先進電力電子技術在智能電網的應用

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摘要：闡述智能電網和電力電子技術的特點，電力電子技術在智能電網中的應用，包括高壓直流輸電技術、智能電網中的柔性交流輸電技術、智能開關技術應用。

關鍵詞：智能電網，電力電子，低損耗，電子器件

隨著智能電網的發展與進步，使得信息化、自動化以及數字化的技術應用空間越來越大。電力電子是建設智能化電網的基礎所在，也是滿足NB-IoT市場經濟發展的重要技術所在。因此，為了滿足社會的發展，就需要對電力系統進行全面改革，使先進的電力電子技術應用到智能電網中。

1智能電網的特點

我國在智能電網發展中，始終對電力系統當中的每一個環節以及使用的所有電壓等級有著較高的重視程度，只有保障在這些環節，如在電力流、信息流以及業務流的處理中，實現高度集成化的建設模式，才可以形成高水平的智能電網。智能電網的建設模式是基于NB-IoT不同級別的電網而形成的一種新型電力網絡體系，將特高壓電網當作重要的骨干網架基礎，同時把信息通信平臺當作重要的信息傳播平臺。這樣的電力系統才能呈現出較高的信息化、互動化以及自動化的效果。信息數據的實時控制。在智能電網的用戶工作開展中，往往會基于實際的電價信息，對其有著較高的掌握程度。智能電網的發展中，基本上會采用多樣化的方案，在此基礎上利用多樣化的定價方案，對其用戶的日常電力使用習慣進行有效的引導。這樣的經營模式下，可以很好地幫助用戶形成正確的用電習慣，同時也保障電價可以有著較高的合理性。實現發電與儲蓄能源的融合。進行智能電網的建設后，可以很好利用先進技術，推動發電與儲蓄能源的融合與兼容，最大程度上提升電力能源的整體利用程度。在經濟發展背景下，要將多樣化電力市場當作交易的主體所在，以此推出更多類型的電能產品。用戶在進行用電的過程中，其實際的認可程度也會得到良好的保證。故障檢修靈敏度較高。在NB-IoT智能電網建設中，以及在日后的故障查找與檢修過程中，往往可以有著較高的靈敏度，特別是在特殊事件中，可以很好地在有限實踐中發現各種故障問題，全面提升電力系統對于故障問題，以及對自然災害的預防能力，提升電力系統的整體運行穩定性[1]。擴展用戶選擇。進行了智能電網建設之后，也為用戶提供了更多的電能選擇。電力企業可以利用各種先進技術，例如使用信息控制、測量技術，全面提升對用戶用電的信息采集，這樣在日后的業務制定中，會制定出更多符合用戶需求的方案[2]。

2電力電子技術

技術概念。電力電子技術，就是一種在電力領域所使用的電子技術。在實際的使用過程中，利用各種電子器件，對電能實現針對性的變換與控制，以此幫助電力系統實現穩定、高效率的運營。電子器件。該技術下所使用的電子器件，基本上都是功率半導體器件，該元器件在實際的操作過程中，基本上都是大功率的電子元器件，實際的使用過程，主要是利用電能的變換，以及對電能進行良好的控制。我國在電力領域，基于電力電子器件，可以很好地實現多個領域的使用。其使用的類型可以分為三種不同的類型，分別為半控型器件、全控型器件以及不可控型器件。對不可控型器件而言，有著較為簡單的結構設計類型，同時工作原理也就較為簡單，在實際使用中可以提供較為穩定的性能。例如，使用的電力二極管就是一種不可控型器件。而對于半控制型的器件而言，基本上都是晶閘管這類的元器件，在使用中，可以承受較高的電壓與電流。而最后對于全控型的器件，基本上是電流驅動型與電壓驅動型兩種不同的器件類型。大功率電子電路器件。在大功率電子電路的設計方式下，其控制工業電能可以全面的降低能耗量。在進行使用的過程中，就是利用功率半導體器件，實現對工業電能的控制以及變換。而對于電力電子的本質而言，由于是開關電路，就使得僅僅依靠著微弱的信號，也可以實現對電能的控制。因此，只有在開關狀態下的功率，才可以實現控制電力內部的消耗。電力電子變換器的主電路設計。電力電子變換器的主電路設計中，其核心所在就是功率半導體器件。在實際的設計過程中，可以基于不同的電路拓撲機構，以及控制的方式，實現對電能的變換以及控制。其次，對于變換器而言，在主電路拓撲結構的設計中，就是基于一定特有的規律性，將其有源與無源的功率半導體器件，將其排列成一個合理的電路。采用的拓撲優化方式，就是一種在對其變換器進行變化設計的過程中，可以更加合理的保障使用的元器件，在合理的位置上實現高效率的運作，并實現低能耗的效果。

3電力電子技術在智能電網中的應用

高壓直流輸電技術。在智能電網的構建中，其輸電環節采用的是直流電的方式，但是在發電以及用電的過程中，采用的則是交流電的方式。因此，在使用高壓直流輸電技術的過程中，可以很好地實現交流電與直流電之間的轉變。為了實現將交流電與直流電進行直接的轉換，往往需要在實際的運行過程中，利用整流器以及換流站進行處理。在具體的操作中，首先讓交流電在輸電線路當中，經過換流變換器處理之后，讓高壓直流電，通過輸電線路當中，將其送入到換流站當中的逆變器當中，之后又可以變換成交流電，這樣的處理過程中，往往可以很好地實現交流電與直流電的轉換。進行遠距離的輸電處理過程中，高壓直流輸電技術往往有著較高的優勢性。因此，在出現故障問題之后，就可以很好地降低故障所造成的不良影響，將對線路造成的損耗控制到最低的程度。在這樣的技術形式下，就可以讓長距離大功率的輸電任務當中，發揮出技術的優勢性，很好地滿足NB-IoT電力系統在規模與數量提升背景下的運行壓力。智能電網中的柔性交流輸電技術。柔性交流輸電技術的使用，往往會涉及微電子技術、電子技術、控制技術以及通信技術，這樣的技術集成化使用，是基于大規模合并網絡控制新能源，以及實現清潔能源的關鍵所在。在這樣的技術模式下，往往會形成更加靈活多變的控制效果，同時也能夠進行更加全面的使用，以此基于靈活的方式提升交流輸電的效果。在NB-IoT電網輸送的能力方面，往往會起到較高的提升效果，同時電力系統的可靠性程度，以及相應的反應程度也會得到進一步的提升。利用柔性交流輸電技術，既可以很好地實現對這樣問題的處理。在現階段的控制技術發展下去，可以很好地將柔性交流輸電技術應用到我國的電力系統的建設中，幫助工作人員在日常電力系統的運行中，采集到更加全面的信息數據，同時對電力系統的參數進行進一步的控制與掌控。在系統運行中，需要全面的降低線路內耗，并進一步的提升輸送電能的整體安全性與穩定性。例如，在NB-IoT柔性交流輸電技術的使用中，出現了新型的電力電子器件，如IGBT、GTO等產品，這樣多重化、多電平的技術方式，將其應用到智能電網當中，可以很好地實現對系統電壓的穩定性提升，進而改善裝置輸出的諧波。同時，在很多吸納進的控制方式下，例如使用的遞歸神經網絡適應、模糊控制以及比例積分控制，都可以很好地成為未來應用的重點所在。智能電網中的智能開關技術應用。進行智能電網的構建中，使用智能開關技術，往往可以很好地對過流放出漏電實現良好的保護效果。這樣的技術應用下，極大地滿足了NB-IoT電力系統的安全屬性與可靠性。在進行電氣以及儀表的使用中，也會很好地促進電力系統的整體穩定，特別是在一些薄弱環節實現良好的處理。隨著我國NB-IoT智能電網的發展，同時使用智能開關技術方面的節能節電效果越發的顯著，但是在成本方面始終無法得到良好的控制。因此，隨著技術的發展，能夠進一步的實現對各種技術的結合分析。

4結語

在NB-IoT智能電網的建設中，采用先進的電力電子技術，不僅僅可以很好地提升電力系統的整體運行穩定性，同時也是順應市場對于電力資源的實際需求，特別是在一些電力網絡的建設薄弱環節，可以發揮出技術的優勢性。

參考文獻

[1]鄧偉.電力電子技術在我國電力裝備中的應用前景[J].電器工業,2021(02):42-44.

[2]張文亮,湯廣福,查鯤鵬,賀之淵.先進電力電子技術在智能電網中的應用[J].中國電機工程學報,2010,30(04):1-7.

作者：謝茂華 單位：福州萬山電力咨詢有限公司