先进电力电子技术在智能电网的应用

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摘要：阐述智能电网和电力电子技术的特点，电力电子技术在智能电网中的应用，包括高压直流输电技术、智能电网中的柔性交流输电技术、智能开关技术应用。

关键词：智能电网，电力电子，低损耗，电子器件

随着智能电网的发展与进步，使得信息化、自动化以及数字化的技术应用空间越来越大。电力电子是建设智能化电网的基础所在，也是满足NB-IoT市场经济发展的重要技术所在。因此，为了满足社会的发展，就需要对电力系统进行全面改革，使先进的电力电子技术应用到智能电网中。

1智能电网的特点

我国在智能电网发展中，始终对电力系统当中的每一个环节以及使用的所有电压等级有着较高的重视程度，只有保障在这些环节，如在电力流、信息流以及业务流的处理中，实现高度集成化的建设模式，才可以形成高水平的智能电网。智能电网的建设模式是基于NB-IoT不同级别的电网而形成的一种新型电力网络体系，将特高压电网当作重要的骨干网架基础，同时把信息通信平台当作重要的信息传播平台。这样的电力系统才能呈现出较高的信息化、互动化以及自动化的效果。信息数据的实时控制。在智能电网的用户工作开展中，往往会基于实际的电价信息，对其有着较高的掌握程度。智能电网的发展中，基本上会采用多样化的方案，在此基础上利用多样化的定价方案，对其用户的日常电力使用习惯进行有效的引导。这样的经营模式下，可以很好地帮助用户形成正确的用电习惯，同时也保障电价可以有着较高的合理性。实现发电与储蓄能源的融合。进行智能电网的建设后，可以很好利用先进技术，推动发电与储蓄能源的融合与兼容，最大程度上提升电力能源的整体利用程度。在经济发展背景下，要将多样化电力市场当作交易的主体所在，以此推出更多类型的电能产品。用户在进行用电的过程中，其实际的认可程度也会得到良好的保证。故障检修灵敏度较高。在NB-IoT智能电网建设中，以及在日后的故障查找与检修过程中，往往可以有着较高的灵敏度，特别是在特殊事件中，可以很好地在有限实践中发现各种故障问题，全面提升电力系统对于故障问题，以及对自然灾害的预防能力，提升电力系统的整体运行稳定性[1]。扩展用户选择。进行了智能电网建设之后，也为用户提供了更多的电能选择。电力企业可以利用各种先进技术，例如使用信息控制、测量技术，全面提升对用户用电的信息采集，这样在日后的业务制定中，会制定出更多符合用户需求的方案[2]。

2电力电子技术

技术概念。电力电子技术，就是一种在电力领域所使用的电子技术。在实际的使用过程中，利用各种电子器件，对电能实现针对性的变换与控制，以此帮助电力系统实现稳定、高效率的运营。电子器件。该技术下所使用的电子器件，基本上都是功率半导体器件，该元器件在实际的操作过程中，基本上都是大功率的电子元器件，实际的使用过程，主要是利用电能的变换，以及对电能进行良好的控制。我国在电力领域，基于电力电子器件，可以很好地实现多个领域的使用。其使用的类型可以分为三种不同的类型，分别为半控型器件、全控型器件以及不可控型器件。对不可控型器件而言，有着较为简单的结构设计类型，同时工作原理也就较为简单，在实际使用中可以提供较为稳定的性能。例如，使用的电力二极管就是一种不可控型器件。而对于半控制型的器件而言，基本上都是晶闸管这类的元器件，在使用中，可以承受较高的电压与电流。而最后对于全控型的器件，基本上是电流驱动型与电压驱动型两种不同的器件类型。大功率电子电路器件。在大功率电子电路的设计方式下，其控制工业电能可以全面的降低能耗量。在进行使用的过程中，就是利用功率半导体器件，实现对工业电能的控制以及变换。而对于电力电子的本质而言，由于是开关电路，就使得仅仅依靠着微弱的信号，也可以实现对电能的控制。因此，只有在开关状态下的功率，才可以实现控制电力内部的消耗。电力电子变换器的主电路设计。电力电子变换器的主电路设计中，其核心所在就是功率半导体器件。在实际的设计过程中，可以基于不同的电路拓扑机构，以及控制的方式，实现对电能的变换以及控制。其次，对于变换器而言，在主电路拓扑结构的设计中，就是基于一定特有的规律性，将其有源与无源的功率半导体器件，将其排列成一个合理的电路。采用的拓扑优化方式，就是一种在对其变换器进行变化设计的过程中，可以更加合理的保障使用的元器件，在合理的位置上实现高效率的运作，并实现低能耗的效果。

3电力电子技术在智能电网中的应用

高压直流输电技术。在智能电网的构建中，其输电环节采用的是直流电的方式，但是在发电以及用电的过程中，采用的则是交流电的方式。因此，在使用高压直流输电技术的过程中，可以很好地实现交流电与直流电之间的转变。为了实现将交流电与直流电进行直接的转换，往往需要在实际的运行过程中，利用整流器以及换流站进行处理。在具体的操作中，首先让交流电在输电线路当中，经过换流变换器处理之后，让高压直流电，通过输电线路当中，将其送入到换流站当中的逆变器当中，之后又可以变换成交流电，这样的处理过程中，往往可以很好地实现交流电与直流电的转换。进行远距离的输电处理过程中，高压直流输电技术往往有着较高的优势性。因此，在出现故障问题之后，就可以很好地降低故障所造成的不良影响，将对线路造成的损耗控制到最低的程度。在这样的技术形式下，就可以让长距离大功率的输电任务当中，发挥出技术的优势性，很好地满足NB-IoT电力系统在规模与数量提升背景下的运行压力。智能电网中的柔性交流输电技术。柔性交流输电技术的使用，往往会涉及微电子技术、电子技术、控制技术以及通信技术，这样的技术集成化使用，是基于大规模合并网络控制新能源，以及实现清洁能源的关键所在。在这样的技术模式下，往往会形成更加灵活多变的控制效果，同时也能够进行更加全面的使用，以此基于灵活的方式提升交流输电的效果。在NB-IoT电网输送的能力方面，往往会起到较高的提升效果，同时电力系统的可靠性程度，以及相应的反应程度也会得到进一步的提升。利用柔性交流输电技术，既可以很好地实现对这样问题的处理。在现阶段的控制技术发展下去，可以很好地将柔性交流输电技术应用到我国的电力系统的建设中，帮助工作人员在日常电力系统的运行中，采集到更加全面的信息数据，同时对电力系统的参数进行进一步的控制与掌控。在系统运行中，需要全面的降低线路内耗，并进一步的提升输送电能的整体安全性与稳定性。例如，在NB-IoT柔性交流输电技术的使用中，出现了新型的电力电子器件，如IGBT、GTO等产品，这样多重化、多电平的技术方式，将其应用到智能电网当中，可以很好地实现对系统电压的稳定性提升，进而改善装置输出的谐波。同时，在很多吸纳进的控制方式下，例如使用的递归神经网络适应、模糊控制以及比例积分控制，都可以很好地成为未来应用的重点所在。智能电网中的智能开关技术应用。进行智能电网的构建中，使用智能开关技术，往往可以很好地对过流放出漏电实现良好的保护效果。这样的技术应用下，极大地满足了NB-IoT电力系统的安全属性与可靠性。在进行电气以及仪表的使用中，也会很好地促进电力系统的整体稳定，特别是在一些薄弱环节实现良好的处理。随着我国NB-IoT智能电网的发展，同时使用智能开关技术方面的节能节电效果越发的显著，但是在成本方面始终无法得到良好的控制。因此，随着技术的发展，能够进一步的实现对各种技术的结合分析。

4结语

在NB-IoT智能电网的建设中，采用先进的电力电子技术，不仅仅可以很好地提升电力系统的整体运行稳定性，同时也是顺应市场对于电力资源的实际需求，特别是在一些电力网络的建设薄弱环节，可以发挥出技术的优势性。

参考文献

[1]邓伟.电力电子技术在我国电力装备中的应用前景[J].电器工业,2021(02):42-44.

[2]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,2010,30(04):1-7.

作者：谢茂华 单位：福州万山电力咨询有限公司