经济快速发展, 人民生活水平提高、国家工业化程度加强, 对电能的数量和质量需求逐年递增。对我国电能质量造成影响的主要原因有光伏电站、风电场的并网, 据统计由于电能质量不达标, 造成的经济损失已非常严重。采用电子电力技术和转换设备对智能电网实行调控, 对于改善电网电能质量、提高电能利用效率具有重要作用。电子电力技术的应用, 能够节能15%~38%, 面临我国能源和电能分布不均, 电力系统难以适应清洁能源跨越式的发展情况, 电子电力技术在智能电网中的应用, 能够利用电子电力技术装置从发电、输电、变电、配电的全流程最大限度的实现节能减排。

2 智能电网采用电子电力技术的应用措施

2.1 应用交换虚拟电路技术, 促进智能电网的稳定性

交换虚拟电路技术, 信息包交换虚拟线路面向连接的网络中, 在2台计算机之间连接。在电力系统中, 是1种方便灵活的交流输电装置, 它能够对电力系统的电压实行有效调节, 为直流换流器提供无功功率, 以保证电压的稳定和增加系统输送点的能力。同时可以对整个电力系统低频振荡的阻尼进行加强。

交换虚拟电路技术是提高我国智能电力系统的安全性、稳定运行、规避电网输电配电弊端的重要技术。它具有无功补偿功能, 能够提高智能电网电能质量, 改善电网的浮动性, 提高智能电网的安全性和输电、配电能力。

2.2 应用晶闸管控制串联电容器补偿技术, 提高智能电网电力输送能力

晶闸管控制串联电容器补偿技术, 是可控串联补偿技术的实现方案之一。它通过采用金属氧化物限压器, 阻尼器、电容器等能够有效地控制次同步谐振, 降低智能电网输电中电能的过度消耗, 提升智能电网的电能输送能力, 从而使整个智能电网系统得到优化管理。

我国是世界上为数不多的能够独立研制并使用晶闸管控制串联电容器补偿技术的国家。早在2004年, 我国第1个晶闸管控制串联电容器补偿技术工程在甘肃建成。此后, 世界中最大的晶闸管控制串联电容器补偿技术工程, 在我国已经投入使用, 对提高智能电网电力输送能力发挥了重要的作用。

2.3 应用无功损耗和变负荷调速技术, 实现智能电网节能

在智能电网中, 应用无功损耗技术重点是对变压器和电动机的运转功率进行调节, 保证系统平稳的运行环境, 降低设备的消耗。变负荷调速技术的使用, 主要是把该技术放入电动机中, 通过控制电动机调节速度, 有效的节约能源。2大技术对出现大规模的电能供应不足、停电现象或者由于设备运转不畅问题造成的智能电网瘫痪等方面起到节约资源、降低能耗的作用。

3 总结

本文通过对电子电力技术在智能电网中应用的意义和措施进行简要的探究, 由此了解到在智能电力系统中应用电子电力技术, 能够保证智能电网安全稳定运行, 优化电网结构, 提高电能质量和供电量, 节约能源。因此, 积极落实“十二五”信息规划内容, 加大电子电力技术在智能电网中的应用, 为我国国民经济、环境资源、电力行业的发展提供助力。

摘要：随着我国科学技术的发展和电力系统的更新, 电子电力技术的应用领域不断拓展, 现代化电子电力技术主要是采用电子电力器件对电能进行控制, 可实现节能15%38%。在国家“十二五”信息规划中, 数字化、自动化、节能性是智能电网的既定发展目标。在智能电网中使用现代化电子电力技术, 从发电、输电、变电、配电的全流程最大限度的为实现智能电网的发展目标提供强劲动力。因此, 文章对现代化电子电力技术在智能电网中的应用展开研究, 就显得尤为重要了。

关键词：电子电力,智能电网,技术,发电

参考文献

[1]宋淑芳.智能电网技术综述[J].电网技术, 2010, 33 (07) .

电网电力电子技术 篇5

1智能电网特征

智能电网是指在高科技技术基础上，建立的智能型、全新电网。该类型电网以传统物理电网为基础，将通信、自动化等技术有机结合，融入物理电网中，最大限度满足用户对电力资源的需求，保障电能供应更加稳定、高效。智能电网是科技与电力产业深度融合的产物，为电力产业智能化发展提供了强大的技术后盾，对社会经济发展具有巨大的推动力。智能电网在发展过程中具有显著优势:一是降低能耗。以往电网规模大、运行效率低，且管控难度大，智能电网能够将各个环节有机整合到一起，实现统一管理。二是智能电网科技含量高，融合现代技术，能够快速解决故障问题。三是智能电网架构更强大，能够应对各类恶劣的外部环境，保障供电稳定性。可见，智能电网凭借自身优势，将成为未来电网建设及发展的必然趋势，我们应给予更多关注和重视。

电网电力电子技术 篇6

【关键词】智能电网；电力通信技术；应用分析；

一、电力通信技术与智能电网的概念及两者的联系

（一）电力通信技术与智能电网的概念

电力通信技术简单而言就是为电力的运营提供服务，满足电力送的自动化控制与电网管理的商业化的一种现代化的电力信息通信手段，它是电力系统中的重要部分，贯穿于电力运输运营的各个环节，具有保障电力运营管理正常运行的重要作用。而我们常言的智能电网主要就是指实现发电、送电等各个电力运营环节的自动化、智能化的控制，满足广大用户的需求，形成电网系统的激励性、自愈性、抵御性的综合运营模式，从而大大的减少了人力资源的投入，实现整个电力过程的自动化运营，提高电网的安全性，保障电网的经济效益。

（二）电力通信技术与智能电网的关系

电力通信技术与智能电网的建设二者之间是相互联系，相辅相衬缺一不可的。首先电力通信技术是智能电网建设的技术核心，若是没有电力通信技术，智能电网的建设就成为一纸空谈；并且电力通信技术的发展水平会严重制约着智能电网的发展进程，若是我们不注重电力通信技术的发展完善，那么智能电网的建设就会停步不前，没有更大的发展。

同时智能电网的建设进程也会影响到电力通信技术的发展进步，当我国的智能电网建设发展到一定的程度的时候，他就会对电力通信技術的水平提出更高的要求与条件，为了适应智能电网的发展进程，我们就必然会加大对电力通信技术的研究发展，从而极大的推动电力通信技术的发展进步。

二、现代智能电网建设中电力通信技术的应用现状

随着我国电力行业的发展进步，人们对智能电网的建设进度越来越关注，对于智能电网的建设发展技术投入力度越来越大，目前来说，为了大力的发展我国的智能电网系统建设，我们主要运用了以下几种电力通信技术手段，为智能电网的建设提供重要的技术支持：

（一）BPL通信技术的应用

BPL通信技术就是宽带电力线通信技术，主要是利用宽带电力线的高速传输效率，实现信息之间的快速传递，并实现运行中的修护与检测监控需求。它在智能电网中的运用，主要是因为他有着网络的覆盖面广、传输的性能高且信息安全性高这样的重要作用，产品那个人有效的克服传统通信技术上的不足，满足现代智能电网技术发展的需求，使用户加入以太网更加的方便、快捷。

（二）无线通信3G技术的应用

随着我国无线网络的迅速发展，第三代的无线通信3G技术的应用范围越来越广泛，它具有着覆盖面广、性价比高的重要优势，在我国的智能电网建设中也被广泛的应用。随着他未来的进一步发展，它的应用的范畴及应用的领域会越来越宽，这对于智能电网的建设发展有着重大的作用，可以极大的提高智能电网服务信息的网络覆盖面积。

（三）光纤通信技术中电力特种光缆的应用

电力的特种光缆是光纤通信技术的重要基础材料，它在电力系统中具有重要的应用意义，尤其是对以通讯技术所建设的特种光缆其应用价值更高。通信特种光缆的应用最广泛的是光纤复合式的架空地线和全介质自承式的架型空光缆，他们的造价比普通光缆的要高很多，它主要的特点包括传输通讯信号损耗的能源非常小、光缆的架设对输电线的架设影响小、而且他克服雷击损伤和电腐蚀的能力更强，从而大大的节省资源，避免不必要的浪费。目前已经研发的OPPC——新型特种符合光缆受到了在智能电网中的广泛应用。

（四）光纤通信技术中同步数字技术的应用

同步数字体系又称之为SDH技术，它主要的功能是能够将复用、线路传输和实现交换功能融为一体，实现网关技术系统的总体操作，通过提供许多的强大信号和映射复用方法解决局部网络与骨干网络之间的问题，提高网络宽带的利用效率。同时SDH技术与密集波分复用技术有效的结合，还能够更好的实现光纤的复用传输，从而为电力通讯系统提供完备高效的传输性能，确保光纤传输的安全有效，大大的提升电力系统中的每个应用系统的综合协调能力，保证电网安全、可靠、稳定的运作，增强电力系统的经济效益。

三、在智能电网建设中有效应用电力通信技术的注意问题

随着高科技技术的不断发展进步及智能电网建设步伐的不断加快，电力通信技术在智能电网建设中的地位与作用越来越突出，为了更好的实现电力通信技术在电网建设中的作用，我们在实践中需要注意以下几点问题：

（一）要充分的考虑智能电网的各方需求，全立做好电力通信技术的后勤保障

随着电力行业的不断发展壮大，未来对电力资源的需求越来越多，同样的对于智能电网的电力数据的搜集及整理等工作的难度也越来越大，为了更好的保障智能电网建设的发展需求，我们就必须要加快现代通信技术的发展，为其提供强有力的后盾保障。

（二）要全面考虑电力行业的综合业务需求，建设全面的通信技术平台

随着智能电网的发展进步，对于电力行业的综合业务办理情况也会发生巨大的变化，各部门之间不再是非常独立的个体，而是会被现代的电力通信技术融汇到一个大的平台之中，这样可以大大的提高电力业务办理的效率与效果，因此在建设通信平台的时候，要充分的考虑各方面的需求，建立一个全面完善的电力信息传输平台。

（三）要充分的考虑电网的安全性能，加强电力信息的保密性建设

电力行业是我国重要的基础保障性行业之一，对人们生活的进步、社会发展的稳定具有着重要的作用，为了更好的加强智能电网的安全性能，保障电网的正常运输，我们就必须要加强电力通信技术的保密性工作的建设，为智能电网的发展提供一个安全的环境。

四、结语

随着我国经济的快速发展，电力行业作为我们生活的基础性行业，在社会中的地位越来越突出，为了更好的满足人们的用电需求，我国现在的电力行业致力于发展智能电网技术，把智能化建设纳入国家的电网发展之中，加快我国智能电网的建设进程，为了有效的实现智能电网的建设，我们必须要加强电力通信技术建设，加强其在智能电网中的运用程度，从而有效的保障电力行业的稳步前进，电力通信技术是发展智能电网的核心技术，能够充分的决定电网的智能化水平，在今后的电网发展规划之中，我们一定要充分的认识到电力通信技术的重要作用，不断的加大其在智能电网建设中的利用效率。

参考文献：

[1]黄强.通信技术在电力中的应用分析[J].技术应用，2011（08）

[2]杨晓燕、管文明.电力通信技术在智能电网中的应用研究[J].电力讯息，2014（07）

分析智能电网与现代电力电子技术 篇7

在智能电网是带来的是新的电力管理观念, 它之所以是智能的, 就是能对电力系统中出现的各种问题, 进行分析与纠正, 保证供电质量, 它融合了很多供电与监控方面的先进技术, 具有较强的兼容性与协调能力。智能电表的结构如图1所示:

二、智能电网在现代电力电子技术之中的运用

1. 发电储能技术中的智能电网应用

电力的开发和储备是电力生产中的重要一环, 通过实现发电与供电之间的平衡, 便可以有效的缓解电力供应紧张的情况。我国电力资源丰富, 发电方式多样, 还有很多新兴的发电技术, 例如风力、生物能、低热等发电方式, 智能电网通过多种发电方式相结合的办法, 来综合实现这些发电技术的分布式储存管理, 这样一来, 不仅优化了发电技术, 减少了给环境带来的压力, 还使供电变得更加安全可靠。

2. 输电配电技术中的智能电网应用

输配电在电力管理中有着关键性的位置, 科学的的实现电力输送, 具有非常重大的意义, 因为输电效率直接关系到电能利用效率, 只有使用智能化的电网, 采用超导输电技术和特高压输电技术相结合的办法, 才能在电力输送, 尤其是远距离电力系统当中, 实现有效连接, 减少损耗。

3. 智能电网中的高速双向通信技术

智能电网当中, 有一项新型技术叫做高速双向通信, 这是通过将电子设备、控制器、智能电表结合起来的办法, 用电子通信技术, 来对电力系统在运行中产生的各种状况进行智能检测, 实现控制与纠正。

4. 智能电表的运用

在以往的电力使用过程中, 我们采用电磁表来进行用电的管理, 智能电表与传统电表相比, 优势非常明显, 我们能够通过智能电表来实现相互间的通信, 对各个地区的电力状况与用电价格进行掌握和监控, 达到合理科学的使用电能的作用。

三、智能电网在现代电力电子技术中的应用意义

(1) 智能电网的使用革新了传统电力技术

要在电力系统中全面应用智能电网技术, 就必须要更新以往的电力设备, 使用与智能电网匹配的新装备, 很多使用中的电子器件都要得到更新, 这就对电力工作提出了一些新的要求, 当然, 随着这些新元件、新设备的广泛运用, 它也将极大提高我国电力系统的运行效率。

(2) 智能电网在电力调度分配中的作用

电网管理是一项系统化的工作, 涉及面相对较广, 复杂性也比较高, 智能电网的运用, 可以对电能资源跟踪性的分析, 对于可能出现问题的方面, 有针对性的进行控制与调度, 因为计算机技术的广泛应用, 我们也能够对电力运行中产生的各种数据, 进行科学的分析, 这就在一定程度上, 避免了用电故障的发生, 并使传统电力管理中出现的一些混乱情况得到改善。

四、新技术在未来智能电网中的应用分析

智能电表的发展, 在我国还有很长的一段路要走, 很多新的技术的应用, 对未来电力发展将起到积极的推动作用, 这当中, 超导电力技术的研究与应用给我们展示出了智能电网的美好前景。

(1) 超导电力技术简介

高温超导电力技术是一项具有战略意义的新技术, 它涉及到了多种学科与领域, 工业背景复杂, 内容繁多。在智能电网应用中, 高温超导产品可以出现在输电电缆、电动机、变压器、发电机、限流器等一系列的产品中, 应用十分广泛, 它对提高电能的质量、供电的安全性能、以及电网容量方面, 都具有十分重大的意义, 如果我们能将这项电力技术与智能电网更多的结合起来, 就能在电力行业中, 走在世界的前列。高温超导电缆的内部结构如图2所示:

(2) 超导技术的具体作用

智能电网本身具有良好的自愈能力, 能够保证电网的安全稳定, 但未来智能电网在能量流动上的双向性, 就决定必然要有新的技术和设备来缓解电力系统的扰动所带来的影响。而超导技术能强化系统的稳定性, 增强可控性, 例如大型的超导储能装备, 它就能作为独立的, 可输出有功以及无功的电源, 加入到电力系统中以后, 能实现快速的调节, 是电力系统可控性增强。

超导电力装置有许多与传统电力装备不同的特性, 将它引入到电网当中, 会在已经成熟运行的电力系统模型中引入新的变量, 如何让二者和谐的运行, 是对电力工作者的一种考验。

五、小结

智能电网在电力系统中的运用, 也带来了现代电力电子技术的革新, 怎样才能将二者有机的结合起来, 使各种新技术共同作用, 提高我国电力系统的发展应用水平, 是我们必须要重视的。

摘要：我国的电力事业正处在快速发展的阶段, 如何加强电网的规划与建设, 是电力事业发展中面临的重要问题。随着科技水平的不断提升, 智能电网被越来越多的应用到电力建设中来, 本文就来分析一下智能电网中的各项现代电力电子技术的使用。

关键词：智能电网,电力技术,分析

参考文献

智能电网中电力电子技术的应用 篇8

自2009年国家电网公司第一次提出“坚强智能电网”项目建设目标之后, 我国各地已经相继展开坚强智能电网建设工作。同时, 党中央“十二五”计划中也明确指出坚强智能电网建设是“十二五”期间社会公益性产业的重点项目之一。坚强智能电网是以特高压电网为骨干网架及各级支线电网协调发展为基础的新型供电系统。国内现有的电力网络系统总体上来看应当属于一个刚性系统, 其智能化及信息化程度相对较低, 大大限制了供电系统的各项功能和效率的发挥, 而智能电网之所以被称之为“坚强智能电网”, 它最大的优势特点就是“坚强”。所谓坚强, 即当供电系统某一环节出现大扰动或者突发故障时, 整个电网系统仍能保持对用户的供电能力, 最大限度地避免出现大面积停电事故现象。比如遭遇自然灾害、或者是极端的天气环境下, 智能化系统可以确保电网继续安全运行。除了这一特点之外, 智能电网还具备着自愈、兼容、经济、集成、优化等技术优势。比如在自愈这一项, 主要表现为实时、在线、连续的安全评估和分析能力, 具备着较高水平的故障预警与预防控制能力。

本文着力分析了电力电子技术在智能电网电力系统中的应用。先进的电力电子技术在智能电网及线路系统搭建过程中是不可缺少的一个关键技术环节。首先, 电力电子技术在智能电网系统中, 对于保障电网系统运行工作的安全稳定具有很好的优化功能。因为智能电网是一个信息、数据互动的系统, 在运行工作的过程中, 服务用户对于用电的特点不尽相同, 包括其他环境方面的影响, 所以需要保证智能电网具有较强的适应性, 而先进的电力电子技术完全可以解决这一问题。其次, 智能电网属于一种经济型、环保型、效益型兼顾的公益性产业, 它提倡节能、低碳等可持续理念, 目的是在满足当前社会发展基本需求的基础上, 解决环境问题、资源枯竭问题, 而先进的电力电子技术就可以促进可再生能源的有效与循环利用。

2 电力电子技术在智能电网规划建设中的应用

2.1 智能配电网络系统中的电力电子装备

智能电网系统中与以往的电力系统的相同点在于整个系统的规划与建设。一般分为三部分来进行, 第一是发电系统, 第二是输电系统, 第三是配电系统。供电行业内通常将配电系统称为配电网, 因为它是整个电力系统项目的终端环节, 它面向的是区域内所有用电用户。在传统的配电网架构设计上, 一般都是从输电系统开始, 主要是将接收的电能分配给区域内每一个用户。随着电力电子装备的更新换代, 互联网络及计算机信息技术的迅猛发展, 将电力系统的时变性特点成功挖掘了出来。在这种环境下, 借助于先进的电力电子设备的使用, 可以使得配电网络所覆盖的区域用户, 负荷环境的每一个变化均具有调控与适应能力, 极大提高了配电网的电能质量。最常使用到的电力电子设备, 例如, 配电网中使用的串并联同步补偿器, 这一电力电子设备在配电系统中, 通过串联装置将系统与负荷隔离;再如源滤波器, 它在系统中所起到的作用主要是无功补偿、抑制谐波。除此之外, 包括像固态开关, 以及各配电线路用户端使用的相关电力电子装置。

2.2 智能电网系统中对于电力电子技术的应用

电力电子技术在发电环节中的应用。前文中也已经提到过了, 智能电网最大的特点就是“坚强”, 当然, 这也是最大的一项优势, 常见的项目有风力发电、太阳能发电等, 还有像发电厂风机水泵的变频调速, 这些均离不开电力电子技术。以太阳能发电 (光伏发电) 为例, 整个系统架构包含的主要部分有光伏阵列、控制器、逆变器、畜电池等。由于光伏阵列所发的电力属于主流电, 这种情况下, 除了特殊用电负荷之外, 大多情况下必须要通过逆变器来将直流电转化成交流电。此外, 由于光伏发电系统注入到电网的功率要求比较高 (大) , 因此, 为了进一步弥补光伏发电功率的波动, 还必须要使用到控制器, 目的就是降蓄电池组实现双向充放电控制模式, 如此一来, 便可更加安全、高效的确保负荷平稳供电。

电力电子技术在输电、配电环节中的应用。还是以太阳能发电为例, 由于主流电的主要特点表现为容量大、稳定性好、控制调节灵活等优点。所以, 对于远距离输电或者是在同一时间段对不同频率系统的联网式输电, 优势比较明显, 而其中所使用到的就是晶闸管换流阀。在配电环节, 正如上部分所言, 在整个电网的电力电子装置架构中, 作用最为明显的就是智能万用变压器, 它与传统的线圈式变压器存在本质的区别, 包括在电流转化、电力输送以及额定电压设置等方面, 可以为用户提供有选择性的优质服务。

3 结语

“坚强智能电网”以坚强网架为基础, 以通信信息平台为支撑, 以智能控制为手段, 包含电力系统总的所有环节, 覆盖所有电压等级, 是一种坚强可靠、经济高效、清洁环保的现代化电网。只有形成坚强网架结构, 只有为电力系统构建“坚强”的基础, 实现信息化、数字化的“智能”技术特征, 才能充分发挥坚强智能电网的功能和作用

参考文献

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[6]周海波.电力电子技术在智能电网中的应用研究[J].电子制作, 2014 (16) :231-232.

电网电力电子技术 篇9

1我国智能电网构建现状分析

智能电网集中了信息技术、通讯技术、 计算机技术,融合了既有的国家电网基础设施,减少了对环境的污染程度,提高了电网输电效率和损耗。而我国的智能电网起步较晚,相较于其他国家的研究来说,较为落后,因此开展了大规模的涉及智能电网方面的相关实践研究,努力培育出了一批具有国际先进水平、引领电网发展的科技成果。这些科技成果都为我国推动智能化电网建设提供了基础的技术支撑。

2电力电子技术推动智能电网发展

2.1保障电网安全稳定,提高可靠性

作为电力领域先进的电子技术之一的电力电子技术,其主要原理就是应用GTO、IGBT等电力电子器件对电能进行转变和调控,从而顺应电网发展趋势,提高电网输送能力、降低输送损失率、改善输电质量。随着国家和居民用户用电量激增,国家电网承担了越来越重的输电任务,并且现阶段我国的输电线路、电网结构日益复杂,加大了国家电网的输电和控制难度。因此,必须运用新的技术保证电网安全稳定,提高电网的可靠性,而先进的电力电子技术的应用可以在很大程度上提高我国国家电网的运行稳定性水平,以满足国家和人民的用电需要。

2.2稳定输电质量,促进行业发展

在国家电网的发展过程中,随着社会经济的发展,人们对电能的质量不断提出新的要求,因此不能一味的注重电网输电量指标的提高,同时还要兼顾输电质量的提升,如何提高国家电网输电质量是一个值得探讨和研究的问题。保证国家电网输电质量的稳步提高对于维系社会稳定、促进经济发展、提高人们生活水平都有一定的影响。而通过采用先进的电力电子技术来优化电力系统资源配置,能切实提高国家电网智能化水平,有效改善国家电网的输电质量,促进国家经济和人民生活水平的长足发展。

2.3资源优化配置,促进可持续发展

日常生活中使用的电能,主要来自其他形式能量的转换,包括水能(水力发电)、热能(火力发电)、原子能(核电)、风能(风力发电)、化学能(电池)及光能(光电池、太阳能电池等)等,电能产生的地区也不尽相同,主要分布在西南、西北及沿海地区,因此需要建立完善的、稳定的国家电网,提高国家电网的智能化水平以优化电网资源配置。

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

由于远距离的交流电传输损耗的能源过多,不优于用直流电的传输过程,因此我国现阶段所采用的远距离输电流程主要是:在供电段,通过变压设备和整流设备的作用,将本地的交流电转变为直流电,然后传输到输电网中,当电流到达目的端变电站后,再次通过变压设备和整流设备的转化,将直流电、转变为交流电,然后将电能输送给本地用电场所,此为高压直流输电技术,是长距离输电的最佳手段。高压直流输电技术是一种先进的输电技术,其具有输送距离远、能源损耗度低、 输电能力大、输电稳定性高等优点。

3.2智能开关技术

伴随着科技水平的提高,电网的也是朝着智能化的方向不断发展, 一些性能好、质量优的智能开关设备也取得一定的阶段性研发成果,逐渐应用于智能电网的构建中。智能开关设备起到了断开或者闭合电路的作用,属于一种电力系统的保护设备。一般来说, 智能开关包括了三个组成部分,分别是总电源开关、分开关以及壳体。其中,总电源开关防止了输电网络的过压和总过流;分开关则主要是防止过流或漏电等现象,保障用户端用电安全的设备。

3.3柔性交流技术

在我我国的智能电网建设中,为了解决有效介入和分开新能源与清洁能源这两种不同形式的能源,应当积极的、主动的推动柔性交流输电技术在智能电网中的应用范围。柔性交流技术与现代控制技术作为有效的、先进的输电技术,将其合理的融合并进行推广使用,能够降低国家电网输电过程中的能源损耗,提高了国家电网的输电能力。

3.4高压变频技术

高压变频技术以其高达30% 的节能优势,满足了节点的目的。但我们应该注意到,其很容易造成高次谐波污染而使其应用的成本大为提高。虽然高压变频技术的成本较高,但是若将其运用与智能电网, 节能效果极为明显,正是由于该技术优秀的节能效果,因此吸引了了众多企业的青睐,纷纷采用以大幅度降低企业的用电成本。未来的高压变频技术将会朝着结构紧凑、工艺集中、控制灵活的方面逐步发展。

4结束语

电力电子技术在智能电网中的应用 篇10

1电力电子技术的基本内容

1.1电力电子功率半导体类器件

电力电子功率半导体类器件可以简称为电力电子器件, 主要用于电能的转换和控制电路中, 根据控制的类型可以将其分为三种形式, 不可控型电力电子器件、半控型电力电子器件以及全控型电力电子器件。半控型的电力电子器件内部的晶闸管是由半控器件构成的, 它具有很强的电压承受能力, 允许的最大电压是三种器件中最高的。

1.2电力电子对不同电路的控制

在通常情况下, 工业电能的变换及控制是通过功率半导体器件来实现的, 因此, 工业电能是电子电路的针对目标, 其最终目标是使电能损耗降到最低。在实际工作情况下, 电力电子器件通过控制其开关状态来减少电能损耗。

1.3电力电子变换器

电力电子器件是电力电子变换器的核心部分, 搭建完善的电路拓扑结构是实现电力电子变换器有效控制电能的前提条件, 所谓电路拓扑结构, 便是电力电子器件集成为单个电路的过程, 在该过程之中要结合器件的特点来有规律地分类与排列, 在电力电子变换器设计过程中, 可以利用拓扑结构的优化环节来给不同元件来选择合理位置, 从而实现电能控制的高标准。

2电力电子技术运用在智能电网中优势

2.1优化电网、保障安全的需求

智能电网系统是比较复杂的, 电网需要具有良好的适应能力与灵活的反应能力, 才能够满足用户与环境、系统变化等要求, 而这一点可以通过利用电力电子技术来实现。当前, 我们国家尚十分欠缺电网架构方面的能力, 实现智能电网功能大力提升的道路还比较长远, 因此, 对电网展开优化研究的力度需要不断地增强, 就全世界范围来讲, 在不久的将来, 实现电网的智能化与自动化将是大势所趋, 所以, 推进先进电力电子技术的广泛应用将成为必然。

2.2运用电力电子技术的优势

电力企业要想在资源相对比较缺乏的今天获得持续、全面的发展, 需要通过使用先进科技来使自身模式得以改善。在智能电网中科学应用电力电子技术, 既可以实现预测与可控制再生能源的控制及调度, 可再生能源的发展, 从而确保电网的清洁高效。除此之外, 确保电网的可靠性以及经济性, 实现大规模电网的完善也离不开电力电子技术的支持。

3电力电子技术在智能电网中的应用

3.1柔性交流输电技术的应用

现在, 在柔性交流输电技术的支持之下, 清洁能源与新型能源的发展取得了极大的突破, 柔性交流输电技术把电能控制技术以及电力电子技术有机地结合在一起, 既能够实现智能电网输电情况的实时监控, 又能够实现交流输电网络的灵活扩充, 进而使得电网系统的敏捷度得以有效地提升, 得以顺利实现电力传输的精细控制。就我们国家的智能电网来讲, 特高电压是不能够更改的基础与特征, 所以, 在将新型能源引入之前, 需要充分考虑能源的隔离和接入环节, 此过程也需要柔性交流输电技术的支持。

3.2智能开关技术的应用

在电压或电流指定相位产生闭合或者断开电路作用的设备即为智能开关, 其是保护电力系统的设备。通常而言, 智能开关主要由总电源开关、分开关与壳体等构成, 在这之中, 总电源开关的作用是保护过压以及总过流;分开关的主要作用是避免出现漏电与过流等现象的发生, 从而确保用户端可以安全用电, 分开关是一种整体结构式设备。随着智能电网的不断发展, 人们对相关设备的研发取得了相当的成果, 比如说, 许多高性能、高品质的开关设备相继诞生, 这些设备随着电力电子技术以及计算机技术的快速发展而逐渐向智能化方向发展。

3.3高压变频技术的应用

在智能电网的建设过程里, 能够通过合理运用高压电频技术来大大降低对电能资源的损耗, 尤其是对于那些用电量需求非常大的企业, 通过应用高压电频技术不仅可以降低企业的用电损耗, 还可以大大减少污染物的排放量, 使得企业的运营成本得以有效的降低, 最终实现提升用电企业经济效益的目的。除此之外, 将高压变频技术与其他先进电力电子技术有机地结合在一块, 可以大力推进智能电网的建设与发展。

3.4能源的转化和存储

就我们国家智能电网的发展蓝图来讲, 风能以及光电能一代系统需要实现大型存取自适应的要求。风能与电能缺乏良好的稳定性能, 协调电力生产以及负载关系是非常关键的。将电力系统与那些经由风能、太阳能再生产的能量相连的大功率变换器是可再生资源一代系统, 该种变换器尽管可以无功功率的解耦控制、改进能源质量、进行能量的转化以及实现智能电网的完美连接, 然而, 该变换器无法将不连续的电力波动转化为具有较高稳定性的电力波动, 不能够有效地提升系统的稳定性。然而, 能量的存储能够减少峰值功率, 对谷值功率起到补偿的作用, 从而使电网中光电能以及风能的利用程度得以有效的提升。建立大容量存储设备以及高功率电压源之间的连接, 既能够保持电力的平稳运行, 又能够实现能量的存储。此外, 电力资源得以增强, 系统稳定性得以提高, 满足了电力系统与可再生资源之间灵活连接的要求。

4结论

因此, 时代变化与智能电网发展趋势的双重发展要求之下, 大力推进电力电子技术在智能电网中的广泛应用是大势所趋, 除此之外, 在智能电网中大力应用电力电子技术, 对企业运营以及环境保护均具有至关重要的作用, 尤其是对智能电网运行的效益及安全大有裨益。因此, 在智能电网的发展过程中对电力电子技术的应用要给以足够的重视, 以此来实现智能电网不断完善。

摘要：目前, 我国的科技发展迅速, 智能电网也随之而取得了极为广泛的应用, 同时, 我国电网系统自动化程度也愈来愈高。要想顺利实现电网的智能化, 必须对电力电子技术加以足够的重视, 在智能电网中大力推进电力电子技术的广泛应用。本文首先阐述了电力电子技术的基本内容, 然后分析了电力电子技术运用在智能电网中优势, 最后就电力电子技术在智能电网中的具体应用进行了讨论, 以期为相关工作提供一些理论基础。

关键词：电力电子技术,智能电网,应用

参考文献

[1]范杰, 周笑言.电力电子技术在智能电网中的应用[J].科技传播, 2014.

[2]罗剑.电力电子技术在智能电网中的应用[J].科技资讯, 2014.

[3]张莉.先进电力电子技术在智能电网中的应用研究[J].吉林省教育学院学报 (中旬) , 2015.

电网电力电子技术 篇11

关键词：智能电网；大数据；数据处理；可视化

中图分类号：TM76

智能电网[1]全面覆盖发电、输电、配电、用电和电力市场，是包括一次系统和二次系统的智能型电网，智能电网是当前数字化电网建设的新形式。智能电网实际上是把通信技术、信息技术、传感测量技术、控制技术以及计算机技术融合到一起从而形成科学高效地用电网络。智能电网在实际运行过程中，在各个环节会产生大量的原始数据。对于这些数据进行科学挖掘具有非常重要的意义。大数据技术的出现正好满足了这一需求。大数据技术[2-3]实际上就是在可容忍时间内利用传统IT技术、软硬件工具以及数据分析方法来对数据进行感知、获取以及管理分析的的数据集合。大数据技术自从产生以来便越来越受到人们的重视，它在智能电网中的应用是电力行业信息化、智能化发展的必然选择。

一、智能电网大数据特点

对智能电网大数据的特点进行科学分析有着非常重要的意义。从智能电网大数据本身而言是可以分为电力企业内部数据和外部数据这两种形式的。内部数据主要指的是数据采集与监控系统、广域量测系统、在线监测系统、能量管理系统、生产管理系统以及财务管理系统等；外部数据则指的是互联网数据、地理信息系统、社会经济数据以及公共服务部门数据。这些数据通常是由不同部门来管理的。由于条条框框的限制，当前的数据管理呈现出了分散放置、分部管理的特征。

智能电网大数据同传统数据相比，其结构更为复杂，种类也比较多。不仅有结构化数据，同时还有较多半结构化、非结构化数据。

二、智能电网大数据关键技术

智能电网大数据关键技术主要是包括了数据集成、数据存储、数据处理以及数据可视化技术，其中数据处理是最为关键的技术。

（一）数据集成。数据集成主要指的是把电网中多个应用系统数据合并到一起形成一个相对稳定、集成的能够反映历史变化的数据集合，通过该集合从而能够为智能电网管理提供方便。通过数据集成技术将能够有效解决系统之间信息孤岛以及数据冗余的问题。数据集成是一个关键环节，应该看到在智能电网中的各种应用系统是不同类型，具有非常复杂的特征，在实时性要求、数据类型数据规模等方面还有较大差异。在数据集成过程中就应该充分考虑这些问题。

（二）数据存储。数据存储是非常重要的技术。智能电网中包括结构化数据，同时也含有非结构化数据和半结构化数据。对于非结构化数据主要是通过分布式文件系统来存储，半结构化数据则是利用分布式数据库来进行存储。结构化数据则采用的是传统关系型数据库。

（三）数据处理。数据处理是大数据关键技术的核心内容，数据处理技术本身又可以分为异构数据整合集成、非结构化数据处理以及数据扩展等技术。对于这些技术应该进行深入分析，主要包括以下几点：

1.异构数据整合集成。在不同应用系统数据类型也是不一样的，电力系统之间数据不能够实现有效联通，这对于实现科学高效地管理是非常不利的。为了解决这一问题就需要实现异构数据格式的统一。为了实现这一目的就需要设计各类专用适配器来对个应用进行连接。这是一种传统方法，这种方法虽然能够起到目的，但是耗费成本也是非常大的。为了顺利解决这个问题就需要建立电力系统CIM模型。通过建立这样一种模型将能够为数据交互集成提供路径，进而能够实现EMS、SCADA等应用的数据交互。这样一种模型在转换成CIM XML之后就能够实现对XML的解析处理，将能够把它翻译成专用格式数据。对异构数据的处理实际上就是要分析如何实现CIM XML和电力系统专用数据格式的导入/导出。RDF Schema能够把它解析并导入其它系统，这样就能够实现异构数据的导入/导出。

2.非结构化数据处理。对非结构化数据进行处理是数据处理的关键内容。在实际处理过程中XML将能够发挥重要的作用，它能够支持嵌入和链接非结构化数据，这样实际上就能够为解决非机构化数据提供较好解决办法。非结构化数据同XML文档结合，利用XLink链接非结构化数据，这样就能够实现数据资源的有效串联，之后是要把非结构化数据内嵌到XML文档中并采用记号描述非结构化数据格式，声明并嵌入不可析外部实体，提供实际位置链接，最后传输到应用程序来进行处理。

3.数据扩展。重点分析XML扩展，XML是具有良好扩展特性的，通过对XML进行扩展将有助于数据完整描述以及实现互操作。在实际工作中主要是对Schema进行修改，添加元素及属性声明，这样就能夠完成对SCL或者COMFEDE扩展。新版IEC61850实际上已经扩展了应用场景。在工作中IEC61850 SCL和EIEC6190CIM存在的映射不完全对应的问题应该引起高度重视，这一问题会影响到互操作性。为了解决这个问题就需要对SCL进行适当扩展，使得其能够同CIM互为协调。这样就能够实现变电站同调度中心的互操作。

（四）数据可视化。数据可视化，是关于数据视觉表现形式的科学技术研究。这一环节的实现同样十分重要。为了实现可视化，在工作中就需要应用到面向像素的可视化方法，这是一种可行的方法，这种方法本身包含独立于查询的方法和基于查询的方法这两种形式。独立于查询的方法实际上就是要把数据库中的数据依次从左到右排列开来，这实际上同几何可视化类似。

基于查询的方法主要是根据数据值同所查询的要求的符合来匹配不同颜色。对于每个数据项的值（a1，a2，…，an）以及查询要求（q1，q2，…，qn）通过每个距离函数计算每个属性值与查询要求匹配值。最终的目标是要得到每个数据的一个总的距离值dn+1，该数值主要是用来反应数据项与查询要求之间匹配程度。

三、结论

大数据技术在智能电网中的应用将能够有效提升管理水平，智能电网分布式管理是其主要特点。在实际工作中为了实现正常运行就需要高度重视其中的数据集成、数据存储、数据处理以及数据可视化这些关键技术。只有进一步对这些关键技术进行科学考察才能够满足实际需要。

参考文献：

[1]张东霞，苗新，刘丽萍，等.智能电网大数据技术发展研究[J].中国电机工程学报，2015，35（1）：2-12.

[2]罗军舟，金嘉晖，宋爱波，等.云计算：体系架构与关键技术[J].通信学报，2011，32（7）：3-21.

[3]李志刚，朱志军.大数据：大价值、大机遇、大变革[M].北京：电子工业出版社，2012：182.

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电网运行中电力信息技术的应用 篇12

关键词：电网运行,电力信息技术,应用

随着网络技术、信息技术等先进技术的发展与应用, 产业信息化已经成为当今时代的潮流。电力信息技术结合了信息技术与电力电子技术, 通过其在电网运行中的应用, 能够显著的提高电网运行的综合效率。文章分析了电力信息技术在电力设备、电网调度以及电网管理中的应用, 旨在为电网运行管理人员提供一定的参考。

目前, 电力信息技术已经被广泛的应用在电网运行中的调度、用电、配电、变电、输电、发电等环节中, 并且随着各种电力信息技术的发展与应用, 逐渐的形成了一个完全自动化的供电网络, 这对提高电网的运行效率具有十分重要的作用。

1 电力信息技术在变电站、发电站等电力设备中的应用

变电站、发电站的综合信息化指的是将原有的二次设备 (例如远动装置、自动装置、继电保护、信号系统、测量仪表) 经过功能的优化和组合, 利用先进的信号处理技术、通信技术、现代电子技术、计算机技术等, 实现对变电站、发电站进行微机保护、自动控制、自动测量和监视、调度通信等综合性的自动化功能。变电站的电力信息化主要包括三种形式:

分层式。该种电力信息化方式, 其系统呈树型结构, 分为三种不同的层次, 进行分等级的管理:第一层为变电站、发电站层, 通过相应的软件处理和管理来自不同单元曾的所有数据信息;中间为单元层, 通过利用局域网实现对包含了若干设备的工作单元进行管理, 其主要责任就是实现硬件设备与系统软件之间的连接与沟通;第三层为设备层, 其主要的作用是进行单独硬件设备的管理与维护。分层式的电力信息化方式将软件控制和管理硬件变为现实, 并且还能简化系统的复杂度, 不会给主机带来沉重的压力。但是, 由于其步骤相对较多, 必然会增加系统信息失真或者导致信息延迟的风险。

分布式。该种电力信息化方式, 通过利用设备上的智能模块, 并且能够采集所有设备的数据信息, 经过自身系统的整理、分析以及计算, 将处理过后的信息提供给主机进行深度处理。这种方式的电力信息技术避免数据过于冗余, 降低硬件投入成本的同时, 还减轻了对主机造成的压力。该方式的缺点在于, 不同机器的处理能力存在一定的差异, 导致数据咋传输以及处理的过程中, 可能会出现差错或者混乱的状况, 再加上主机上并没有储存原始数据, 当出现差错时, 很难进行勘误与纠正。

集中式。该种电力信息化方式, 通过在系统中设置一个中央处理器进行信息的处理, 变电站、发电站内的设备把收集的所有数据传输至重要处理器中, 中央处理器根据既定的公式对相应的信息进行分类和处理。该种方式的优点在于具有较强的实时性, 便于对相关的设备以及采集的信息进行统一管理, 但是其缺点在于数据结构过于集中, 给中央处理器带来很大的压力, 明显的增加了中央处理器的负担, 对计算机的储存能力相对较高, 需要增加成本投入。

2 电力信息技术在电网调度中的应用

电力信息技术在电网调度中的应用, 指的是将现场系统远程测控装置 (简称RTU) 收集的视频图像信号、电话语音信号、数据信号等, 通过光纤传送到电网调度中心, 电网调度中心的计算机通过对接收的信息进行全面的分析和处理, 电网调度人员根据获得信息, 能够及时、准确的掌握供电系统的运行状况。电网调度中的电力信息主要包括两个系统:即自动化配电管理系统 (DMS) 和自动化调度系统 (EMS)

2.1 自动化配电管理系统 (DMS)

其是在传统的单项自动化的基础上, 集合了恢复供电系统、环网故障、电量计费系统、配电管理系统、负荷控制系统、SCADA系统等, 用于配电、变电、离线输电、用电管理的地理信息系统, 并且通过建立与网络的连接, 实现了在线服务, 再通过与全球卫星定位系统向结合, 形成了流动作业管理系统MCMS, 能够实现对电网运行的实时检修, 当电网出现故障停电时, 能够及时、准确的找出故障的位置, 并采取相应的措施进行排除, 保证电网能够正常的运行。

2.2 电网自动化调度系统 (EMS)

随着网络技术、信息技术的不断发展, 电网逐渐的向调度员潮流、状态估计、安全分析、自动发电控制的方向发展, 再通过引进神经网络、模糊控制、专家系统等新技术, 形成电网自动化调度系统, 能够实现电网的自动化调度。

3 电力信息技术在电网管理中的应用

电力信息技术在电网管理中的应用, 指的是应用通信技术、计算机技术, 通过通信设备以及计算机设备等必要的信息设备, 进行电力信息的收集、传送与处理, 实现对电网运行的管理, 从而提高工作的效率, 进一步提升企业的综合实力。电网管理的信息化包括信息采集、分析、处理以及显示等功能, 通过建立统一的管理信息系统, 能够将采集的信息进行统一化的处理, 规范信息的格式, 便于分局与分局、部门与部门之间的沟通和交流, 再通过与互联网的连接, 保证每个部门、每个区域的管理者能够实时、准确的掌握电网中所有线路的运行状况, 有效的解决了电网各个部门之间信息共享的问题, 显著的提高了数据传输的速度和准确性。此外, 由于互联网连接整个网络, 在利用互联网技术对电网进行管理时, 应该强化电网以及网络的安全性, 防止恶意攻击对电网造成的损害。电力信息技术在电网管理中的应用, 管理人员能够通过电网管理信息系统提供的信息, 通过整体信息的分析与整理, 从而更好的掌握电网的运行状况, 进而提出更好的统一管理与控制, 增强对整个电网的反应程度。

4 结束语

随着网络技术以及信息技术的快速发展, 电力信息技术得到迅速的发展, 并且其在电网运行中的应用也越来越广泛, 对保证电网的稳定运行发挥越来越大的作用。因此, 电力企业应该顺应社会的发展趋势, 一方面, 充分的利用国家的各项优良政策, 另一方面不断的加大对电力信息技术的应用, 让电力信息技术为自身服务, 以此促进电网更快、更好的发展。

参考文献

[1]唐凯.信息管理技术在电网运行中的应用探析[J].中国电力教育, 2012 (33) :135-136.

[2]林江明.电力信息技术在电网运行中的应用分析[J].科技风, 2010 (10) :236.