智慧電網電子技術的運用論文
摘要:文章指出，智慧電網是指電網的智慧化，它在高技術和高速度的基礎上整合，通過對整個電網系統的自動化和控制化管理，實現高速、高效的全程自動化的控制管理，將整個電網系統中排程從人為的低效率管理中解放出來，最終的決策管理交由電網管理人員負責，而基本的電力傳輸、電力排程和電力控制等多個電力系統中的流程由系統自動完成，極大地提高了管理效率並降低了管理成本。
關鍵詞:智慧電網；電子技術；自動化管理
智慧電網建立在現代工業化程序高速發展的時代，科技的進步推動工業化程序的加速，工業化程序的要義是提高機械化的水平。智慧電網是區別於傳統的電網技術，智慧電網力求改變傳統電網由人力控制的不足，使電網管理做到資訊化、智慧化、高效率和低風險。要實現這種控制的自動化需要對電網中運用的電子技術進行分析，分析電子技術的可利用性，將其高效地應用在電網的自動化和智慧化控制中。
1電子技術
電子技術包括電子系統整合、電子通訊、電子無線電技術等多個領域，這些領域應該都與智慧電網有一定的關聯性。其中，電子通訊和電子系統整合是與智慧電網非常有關聯性的領域。電子系統整合能夠將電網中各個元件部分按照既定的規則進行組合，保證各個部件之間能夠正常工作。電子系統整合可以說是智慧電網系統的實際落地控制，智慧電網依賴整合的電子系統進行電力生產和傳輸。電子通訊技術是智慧電網中又一個不可或缺的部分，整個電網系統是一個巨大的控制器，控制器中各個元器件需要進行通訊，保證整個系統的有效執行，通訊的關鍵就需要電子通訊技術的支撐。不僅如此，各地電力系統之間進行數值和其他引數通訊時都依賴電子通訊的支撐。電網屬於影響國民經濟命脈的行業，稍有不慎，則會產生非常大的影響。下面就電子技術中電子系統整合和電子通訊作具體介紹。
1.1電子半導體傳輸元器件
半導體元器件通常以矽材料為主，矽材料主要的效用是隔熱性和化學穩定性。半導體可以應用於鎮流器、發光器和振盪器等多個電子系統元件中。半導體是區別於整合電路的，積體電路通常由多個半導體器件並整合控制系統等部件構成。半導體同時也是晶體二極體的主要構成部件，晶體二極體具有訊號放大、訊號增強、訊號變換和訊號接收等多種功能，並且能夠實現能量轉換。晶體二極體能夠覆蓋的頻率很廣，可從低頻開始直至紅外和光波。隨著科技的進步，又不斷產生微波半導體等部件，微波半導體以其獨特性迅速發展，不斷升級，已經實現工作頻率的不斷提高，相應的噪聲係數也不斷降低。由於微波半導體所表現出來的各種特點，已經在軍事、國防和電力等多個核心產業發揮著重要的作用。
1.2電子對不同傳輸電路的控制決策
電力通過電路進行傳輸，不同電路狀況對電力傳輸的引數要求也不同，對於遠距離傳輸則需要提高電壓，減少線上路上的損耗。同時，線況不好的地方，則需要考慮傳輸時的安全性和有效性，在減低傳輸電壓的情況下保證傳輸質量。電力的傳輸中需要中間節點的問題，通常涉及降壓的問題，降壓通常採用降壓器將傳輸的高低壓通過變壓轉換為低電壓，但整個電能是不會發生變化的。電力傳輸過程可能還涉及傳輸的控制決策，當發生線路故障或者線路損耗時，需要智慧地調節線路的`負載情況，考慮規避一些線損較大的路段，或者通常用實時探測的方式減低電能的損耗。
1.3電子對線路功率的變換
線路功率變換是保障電力能夠有效利用的高效方式，合理地設計線路的部署情況，按照實際線路的控線狀況優化電力線路的分配。在電路設計前，首先需要按照實際功率消耗情況，實際分配具體的電力傳輸線路，優化電力傳輸線路的佈線，保障不會發生電力重複傳輸線路導致電力耗損的情況。另外，對於優化線路的網路拓撲結構，通過合理地調配電路，保障供電節點之間的按近供應是最大化利用電力的有效方式。電力網路拓撲通常採用集中式的佈線方式。
2智慧電網中電子技術應用
智慧電網由精確的資料測量、精確的配電運送、精確的輸送電力執行和精確的資本管理幾大部分組成。精確的資料測量主要是用於收集電力在傳輸過程中的儲存、分析和實時監測資料構成的一個完整的資料分析網路，由電力刻表、通訊網路和資料監測管理系統和使用者定向系統組成。通過通訊網路，能夠在使用者和電力公司之間建立聯絡，為智慧電網中電力配送的自動化奠定基礎。其實現目的也是為了能夠視覺化地提高當前電力公司效益並減低管理成本。
2.1無功補償與電壓優化裝置在智慧電網中的應用
電網的安全性至關重要，智慧電網力求做到根據使用者需求、系統的變換和線路環境等多種要素的變換而實時改變，保障電力供應的有效執行。無功補償和電壓優化裝置是電力系統中的重要組成部分，它能夠及時、有效地改善電網的資料傳輸、電力調配和電力損耗，極大地降低故障發生的概率，從而使供電能夠高效、有序地執行。另外，此種優化裝置能夠進行形式上的自主創新，能夠進一步滿足智慧電網對於高效供應的環境的需求。對於我國當前較為落後的供電環境和電網架構，加大、加快改進電網系統改造，提升供電穩定性勢在必行。隨著供電線路的深入，所面臨的供電環境存在著千差萬別的變化，供電裝置、供電線路和供電管理人員都需要進行一次完全提升。對於電力系統中使用的不可再生能源，需要極大地開發可再生資源，有效利用、呼叫和控制能源，促進可再生資源在電網中穩定執行。利用無功補償和電壓優化裝置使電力電子技術在智慧電網中進一步發展。當前電力裝置的經濟性還有待完善，通過電子技術的革新來帶動經濟效益的提升。總之，無功補償和電壓優化使電力設施在質量上得到了保障。
2.2電抗器在智慧電網中的應用
超高壓並聯電抗器能夠較為明顯地改善電路的功率損耗情況，主要可以分為幾點：降低空載和負荷線路的電容效應，降低過大電壓消耗；較為明顯地均衡化線路傳輸過程中電壓分佈；使傳輸過程中功率損耗盡可能達到平衡的狀態，防止無功功率的不合理流動，從而降低線路上電能的損耗；在與其他機組並行傳輸時能夠穩定機組電壓，保證並行機組的高效執行；防止在機組在同步傳輸時出現磁頻共振的現象。
2.3柔性直流輸電在智慧電網中的應用
柔性直流電是一種輕量性的直流輸送電力技術，是以電壓源換流器、可關斷器件和脈寬調製技術為核心的新一代的直流輸電技術。在城市環境的電力調配系統、孤島效應的配電供應系統、大規模的風電場和交併聯互聯的場景下，供電有著較強的優勢所在。柔性直流輸電與傳統採用可控矽（SCR）換流裝置的高壓直流輸電相比，技術上的主要特點為：（1）VSC能夠自關斷，工作於無源換流方式，不需要電網提供換相電壓；（2）控制方式靈活，可同時獨立控制有功功率和無功功率，穩態執行時不需要交流系統提供無功；（3）交流系統故障時，能夠提供緊急有功支援和動態無功支撐，提高系統的功角、電壓穩定性；（4）採用VSC有利於構成並聯多端直流輸電系統；（5）採用PWM技術，輸出諧波多為高次諧波，所需濾波裝置容量大大減小。
2.4自動併網在智慧電網中的應用
通過電力電子技術，對電力裝置和電網進行改造，提高電能質量，提升電網輸送容量和可靠性；通過引進新的儲能裝置和電源，平衡和調節新能源發電及電力需求的不穩定性。可以說，智慧電網是解決新能源發電入網問題的根本途徑，而對新能源發電的相容性也是智慧電網的基本要求，二者通過技術、政策、經濟、制度等手段的完善，最終將實現無縫、安全、自動的對接。從整體而言，智慧電網和新能源的融合勢在必行。一方面，智慧電網依賴新能源的補充來提升智慧電網的一體化調配，能夠加快降低傳輸的功率損耗和傳輸故障，能夠較為明顯地降低執行成本；另一方面，從環保的角度出發，新能源的出現也能夠極大地降低對環境的影響。
3結語
本文從智慧電網的應用研究出發，分析智慧電網中涉及的電子電力技術，以實際的電力運輸為出發點闡述智慧電網的發展方向，論述在智慧電網的整個系統中存在的技術點。
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