智能电网中的电子技术论文

2022-04-17

小伙伴们反映都在为论文烦恼,小编为大家精选了《智能电网中的电子技术论文(精选3篇)》,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助!【摘要】随着电力电子技术的不断发展,并将其应用在电网当中,在一定程度上实现了电网的智能化。从另一個方面来讲,也就是所谓的智能电网,其不仅会满足大规模的电力输送需求,还会降低对自然环境所产生的影响,具有较大的社会效益和经济效益。

智能电网中的电子技术论文 篇1:

先进电力电子技术在智能电网中的应用

随着经济社会的不断进步,科学技术的迅速发展,电力电子技术得到了充分的提升,其在许多领域都得到了创新性的应用。尤其在智能电网当中,起到了举足轻重的作用。近年来我国的城市规模不断扩大,随着城市化进程的不断提高,对于城市电网的建设要求也越来越高。随着电网技术的不断发展,智能化是必然的趋势,只有充分发挥好先进电力电子技术在电网中的作用才能促进电网智能化。

随着经济的不断发展,社会的不断进步,城市的电力供应系统也在不断的进步。为了保护各用电设施与器材的安全运行,并满足它们的用电需求,电网的铺设便显得尤为重要。随着城市化规模的不断扩大,我国的城市电网建设速度难以与时代进步的步伐相匹配,尤其是智能电网的铺设方面,远远落后于其他发达国家。要提高我国城市智能电网的建设,就需要发展先进电力电子技术,本文就先进电力电子技术在智能电网中的应用进行简单的阐述与分析,从而为我国先进电力电子技术在智能电网中的应用提供部分经验。

智能电网对先进电力电子技术的需求

在强化优化电网及保障大电网安全方面的需求。智能电网的系统覆盖范围较广,不同于其他的单向连接系统,它是一个互动系统,它需要依据周边的环境,用户的使用要求以及系统自身的一些需求来进行自身的反应与调整。这便是智能化的电网,想要促进电网的智能化,便需要采用一些先进的电力电子技术。这些先进的电力电子技术可以帮助搭建的电网对于周边的环境,用户的使用要求以及系统自身的一些需求进行迅速反应,并采取强有力的措施来调整控制。在我国电力电子科技人才的不断学习与研究下,通过各种各样的形式完成了相应的创新。这其中包括HVDC技术以及FACTS技术等高新自主创新技术。通过这些技术的采用,可以有效的增强配电网的配电供给能力,还可以改善智能电网当中的电能供给质量,同时降低智能电网当中出现故障的概率,并且能在故障发生后进行及时的维护与更新。这些都是自主创新的先进电子电力技术在智能电网当中的运用。未来电网的智能化是必然的趋势,更对先进电子电力技术的发展创新提出更高的要求。

在促进可再生能源有效利用方面的需求。可再生能源一直是国家发展的重点能源,当前我国所开发利用最广泛的可再生能源便是光能和风能。我国的风能与光能的利用区域主要在我国的东北部区域,华北部区域以及西北部区域,这三大地区的预计在2020风力发电的总量可以达到100GW甚至更多,通过太阳能电池吸收光能进行转换发电,大约可以达到20GW的电量。风力发电的设备以及基地站较为集中,以千万千瓦级别的发电站基地为主。太阳能发电的发电站则较为分散,规模也相对较小。由于这些可再生的清洁能源具备能源接受间歇性,能源采集不确定性的特点,因此,需要进行智能电网的搭建,通过采用先进的电力电子技术,对于进行智能性调控。在此基础上,对可再生能源的发电上进行分配调控,从而保证大规模能源采集来源有所保障,进而提升我国清洁能源在整体能源比例中所占的比重,降低不可再生能源的消耗,既能够遏制能源枯竭的现象出现,又能够缓解全球变暖的趋势,从而为环境改善打下基础。

在改善电网电能质量与电力市场方面的需求。随着经济的不断发展,社会的不断进步,电网配置的电能质量被越来越多的企业与研究人员所重视。尤其是当前清洁能源的比重不断增加,清洁能源电能基地以及一些微型的发电站,这些发电基地之间相互并网造成了电能质量的下降,造成电量流失或者其他的供电问题。经过数据部门的统计,由于电能质量下降造成的资金流失有数千亿美元。通过先进电力电子技术的应用可以提升智能电网供给的电能质量。

先进电力电子技术在智能电网中的应用

FACTS技术在智能电网中的应用。 FACTS技术的基础是以先进的电力电子设备作为核心设备,然后采用现代电子智能控制技术对发电设备的电流输出参数进行记录与调控,不但能够提升电网在电流输送过程当中的电流稳定性,还可以增强系统的稳定性与精确性,随着电子科技的不断发展,FACTS技术已经不单单是由半控制基础部件组成的静止无功补偿器,而是已经发展到有可关断器件的静止同步补偿器。在FACTS技术当中,SVC技术是很重要的一部分,该技术的特征在于是一种灵活交流输电装置。能够提升系统的静态以及动态的稳定性。进而提升电网输电能力与电能的输送效率。TCSC技术在智能电网中体现在其灵活的交流输电方向上,提升线路当中电力的输送效率,提升系统稳定性,降低阻尼并降低输电过程中产生的电流损耗。

直流输电技术在智能电网的应用。直流输电技术在智能电网的应用涉及到常规HVDC技术在智能电网当中的应用,以及柔性直流技术在智能电网当中的应用。常规HVDC技术主要是利用超高压的直流输电技术进行距离较远的电能分配与输送,尤其是在海底电缆的铺设当中,常规HVDC技术具有较高的优势。该技术在节省输电线程,提升系统整体效率,降低损耗,减少电流损失等方面效果极其显著。由于我国的能源分布不均匀,涉及到长距离的电能输送,该技术的采用可以提升输电的经济性与效率。在柔性直流技术当中,主要是以换流器与可关断的的电力电子器件为设备核心,极大的减少了城市供电体系当中存在的短路问题出现的概率,对于一些电源需求紧急,能源极其短缺的地方供电有较积极的作用。

其他技术在智能电网的应用。其他运用较为广泛的技术分别为电能质量技术以及能量转换技术。由于在工业的生产过程中对于电能的要求相对较高,从而促进了智能电网研究的发展。尤其是在欧美日本等发达国家。当前对于电能质量的测定大多是由动态电压调节器进行探测,通过建立完善的电能质量评估方法,进行相应的经济性分析,确保用电需求单位的用电质量,调节高峰期有低峰期的电量分配,带来较大的经济效益。而能量转换技术主要是指通过较低污染,较低能耗的方式进行产电,主要指的是利用清洁能源进行产电工作,如风能,光能,通过这两种能量形式转换成电能,可以极大的减少不可再生能源的消耗,延缓温室效应的趋势。

随着经济的不断发展,社会的不断进步,城市的电力供应系统也在不断的进步。电网铺设的智能化也是发展的趋势所在,本文通过对先进电力电子技术在智能电网中的应用进行分析。主要在智能电网对先进电力电子技术的需求以及先进电力电子技术在智能电网中的应用进行阐述,并就具体的在强化优化电网及保障大电网安全方面的需求,在促进可再生能源有效利用方面的需求,在改善电网电能质量与电力市场方面的需求以及各种技术在智能电网当中的应用进行探讨,从而为我国的智能电网的发展提供经验。

作者:邹珂

智能电网中的电子技术论文 篇2:

先进电力电子技术在智能电网中的应用

【摘要】 随着电力电子技术的不断发展,并将其应用在电网当中,在一定程度上实现了电网的智能化。从另一個方面来讲,也就是所谓的智能电网,其不仅会满足大规模的电力输送需求,还会降低对自然环境所产生的影响,具有较大的社会效益和经济效益。基于智能电网的不断发展,本文就对先进电力电子技术在智能电网中的应用进行探讨,笔者首先对我国当前智能电网的发展情况进行了简要的介绍,然后分析相关电力电子技术的具体应用情况,以促使人们对智能电网有进一步的了解。

【关键词】 电力电子技术 智能电网 应用

前言:近年来,我国电网受到很多因素的影响,开始对其进行深入的改革,形成一种新型的电网——智能电网。智能电网与传统电网相比较更加的灵活、环保和安全,能够产生較为理想的社会效益。但是,由于我国在智能电网上的研究时间还较短,没有形成成熟的智能电网体系,在这种情况下我国电力企业应当不断研究先进的电力电子技术,并将其应用在智能电网中,使其得到进一步完善和发展,以满足人们对于电能的需求。下面笔者就先对我国电网的发展情况进行阐述。

一、当前我国智能电网的发展情况

智能电网在研究过程中,每个国家所研究的内容不一样,造成其一直以来都没有一个统一的概念,但是根据其输电形式的改变,可以将智能电网称为是电网的智能化,是电网现代化发展的重要方向[1]。

在智能电网中应用了很多现代先进的技术,有效提高了能源的使用效率,降低了电能在生产和运输过程中对周围环境所造成的不良影响。在全球科技不断改革和发展的背景下,各国都对电网进行了相应的改革,其中美国所研制出的智能电网是世界上最为先进的和成熟的体系,但是也无法满足美国本土对于电能的需求。

相较于美国成熟的智能电网体系,我国在此方面还处于研究阶段,并进行了大量的实验和研究。通过对当前我国在智能电网的实验能够发现,所产生了效果是较为理想,而且还研究出了能够引领我国电网发展的重要成果,如柔性交流、高压直流等方面的输电技术。

二、先进电力电子技术在智能电网中的应用

2.1高压直流输电技术

该项技术主要是用来转换交、直流电,使其能够满足实际需求,而能够起到转换作用的仪器则是逆变器或是整流器。在远距离输电过程中,该项技术具有明显的优势,即使其在运行过程中发生了故障,给电网所造成的损失也是很低的,所以说该项技术十分适合用在远距离、大规模的输电工程。在智能电网当中应用此项技术,不仅能够充分满足其对于输电的需求,还能够使电网的输电变得更加稳定,从而为人们的用电提供更加良好的服务。

2.2柔性交流输电技术

在此项技术中融入了很多其他领域的技术,如通信、控制等方面的技术,能够有效实现对交流输电的控制,使电网得到较大程度的提升,同时还能够使电网在反映速度与可靠性上有很大提高[2]。

在智能电网中,特高压输电是其基础,在对其进行输电过程中应当充分考虑到清洁能源和新能源的接入与隔离问题,而柔性交流输电技术的应用便能够很好的解决这一问题。该技术在智能电网中应用,不仅能够对电网进行有效控制,以降低在输电过程中所产生内耗,还能够进一步提高电网输电的稳定性。

2.3智能开关技术与高压变频技术

智能开关技术能够对智能电网产生重要的保护作用,能够有效提升其安全性。与此同时,该项技术还可以降低电网中各项仪器的损耗。随着相关技术的发展,此项技术还同计算机、传感等技术进行了融合,以实现对智能电网的保护。虽然,智能开关技术所起到的节能效果是较为理想,但是其在使用过程中不仅会产生较高的成本和污染。为了解决该技术所带来的污染,应当在电网当中引入高压变频技术,以实现环保作用。

另外,还可以将高压变频技术同其他相关技术结合使用,使得其能够更好的为智能电网提供服务,促使其得到快速发展[3]。

三、总结

总之,电网的智能化发展是我国政府和电力企业需要重点研究和发展的内容。随着相关技术的不断发展,研究人员智能电网中应用了很多先进的技术,使其得到了不断的完善。这些技术在对电网不断优化的同时,还能够进一步提高其对新能源的利用,改善智能电网电能传输的安全性,为我国的经济发展提供良好的保障。

因此,在智能电网中不断应用先进的科学技术,不仅能够满足促使电力行业的发展,还能够有效带动我国经济的发展,是我国实现长期发展的重要基础。

参 考 文 献

[1]张文亮,汤广福,查鲲鹏等.先进电力电子技术在智能电网中的应用[J].中国电机工程学报,2010,02(04):1-7.

[2]吴俊勇.“智能电网综述”技术讲座第四讲:电力电子技术在智能电网中的应用[J].电力电子,2010,01(04):67-70.

[3]张莉.先进电力电子技术在智能电网中的应用研究[J].吉林省教育学院学报(中旬),2015,05(09):132-133.

作者:陈昌迪

智能电网中的电子技术论文 篇3:

先进电力电子技术在智能电网中的应用

摘 要:在发展十分迅速的现代,人类生活、生产以及各个方面对于电力的需求越来越大,因此电网的发展正在趋向智能化,而智能电网主要是体现在互动化、自动化、数字化等方面。智能电网在建设的过程中主要是以电力电子技术作为基础的,将它应用在智能电网中的意义是非常巨大的,不仅可以提高智能电网的安全性和稳定性,而且还可以满足电力市场的庞大需求。本文将对先进电力电子技术在智能电网中的应用进行简单的分析和研究,希望可以为智能电网的发展做出一定的贡献。

关键词:先进电力电子技术;智能电网

自从1978年实施改革开放政策以来,我国的工业、农业、生产业都因此而得到了快速发展。与此同时,我国对各种资源的需求量也在不断上升,尤其是在电力资源方面的消耗是十分巨大的。虽然我国现在的技术和经济发展水平都处于一个较为稳定的上升期,并且电力技术的研究和发展也是十分迅速,但是在发展技术时对于环境和资源的问题不够重视,这就导致自然环境被严重破坏,资源愈发匮乏,这就在很大程度上限制了电网建设的进一步发展。所以,我们需要在建设智能电网时将先进电力电子技术的应用重视起来,只有这样才能满足我国的可持续发展战略,保持长久平稳发展的态势。

一、智能电网中先进电力电子技术的应用作用

(1)有利于智能电网的优化,为智能电网的安全运行提供保障。电网智能化的本质是互动系统,它可以根据用户、环境和系统的要求变化来做出正确的反应,只有将先进的电力电子技术加入到电网建设中,才能实现智能反映的功能。对于目前技术发展的现状来说,我国正在对各形式的先进电力电子技术进行研究和创新,并且已经在FACTS与HVDC等相关产业中构造了培育点,对于电网故障时间缩短、故障损失的减小、降低故障发生概率、提高电网质量和输电能力等方面已经实现了技术突破。

目前为止,我国的电网构架水平稍落后于一些西方发达国家,存在着稳定性较差、配电和输电损耗较大等问题,因此研究人员应该更加重视交流输电装置的研究和创新,这样才能提高其稳定性。我国所使用的交直流互联大电网的结构是十分复杂的,所以在控制上的难度也是非常大的。除此之外,有很多自然灾害是无法预知和抗拒的,它们对于电网运行的安全造成了很大的影响。为了克服种种困难,将先进电力电子技术应用在智能电网建设中是十分有必要的,这样可以提高潮流分配时的输电的合理性,同时也避免了故障的扩散,而电网在故障时的修复能力也得到了很大程度的加强。

(2)有利于电能质量的改善,充分满足电力市场的需求。一些数据调查表明,美国在一年内用在电网修复和解决电能质量问题上的花费会达到上千亿美元,这将会对国家的经济发展造成巨大的阻碍。如果先进电力电子技术在智能电网中得到应用,就可以将整体的电能进行优化,输配电的效率和质量也随之得到提高,这样才能充分满足电力市场的需求。

二、智能电网中先进电力电子技术的应用

(1)先进电力电子技术的介绍。先进电力电子技术的本质就是以电力电子设备为基础,然后运用现代控制技术迅速、灵活控制原有交流输电系统参数与网络结构,通过这种方法来达到提升送电能力的目的,除此之外这项技术也提高了系统运行的稳定性和可靠性。在电力电子技术发展的同时,相应的电子器件也随之被研发出来,因此该技术将半控期间作为基础的静止无功补偿器与可控串补技术转变为现阶段将可关断器件作为基础的统一潮流控制器与静止同步补偿器等一系列技术。

在现阶段,我国的能源需求正在呈现出一种逆向的分布状态,在客观上说我们应该将能源进行大范围的转移,所以输电能力的提升是刻不容缓的;在进行能源转移的同时会出现电压、系统不稳和潮流调控等问题。因为该技术可以增强电网系统的控制、调节能力,可以将系统调节到一个灵活性号、兼容性强的状态,所以它可以在很大程度上提高我国智能电网建设的成熟度。

(2)静止无功补偿器在智能电网中的应用。静止无功补偿器就是灵活性较强的交流输电装置,这种装置具有很强的代表性,所能实现的功能也是非常多的,例如可以调节点压,以此来提高电力系统在运行时的稳定性;对无功潮流进行有效的控制,这样才能加强输送电力的能力;对支流换流器进行无功功率的供给,将系统的静态和暂态稳定性提高,还可以有效的减小系统在进行低频振荡时所产生的阻尼。静止无功补偿器对于提升稳定性和解决输配电问题的作用是非常有效的,它所拥有的无功补偿以及潮流控制等功能可以很好的提高电网的电能质量、输电效率和系统的稳定性。

在二十世纪八十年代初期时,我国就购买了国外的静止无功补偿器,而且已经将它们应用到了电网系统上。在进入二十一世纪之后,我国已经成功的自主建设了100Mxar SVC,随后就投入使用,这一工程的成功标志了我国可以完全自主研发并设计静止无功补偿器。

(3)可控串补技术在智能电网中的应用。可控串补技术也是具有较高灵活性的交流输电技术,主要包括:电容器、阻尼器、晶闸管阀以及金属氧化限压器等,可控串补技术的研发是将传布技术作为基础来进行的。该技术同样对提高系统和输电的稳定性有很大的帮助,而且可以抑制同步谐振现象的出现,从而减小在输电过程中的损失,电力系统的整体也得到了极高的优化。可控串补技术在目前为止是最具特点和代表性的一种灵活交流输电技术,它可以说是先进电力电子技术在未来继续研究和发展的一个方向,它所具有的特点和各方面的能力是独一无二的,因此它对于我国电力事业的贡献是十分巨大的。

先进电力电子技术对于建设智能电网的意义是十分巨大的,对电网进行优化、提高系统安全性和稳定性、资源使用率的提高等优点所带来的效果是十分显著的。该技术在智能电网中的应用也为我国的电力研究打下了夯实的基础,同样建设智能电网最重要的技术之一。本文对先进电力电子技术在智能电网中的应用进行了简单的分析和研究,并对一些关键技术和器件进行了详述,希望我国在电力技术方面的研究可以更进一步。

参考文献:

[1]张文亮,汤广福,查鲲鹏,贺之渊.先进电力电子技术在智能电网中的应用[J].中国电机工程学报,2010(04).

[2]吴俊勇.“智能电网综述”技术讲座,第四讲:电力电子技术在智能电网中的应用[J].电力电子,2010(04).

[3]冯建力.浅谈电力电子技术在智能电网中的应用[J].科技风,2013(17)

作者:刘力之

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