先進電力電子技術在智能電網中的應用
信息技術
作者：鄭誌廣
【摘要】信息化、自動化以及數字化是現代智能電網的發展趨勢，電力電子是實現電網智能化的前提，它在智能電網的應用既是電網技術的要求也是市場經濟發展的需求，它製約著整個電網的技術發展，同時影響電網輸出的電能質量和電壓的穩定性，本文簡述電力電子技術在智能電網的應用，重點介紹SVC和STATCOM的發展和應用情況，以及它對電網的影響。
【關鍵詞】電力電子技術；智能電網；SVC和STATCOM
1.引言
隨著經濟的發展和社會的進步，我國的用電量逐步加大，對電能質量和電壓的穩定性要求也越來越高,因此電網的建設麵臨著前所未有的新挑戰。電網的建設和發展需要先進電力電子技術做鋪墊。因此對於先進電力電子技術的研究對整個電網的建設具有重要的意義，甚至對我國經濟的發展都起到關鍵的作用。
2.智能電網對電力電子技術的要求
目前,電力電子技術雖然取得一定的進步但是仍然存在諸多的問題。例如如何讓它實現最大的優化控製改善電能的質量、減小對電網的汙染，這都是需要解決的問題。安全使用電力電子器件是另一個急需解決的問題，在安全的前提下才可以實現其他的應用。我國的電網建設和電網結構雖然相對穩定但是仍存在很多問題,需要提高電網建設的要求和利用先進電力電子器件提高電網輸出電能的質量。而隨著經濟的不斷發展,電力需求量也越來越大,大電網的建設必然是今後電力事業發展的方向,這也就意味著電網的結構也會越來越複雜，我國地理地獄遼闊氣候複雜，因此電網所麵臨的條件很複雜，這就需要利用先進的電力電子技術,采用先進的電子裝置來調控電力係統,以增強電網的構架,避免電網故障的擴散,並增強電網的故障抵抗和故障恢複能力，這些問題都是可以通過先進電力電子技術的應用得到改善。
社會的進步對電能的需求量變大同時對電能的質量要求也是越來越高，輸出電能質量如果達不到要求會對整個電網產生重大影響，帶來的損失也是不可估量的。先進電力電子設備可以改善電網電能質量，大大的提高輸電效率和經濟發展。
能源是整個人類社會存在與發展的物質基礎，更是經濟快速穩定增長的根本驅動力。隨著常規化石能源的不斷消耗以及生態平衡、環境汙染等能源安全問題的日益突出，以清潔無汙染、循環可再生為特點的太陽能、風能、生物質能等新能源的開發利用越來越受到世界各國的高度重視。我國雖然是當今世界上最大的發展中國家，能源資源總量豐富，但是資源分布不均衡，開發利用難度較大，且人均擁有量較低。當前正值經濟飛速發展、能源高消耗時期，以常規化石能源為主要能源造成的環境汙染問題與經濟快速發展之間的矛盾較為突出。為了從根本上解決我國的能源問題，滿足經濟穩定增長和社會和諧發展的需要，必須保護生態環境，實行能源的可持續發展戰略。一方麵要大力提高能源利用效率，另一方麵則是加快風能、太陽能等新能源的開發利用進度。這些新能源的發對電力電子器件的要求更高。
3.先進電力電子技術在智能電網中的應用
柔性交流輸電包括SVC和STATCOM，通過SVC進行無功補償的電壓輸出諧波大、基波損耗高、占地麵積較大，因此，用STATCOM進行無功補償成為電力係統無功補償的主要方法。靜止同步補償器（Static Synchronous Compensator，STATCOM）是柔性交流輸電係統的核心裝置和技術之一。1976年，美國人L.Gyugyi第一次提出了它的概念，即利用半導體變流器進行無功補償的理論。通過對係統無功功率實現動態無功補償，提高係統暫態電壓穩定性，確保係統運行安全，改善係統的穩態性能和動態性能。與傳統的無功補償裝置相比，STATCOM裝置能夠連續調節無功，輸出諧波小，器件損耗低，運行範圍寬，調節速度快，可靠性高等優點；其輸出電流在電網電壓低時不受影響，具有較硬的低壓無功功率特性；而且接入係統後不會改變係統阻抗特性引起振蕩。