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試論電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用研究方向論文
摘要：隨著社會(huì)的不斷發(fā)展與科學(xué)的不斷進(jìn)步, 現(xiàn)代化的電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中應(yīng)用越來(lái)越廣泛, 其中通過(guò)信息化、數(shù)字化、自動(dòng)化、互動(dòng)化等方面作為智能電網(wǎng)的發(fā)展目標(biāo), 其技術(shù)在建設(shè)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(gè)角度對(duì)其技術(shù)的運(yùn)用進(jìn)行分析探討, 以此來(lái)為技術(shù)方面的研究方向和發(fā)展預(yù)期作出新的展望, 旨在為其技術(shù)的相關(guān)研究提供新思路。
關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng); 先進(jìn)電力電子技術(shù); 高壓直流; 電能質(zhì)量;
隨著社會(huì)的不斷發(fā)展與科學(xué)的進(jìn)步, 帶來(lái)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(wèn)題, 電力作為人類生活中必不可缺的一種資源此時(shí)面臨著新課題和新挑戰(zhàn)。從目前的情況來(lái)看, 各國(guó)專家在對(duì)于電網(wǎng)未來(lái)是否能持續(xù)發(fā)展的問(wèn)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(shù), 來(lái)積極發(fā)展智能電網(wǎng), 這種規(guī)劃對(duì)于目前的電網(wǎng)發(fā)展方向具有可行性。在我國(guó), 國(guó)家電網(wǎng)公司已規(guī)劃出了類似的發(fā)展目標(biāo), 通過(guò)立足自主創(chuàng)新的方式, 通過(guò)各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)積極發(fā)展建設(shè)智能電網(wǎng)。因此, 對(duì)于這些問(wèn)題, 我國(guó)的電網(wǎng)行業(yè)應(yīng)對(duì)其重點(diǎn)研究, 并且將其制定為未來(lái)電網(wǎng)發(fā)展的重要戰(zhàn)略目標(biāo)。
一、先進(jìn)電力電子技術(shù)要適應(yīng)智能電網(wǎng)的需求
(一) 大電網(wǎng)安全方面的需求供應(yīng)。
目前, 相比較與我國(guó)的傳統(tǒng)電網(wǎng), 智能電網(wǎng)最大的優(yōu)勢(shì)便是通過(guò)互動(dòng)系統(tǒng)來(lái)達(dá)到對(duì)環(huán)境的不同需求, 比如說(shuō)在系統(tǒng)變化、用戶需求和環(huán)境變更的要求上要達(dá)到令人們滿意的程度, 因此, 電網(wǎng)要有極佳的反應(yīng)能力與適應(yīng)能力, 而這兩點(diǎn)正是目前國(guó)內(nèi)電網(wǎng)所欠缺的, 剛好, 在智能電網(wǎng)中通過(guò)電力電子技術(shù)能有效解決這一問(wèn)題。在我國(guó)目前的電網(wǎng)行業(yè)中, 大多數(shù)的先進(jìn)電力電子技術(shù)的自主創(chuàng)新性形式多樣, 不單一。在HVDC、ACTS等相關(guān)產(chǎn)業(yè)中進(jìn)行研發(fā)同時(shí)也取得了一些良好的效果, 因此, 對(duì)于智能電網(wǎng)的未來(lái)建設(shè)規(guī)劃, 必須引起足夠的重視, 同時(shí), 對(duì)于先進(jìn)電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用必須要有新的要求。
不同國(guó)外電網(wǎng)結(jié)構(gòu), 由于制度與技術(shù)的缺失, 導(dǎo)致我國(guó)對(duì)于網(wǎng)架結(jié)構(gòu)意識(shí)比較薄弱, 在許多地方都存在著較為嚴(yán)重的問(wèn)題, 尤其是在輸電、配電領(lǐng)域, 明顯還有著較大的提升空間, 但是我國(guó)對(duì)其卻極為忽視, 因此, 我國(guó)對(duì)于電網(wǎng)的建設(shè)發(fā)展必須要重點(diǎn)研究。根據(jù)世界各地的電網(wǎng)發(fā)展歷程來(lái)說(shuō), 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(guò)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(guó)實(shí)行的卻比較晚, 導(dǎo)致在許多問(wèn)題上存在著技術(shù)的缺失, 并且由于電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)方式不同, 日趨復(fù)雜, 操作人員在對(duì)其運(yùn)行控制上也有所不足, 同時(shí), 由于我國(guó)個(gè)別地區(qū)頻繁發(fā)生自然災(zāi)害, 對(duì)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(lái)因自然災(zāi)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(duì)電網(wǎng)進(jìn)行有效改革, 先進(jìn)電力電子裝置恰恰能對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)控, 同時(shí), 由于先進(jìn)技術(shù)在電網(wǎng)中有效應(yīng)用, 使得電網(wǎng)的“自我恢復(fù)”能力增強(qiáng), 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(wù)。
(二) 可再生能源有效利用方面的需求。
我國(guó)陸上風(fēng)能和光伏發(fā)電資源較為稀薄, 部分處于我國(guó)西南地區(qū), 根據(jù)專家的預(yù)測(cè), 在二零二零年的時(shí)候, 我國(guó)年風(fēng)在其地區(qū)的電將達(dá)到100~150GW、而光伏發(fā)電將達(dá)到20GW規(guī)模, 聽(tīng)起來(lái)有點(diǎn)不可思議, 但卻真實(shí)并且有依據(jù)可言, 其中主要原因便是使用風(fēng)力發(fā)電與太陽(yáng)能, 將其集中起來(lái), 能開(kāi)發(fā)出若干千萬(wàn)千瓦級(jí)基地, 在一定程度上來(lái)說(shuō), 為我國(guó)的可再生資源的持續(xù)利用帶來(lái)了不小的進(jìn)步。因此, 對(duì)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(yùn)行方面。通過(guò)使用先進(jìn)的電力電子技術(shù), 不僅能保證可再生能源發(fā)電的大規(guī)模化, 同時(shí)使電網(wǎng)對(duì)可再生能源具有容納性和適應(yīng)性也有了很大的幫助。
二、對(duì)先進(jìn)電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中應(yīng)用研究方向和發(fā)展預(yù)期
對(duì)于我國(guó)的的電網(wǎng)行業(yè)來(lái)說(shuō), 目前主要的難題便是如何建設(shè)智能電網(wǎng), 而先進(jìn)電力電子技術(shù)智能化是建設(shè)的關(guān)鍵, 同時(shí)也是未來(lái)的主要發(fā)展方向。對(duì)于我國(guó)來(lái)說(shuō), 先進(jìn)電力電子器件的系統(tǒng)控制器對(duì)于HVDC技術(shù)和FACTS技術(shù)幫助也會(huì)越來(lái)越大, 是其技術(shù)日趨成熟的重大轉(zhuǎn)折點(diǎn), 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(lái)說(shuō), 電能質(zhì)量調(diào)節(jié)技術(shù)的發(fā)展對(duì)于智能化輸電配點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)將更具字適性與恢復(fù)性。使其日益成熟的能量轉(zhuǎn)換技術(shù)能夠在風(fēng)電并網(wǎng)得到廣泛應(yīng)用, 通過(guò)這些因素為我國(guó)構(gòu)建成一個(gè)強(qiáng)大的電網(wǎng)。
三、在智能電網(wǎng)中對(duì)電能質(zhì)量技術(shù)的應(yīng)用
隨著社會(huì)的不斷發(fā)展與科學(xué)的不斷進(jìn)步, 人們?cè)诠I(yè)方面對(duì)于有電力的需求不斷增加, 在國(guó)外, 人們對(duì)于電能質(zhì)量技術(shù)方面的研究很早便開(kāi)始了, 對(duì)其相關(guān)技術(shù)有著很深的理解, 比如說(shuō)對(duì)有源電力濾波器, 動(dòng)態(tài)電壓調(diào)節(jié)器等在電網(wǎng)中的使用。由于我國(guó)對(duì)電能質(zhì)量研究只是處于基礎(chǔ)階段, 因此, 對(duì)于許多技都比較尚缺, 像性能更佳的新型補(bǔ)償?shù)燃夹g(shù)目前還處于基礎(chǔ)研究階段。
在電能質(zhì)量技術(shù)方面, 我國(guó)對(duì)于這類技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用研究不夠嚴(yán)謹(jǐn), 比方說(shuō)建立的便是一套完善的電能質(zhì)量評(píng)估制度, 從此來(lái)對(duì)智能電網(wǎng)“優(yōu)質(zhì)經(jīng)濟(jì)”有效運(yùn)行。比如說(shuō)在電氣化鐵道平衡供電技術(shù)方面的實(shí)現(xiàn)、統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器、優(yōu)質(zhì)電力園區(qū)的優(yōu)化。同時(shí), 為滿足廣大用戶, 應(yīng)該統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器, 同時(shí), 通過(guò)蓄電池的充放電調(diào)節(jié)能夠讓用戶在使用時(shí)自身去控制電量, 以此為用戶帶來(lái)方便, 以此創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益。
四、在智能電網(wǎng)中能量轉(zhuǎn)換技術(shù)的應(yīng)用
從目前社會(huì)電網(wǎng)發(fā)展方向來(lái)看, 人類已經(jīng)開(kāi)始重視低能耗、低污染、低排放的低碳經(jīng)濟(jì), 而這也是社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)與前提, 電能量轉(zhuǎn)換技術(shù)的創(chuàng)新及應(yīng)用便是其中的重中之重。目前, 人類已經(jīng)開(kāi)始節(jié)制對(duì)資源的無(wú)限開(kāi)采了, 而對(duì)于一些可再生資源卻無(wú)比重視, 比如說(shuō)風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源, 由于國(guó)外對(duì)于該技術(shù)的研究很早便開(kāi)始進(jìn)行了, 所以其技術(shù)方面比較先進(jìn), 我國(guó)只是根據(jù)國(guó)外的研究方向的碎點(diǎn)或是自身的理解對(duì)其進(jìn)行研究, 所以在許多技術(shù)方面存在著不足, 就目前國(guó)內(nèi)的情況而言, 其研究的主要方向還是對(duì)于風(fēng)電場(chǎng)的并網(wǎng)技術(shù)研究, 與先進(jìn)國(guó)家相比, 我國(guó)對(duì)能量轉(zhuǎn)換技術(shù)的研究只是處于起步階段, 未來(lái)還有一段很長(zhǎng)的路要走。
五、結(jié)語(yǔ)
對(duì)于我國(guó)來(lái)說(shuō), 在智能電網(wǎng)中大規(guī)模的實(shí)行先進(jìn)電力電子技術(shù)不僅可以強(qiáng)化、優(yōu)化電網(wǎng)的特色功能, 同時(shí)在再生能源問(wèn)題上也有著很大的幫助。對(duì)先進(jìn)電力電子技術(shù)的研究是目前我國(guó)建設(shè)智能電網(wǎng)的重要基礎(chǔ)。所以, 對(duì)于如何促進(jìn)先進(jìn)電力電子技術(shù)在電網(wǎng)的應(yīng)用, 是國(guó)內(nèi)電網(wǎng)行業(yè)值得思考的一大難題, 這不僅關(guān)系到我國(guó)智能電網(wǎng)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展目標(biāo), 同時(shí)關(guān)系到我國(guó)未來(lái)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況。
參考文獻(xiàn)
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