智能電網中電力電子技術的應用思考

薛思萌

摘要：隨著社會科學事業的不斷發展，我國的現代化技術越來越成熟，這對我國智能電網的發展起到了一定的促進作用。但智能電網的相關技術還不夠完善。因此，分析了智能電網對電力電子技術的要求及其應用。

關鍵詞：智能電網;電力電子技術;應用

引言

電力電子技術對于智能電網具有至關重要的作用，使智能電網真正實現了智能化的操作要求。智能電網能夠滿足人們的需求，電力電子技術在發展過程中結合智能電網發展要求采用高新技術的融合性發展，實現了智能電網的自動化程度提升。電力電子技術能夠通過自動化操作使電力系統更加穩定，減少了故障發生，準確的解決故障。電力電子技術在發展的過程中可以有效推動智能電網的全面進步。電子信息化技術的發展在智能電網中的應用可以提高電能生產質量，也能夠優化電網的高度智能化要求，使我國智能化電網的發展符合現代化生產的需求。

一、電力電子技術分析

（一）電力電子技術概述

電力電子技術就是應用于電力領域的電子技術。具體的說電力電子技術就是使用電力電子器件對電能進行變換和控制的技術。電力電子器件的制造技術好似電力電子技術的基礎。

（二）電力電子器件

電力電子器件就是功率半導體器件，這是一種大功率的電子器件，主要是用在電能的變換和電能控制電路中的。按照電力電子器件能夠被控制電路信號所控制的程度主要分為三大分類：半控型器件、全控型器件和不可控型器件。不可控型器件的結構和工作原理比較簡單，但是可靠性是比較高的，例如電力二極管;半控型器件主要是晶閘管類的器件，承受電壓和電流容量是最高的;全控型器件又可分為電流驅動型器件和電壓驅動型器件。此三大類型的電力電子器件都是電力電子技術的承載體，是現代電子電力技術的實體詮釋。

（三）大功率電子電路器件

大功率電子電路是在控制工業電能中實現最大限度地降低能耗的，其利用的是功率半導體器件來變換和控制工業電能的。電力電子實質是大功率的開關電路，通過微弱信號來控制電能。因為只有在開關狀態下功率半導器件才能實現降低電力內耗。

（四）電力電子變換器的主電路

電力電子變換器的主電路的核心為功率半導體器件，通過不同的電路拓撲結構和控制方式對電能進行變換和控制。變換器主電路拓撲結構實質就是按照一定規律將有源和無源功率半導體器件排列而成的電路。拓撲優化就是在設計變換器時，合理的選擇和確定元件的位置實現高效能和低損耗的要求。

二、智能電網中采用電力電子技術的意義

就目前的情況來看，在智能電網中應用電力電子技術具有非常重要的作用.其能夠不斷提升電網的反應能力，同時也能夠不斷提高電網電能質量，因此也是越來越受到重視。如今，我國的電網建設方面還需要不斷加強研究，從而能夠進一步提高整體管理水平。先進的電力電子技術能夠有效地進行電網調控，同時也能合理地進行電網分配.因此需要將其控制在合理的運行環境中。在應用的時候需要有效地利用可再生能源，使用先進的電力電子技術能夠更加有效地實現對可再生能源的發電控制以及有效的調度，同時也能夠接入大規模的能源，從而能夠為后期的應用提供有效保障。在進行電能質量管理的時候需要充分地利用電力電子技術，進一步強化用戶與供電方之間的交互關系，不斷提高電網電能的質量。從而能更好地促進電能供應的發展。目前將其應用于節能減排過程中也非常重要，從而能夠進一步提高輸電線路的能力。

三、智能電網中電力電子技術的作用

（一）維護電網安全

電網作為一項不可或缺的基礎性設施，其對于國家的經濟發展及社會文明的進步均具有十分重要的意義。然而，就我國電網發展現狀來看，其架構較為簡單，與西方發達國家的智能電網建設相比，在輸電與配電方面尚且存在著較大的差距。智能電網建設的最基礎保障就是安全。但近幾年，由于極端天氣與自然災害的頻頻發生，對于我國電網的安全也帶來了極大的影響，由此也間接決定了我國電網互聯的發展趨勢。電力電子技術在智能電網的運用，促使電網架構得到了有效優化，并通過電流分配調節，從

而也有效地解決了電能由于電網故障而無法傳播的問題，此外，電力電子技術的應用還促使電網系統的自我修復能力大幅度提升，進而也更好地保證了電網運行的安全性與穩定性。

（二）促進電網優化

智能電網是一種互通、互動的系統，其能夠依據網絡系統實現對用戶的電能需求以及由于環境更迭所造成的系列變化的實時控制，而這一功能的實現就建立在了以電力電子技術的應用基礎上。近年來，隨著我國科學技術的蓬勃發展，電力電子技術也得到了大力的發展與革新，其在智能電網中的成功運用，促使電網建設在故障的損失與優化、輸配電效率、電能質量等方面均取得了巨大突破。

（三）實現資源的合理配置

能源緊缺問題一直是一項制約我國經濟發展主要問題，特別是在近年來，我國能源問題日益嚴峻，因此，解決能源消耗也是當今發展中的一大迫切要務。在智能電網建設實踐中，電力電子技術的應用，不僅更有助于實現可利用資源的優化配置，同時在保護環境與節約資源方面也發揮出了一定的作用與價值。

四、智能電網中電力電子技術的應用

（一）智能電網中柔性直流技術的應用

新型能源大規模地接入到電網系統中最為關鍵的一種技術就是柔性直流輸電技術，柔性直流輸電系統的應用可以很好地將功率進行調節，進行切換，由于目前中國智能電網應用基礎是高壓輸變電技術，而且在此基礎上也要考慮到一些新能源的加入，因此，目前智能電網系統對柔性直流技術的需求量越來越大。

（二）智能電網中高壓直流輸電技術的應用

目前的電網輸電技術仍處于傳統階段，而且使用直流電工作的只有輸電環節，而使用交流電源的則比較多，比如像用電系統或者發電系統。在輸電過程中，交流系統運輸的電能量將會通過設備的一系列操作而成為合適的電流，在一些遠距離的地方會經常使用到直流輸電技術，在今后的歲月里，我國還會研制出更加高級的電力電子技術，以此更好的助力我國用電事業。

（三）智能電網中高壓變頻技術的應用

在智能電網中采用智能開關技術節能節電效果非常顯著，但是其成本高且產生一些污染源，并能實現環保的功效。在技術發展過程中，將高壓變頻技術與混合結構技術、中壓三電平技術相結合，運用其他技術工藝水平高、控制靈活和緊湊的結構可以更好地服務于智能電網，促進智能電網的發展實現質的飛躍。

（四）智能電網中智能開關技術的應用

在智能電網中使用智能開關技術對過流防觸漏電保護進行極大的保護，提升用電的安全性和可靠性。同時對電器和儀表儀器的損耗也會降到最低。在現代技術的發展過程中，智能開關技術和傳感技術、計算機技術、微電子技術緊密結合，對智能電網的應用的安全和可靠性進一步做了保障。

結束語

電力電子技術在智能電網中的應用不僅可以滿足時代的要求，還可以在智能電網中起到更高的效應作用。近年來，隨著電子信息技術的不斷更新，其對智能電網安全運營，提高經濟電力電子技術也有了更高的技術要求，為了提高其技術的使用效果，就必須結合智能電網發展的現狀，考慮我國的經濟與資源的關系，采取適當的方式，加強電網系統的建設，實現真正意義上的智能化。

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