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摘要:新世纪以来,经济迅速发展,计算机技术不断发生变革,电力电子的发展也越来越迅速,在智能电网中的应用逐渐增多,使电网越来越数字化、信息化。先进的电力电子技术在智能电网中的应用主要表现在电力系统的发电、输电、用电、变电以及配电等各个环节中,并极大地推动了智能电网的平稳发展,因此,研究先进的电力电子技术在智能电网中的应用尤为重要。本文先简要分析我国智能电网的发展状况和电力电子技术对智能电网的推进意义,然后重点研究了电力电子技术在智能电网中的应用。
关键词:先进电力电子技术;智能电网;应用探究;
引言
现如今,我国电力领域的发展越来越快,而智能电网的合理建设也关系到我国电力行业的可持续发展。随着各行各业对电力的需求越来越大,数字化、科技化的发展方向也成为了智能电网的主要趋势。在智能电网中运用先进电力电子技术,能够对我国今后经济以及生态的可持续发展带来至关重要的作用。
一、先进电力电子技术的含义与现状
先进电力电子技术作为电力领域的一种新兴电子技术,主要用于电力的交换,具体的来说,就是通过电力电子器件来对电能进行有效控制以及转换的技术。
目前,我国的先进电力电子技术已经广泛地应用于多个领域,它能够使电能的利用率达到一个合理的状态,优化电能使用,并且在传统产业的改造以及机电一体化建设的发展过程中发挥了至关重要的作用。同时,电力电子技术的智能化发展还为功率处理以及信息处理带来了新的结合方式,因此,在智能电网中应用先进电力电子技术是非常有必要的。
二、智能电网的主要技术环节
1、风力发电
现阶段在智能电网中风力发电仍然占据了很大一部分。发电机的变速电机组通过变频器接入电网,并在风力的作用下产生电流,实现变速运行。
2、太阳能发电
太阳能发电主要通过电流源的形式进行并网,并通过控制设备控制蓄电池的双向放电,保证供电过程的安全性。
3、高压直流输电
这种方式具有稳定性出众,输电容量大的优势,且操作简便,并能够适应各种环境下的输电,具有重要的意义。
4、交流输电
这种技术最早发展于上世纪80年代后,是以电力电子技术为基础,对电压进行迅速调节的输电技术,主要的意义在于提升了电力系统的整体稳定性和安全性。且结构非常简便,控制难度低,成为了先进国家常用的方式。
三、先进电力电子技术对智能电网的作用
1、对智能电网的安全有保障
我国的历史悠久,幅员辽阔,与此同时,自然灾害的发生几率也要多于其他国家,而这些自然灾害都会在不同程度上对智能电网的正常运行造成不利影响。怎样能让智能电网更加安全高效的为人们服务,这其中就少不了要依靠先进电力电子技术的支持。因此,为了加强智能电网的安全性以及可靠性,在智能电网中运用先进的电力电子技术刻不容缓。
2、对智能电网的稳定传输有保障
在科技技术飞速发展的今天,国家和人民对智能电网的电能质量又有了新的要求,一旦智能电网的电能质量不稳定,就会在很大程度上给国家和人民带来巨大的经济损失。因此,在智能电网中运用先进的电力电子技术,对智能电网的稳定输出具有十分重要的意义,同时,还会最大限度地满足老百姓的日常电力需求。
3、对智能电网的资源优化有保障
由于我国对能源的需求量很大,而现有能源的使用效率、人均占有率都比较低下,这就导致国家越来越重视对电力领域的发展。而在智能电网中,广泛的运用先进电力电子技术,建设科学合理的电力系统,可以有效的缓解我国能源短缺的现状,以此来保证电力的远距离、大规模的安全运输,最终达到能源可持续发展的目的。
四、先进电力电子技术的具体运用
1、加强了智能电网的整体调控
智能电网可以理解为一个整体的操作系统,能够适应人们日常用电的要求。所以,在反应能力上就要足够灵活。而电力电子技术便是一种非常有效的手段。在现阶段,我国已经大力研发电力电子方面的相关技术,也取得了非常明显的成果。但是存在的问题也是不容忽视的。我国现阶段的整体电网结构还相对较落后,无论是在电力的输送还是配电方面都有很多需要改进的地方,因此对于智能电网的整体把控是管理是至关重要的。随着技术水平的提升,我国的大电网结构也逐渐形成,在管理上也更加困难。另外一方面,由于我国自然灾害时有发生,例如低温、强对流天气等,这些都会给智能电网的运行安全带来严重的威胁,甚至于产生损坏。而这种损坏会直接影响到人们日常的用电需求。所以,先进电力电子技术能够作为一项重要的调控手段,来实现对于输配电过程的把控,提升电网的整体质量,提升安全性能。
2、促进了能源的循环利用
我国在发电模式上作出了大量的投入工作。目前,我国的风力发电已经有数量庞大的发电基地集中于全国各地,而太阳能发电则使电网的安全稳定运行面临了更为严峻的挑战。而智能电网的形成,对于发电的整体过程能有良好的控制,更重要的意义在于能使得可再生能源得到有效利用,实现可持续发展的原则。在未来,环境问题依然会成为制约我国经济发展的一大问题,因此先进电力电子技术将会促进能源的循环利用,减少对于环境的破坏。
3、改善了智能电网的质量
经济水平的提升必然带来的结果是科学技术的发展,因而我国的工业水平也有了显著的改进,所以,智能电网的整体质量成为了各大电场重点关注的问题。电网质量会受到很多因素的影响,与此同时伴随着用户数量的增加和用户要求的提升,如何实现电网质量提升满足人们的日常需求成为了首先考虑的问题。而利用电力电子技术可以有效提升电能质量和配电效率,使电网能最大化地满足人们的日常要求。
4、减少了能源消耗
节能减排一直是我国遵循的生产原则。而电力工程的节能工作一直以来都面临着巨大的挑战,任务十分艰巨。随着我国可持续发展要求的提出,对于能源的消耗问题便成为了长期且任务繁重的问题。对于环境保护的要求也随之提升。因此,如何实现能源方面的节约成为了当前主要面临的问题之一。而电力电子技术的高速发展会有效解决这一问题,利用其设备的高效性和配电的快捷,从而达到能源节约的作用,满足节能减排的要求。
5、提升了设备利用率
尽管我国电力电子技术已经取得了重要的成就,但是并没有一套完善的针对电力电子设备的评价标准。换而言之,就是无法确定设备的可靠性和利用价值。目前我国也加大了这一方面的研究,逐步建立电力电子的评价标准,探究其价值。但是不能否认的是,这一技术给我国的智能电网带来了技术上的飞跃,减少了无谓的损耗,提升了设备的利用率,对于电场的发展具有积极的促进作用。
结束语
现如今,全球范围内的不可再生资源都已经日益缩减,随之而来的多种极端气候如地震、全球变暖等,都时刻影响着老百姓的日常用电需求。因此,对智能电网进行改革已经是大势所趋。而在智能电网中灵活运用先进的电力电子技术,也成为了电网发展的常态。它不仅让智能电网的安全性以及稳定性得到了保障,还进一步的强化以及优化了电网环境,使可再生资源得到了有效的利用,为我国电力事业的可持续发展做出了杰出的贡献。
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