电力工程技术在智能电网建设中的运用

摘要：在能源转型的大环境下，电力系统已在信息化、自动化、互动化的不断驱动下，形成了新一代的智能电网，其广泛应用对能源行业发展产生了深远的影响。以信息技术为支撑，以多样化的智能方式为手段，成为电力企业推动电网智能化发展的基础条件。特别是随着国家电网坚持走“智能电网”发展路线，为智能电网建设提供了有力支持，但同时也对智能电网安全管理工作提出了更高的要求，使之面临更加严峻的挑战。信息技术的不断深化发展，推动了智能化的进步。基于此，文章针对电力工程技术在智能电网建设中的运用进行了分析，以供参考。

关键词：电力工程技术；智能电网建设；运用 1导言

电力企业要想在竞争激烈的市场上脱颖而出，就必须建立起智能化的电网体系，合理引进和应用电力工程技术，全面提升电网的运行质量和效率，并且保障电力生产的安全可靠性，进而为广大群众提供可靠安全的电力服务。电力企业要将电力工程技术应用放在智能电网搭建工作中的重要位置，安排专业技术人员进行电网工程作业，充分发挥出电力工程技术在智能电网搭建中的价值和作用，推动我国电力行业稳定持续地发展。

2智能电网内涵及特征

智能电网就是电网实现智能化运行，建立在传统集成化网络和高速双向通信网络的基础上，配合传感技术、测量技术等，有效完善先进决策支持系统技术应用工序，从而促进电网安全运行，打造环境友好且实用目标安全的运行体系。智能电网具备自愈功能、保护用户功能，并且能满足用户的基本电能质量需求。随着科学技术的飞速发展，智能逐步成为科学技术研究发展的新方向与新挑战。若能顺利完成相应研究，并与相应技术进行完美融合，在相关行业中应用，则可发挥重要价值。从实际应用可看出，智能技术的出现帮助人们解决了大量问题，例

如超市常见的智能感应开门关门技术、楼道中的智能感应灯，工业中应用的智能操作技术等等。智能电网也是问世并应用的智能技术之一，以计算机信息技术为基础，充分利用通信网络，达到动态监控电力行业的电力生产、电力运输、电力供应以及电力系统稳定运行等目的，这种智能化系统在一定程度上可取代人工，还可及时挖掘电力生产运输过程中的问题，及时利用智能电网技术解决相应问题，实现有效的监控与管理，促使电力系统真正稳定、可靠、安全运行。若电力系统发生故障，智能电网系统会第一时间发现问题的存在，利用相应技术自动解决问题，或是及时报警提醒相应技术人员及时解决系统故障，从而保障电力系统运行的有效性与安全性。

智能电网主要具有以下特性：第一，可靠性。电力系统首先要保证供电服务的可靠性，在为用户提供高质量用电服务的同时，尽可能减少系统故障，提供持续高可用的供电服务。第二，自愈性。一旦发生故障或异常，系统可以通过自动化监测程序快速发现和定位异常点，并在无人干预或少量人工干预下，快速完成自我修复，从而减少无电力供应时间，尽可能降低损失。第三，经济性。实现有效的资产管理，提高电力系统中的设备和资源利用率，以经济高效的方式实现资源调度，实现更高的经济效益、环境效益和社会效益。第四，灵活性。满足不同用户的多样性服务需求，以灵活互动的方式提供电力服务，推进用户与电网信息的双向实时交互，提高互动水平和用户服务质量。第五，安全性。需要具有安全坚固的网络架构，并具备抗物理攻击和网络攻击的能力，能够及时有效地处理可能发生的各类安全故障。第六，兼容性。在智能电网建设应用中，兼容性是它的一个显著特征，该特征能够保障智能电网具有更广的应用范围。相较于沿海经济发达地区，西部地区的智能电网建设发展水平要明显落后，目前我国西部地区的智能电网覆盖率偏低，同时租用电负荷也偏小，存在电力难以得到最大化利用的问题，这样一来就会阻碍西部地区经济建设稳定持续的发展，造成能源浪费现象。除此之外，西部地区的风力发电模式还会受到外界自然风力强弱无法控制的影响，传统电网难以解决这种现实问题，而通过搭建智能电网则能够有效解决这个问题。智能电网的运行能够优化调节电流和电力系统，兼容各种电力运行环境，达到节能与环保的发展目的。智能电网作为一种现代高科技手段与电力系统的融合设计

产物，能够满足全球化市场的发展需求，推动电力行业与市场经济建设的共同发展。

3智能电网中电力工程技术的作用

首先，从发展全局的角度看，在智能电网建设中应用电力工程技术是促进电力系统全面发展的基础，在新能源数量和种类不断增多的时代背景下，电力企业面临的市场竞争压力也在增大。为了在激烈的市场竞争中占据优势，要减少资源浪费和资金投入，在完善成本监控流程的同时，确保能匹配对应的电力工程技术维持电网的稳定性和可靠性。其中，智能电网凭借其节能、环保及低碳发展等优势发挥了重要作用，能在满足人们电力资源需求的同时，促进经济效益的全面提升，秉持能源动态转化的原则，为电力系统全面健康发展奠定坚实基础。其次，一方面，在智能电网建设中应用电力工程技术能提升工程的全面性，借助新技术和新思路完善智能电网的应用处理，能在搭建完整工程体系的同时，建构和谐的工程模型，并且完善智能电网建设的整体规划效果。另一方面，电力工程技术的专业性和规范性能大幅度提升智能电网工程的稳定性，规避市场不良因素造成的负面影响，为电力企业提升核心竞争力提供支持。电力工程技术是为智能电网建设工程提供人才保障和技术支持的关键，是促进其全面协调发展的根本。综上所述，在智能电网中应用电力工程技术具有重要的作用和意义。

4电力工程技术在智能电网建设中的运用 4.1用于电网能源转换

目前，我国相关研究主要集中在电厂并网技术方面，并且将更多的关注点集中在光伏发电项目中，利用电力工程技术处理机制打造更加系统且规范的能源处理模式，降低能源浪费产生的不良影响。尽管我国技术研究与国外相比仍存在一定的差距，但各项技术也在积极进行优化升级，实现更深层次的研究与技术融合将成为未来智能电网发展的必然趋势。例如，国网江苏电力有限公司在开展“0碳”直流家具屋项目时，基于智能电网融合电力工程技术，打造更加灵活的电子器件应用控制模式，实现能源的合理性转换，利用直流配电系统减少了转换环节，极大地提升了效能和应用灵活性。

4.2大数据管理技术

智能电网大数据具有多样性，在清洗和过滤数据信息时，需要充分保证数据的质量，因此电力大数据的数据管理技术融合了多种数据处理技术，如数据融合技术、数据集成技术、数据清洗技术、数据过滤技术和数据提取技术等，能够从海量的数据中提取出来有效的数据信息，并整理好数据之间的关系，形成一种统一的数据结构体系。电力数据统一公共模型是标准的数据模型，这种标准模型建立在准确、全面解析数据的基础上，使数据更立体、更形象。通过数据描述与视图的方法，可以实现数据之间的共享，使数据交换变得更加方便，为整个电力系统的扩展提供了基础。

随着社会科技的进步，电力大数据技术不断发展，电力系统的稳定性不断提高，因而得到了广泛地应用。电力大数据的处理技术朝着可视化的方向发展，使电力数据展示的方式变得更加多样，这也对电力系统提出了更高的要求。在智能电网的建设中，各个电力企业主要关注的重点就是谐波。电力系统内部各种类型的测量仪器都会受到谐波的影响从而产生误差，因此谐波会影响整个电力系统的运行。产生谐波的原因有很多，例如系统在输电的过程中会产生微小的谐波分量，另外一些电力设备也会产生谐波，部分高谐波分量甚至会对设备的使用造成危害。电力大数据技术可以依据谐波数据分析其产生的原因，预测谐波对电力系统造成的风险，进而为谐波治理提供更加切实可靠的依据。

在完成谐波数据的存储与计算后，需要对谐波进行风险评估，可进一步保证电力系统的安全性。在评估电力数据谐波风险的过程中，需要将谐波带入到预测模型中，一般使用的是ARIMA模型。在使用该模型时要先进行训练，然后根据谐波数据预测谐波未来的变化趋势，为谐波的治理提供保障。电力大数据的数据分析技术在多个层面得到了应用，其中的分层处理与混合存储技术为构建多功能的信息化管理提供了技术支持，提高了电力信息的收集与存储能力，同时还能够根据实际业务需求，利用分层处理技术来实现电力系统之间的关联，确保数据之间能够信息共享。云计算、SQL技术可以对数据进行实时的分析与计算，极大程度提升大数据的处理效率、扩大数据存储容量。

目前我国智能电网的发展迅速，人们的日常生活变得更便利，生活质量得到了很大提升，但还是会出现电网故障。电网大规模的停电，会给人民的生活和经济带来很大的影响，这种大规模的停电现象，往往是由于电路中某一元件发生事故，而没有得到及时控制造成的。以运行数据、电网拓扑等为数据的基础，通过算法的模型层以及业务逻辑推理分析，建设一种能够有效保护大数据关键节点和薄弱环节的智能电网。

4.3电网输电过程中的应用

电力工程技术的应用还集中在输电技术方面，主要是柔性交流输电技术和高压直流输电技术。在智能电网建设发展规划内，要严格遵循能源发展的基本规律，制订电力工程技术方案。

第一，柔性交流输电技术。此项技术是将微处理技术、电力科技处理技术及微电子科技处理技术等进行融合，在打造综合技术模式的基础上，发挥各项子技术的应用优势，共建完整的技术处理和资源控制平台。应用柔性交流输电技术，能构建低污染处理模式，搭建新兴能源控制平台，配合通信技术和电子技术，满足超高压输变电的运输管理。与此同时，柔性交流输电技术能提升智能电网应用效率，打造技术稳定的运行空间，减少输电过程中电能资源的损耗，提高电网输电综合效率，共创和谐安全的电网处理模式。例如，截至2019年末，云南省各电压等级电网得到全面扩展、完善和提升，构建了以滇中为负荷中心，滇西北、滇西南、滇东为电源的“一中心三支撑”结构，实现了南方电网主网异步联网，发挥电力工程技术的应用价值，提升智能电网的应用水平。第二，高压直流输电技术。在智能电网的构建中，其输电环节采用的是直流电的方式，但是在发电以及用电的过程中，采用的则是交流电的方式。因此，在使用高压直流输电技术的过程中，可以很好地实现交流电与直流电之间的转变。为了实现将交流电与直流电进行直接的转换，往往需要在实际的运行过程中，利用整流器以及换流站进行处理。在具体的操作中，首先让交流电在输电线路当中，经过换流变换器处理之后，让高压直流电，通过输电线路当中，将其送入到换流站当中的逆变器当中，之后又可以变换成交流电，这样的处理过程中，往往可以很好地实现交流电与直流电的转换。进行远距离的输电处理过程中，高压直流输电技术往往有着较高的

优势性。因此，在出现故障问题之后，就可以很好地降低故障所造成的不良影响，将对线路造成的损耗控制到最低的程度。在这样的技术形式下，就可以让长距离大功率的输电任务当中，发挥出技术的优势性，很好地满足NB-IoT电力系统在规模与数量提升背景下的运行压力。

4.4电力电子技术

第一，智能开关技术。进行智能电网的构建中，使用智能开关技术，往往可以很好地对过流放出漏电实现良好的保护效果。这样的技术应用下，极大地满足了NB-IoT电力系统的安全属性与可靠性。在进行电气以及仪表的使用中，也会很好地促进电力系统的整体稳定，特别是在一些薄弱环节实现良好的处理。随着我国NB-IoT智能电网的发展，同时使用智能开关技术方面的节能节电效果越发的显著，但是在成本方面始终无法得到良好的控制。因此，随着技术的发展，能够进一步的实现对各种技术的结合分析。第二，FACTS技术。FACTS技术集中了现代电力电子技术与电力系统，其通过利用电力电子技术有效增强电网系统电压与电流的可控性，并且可以大幅度提升电力的实际传输能力。

4.5电能质量优化 1.

要应用电能质量优化技术构建完善的基础控制模式。一方面，应用自适应净值无功补偿技术，为电能控制工作提供信息采样处理支持、温升分析支持及操作分析支持等，依据供需侧调整方案更好地满足新建电源供应点和负荷中心送电需求，维持智能电网应用效率。另一方面，应用直流有源滤波器技术，匹配有源滤波器大幅提升电能资源的应用质量，减少冗余的同时有效降噪，提高应用实际效果。例如，在天津智能电网综合示范工程中对新天津生态城落实智能电网应用方案，应用技术体系建立电力流、信息流和业务流和谐统一的应用模式，结合电源侧、电网侧及用电侧要求，匹配自适应净值无功补偿技术开发并应用多项子系统，截止到2020年，生态城内核心区日常用电负荷为40MW，可再生能源丰富，且可再生能源消纳率能达到100%。第二，为了推动智能电网的进一步发展和进步，要融合电力工程技术方案，将技术应用的协调性、开放性优势充分体现在智能电网能源处理过程中，并着力特高压关键组件、高性能电工材料等方面的研究，匹配

能源转换的相关方案，以促进电能质量优化工作的顺利开展，打造更加和谐有效的应用控制平台，确保智能电网中电力工程技术的应用效果。

4.6自动检查和自动定位

首先，随着信息化技术以及互联网技术的飞速发展，智能电网问世并应用后，可发现智能电网充分融入了信息化技术、互联网技术，所以就别自动检查这一功能。智能电网主要利用互联网监控技术以及相应监控设施设备，让工作人员可实现供电系统的全面监控，还可利用主机操作界面，对供电系统进行自动化检查。检查期间，必须结合电力系统已经存在的各项问题，利用智能电网进行针对性检查，分析是否有隐患存在。若发现有问题发生，智能电网可在第一时间做出反应，及时发出警报，并将相关信息上报，通知电力企业安排相应技术人员解决这些隐患与故障，避免隐患与故障对电力系统正常运行造成不良影响。其次，智能电网实际应用期间，电力企业必须积极应用电力系统、电力技术，主动查找系统中潜藏的故障和问题，并在进行设备安装的时候，保证选择最优化。或者，智能电网还可自动寻找和仪器设备最匹配的供电线路，若有一种，则直接选定这一种；若有多种，则选择最理想的一种。但在发现故障后，工作人员必须对供电系统进行实时监控，才能实现自动化故障排除操作，也就是主动寻找后进行排除。智能电网进行主动寻找后，可避免传统寻找排查故障的盲目性，可提升故障排除的有效率，可为供电系统进行持续、安全、稳定运行创造优良条件，并且可在第一时间处理已经发现的各项故障与问题，提升智能电网的实际应用价值。

结束语

总之，结合电力工程技术应用规范对电能质量予以综合评分，并有效划分电能的具体等级，进一步分析企业用电过程中的经济效益。与此同时，电力工程技术还能辅助用户按照不同的技术性要求、经济性要求完成质量评估体系的打造，从而更好地提升电能应用效果，实现经济效益、社会效益及环保效益的共赢，共同推进智能电网健康可持续发展。

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