先进电力电子技术在智能电网中的应用

先进电力电子技术在智能电网中的应用

作者：孙艳萍 孙正平 黄东安

来源：《电子技术与软件工程》2016年第20期

摘 要 现在随着社会经济的不断发展，现代智能电网广泛的应用到生活各处，并且逐渐的向数字化、信息化和自动化方向发展。如果想要实现电网智能化就需要加强先进电力电子技术的运用。本文主要是分析了先进电力电子技术在智能电网中的应用。 【关键词】电力电子技术 智能电网 应用

在信息技术快速更新的时代背景下，智能电网是电网技术发展的大趋势，而先进的电力电子技术是实现电网智能化的前提，电力电子在智能电网的应用是技术的要求，也是发展的趋势，对智能电网有着重要的意义。 1 先进电力电子技术的重要性

近年来随着我国经济的发展，用电的的需求也随之上涨，我们需要建立大型电网，这就意味着结构的复杂化。我国地理辽阔，气候变化莫测，智能电网的建设会面临很多挑战，所以我们要用先进的电力电子技术，电力系统的电子装置使其更加先进，使电网构架更坚固 ，进而预防电网故障扩大化，促使电网故障的抵抗和恢复力提高。

随着社会发展和科技的不断进步，我们的用电需求也在不断上升，特高压电网建设是今后电力事业发展的方向，这也意味着电网的结构会更加复杂，对其质量要求也会更加严格。电力电子技术可以有效的改善电网电能的质量，使输电效率和经济发展大幅度提升，在智能电网中的应用有着极其重大的意义。 2 智能电网的优势

我国智能电网技术发展迅速，在现实中的应用存在很大的优势，主要体现在以下几个方面：

智能电网的用户可以通过智能电网来了解实时电价信息，同时智能电网提供多样化方案引导用户的用电习惯，同时也保障了电力系统运行稳定。

智能电网提高效率的方法也有多种，可以将各种发电和储能方式进行融合和兼容， 提高再生能源的利用效率。丰富电力市场交易主体和电能产品， 提升用户体验服务认可度 。 智能电网在故障査找方面非常方便，能在短时间内检查到相关的故障，检修方面的灵敏度也很高，自然灾害的预防能力提升，減少了自然灾害。

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提高用户选择更加多样的质量、价格方式的电能质量，通过先进的控制、信息和测量技术，提升用户对电网的依赖度。 3 电子电力技术分析

电子电力技术是应用于电力领域的电子技术，具体说就是使用电子器件对电能进行变换和控制的技术。电子电力器件就是功率半导体器件，是一种大功率的电子器件，应用于电能变换和控制电路中，按电力电子器件电路信号所控制的程度分为三大分类：半控型器件、全控型器件和不可控型器件。不可控型器件的结构和工作原理简单可靠性较高，例如电力二极管；半控型器件主要是品、割管类的器件，承受电压和电流容量最高；全控型器件可分为电流驱动型器件和电压驱动型器件。此三大类型的电力电子器件都是电力电子技术的承载体，是现代电子电力技术的实体诠释。大功率电子电路是在控制工业电能中最大限度的降低能耗的，利用的是功率半导体的器件变换和控制工业电能，实质是大功率开光电路，通过微弱信号控制电能，只有在开关状态下功率半导体才能实现降低电力内耗。

电力电子变换器主电路的核心为功率半导体器件，不同控制方式对电能进行变换和控制，变换器主电路结构实质，是按规律将有源和无源功率半导体器件排列成电路。在设计变换器时，合理选择和确定元件位置实现高效能和低损耗的要求。 4 电力电子技术在智能电网中的应用

随着智能电网的不断的发展，电力电子技术可以极大地推动智能电网在区域性电网和各个水平的协调和控制。

4.1 FACTS技术在智能电网中的应用

随着电力电子技术的发展，FACTS技术已经从原有的基于半控制器的静止无功补偿器、可控串补技术发展到现在的基于可关断器件的静止同步补偿器、统一潮流控制器等技术。 我国的能源的资源与需求呈逆向分布开来，需要实现能源的转移，所以需要大幅度的提高线路的运输能力，也需要解决带来的系统振荡、电压不稳定等问题。FACTS技术用它快速的调节能力与系统的良好的兼容能力，为其在我国的研究和应用提供了广阔的空间。 4.2 SVC在智能电网中的应用

SVC（静止无功补偿器）是一种灵活交流输电的装置，可以调节系统电压，保持电压的稳定，控制无功潮流，增加输送能力，为直流换流器提供无功功率，提高系统的静态和暂态稳定性，加强对系统低频和暂态稳定性，加强对系统低频振荡的阻尼。

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SVC具有无功补偿和潮流优化功能，能够提高电网的运输能力和电能的输送效率、改善电网的安全稳定性和电能质量，还应用于各等级电网。SVC为我国电网向着坚强、安全、智能化发挥了重要的作用。 4.3 电能质量技术

国际工业对电能质量技术的需求广泛，促进了相关领域技术的进步。美国、日本、印度等国家在电能质量技术方面的研究处于世界领先水平，目前国际上广泛采用的提高电能质量的定制电力技术装置主要有有源电力滤波器动态电压调节器以及配电网静止同步补偿器等。国内，电能质量基础研究已经开始，目前尚缺乏由电能质量问题造成损失的统计，在此方面的研究主要集中在部分高等院校，工程化的应用并不多见。性能更佳的新型补偿技术（如统一电能质量控制器），还处于系统结构、模型和仿真研究阶段，相关电力电子装置的技术标准和规范还有待制定。

在智能电网中应用电能质量技术，要完善健全电能质量的评估方法和等级的划分体系、同时还要分析用电接口的经济性、构建内部技术等级和用户经济性的评估体系，完善相关法规，确保智能电网的运行更加实用。 5 结语

我国电力行业前景广阔，发展完善智能电网势在必行，通过先进电力电子技术优化智能电网，保障智能电网的稳定，促进可在生资源的利用，实现电力经济新的发展形式，对和改善环境和促进经济、社会发展具有重大意义。 参考文献

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[3]陈数勇，宋书芳，李兰欣等.智能电网技术综述[J].电网技术，2009，33（08）：1-7. [4]赵赫，钱峰，汤广福.电力系统谐波不稳定及相对策的研究[J].中国电机工程学报，2009，29（13）：29-34. 作者简介

孙艳萍（1981-），女，山东省烟台市人。研究生学历。现为国网技术学院教中级教师。主要研究方向为电力电子。

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孙正平（19-），男，山东省烟台市人。大学本科学历。现供职于国网山东省电力公司海阳市供电公司。

黄东安（1982-），男，山东省泰安市人。大学本科学历。现供职于国网技术学院。 作者单位

1.国网技术学院 山东省济南市 250002

2.国网山东省电力公司海阳市供电公司 山东省海阳市 265100