摘要：為保障智能電網(wǎng)更好地發(fā)展，對基于智能電網(wǎng)的直交流電相互轉(zhuǎn)換技術(shù)、輸入清潔能源技術(shù)、能量轉(zhuǎn)換技術(shù)等機(jī)電工程技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行研究，在幫助建設(shè)中國特色智能電網(wǎng)的同時，提高智能電網(wǎng)的工作質(zhì)量。
關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；機(jī)電工程；技術(shù)應(yīng)用
全球變暖的主要原因是社會工業(yè)化進(jìn)程中使用過多礦石資源，致使地氣系統(tǒng)吸收與發(fā)射的能量不平衡，能量不斷在地氣系統(tǒng)累積，從而導(dǎo)致溫度上升，造成全球氣候變暖[1]。人口數(shù)量的不斷增加，將導(dǎo)致未來人均資源占有量持續(xù)減少。為解決這些問題，現(xiàn)在的電能生產(chǎn)形式多以風(fēng)能、太陽能等清潔能源的開發(fā)利用為主，智能電網(wǎng)的建設(shè)可以顯著提高電網(wǎng)對清潔能源的接入、消納和調(diào)節(jié)能力，有力推動清潔能源的發(fā)展。智能電網(wǎng)以其自愈能力強(qiáng)、兼容性強(qiáng)及先進(jìn)性等特點(diǎn)，成為社會發(fā)展過程中的一個新方向[2]。對于大型電力系統(tǒng)，智能電網(wǎng)能針對其干擾或故障進(jìn)行智能控制，減小發(fā)生意外事故時的受損范圍，有效保障系統(tǒng)與電力系統(tǒng)的安全。雖然電網(wǎng)的智能化與科技化建設(shè)還處于初級階段，但其中電力工程技術(shù)的應(yīng)用對智能電網(wǎng)的建設(shè)起到了十分重要的作用[3]。因此，對智能電網(wǎng)領(lǐng)域中的機(jī)電工程技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行研究，能幫助中國智能電網(wǎng)領(lǐng)域在今后得到更好的發(fā)展。
1智能電網(wǎng)組成及需求分析
智能電網(wǎng)這一概念起源于美國，其系統(tǒng)由輸電系統(tǒng)與自動化配電系統(tǒng)組成，是可靠性高、有效性強(qiáng)、協(xié)調(diào)性強(qiáng)的電力系統(tǒng)。智能電力系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用過程中，能實(shí)現(xiàn)有效、安全的實(shí)時信息傳遞[4]。智能電網(wǎng)的主要組成如圖1所示。隨著社會對電力供應(yīng)需求的不斷提高，人們對供電穩(wěn)定性的需求持續(xù)增加。今后40a用戶對供電可靠性的需求調(diào)查如表1所示。由表1可以看出，用戶對供電可靠性需求持續(xù)增加，今后40a智能電網(wǎng)用戶比例大幅度增長。為滿足用戶使用需求，智能電網(wǎng)中主要從發(fā)電、輸電、用電等幾個環(huán)節(jié)對機(jī)電工程技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，其中涉及電子工程、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等多個領(lǐng)域[5]。
2機(jī)電工程技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用
2.1直交流電相互轉(zhuǎn)換技術(shù)
隨著社會的不斷發(fā)展，能源危機(jī)成為全世界都在探討與應(yīng)對的問題，這也對電網(wǎng)建設(shè)提出了更高的要求。在這種情況下，對智能電網(wǎng)的建設(shè)主要是針對發(fā)電不穩(wěn)定、地域性差異、季節(jié)性差異等問題[6]。智能電網(wǎng)中直交流電相互轉(zhuǎn)換技術(shù)的應(yīng)用，能幫助智能電網(wǎng)在運(yùn)行過程中不斷進(jìn)行電能傳輸。智能電網(wǎng)的傳輸電能主要分為交流電與直流電兩種。交流電可分為恒頻交流電與變頻交流電。因此，直交流電相互轉(zhuǎn)換技術(shù)的應(yīng)用能實(shí)現(xiàn)直流電源與交流電源的相互轉(zhuǎn)換使用，確保高頻開關(guān)電源在計算機(jī)設(shè)備上的正常使用。
2.2遠(yuǎn)距離輸電技術(shù)
智能電網(wǎng)在中國得到了廣泛應(yīng)用。在發(fā)展過程中，中國智能電網(wǎng)形成獨(dú)有的特色，國家也提出各種具有針對性的指導(dǎo)方針。通過對華中、華東、華北三大交流電網(wǎng)的規(guī)劃，中國智能電網(wǎng)向著大容量、特高電壓的供電方向發(fā)展[7]，因此電網(wǎng)系統(tǒng)的智能化等成為發(fā)展重點(diǎn)。而直流輸電技術(shù)的使用能很好地解決這一問題，這種技術(shù)更加適用于遠(yuǎn)距離輸電，具有其他技術(shù)無法比擬的優(yōu)勢。智能電網(wǎng)在工作中對電能工作狀態(tài)有較高的要求，因此為保證整體運(yùn)行的穩(wěn)定性，需確保電能與電網(wǎng)的高質(zhì)量傳輸。遠(yuǎn)距離輸電技術(shù)的應(yīng)用能通過諧波抑制技術(shù)與無功補(bǔ)償技術(shù)，保障智能電網(wǎng)在工作過程中擁有良好的電能質(zhì)量，并處于穩(wěn)定工作狀態(tài)。
2.3清潔能源技術(shù)
高壓電力的傳輸是中國智能電網(wǎng)建設(shè)的基礎(chǔ)，在建設(shè)過程中往往離不開清潔能源的輔助。清潔能源技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用能更好地滿足中國智能電網(wǎng)建設(shè)的需求[8]。在智能電網(wǎng)建設(shè)中，機(jī)電工程技術(shù)的應(yīng)用不僅能降低輸電能耗，還能提高電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的穩(wěn)定性，使輸電水平得到提高。
2.4能量轉(zhuǎn)換技術(shù)
隨著中國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)行，社會能源需求向著低碳環(huán)保方面持續(xù)發(fā)展。可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施主要以提高能源利用率、最大程度實(shí)現(xiàn)能源高效利用為切入點(diǎn)，因此智能電網(wǎng)建設(shè)需要滿足可持續(xù)發(fā)展的時代需求。在國際智能電網(wǎng)建設(shè)不斷發(fā)展的背景下，中國能源轉(zhuǎn)換技術(shù)還在發(fā)展初期階段，未來提高再生能源利用率是社會發(fā)展的主要趨勢。
2.5高壓直流輸電技術(shù)
智能電網(wǎng)理論上以交流電形式為主，但在實(shí)際應(yīng)用中卻利用直流輸電。因此為滿足電網(wǎng)實(shí)際正常輸電需求，需利用直流輸電技術(shù)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的整流目的，這種應(yīng)用在實(shí)際中起到很好的效果，也成為今后長距離傳輸發(fā)展的主要方向。
2.6配電自動化技術(shù)
配電作為智能電網(wǎng)中最重要的一個環(huán)節(jié)，能根據(jù)智能電網(wǎng)總體規(guī)劃進(jìn)行各類新能源電源接入工作。配電環(huán)節(jié)示意圖如圖2所示。在配電環(huán)節(jié)中，配電自動化技術(shù)的應(yīng)用能在提高配電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性的同時，提高配電網(wǎng)故障處理能力，為用戶提供一個更加穩(wěn)定、可靠的電力能源。
3結(jié)語
為滿足社會能源需求，智能電網(wǎng)以其自愈能力強(qiáng)、兼容性強(qiáng)及先進(jìn)性等特點(diǎn)，作為一種新興事物快速發(fā)展，雖然中國的智能電網(wǎng)還處于初級階段，但會在實(shí)際應(yīng)用中逐步豐富與完善。為保障智能電網(wǎng)更好地發(fā)展，對智能電網(wǎng)領(lǐng)域中直交流電相互轉(zhuǎn)換技術(shù)、清潔能源技術(shù)、能量轉(zhuǎn)換技術(shù)等的應(yīng)用進(jìn)行研究，在幫助建設(shè)中國特色智能電網(wǎng)的同時，提高智能電網(wǎng)的工作質(zhì)量。
