電力工程技術在智能電網建設中的應用與探究

國網陜西省電力有限公司西安供電公司 劉騰澤

隨著城市化進程的推進，能源消耗也不斷加快，為保障人們的生產生活需求，有必要加速開展智能電網建設。智能電網建設應以電力工程技術為基礎，掌握電網系統中電力設備的實時運行狀態，并針對故障問題采取有效的處理措施。與此同時，智能電網建設還有利于提高電力企業的管理水平和工作效率，因此有必要結合智能電網需求對電力工程技術進行優化改進，保證其發揮出應有的功能與價值。

1 電力工程技術在智能電網建設中的作用

1.1 提高電網運行效率

某公司在進行智能電網建設期間，應用合理、高效的電力工程技術為新型智能電網體系的構建提供技術支持，進一步為電力系統運行狀態和安全性提供保障。結合當前的電網運行情況來看，電力工作技術在其中發揮出關鍵作用，在相關技術的支持下，一方面有利于提升整體技術的應用價值，為電力數據的獲取、處理、應用等環節提供技術支持；另一方面還可以帶動電網整體效益的提升，為提高電力系統運行水平提供保障。

1.2 加強數據采集與計算

基于當前的網絡管理方式，該公司運行期間離不開對一系列資料信息的收集，對人力、物力的投入也提出較高要求。傳統電力系統運行過程中，數據信息的采取和獲取面臨一定的現實問題，一是信息采集質量與效率不高；二是現有的網絡模型只具備資料采集功能，而不具備分組功能。針對這一情況，該公司大力開展智能電網建設工作，引入更為先進的電力工程技術，從而不斷提升數據信息的分析、收集、使用能力，為相關數據信息的應用提供更廣闊的空間，不斷朝向合理化、科學化發展。在此基礎上，為更好地滿足智能電網需求及服務功能，電力工程技術還可以實現對數據信息的分類與智能化處理，提高數據信息存儲和利用效率，推動該公司用電系統的運行質量達到更高水平。

1.3 提高電網的安全性與穩定性

現階段，該公司在進行智能電網建設期間，電力工程技術的應用已經成為重要組成部分，電力工程技術的運用可以實現更多新技術、新理念的運行，對智能電網應用進行優化，同時提升整體項目的全面性。這樣不僅可以構架起一個完整的工程系統，還可以顯著提升工程系統的規劃成效。

2 電力工程技術在智能電網建設中的應用

2.1 發電技術

為順應節能環保趨勢，節能成為當前電力公司智能電網建設中的關鍵環節，新能源發電技術成為主要研究方向。在此背景下，太陽能、風能等發電技術得到更為廣泛地應用。然而從總體上來看，火力發電仍然是我國主要的發電形式，某公司也主要通過火力進行發電，因此需要更多關注火力發電的節能效果[1]。隨著電力工程技術的應用，可有針對性的對火力發電方案進行優化，具體的技術路線主要包括以下幾方面。

一是在線檢測煤質，獲取煤質信息，幫助相關技術人員獲取燃燒器的運行狀態，同時根據具體參數采取對應控制措施，促進鍋爐運行效率的提升。為保證更好地設備運行狀態，可對磨煤機溫度、細度等參數進行調整，確保其節能效果的優化；二是引入智能化控制系統，搭建鍋爐燃燒模型并代入煤量、風門開啟情況、氧量等參數，從而獲取整體機組燃燒情況；三是對數字化模型進行尋優處理，引入免疫遺傳、非線性規劃等算法對機組燃燒情況進行優化，實現機組運行效率的提升?？偟膩砜?，電力工程技術在發電領域的應用主要作用是對電能資源應用進行轉化與監督，在滿足供電需求的前提下盡可能減少能源消耗，進一步促進電能經濟效益與電網整體性能的提升。

2.2 輸電技術

智能輸電是電力工程技術應用的關鍵環節，該公司通過智能化輸電技術，可以為整體電網的智能化運維提供技術支持，提高電網運行的安全性與穩定性[2]。結合該公司當前的運行情況來看，電力工程技術在輸電領域的應用主要包括兩種表現形式，一是柔性交流輸電技術，二是高壓直流技術。根據不同的表現形式，還可以結合智能電網建設規律來制定具體的技術方案。對于柔性交流傳輸技術來說，該技術實現了微處理、微電子等技術的有機結合，搭建集成化系統技術模型，保證發揮出各子技術體系的優化，進而在電力系統中得到最大程度的應用。

柔性交流傳輸技術屬于一項動態工程技術，將該技術引入到智能電網建設中有助于構建起高效、低污染的技術模式，通過監測平臺對環境污染情況加以控制。與此同時，在智能電網中，柔性交流傳輸技術還可以與電子傳感技術有機結合，進而為超高壓輸變電負荷輸送的監控與管理提供保障，大幅提升通訊的靈活性[3-4]。該電力公司目前仍以交流電技術作為電力輸送系統的主要技術支持，同時在變頻調速技術的支持下，高壓直流輸電技術可以提升對不同工況環境下的適應性，為逆變器、整流器的正常運行提供保障。值得注意的是，在部分情況下，直流傳輸系統中的變頻器由可關閉部件組成，不僅有利于提高傳輸穩定性，還可以提升長距離傳送的經濟性，實現直流輸電項目的遠程操作。

除了上述輸電技術以外，借助電力工程技術還可以建立起相應的智能輸電系統，完成輸電控制及基礎設施評估與保護功能。例如，某智能輸電系統可對輸電塔疲勞累積損傷進行估算，表1為智能輸電系統中不同型號輸電塔的運行狀態與損傷情況。

2.3 能量轉換技術

某公司以往利用礦產資源進行電力生產，并通過電網完成電能輸送。當前，隨著礦產資源消耗，某公司面臨較為嚴峻的能源匱乏問題，因此有必要加強各類新型能源的應用。利用新型清潔能源可以有效減輕對傳統礦產資源的過度依賴，為達成相應的能源轉化目標，還需要進一步對新型能源在電網系統中的應用展開深入研究。發展能源轉換是實現低碳經濟的重要保障，而某公司也開始對新型清潔能源在電站并網技術中的應用展開研究，同時也成了電力工程建設的重要組成部分。

2.4 智能變電技術

某公司電力工程技術在智能變電領域的應用主要包括以下幾方面。一是智能高壓開關設備，主要由高壓斷路器裝置構成，借助永磁操動實現分閘控制，在裝置運行期間需要對線路中的電壓參數值進行計算，其公式表示為：

上式中，E 表示電壓；q 表示驅動線圈電子數量；t 表示時刻；C 表示電容器電容；Icoil表示驅動線圈電流；Rcoil以及Rout分別表示驅動線圈以及回路中的電阻值；φ 表示交鏈磁通值；z 表示驅動方向；Ff表示摩擦力；mm 表示驅動部件質量；Fm表示部件受到的驅動力；Fs表示彈簧力。

圖1 高壓斷路器

在運用智能變電技術的過程中，相關人員在獲取線路電壓參數值后，可以將其帶到智能化系統中，并與設計限值比對分析，一旦超出限值，需要第一時間將高壓開關斷開，從而實現預期的繼電保護效果。

二是智能電力變壓器（如圖2所示）。智能變壓器主要指的是在原有的傳統變壓器基礎上通過智能化終端實現對主IED、冷卻控制IED、控制測量IED 等組件的精確控制實現變壓器的智能化運行。

圖2 智能電力變壓器

2.5 智能配電技術

電力工程技術應用于智能配電領域的主要目的包括以下幾方面。一是減少網損。智能電網減少網損的計算公式可表示為：

通過對支路數量、支路末端有功功率、無功功率與節點電壓以及電阻值與狀態變量計算得到網損的最小值。

3 結語

綜上所述，智能電網當前已經成為各電力公司發展的主要方向，不僅有利于提高系統運行的穩定性和可靠性，在生態效益與經濟效益等方面也起到積極作用。而電力工程技術則是智能電網建設的重要基礎，通過對電能生產、輸送、分配、使用等各環節進行合理調節來提高電網供電質效。與此同時，相關關鍵技術的應用還為新能源的開發提供基礎保障，為我國電力行業的可持續發展奠定堅實基礎。