机电工程技术在智能电网建设中的应用

机电工程技术在智能电网建设中的应用

黄麟雅

广西兴能电力建设有限公司南宁分公司广西南宁530021

摘要：电能是其他能源所不能代替的能源，面对能源危机，应积极构建智能电网。将能量转换技术、高压直流输电技术等机电工程技术，在智能电网发电、输电、变电等环节高效利用，实现环保、节能型的电网建设，为智能电网的信息化发展、整体安全运行夯实基础。

关键词：机电工程技术；智能电网；建设；应用

1智能电网的研究现状

智能电网是指集成了先进测量和传感技术、现代信息与通信技术、计算机网络技术、智能调度与控制技术，以智能化的配电网基础设备、坚强的电网结构和发达的通信网络为物理支撑的下一代电力网络，它允许可再生能源和微电网接入运行，可实现用户终端与电网、电力市场积极双向互动，并完成正常运行状态的实时在线监测、控制、保护和优化以及非正常运行状态的自愈控制，确保电力供应的安全、可靠、高效、经济和环保。

要实现智能配电网高可靠、高安全性、高兼容性、高互动性及高电能质量的特点，不仅需要电力和通信两大网络的物理支撑，还需要集成各类先进技术支持。

（1）高级配电自动化（AdvancedDistributionAutomation，ADA）。高级配电自动化技术是配电网自动化和智能配电网建设的技术基础，是配电网电能分配智能化的核心技术，它集成了馈线自动化技术、广域测量技术、信息技术、分布式电源管理技术等，旨在实现含分布式电源的配电网全面自动化和优化控制。

（2）分布式发电和微电网。支持分布式电源的大量接入是智能配电网的主要特征之一，而微电网是目前分布式电源并网的最成熟的模式。分布式发电和微电网是小规模可再生能源广泛接入配电网的技术基础，是大电网集中供电的重要补充。

（3）自愈控制。自愈是坚强智能电网建设的重要内容，是配电网智能化的重要标志。配电网自愈控制通过实时预测电网中存在的安全隐患，采取正常状态的优化控制和非正常状态的预防校正等策略，对电网内可能发生的各种故障及时遏制，最大程度降低扰动和故障对用户的影响。

（4）用户服务和管理。实现用户和电网的积极互动是智能配电网的一大重要特征，用户服务和管理一方面为用户节约用电成本，提高用电效率，提高用电设备智能化，另一方面有利于电网侧资源优化配置，从需求侧缓解供需不平衡。

电网有功发电的调度与控制是电力系统的基础运行控制问题。经过半个多世纪的发展，目前发电控制、经济调度和节能发电调度构成了现代电网整个有功发电控制和调度系统。

2智能电网的主要特点

2.1兼容性

不同于传统的电网，智能电网的一项显著特点是具有良好的兼容性，可以实现对分布式电源、可再生能源以及微电网的合理有序的介入，从而实现用户与系统之间的良性互动，既满足不同用户的各种电力需要，又拓展了增值服务。

2.2安全性

以往电网由于受到各种因素的干扰而出现大范围的停电事故，利用智能化控制系统避免避免电网受到不良因素的干扰，同时避免恶劣的环境影响电网输出的稳定性。通过智能化功能的有效应用，为供电的稳定性以及安全性提供重要保障。

2.3经济性

要想推进智能电网的发展，要注重加强对智能电网的建设，注重对电力资源的优化配置。通过应用智能化控制功能，最大程度的降低电网损耗，实现对电力资源的充分应用，保障了电力企业的经济效益。

3机电技术在智能电网中的应用意义

3.1提高智能电网的效率

在智能电网的建设过程中应用机电技术，可以大大地提升智能电网的效率，机电工程作为高效的自动化技术，可以帮助智能电网自动化控制和采集用电对象的数据，同时，还可以快速地处理用户的用电数据，准确及时的进行反馈，进而极大地提供了智能电网的控制效率。

3.2提高电网数据的收集能力

在以往的电网中，因为其技术含量和自动化程度较低，无法对回收的数据进行自动分组，而在智能电网中融入机电技术，可以机电地提升智能电网采集回收数据的能力，同时能够按照电力设备的功能及种类进行分组，自动地形成不用类型的数据回收记录。不仅为检测电网设备的运行程度提供技术支持，还可以通过运用自动化技术对电网运行系统进行不断地优化。

4智能电网建设中对电力工程技术的应用探析

4.1智能电网电源的应用

智能电网在建设过程中需要多种类型的供电电源，例如变频电源、恒频电源直流电源、交流电源等，机电工程技术能够生产多种应用于智能电网建设的供电电源，满足变电站或是终端计算机供电等需求，以提升智能电网的安全性，保证其正常运行供电。是建立智能电网必不可少的条件。

4.2智能电网的输电应用

智能电网具有完善的技术支撑、能够防止外部干扰。其具备的通信交互功能使电能最大化的被利用。因为信息技术、自动控制技术与电网的融合，可以及时发现故障，甚至可以预见性的防止故障发生。电网的电力供应需要保持在良性运行状态，这对电能质量和运行的稳定性提出了一个较高的要求，作为系统性综合运行工程，智能电网需要在机电工程技术的支持配合下实现良性运行，谐波抑制技术和无功补偿技术为智能电网输电提供高效安全的保障。现代电力系统的发展建设过程中不断加强对新型设备的应用，例如一些转换器，当输电线路过长或是电量较大的状态下我国电力系统会采用晶闸管变流装置提升输电运行的稳定性和电能容量，这些新技术也包括SVC代表的荣幸交流输电技术等。在多项机电工程技术的保障下，电网能够保持稳定供电状态，不断开发的新技术也提升了电网的运行效率和质量。

4.3智能电网发电中的应用

基于当前社会发展状态，电网建设应当遵循低碳经济发展理念，降低运行过程中的能源消耗，传统的电网在发电过程中会有部分电能不能被有效利用，造成了严重的损失。而通过机电工程技术则能够有效加强电能转换能力，降低能源消耗，切实提升了工作效率。现阶段来说电网建设中所应用的半导体电子元件的容量在不断提升，现代化智能电网建设发电过程中不断加强对机电工程技术的应用，智能开关技术、高压输电技术、动态电压恢复技术等多项技术的高效应用都离不开机电工程技术的支持。

4.4配电环节

在配电环节应用机电工程技术，尤其是中低压配电网的应用，可实现与用户环节的有效对接。智能配电网实现光伏、风能等小型新能源的分布式接入，用户供电稳定性显著提升，继而达到电网执行标准。配电环节应用配电自动化、储能技术等电力工程技术，对技术功能的提升及安全稳定供电有现实意义。配电网内利用智能储能设备、信息采集系统等，利用配电网运行分析平台开发与应用。基于超导储能装置的配电网谐波、电压凹陷补偿技术的投入使用，配电网稳定性得到保障，有功损耗、电压损失、低电压配电系统线损等显著降低，推动了产业化发展。

4.5用电环节

智能电网实现了电能应用的品质与安全程度，围绕电力企业执行标准，能够实现其智能化运营。在现代社会发展下，为了推动电力市场改革步伐，需围绕市场发展趋势，对电力企业有效整改，实现电能供需方的高效互动，以及电能市场的良性发展。利用智能量测仪表高效采集用户信息的同时，调整电力市场的电费定价，根据用户用电实际情况，实现分阶段可变电价。围绕用户需求划分电能质量等级，设立电能质量评估体系，在电力市场政策与法律的监督下，从而实现优质电能的健康发展。借助多种电能质量控制技术，减少运营成本，强化社会经济效益。确保新能源利用率的同时，满足不同用户的用电需求，积极构建智能小区。

4.6其他环节

将计算机信息、数据采集等机电工程技术应用在电网的调度与通信工作环节，通过高度采集电网信息，可实现对电网可靠运行的控制，为决策控制体系的优化奠定良好基础。通过动态化监督，以及风险控制，将电网运行处于可控状态。在电力系统中，采集各接点的数据，促使数据信息有效传输的同时，构建信息共享平台，将框架结合配套网络实现电网的自动化、信息化发展。

5机电工程技术实际应用探究

5.1质量优化分析技术

质量优化分析技术现阶段广泛应用于智能电网的发展建设过程中，该技术能够结合传统的电能质量等级划分和评估体系对电力企业的供电经济效益作出科学有效的分析，通过计算机软件实现对电网运行状态的数据评估，其评估方式以相关数据和法律法规做为基础，目的在于推动智能电网的建设发展走向更高质量。通过质量优化技术，能够对电网中所涵盖的无功补偿技术、平衡供电技术等多种技术的优化，切实增强智能电网中的电能质量，降低电能使用成本，在未来会拥有更加广阔的应用空间。

5.2柔性交流输电技术

柔性交流输电技术是由美国电力专家N．G．Hingorani于1986年提出，由于环境保护等原因，大面积建设高压输电线路，成本过高的同时对环境、人文也会产生不同程度的影响，所以柔性交流输电技术应运而生，是美国电力科学研究院所大力倡导的研究方向，该技术是将清洁度高的新能源等输入电网中的主要技术，在微处理器和微电子技术、电力技术、电子技术及相关通信和控制技术的基础上形成的通信传输的能力，实现灵活的控制技术。他可以满足电能大功率、长距离安全稳定运输的要求，因为我国智能电网建设主要是基于高压电力传输和转换，在整个施工过程需要一些新的清洁能源损失，并实现能源隔离等，和灵活交流输电的需求，在智能电网建设的需求。将电力工程技术和先进的控制技术，实现对电网的各种参数的控制和调整，从而提高电网运行的稳定性，在输电损失的过程中大大降低，提高输电线路的传输能力。在事故发生时也可以保障不会因为连续反应而造成的大面积断电。

5.3高压直流输电技术

在目前的直流输电系统中，很多环节都使用交流电源，但是在传输过程中使用直流电源。利用该技术可以实现整流器或逆变器的工作状态。在一些轻质直流输电系统中，变流器通常由一些可以关闭的部件组成，有利于提高输电的稳定性，具有较高的经济性。它可以用于远距离或短距离直流输电工程，也可以用于孤岛等孤岛地区。从经济方面来看，首先其使用的线路价格比较优惠，无需使用电缆，其次在输电过程中电能损耗小，在传输过程中较为节能。最后铺设线路时使用面积较小，减少不必要的土地浪费，节约土地资源。高压直流输电技术在我国远距离输电中得到了广泛的应用，其应用趋势将继续向远距离、高容量输电项目发展。

6结语

优化电能质量的技术、高压直流输电技术、转换能源技术、清洁能源输入技术等先进的机电工程技术，在智能电网领域中的应用，对社会经济效益提升，提高电网自身安全性与稳定等方面有着积极促进作用，同时符合我国可持续发展观。

参考文献：

[1]李宜蜜.机电工程技术在智能电网建设中的应用[J].工程技术研究,2017(12):38-39.

[2]赵可丰.关于机电工程技术在智能电网建设中的应用浅析[J].建材与装饰,2017(20):217-218.

[3]李鑫.机电工程技术措施在智能电网领域中的实际应用情况[J].城市建设理论研究(电子版),2017(23):160.

[4]高志远,姚建国,曹阳,杨胜春,严春华,鄢蜜昉.智能电网发展机理研究初探[J].电力系统保护与控制,2014,42(05):116-121.

[5]李鹏,刘成斌,姜涛,孔祥玉.智能电网下的电网安全性与稳定性[J].电网与清洁能源,2013,29(02):33-37+42.