機(jī)電工程技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中的運(yùn)用

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摘要:現(xiàn)階段來說，國內(nèi)外都在不斷加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)代智能化電網(wǎng)的發(fā)展建設(shè)探究，基于當(dāng)前社會(huì)發(fā)展形式，機(jī)電工程技術(shù)對(duì)于智能電網(wǎng)的建設(shè)具有重要的推動(dòng)作用，因此電力企業(yè)應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)機(jī)電工程技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用探討，全民促進(jìn)我國電力事業(yè)的發(fā)展。本文基于智能電網(wǎng)的建設(shè)思路進(jìn)行分析，并探究其在智能電網(wǎng)建設(shè)過程中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞:智能化;供電;質(zhì)量優(yōu)化;電能損耗

隨著社會(huì)生活水平的不斷提高，人們對(duì)電力需求日益增長，傳統(tǒng)電網(wǎng)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)階段人們對(duì)用電需求的日益增長，而電力系統(tǒng)對(duì)于我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們?nèi)粘Ｉ畹雀鱾€(gè)方面具有關(guān)鍵性影響，智能化是未來社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)，那么傳統(tǒng)電網(wǎng)向智能化電網(wǎng)的轉(zhuǎn)變已經(jīng)迫在眉睫。因此根據(jù)目前科技水平的發(fā)展電力系統(tǒng)的發(fā)展，電力系統(tǒng)的發(fā)展建設(shè)應(yīng)當(dāng)結(jié)合現(xiàn)代機(jī)電工程技術(shù)和其他科學(xué)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化創(chuàng)新，形成綜合性智能電網(wǎng)系統(tǒng)。在智能電網(wǎng)建設(shè)中加強(qiáng)對(duì)機(jī)電工技術(shù)、傳感技術(shù)和先進(jìn)設(shè)備及管理機(jī)制的應(yīng)用能夠更好的為社會(huì)提供高質(zhì)量的智能供電服務(wù)，滿足人們的日用需求，使電力企業(yè)能夠在激烈的競(jìng)爭(zhēng)形式下獲得長久穩(wěn)定的可持續(xù)發(fā)展。

一、智能電網(wǎng)的綜合分析

目前，全球氣候變化越來越頻繁，由于人口的快速增長和能源供應(yīng)的減少，智能電網(wǎng)一直在吸引著人們的關(guān)注。美國最先提出智能化電網(wǎng)這一想法，并在幾年前，美國政府把建立智能電網(wǎng)作為解決能源危機(jī)的核心戰(zhàn)略，促進(jìn)其他行業(yè)的健康發(fā)展，恢復(fù)經(jīng)濟(jì)的健康運(yùn)行。智能電網(wǎng)是由多種自動(dòng)化配電和輸電系統(tǒng)構(gòu)成的電力系統(tǒng)，他建立在集成的高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，通過先進(jìn)的傳感和測(cè)量技術(shù)、先進(jìn)的設(shè)備技術(shù)、先進(jìn)的控制方法以及先進(jìn)的決策支持系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，其運(yùn)作方式高效、安全、經(jīng)濟(jì)并可靠，其中智能的通信架構(gòu)可以靈活、安全的傳遞信息，從而為用戶提供安全可靠的電力服務(wù)，并且從長遠(yuǎn)發(fā)展來看，建立智能電網(wǎng)也是最經(jīng)濟(jì)的選擇，由于中國是世界上人口最多的國家，土地面積大，不同地區(qū)的發(fā)展步伐也不同。全國的能源分布是不均勻的。因此，在智能電網(wǎng)建設(shè)中，中國應(yīng)結(jié)合自身的實(shí)際情況(的實(shí)際情況應(yīng)該是)在理解建設(shè)要點(diǎn)的基礎(chǔ)上，有計(jì)劃的一步一步地構(gòu)建，做有中國特色的智能化電網(wǎng)。目前，中國智能電網(wǎng)公司建設(shè)強(qiáng)大智能電網(wǎng)的目標(biāo)是“強(qiáng)大的智能電網(wǎng)”。它是一個(gè)強(qiáng)大的電網(wǎng)和智能建筑結(jié)構(gòu)的有機(jī)整體，主要由發(fā)電、輸電、通信和自動(dòng)化控制。根據(jù)我國國情，我國智能電網(wǎng)建設(shè)應(yīng)具備以下特點(diǎn):一是環(huán)境保護(hù)。這一特點(diǎn)要求電網(wǎng)資源的回收利用，根據(jù)建立電網(wǎng)區(qū)域的特點(diǎn)，結(jié)合實(shí)際情況將電網(wǎng)給環(huán)境帶來的破壞降到最低，以減少污染和破壞對(duì)環(huán)境的不利影響。二是結(jié)構(gòu)牢固。雨雪冰雹以及強(qiáng)對(duì)流等天氣以及當(dāng)?shù)丨h(huán)境對(duì)電網(wǎng)正常使用有較大影響，所以堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)保證了電網(wǎng)在惡劣天氣下的耐久性，牢固性以及實(shí)用性，保證了電網(wǎng)的正常運(yùn)行。第三，資源優(yōu)化。在全球資源緊張的大環(huán)境下，資源的合理化利用是國家的當(dāng)務(wù)之急，在保證工程質(zhì)量的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)能源利用最大化，節(jié)約成本。并實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化，這樣可以使電網(wǎng)運(yùn)行效率最大限度地提高。第四，自動(dòng)化。網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化可以在故障發(fā)生時(shí)自動(dòng)診斷和調(diào)整，從而減少了國家在維護(hù)電網(wǎng)上所投入的人力與物力。通過自動(dòng)化手段達(dá)到消除故障，恢復(fù)正常運(yùn)行的目的。第五，經(jīng)濟(jì)。智能電網(wǎng)的建設(shè)要考慮到各種因素，在最合理的范圍內(nèi)控制成本，既要保證能源質(zhì)量，又要提高經(jīng)濟(jì)效益。第六，交互性。這一特性是指建立市場(chǎng)與用戶之間的能源供應(yīng)交流，可以根據(jù)用戶的用電需求，自動(dòng)調(diào)節(jié)能源供給，并結(jié)合用戶的具體需求不斷優(yōu)化服務(wù)質(zhì)量。

二、智能電網(wǎng)建設(shè)中對(duì)電力工程技術(shù)的應(yīng)用探析

(一)智能電網(wǎng)電源的應(yīng)用

智能電網(wǎng)在建設(shè)過程中需要多種類型的供電電源，例如變頻電源、恒頻電源直流電源、交流電源等，機(jī)電工程技術(shù)能夠生產(chǎn)多種應(yīng)用于智能電網(wǎng)建設(shè)的供電電源，滿足變電站或是終端計(jì)算機(jī)供電等需求，以提升智能電網(wǎng)的安全性，保證其正常運(yùn)行供電。是建立智能電網(wǎng)必不可少的條件。

(二)智能電網(wǎng)的輸電應(yīng)用

智能電網(wǎng)具有完善的技術(shù)支撐、能夠防止外部干擾。其具備的通信交互功能使電能最大化的被利用。因?yàn)樾畔⒓夹g(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)與電網(wǎng)的融合，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，甚至可以預(yù)見性的防止故障發(fā)生。電網(wǎng)的電力供應(yīng)需要保持在良性運(yùn)行狀態(tài)，這對(duì)電能質(zhì)量和運(yùn)行的穩(wěn)定性提出了一個(gè)較高的要求，作為系統(tǒng)性綜合運(yùn)行工程，智能電網(wǎng)需要在機(jī)電工程技術(shù)的支持配合下實(shí)現(xiàn)良性運(yùn)行，諧波抑制技術(shù)和無功補(bǔ)償技術(shù)為智能電網(wǎng)輸電提供高效安全的保障?，F(xiàn)代電力系統(tǒng)的發(fā)展建設(shè)過程中不斷加強(qiáng)對(duì)新型設(shè)備的應(yīng)用，例如一些轉(zhuǎn)換器，當(dāng)輸電線路過長或是電量較大的狀態(tài)下我國電力系統(tǒng)會(huì)采用晶閘管變流裝置提升輸電運(yùn)行的穩(wěn)定性和電能容量，這些新技術(shù)也包括SVC代表的榮幸交流輸電技術(shù)等。在多項(xiàng)機(jī)電工程技術(shù)的保障下，電網(wǎng)能夠保持穩(wěn)定供電狀態(tài)，不斷開發(fā)的新技術(shù)也提升了電網(wǎng)的運(yùn)行效率和質(zhì)量。

(三)智能電網(wǎng)發(fā)電中的應(yīng)用

基于當(dāng)前社會(huì)發(fā)展?fàn)顟B(tài)，電網(wǎng)建設(shè)應(yīng)當(dāng)遵循低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展理念，降低運(yùn)行過程中的能源消耗，傳統(tǒng)的電網(wǎng)在發(fā)電過程中會(huì)有部分電能不能被有效利用，造成了嚴(yán)重的損失。而通過機(jī)電工程技術(shù)則能夠有效加強(qiáng)電能轉(zhuǎn)換能力，降低能源消耗，切實(shí)提升了工作效率?，F(xiàn)階段來說電網(wǎng)建設(shè)中所應(yīng)用的半導(dǎo)體電子元件的容量在不斷提升，現(xiàn)代化智能電網(wǎng)建設(shè)發(fā)電過程中不斷加強(qiáng)對(duì)機(jī)電工程技術(shù)的應(yīng)用，智能開關(guān)技術(shù)、高壓輸電技術(shù)、動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)技術(shù)等多項(xiàng)技術(shù)的高效應(yīng)用都離不開機(jī)電工程技術(shù)的支持。

三、機(jī)電工程技術(shù)實(shí)際應(yīng)用探究

(一)質(zhì)量優(yōu)化分析技術(shù)

質(zhì)量優(yōu)化分析技術(shù)現(xiàn)階段廣泛應(yīng)用于智能電網(wǎng)的發(fā)展建設(shè)過程中，該技術(shù)能夠結(jié)合傳統(tǒng)的電能質(zhì)量等級(jí)劃分和評(píng)估體系對(duì)電力企業(yè)的供電經(jīng)濟(jì)效益作出科學(xué)有效的分析，通過計(jì)算機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的數(shù)據(jù)評(píng)估，其評(píng)估方式以相關(guān)數(shù)據(jù)和法律法規(guī)做為基礎(chǔ)，目的在于推動(dòng)智能電網(wǎng)的建設(shè)發(fā)展走向更高質(zhì)量。通過質(zhì)量優(yōu)化技術(shù)，能夠?qū)﹄娋W(wǎng)中所涵蓋的無功補(bǔ)償技術(shù)、平衡供電技術(shù)等多種技術(shù)的優(yōu)化，切實(shí)增強(qiáng)智能電網(wǎng)中的電能質(zhì)量，降低電能使用成本，在未來會(huì)擁有更加廣闊的應(yīng)用空間。

(二)柔性交流輸電技術(shù)

柔性交流輸電技術(shù)是由美國電力專家N．G．Hingorani于1986年提出，由于環(huán)境保護(hù)等原因，大面積建設(shè)高壓輸電線路，成本過高的同時(shí)對(duì)環(huán)境、人文也會(huì)產(chǎn)生不同程度的影響，所以柔性交流輸電技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，是美國電力科學(xué)研究院所大力倡導(dǎo)的研究方向，該技術(shù)是將清潔度高的新能源等輸入電網(wǎng)中的主要技術(shù)，在微處理器和微電子技術(shù)、電力技術(shù)、電子技術(shù)及相關(guān)通信和控制技術(shù)的基礎(chǔ)上形成的通信傳輸?shù)哪芰Γ瑢?shí)現(xiàn)靈活的控制技術(shù)。他可以滿足電能大功率、長距離安全穩(wěn)定運(yùn)輸?shù)囊?，因?yàn)槲覈悄茈娋W(wǎng)建設(shè)主要是基于高壓電力傳輸和轉(zhuǎn)換，在整個(gè)施工過程需要一些新的清潔能源損失，并實(shí)現(xiàn)能源隔離等，和靈活交流輸電的需求，在智能電網(wǎng)建設(shè)的需求。將電力工程技術(shù)和先進(jìn)的控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的各種參數(shù)的控制和調(diào)整，從而提高電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，在輸電損失的過程中大大降低，提高輸電線路的傳輸能力。在事故發(fā)生時(shí)也可以保障不會(huì)因?yàn)檫B續(xù)反應(yīng)而造成的大面積斷電。

(三)高壓直流輸電技術(shù)

在目前的直流輸電系統(tǒng)中，很多環(huán)節(jié)都使用交流電源，但是在傳輸過程中使用直流電源。利用該技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)整流器或逆變器的工作狀態(tài)。在一些輕質(zhì)直流輸電系統(tǒng)中，變流器通常由一些可以關(guān)閉的部件組成，有利于提高輸電的穩(wěn)定性，具有較高的經(jīng)濟(jì)性。它可以用于遠(yuǎn)距離或短距離直流輸電工程，也可以用于孤島等孤島地區(qū)。從經(jīng)濟(jì)方面來看，首先其使用的線路價(jià)格比較優(yōu)惠，無需使用電纜，其次在輸電過程中電能損耗小，在傳輸過程中較為節(jié)能。最后鋪設(shè)線路時(shí)使用面積較小，減少不必要的土地浪費(fèi)，節(jié)約土地資源。高壓直流輸電技術(shù)在我國遠(yuǎn)距離輸電中得到了廣泛的應(yīng)用，其應(yīng)用趨勢(shì)將繼續(xù)向遠(yuǎn)距離、高容量輸電項(xiàng)目發(fā)展。

四、結(jié)語

智能化電網(wǎng)發(fā)展建設(shè)是未來社會(huì)發(fā)展的必然需求，是巨大的歷史性跨越，在綠色節(jié)能的大環(huán)境下智能電網(wǎng)成為世界各國繼航天后競(jìng)相搶占的又一領(lǐng)域目前越來越多的智能電網(wǎng)項(xiàng)目開始運(yùn)行，其行業(yè)缺口是巨大的，根據(jù)派克調(diào)查機(jī)構(gòu)發(fā)表的最新報(bào)告顯示，智能化電網(wǎng)技術(shù)從2012年到2020年短短八年時(shí)間其價(jià)值漲幅4940億美元，智能化電網(wǎng)帶來的利潤也是客觀的。電力企業(yè)應(yīng)當(dāng)積極轉(zhuǎn)變發(fā)展觀念，在電網(wǎng)建設(shè)過程中加強(qiáng)對(duì)機(jī)電工程技術(shù)的應(yīng)用探究，實(shí)現(xiàn)電力企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，為推動(dòng)社會(huì)發(fā)展和提升人們生活質(zhì)量創(chuàng)造更多價(jià)值。

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作者:喬淑霞 單位:河北石家莊