摘要：對智能電網(wǎng)的建設(shè)現(xiàn)狀以及發(fā)展的趨勢進行了分析，闡述了我國智能電網(wǎng)的技術(shù)特點。由于智能電網(wǎng)具有數(shù)字化、信息化等重要特點，因此電力工程技術(shù)是智能電網(wǎng)建設(shè)的重要手段?；诖?，對電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用進行了探討。

關(guān)鍵詞：電力工程技術(shù)；智能電網(wǎng)；建設(shè)；應(yīng)用

作者簡介：韋佳譽（1985-），男，壯族，廣西隆林人，廣西隆林縣電業(yè)公司規(guī)劃建設(shè)部，助理工程師。（廣西?隆林?533400）

中圖分類號：TK0?????文獻標識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）27-0136-02

一、智能電網(wǎng)概述

目前，全世界范圍內(nèi)的氣候變化越來越頻繁[1]，且由于人口的劇增，能源的供應(yīng)也越來越緊缺，因此，智能電網(wǎng)在全球中不斷地被關(guān)注。在幾年前，美國政府為了恢復(fù)經(jīng)濟的良好運行，將智能電網(wǎng)的建設(shè)作為核心策略，來解決由于能源引起的危機，并利用它來促進其他產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。在我國，智能電網(wǎng)的建設(shè)更是一項緊急的任務(wù)。由于我國是世界上人口最多的國家，國土面積很大，且不同的區(qū)域也有不同的發(fā)展步伐，能源資源在全國范圍內(nèi)的分布很不均勻。因此，在智能電網(wǎng)的建設(shè)中，應(yīng)該將我國的實際情況考慮進去，并在了解建設(shè)重點的基礎(chǔ)上進行循序漸進的建設(shè)。目前，我國的電網(wǎng)公司建設(shè)智能電網(wǎng)的目標是“堅強智能電網(wǎng)”，也就是將結(jié)構(gòu)堅強的網(wǎng)架和智能化建設(shè)融合在一起，這個有機整體的主要組成部分是發(fā)電、通信、輸變電以及自動化調(diào)度等。

結(jié)合我國的國情，我國的智能電網(wǎng)建設(shè)應(yīng)具有以下的特征：第一，綠色環(huán)保。該特點要求將電網(wǎng)資源循環(huán)利用，最大程度地減少對環(huán)境造成的污染和不良影響。第二，結(jié)構(gòu)堅固。架構(gòu)的堅固能夠保證在不良的天氣中具有較強的承受能力，并且不會對電網(wǎng)的正常運行造成干擾。第三，資源優(yōu)化。實現(xiàn)資源的優(yōu)化能夠最大程度提高電網(wǎng)運行的效率。第四，自動化。電網(wǎng)的自動化能夠使其在出現(xiàn)故障的時候自動進行診斷和調(diào)節(jié)，從而將故障消除，使其功能恢復(fù)正常。第五，經(jīng)濟性。智能電網(wǎng)建設(shè)應(yīng)該綜合各方面的因素，將成本控制在最合適的范圍內(nèi)，不僅能確保能源的質(zhì)量，還能提高經(jīng)濟效益。第六，交互性。該特性是指在能源的供應(yīng)中，建立起市場和用戶之間的交流模式，以根據(jù)用戶的具體需求，不斷優(yōu)化服務(wù)質(zhì)量。[2]

二、電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中的總體應(yīng)用

第一，電源領(lǐng)域的應(yīng)用。電力工程技術(shù)能夠為智能電網(wǎng)的各種設(shè)備提供不同的電源。具體包括直流、變頻以及恒頻的交流電源等。例如，在蓄電池充電中，一般是采用直流電源，在變電所的操作中，既可以采用直流電源，也能用交流電源，而在大型或者小型的計算機中，可以采用高頻的開關(guān)電源。[3]

第二，輸電中的應(yīng)用。由于智能電網(wǎng)要求具有較高質(zhì)量的電能以及較為穩(wěn)定的電網(wǎng)工作狀態(tài)，而實現(xiàn)這些要求需要電力工程技術(shù)中的諧波抑制技術(shù)以及無功補償技術(shù)的支持和配合。另外，電力工程中也不斷出現(xiàn)新的裝置，例如，超導(dǎo)無功補償裝置以及薄型交流變換器等。有一些國家在一些輸電工程中由于線路比較長，或者是輸電的容量比較大時，一般都是通過直流電的輸電方式來進行的。在我國輸電線路的建設(shè)工作中，尤其是一些高壓直流電的輸電線路，通常都利用晶閘管變流裝置作為送電與受電兩端的整流閥和逆變閥裝置。這些設(shè)備的應(yīng)用，大大提高了電網(wǎng)輸送的穩(wěn)定性以及容量。這些裝置用在配電網(wǎng)中，能夠防止電網(wǎng)突然間停電，或者電壓的突然降低和閃變，從而提高了供電的效果。這些功能和智能電網(wǎng)的建設(shè)要求相符合，因此，能夠在智能電網(wǎng)建設(shè)中加以應(yīng)用。

第三，發(fā)電中的應(yīng)用。電力工程技術(shù)是一種現(xiàn)代的新技術(shù)，[4]它通過電力和電子設(shè)備，實現(xiàn)電能的轉(zhuǎn)化以及控制，大大降低了能量的消耗量，同時還能減少機電設(shè)備的使用，工作效率也因而提高。目前，很多半導(dǎo)體的功率元器件的容量都大大提高了，并且向著高壓化的方向發(fā)展，在電力工程技術(shù)中出現(xiàn)了各種各樣的新技術(shù)，例如以高壓變頻為代表的電氣傳動技術(shù)，以SVC為代表的柔性交流輸電技術(shù)，以智能開關(guān)為代表的同步開斷技術(shù)，以高壓直流輸電為代表的新型超高壓輸電技術(shù)，以動態(tài)電壓恢復(fù)器為代表的用戶電力技術(shù)以及靜止無功發(fā)生器等。

三、電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中的具體應(yīng)用

第一，電能的質(zhì)量優(yōu)化技術(shù)。[5]該技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用，需要建立在電能的質(zhì)量等級劃分以及評估方法體系的完善的基礎(chǔ)上，對供用電的接口所具備的經(jīng)濟性能進行分析，從而建立起用戶經(jīng)濟性以及技術(shù)等級這兩個評估體系，并借助法律法規(guī)的不斷完善，來促使智能電網(wǎng)的建設(shè)往經(jīng)濟且優(yōu)質(zhì)的方向發(fā)展。電能的質(zhì)量優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用，具體涵蓋了直流有源濾波器相關(guān)技術(shù)、自適應(yīng)靜止無功補償技術(shù)、電氣化鐵道平衡供電技術(shù)、統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器以及連續(xù)調(diào)諧濾波器關(guān)鍵技術(shù)等。這些技術(shù)能夠使得電能的質(zhì)量大大提高，并且降低了其使用的成本，從而具有較大的應(yīng)用市場。

第二，柔性交流輸電技術(shù)。該技術(shù)是將清潔度高的新能源等輸入電網(wǎng)中的主要技術(shù)，它是在微處理以及微電子技術(shù)，電力技術(shù)、電子技術(shù)以及相關(guān)的通信和控制技術(shù)的基礎(chǔ)上形成的能夠?qū)涣鬏旊妼崿F(xiàn)靈活控制的技術(shù)。因為我國的智能電網(wǎng)建設(shè)主要基礎(chǔ)是電壓很高的輸變電，在整個建設(shè)過程中需要將一些新的清潔能源輸進去，并實現(xiàn)能源的隔離等，而柔性交流輸電則適應(yīng)了這種要求，在智能電網(wǎng)建設(shè)中的需求不斷增長。將電力工程技術(shù)和先進的控制技術(shù)結(jié)合起來，能夠?qū)崿F(xiàn)對電網(wǎng)中各種參數(shù)的控制和調(diào)節(jié)，從而促進了電網(wǎng)的穩(wěn)定運行，輸電過程中的損耗也大大降低，并且輸電線路的輸送能力也提高了。

第三，高壓直流輸電技術(shù)。當前的直流輸電系統(tǒng)中，很多環(huán)節(jié)都采用交流電，但是輸電過程是用直流電的。采用該技術(shù)能夠利用控制換流器，實現(xiàn)整流或者逆變的工作狀態(tài)。一些重量比較輕的直流輸電系統(tǒng)中，換流器一般是由一些可以關(guān)斷的元件組成的，它有利于提高輸送的穩(wěn)定性，且具有較高的經(jīng)濟性能。能夠應(yīng)用在遠距離或者近距離直流輸電工程中，還能為一些孤立的地域例如海島供電。高壓直流輸電技術(shù)在我國的遠距離輸電中應(yīng)用很廣泛，其應(yīng)用趨勢將不斷地向更遠距離以及更大容量的輸電工程中發(fā)展。

第四，能源轉(zhuǎn)換技術(shù)。未來社會中的能源發(fā)展方向應(yīng)該是實現(xiàn)低碳經(jīng)濟能源。也就是將能源的消耗量以及對環(huán)境的排放和污染控制在最低水平上，低碳經(jīng)濟能源的核心是在能量的轉(zhuǎn)換上采用先進技術(shù)對其進行創(chuàng)新，實現(xiàn)能源的高效利用。目前，太陽能與風能等自然能源已經(jīng)成了世界上利用最多的用于能量轉(zhuǎn)換的能源。

目前，我國將具有很大規(guī)模電場的并網(wǎng)技術(shù)作為主要的開發(fā)技術(shù)[6]，從發(fā)展趨勢來看，電網(wǎng)未來的發(fā)展方向可能是光伏發(fā)電等范圍很大、運行穩(wěn)定可靠的并網(wǎng)技術(shù)。將國內(nèi)的能量轉(zhuǎn)化技術(shù)和國外對比可以發(fā)現(xiàn)，目前我國的能量轉(zhuǎn)換技術(shù)還不成熟，還處于一個初級的發(fā)展階段，相關(guān)的更多技術(shù)還要進一步進行開發(fā)實現(xiàn)。在智能電網(wǎng)建設(shè)中采用能量轉(zhuǎn)換技術(shù)，其發(fā)展的方向是促進對可再生能源的利用，并提高對各種并網(wǎng)技術(shù)的利用。

四、關(guān)鍵的電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用

第一，串聯(lián)補償中的工程應(yīng)用。伊馮500kV TCSC項目是國家發(fā)改委批準的國家級科學(xué)研究項目。該項目是由C-EPRI Science & Technology Co.，Ltd建立，將伊馮500kV TCSC項目的限定功率由1460000kW提高至2500000kW，用于該項目的TCSC設(shè)備，都是由中國獨立設(shè)計、發(fā)展、組裝和調(diào)試的。這個設(shè)備的成功運營表明中國已經(jīng)精通了適應(yīng)高寒地區(qū)的全套大容量可控串補的技術(shù)，并實現(xiàn)了HV TCSC的工業(yè)化應(yīng)用。

第二，并聯(lián)補償?shù)墓こ虘?yīng)用。C-EPRI Science & Technology Co.，Ltd完成了無功補償設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)的研究，這一設(shè)備是中國裝機容量最大的無功補償設(shè)備，而且成功將無功補償技術(shù)用于運營之中。聯(lián)眾不銹鋼公司將無功補償設(shè)備運用在實際中。這些設(shè)備有效解決了由設(shè)備中的脈動負載（像熔爐的特高壓電動）引起的電力質(zhì)量問題（問題包括無功功率影響，電壓波動和閃爍，將大量的逆序列和諧波注入電網(wǎng)中）。因此設(shè)備可確保工程安全運營，聯(lián)眾不銹鋼公司每年有2千萬的經(jīng)濟利益。

第三，常規(guī)電力技術(shù)的工程應(yīng)用。北京大型航空公司的電力負載對電壓驟降和短期的電源中斷造成的短暫電力質(zhì)量問題很敏感。根據(jù)這家公司的實際情況，C-EPRI Science & Technology Co.，Ltd.安置兩個常規(guī)的電力設(shè)備（SSTS 和DVR），通過常規(guī)的電力技術(shù)解決電力質(zhì)量問題。在成功運營后，這些設(shè)備有效地消除了電力質(zhì)量問題。

五、結(jié)束語

本文通過對智能電網(wǎng)在我國建設(shè)中的發(fā)展趨勢及特點的分析，提出了電力工程在智能電網(wǎng)建設(shè)中的重要應(yīng)用，對在智能電網(wǎng)建設(shè)中的總體應(yīng)用、具體技術(shù)應(yīng)用以及關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用進行了探討。通過實例表明，電力工程技術(shù)的應(yīng)用，對于促進智能化電網(wǎng)的建設(shè)，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)以及提高經(jīng)濟效益具有重要作用。

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1-4.

（責任編輯：劉輝）