电力工程技术在智能电网建设中的应用探析

引言

智能电网以其信息化、自动化、互动化等特点，实现高效生产、安全传输、合理分配、科学使用电力，是当前解决能源问题的有效途径之一，而电力工程技术是智能电网建设的基础和重要支撑，其发展直接决定着智能电网建设水平和运行效率，研究电力工程技术在智能电网建设中的应用对于推动智能电网快速发展，促进电能可持续发展具有现实意义。

一、在发电环节的应用

1. 太阳能发电技术

太阳能是一种洁净、可再生的能源，其开发利用的前景是极为广阔的。在智能电网建设中，把太阳能转化为电能是利用光伏电池实现，把直流电转化成交流电接入电网是利用逆变器，为保证太阳能发电的稳定可靠是采用最大功率点跟踪 (MPPT)、储能技术等。大光伏电站采用 MPPT 技术跟踪太阳能电池的最大功率点，从而保证太阳能发电的效率，采用储能技术把多余的电储存起来，待光照不足时释放，保证光伏电站的稳定。

2. 风能发电技术

风能也是可再生能源的一种，智能电网中对于风能发电技术的应用，主要表现在风能机组的设计制造、控制等方面。现代风能发电机组采用了先进的变桨距控制技术、变速恒频技术等，能够根据风能的大小实时调节叶片的角度、转速，实现风能的实时采集、电能的稳定输出。同时，为了应对风能的随机性，采用储能技术、先进的调度控制技术，将风力发电场与智能电网协调运行，实现风能消纳。

3. 生物质能发电技术

生物质能是一种以生物质为原料的可再生能源，生物质能发电技术应用于智能电网主要包括：生物质直燃发电技术、生物质气化发电技术等。生物质能发电可以实现对资源的再生能源利用，减少废弃物的排放，具有良好的环境作用。智能电网的生物质能发电，可以作为一种分布电源接入电网之中为当地居民供电，通过与电网的结合实现对能源的优化利用。

二、在输电环节的应用

1. 柔性输电技术

柔性输电技术主要指的是以电力电子器件作为载体，能够实现对输电系统中的电压、电流、功率等方面的柔性控制，从而提高输电系统的稳定性以及输电系统的传输能力。智能电网中柔性输电技术主要包含静止同步补偿器、可控串联补偿器、统一潮流控制器等的运用等，利用静止同步补偿器快速补偿电网中的无功功率，保证电网中的电压稳定性；可控串联补偿器能够通过改变串联电容的容阻，改变输电线路中的潮流分布，提高输电线路的传输能力；而统一潮流控制器能够实现对电压、电流以及功率的控制，是当前应用最广泛的柔性输电装置。

2. 特高压输电技术

特高压输电技术具有输电容量大、输电距离长、耗损低等诸多优势，是实现智能电网跨区域、远距离大范围输电的关键。我国特高压输电技术取得突破性进展，已建成了包括 1000kV 特高压交流、 ±800kV 特高压直流在内的特高压输电线路。特高压输电技术的运用，不仅解决了我国区域间电能分布不均的问题，也为智能电网大范围发展提供了重要支撑。

三、在配电环节的应用

1. 配电自动化技术

配电自动化技术通过在配电网中设置相应的智能终端设备，实现对配电网的实时监控、故障诊断隔离和网络重构等。配电自动化技术应用于智能电网系统中可以提升配电网的稳定性、可靠性，减少停电时间和停电范围。当配电网线路出现故障，馈线终端单元和配电终端单元可以检测到故障信息，通过信息采集传至配电网自动化控制主站，通过故障分析判断，对故障采取隔离和重构，通过遥控实现故障的隔离和非故障区域的重新供电，大大降低了故障处理的响应时间。

2. 分布式能源接入技术

分布式能源具有接近负荷中心，能源利用程度高，环境污染程度低等优点，在智能电网中普遍使用。分布式能源接入技术主要包含分布式电源的并网控制技术、保护技术等。分布式接入电网过程中，要运用先进的并网控制技术，确保分布式电源与电网运行协调，避免分布式电源破坏电网运行稳定性。设置安全防护装置，当分布式电源出现故障的时候，及时与电网进行隔离，保障电网

运行的稳定性。

3. 储能技术

储能技术在配电端的应用主要表现在储能系统建设运行等，储能系统可以储存电能，在用电高峰时释放储能系统电能，减轻电网的用电压力；在用电低谷时进行充放电，增加电网的出力；储能系统能够对分布式能源进行平抑，增加分布式能源的接入率和消纳率。例如分布式光伏电源接入配电电网时，储能系统可根据分布式电源出力和用户的需求及时进行充放电，保证配电电网的稳定运行。

四、在用电环节的应用

1. 用电信息采集技术

用电信息采集技术，是通过智能电表等用电采集设备的安装，在用户端进行用电信息的实时采集、传输与分析。智能电网中的用电信息采集技术可以为电力企业带来真实的用户用电信息，电力企业可以据此来制定合理的电价、供电政策等；可以为用户提供实时准确的用电信息，用户可以实时掌握自己的用电情况，提高用电效率、节省电费开支。比如，智能电表能够采集用户的用电量、用电时间等信息，并通过电力通信网络将信息传输到电力企业的用电信息采集系统中，电力企业可以据此对用户的用电情况进行统计分析，给用户制定个性化的用电建议。

2. 智能用电设备

智能用电设备即具有智能化用电控制设备的用电设备，如智能空调、智能冰箱、智能照明等。智能电网的智能用电设备可以通过智能用电设备和电网的互动来优化用电，如智能空调可以自动根据电网的负荷和设定的使用温度智能地调节空调使用方式和时间，在电网负荷高峰期时减少对电网的用电，在电网负荷低谷期时增加对电网的用电，错峰使用智能用电设备，减缓电网的供电负担。

3. 需求响应技术

需求响应技术是指由电力企业采用合理的鼓励政策，使用户负荷在电网负荷高峰时降低，在电网负荷低谷时期增加负荷用电量，电网负荷高峰降低，电网负荷低谷时期增加负荷用电量，保持电力供需平衡的一种技术。智能电网的需求响应技术可以通过用电信息采集系统和智能用电设备，对用户的用电情况进行监测控制，比如电力企业在电网负荷高峰时向用户发送电价上涨信号，用户在收到信号后，利用智能用电设备调整负荷，降低用电量；在电网负荷低谷时，电力企业向用户发送信号，降低电价，用户可以增加用电负荷，提高能源利用效率。

结语

电力工程技术是智能电网建设的基本保证，是发电、输电、配电、用电等电力环节的基础，实际应用中还要根据不同地区的能源资源状况、经济发展水平、用电程度等不同情况制定相应的智能电网建设方案，使电力工程技术更好地运用于智能电网建设。加强国际交流与合作，借鉴世界范围内的先进经验，使我国智能电网建设更接近于世界范围，加强我国在能源领域的竞争力。

参考文献：

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