智能電網(wǎng)電力電子技術(shù)論文

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1.電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

1.1電力電子器件

電力電子器件主要是由一些半導(dǎo)體半控器件和全控器件組，主要有IGBT、BJT、MOSMOSFET、GTR等組成。成為了滿足廣大需求、適應(yīng)復(fù)雜多變的惡劣自然天氣、自然災(zāi)害，生產(chǎn)出質(zhì)量高、性能好的電壓和電流，要求電力電子器件具有可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，溫度穩(wěn)定性高并且有一定的電氣隔離能力，能承受短暫的高電壓強(qiáng)電流。電子器件所控制得智能電網(wǎng)應(yīng)該有自愈性、安全性、交互性、經(jīng)濟(jì)性、優(yōu)質(zhì)高效、清潔環(huán)保市場化程度高。

1.2在風(fēng)力發(fā)電與太陽能發(fā)電中的應(yīng)用

太陽能發(fā)電系統(tǒng)由太陽能電池陣列、控制器、蓄電池、逆變器、用戶即照明負(fù)載等組成。其中，太陽能電池組件和蓄電池為電源系統(tǒng)，控制器和逆變器為控制保護(hù)系統(tǒng)，負(fù)載為系統(tǒng)終端，在太陽能的利用上同樣面臨這類似的問題，光伏發(fā)電系統(tǒng)主要以電源方式并入電網(wǎng)，其輸出系統(tǒng)的電力跟蹤電網(wǎng)電壓電流相位變化，同時(shí)調(diào)整輸出電流幅值的大小，使光伏系統(tǒng)注入電網(wǎng)中的功率最大，為了彌補(bǔ)光伏發(fā)電系統(tǒng)在功率上的波動(dòng)，還需要通過控制器對蓄電池的雙向充放電，以保證向電網(wǎng)輸送平穩(wěn)的電壓電流，和規(guī)定的相位，使電網(wǎng)得到純凈的高質(zhì)量電力。

1.3超高壓直流輸電技術(shù)在智能電網(wǎng)的應(yīng)用

超高壓直流輸電技術(shù)在遠(yuǎn)距離大容量輸電、異步聯(lián)網(wǎng)、海底電纜送電等方面具有優(yōu)勢，因而得到了廣泛應(yīng)用。而特高壓直流輸電更可以有效節(jié)省輸電走廊，降低系統(tǒng)損耗，提高送電經(jīng)濟(jì)性，它為我國解決能源分布不均、優(yōu)化資源配置提供了有效途徑。截至2009年，我國已建成7個(gè)超高壓直流輸電工程和2個(gè)直流背靠背工程，直流輸電線路總長度達(dá)7085km，輸送容量近20GW，線路總長度和輸送容量均居世界第一。預(yù)計(jì)到2020年，我國將建成“強(qiáng)交強(qiáng)直”的特高壓混合電網(wǎng)和堅(jiān)強(qiáng)的送、受端電網(wǎng)，預(yù)計(jì)直流工程達(dá)50項(xiàng)，其中規(guī)劃建設(shè)30多個(gè)特高壓工程，包括5個(gè)±1000kV的直流工程。

1.4SVC在智能電網(wǎng)的應(yīng)用

SVC是一種比較典型的電力電子控制技術(shù)，在電網(wǎng)應(yīng)用中發(fā)揮著重要作用，它具有許多作用，可以調(diào)節(jié)電力系統(tǒng)的電壓從而保證其穩(wěn)定,并通過控制無功潮流來增加系統(tǒng)輸送點(diǎn)的能力,提供無功功率給直流換流器,提高電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性和靜態(tài)穩(wěn)定性,還可以加強(qiáng)對電力系統(tǒng)低頻振蕩的阻尼。SVC技術(shù)是提高我國電力系統(tǒng)穩(wěn)定性,解決電網(wǎng)輸配電存在的不足之處的一個(gè)非常重要的技術(shù),它具有優(yōu)化潮流和無功補(bǔ)償?shù)墓δ?可以有效改善電網(wǎng)的電能質(zhì)量,提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性、安全性和輸電的能力、效率。

1.5在電力分配上的作用

電網(wǎng)應(yīng)該能滿足所有用戶的要求，特別是國家電網(wǎng)應(yīng)該不允許出現(xiàn)這樣的缺陷，電網(wǎng)所面臨的用戶多種多樣，包括了普通家庭，醫(yī)院，工廠，城市照明等，當(dāng)電力通過電網(wǎng)輸送到用戶的面前時(shí)，還需要電網(wǎng)根據(jù)不同客戶的要求輸出合適的頻率、幅值、相位，在面臨雷擊、短路、及自然災(zāi)害的情況下應(yīng)該任然能維持電網(wǎng)的平衡穩(wěn)定，積極滿足用戶的需求。如今。城市用電迅速增長，原來的架空電網(wǎng)的供應(yīng)已經(jīng)不能滿足用戶的需求，在交流的長距離出送中，需要添加電力電子設(shè)備，對電網(wǎng)缺失進(jìn)行補(bǔ)充，增加電力電子設(shè)備環(huán)節(jié)對供電系統(tǒng)起著越來越重要的的作用。

2.小結(jié)

智能電網(wǎng)由此新生，大功率電力電子技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)電網(wǎng)的轉(zhuǎn)化和控制，是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)對進(jìn)行電力參數(shù)靈活調(diào)整得到高質(zhì)量電壓的重要工具之一，本文就電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用展開討論，首先介紹了智能電網(wǎng)，然后介紹了電力電子器件的分類作用，最后結(jié)合兩個(gè)具體技術(shù)，分析電力電子技術(shù)在電網(wǎng)中如何實(shí)現(xiàn)電能的控制和轉(zhuǎn)化。

作者：李慶云 單位：湖南工業(yè)大學(xué)