引言

 

随着电力系统互联和网络规模的不断扩大，电力系统的信息化已成为电力系统发展的必然趋势。由于近年来国家大力倡导的智能电网的建设和发展，智能电网要实现可持续发展，必须实现高效、经济、稳定、节能、绿色、无污染、环境友好的目标。在此背景下，各种新能源电网逐渐出现，但这些新能源电厂往往具有以下特点：发电容量小、分布范围广、不集中、供电电压和频率随气候变化而变化，如何有效解决新能源与电力系统之间的连接已成为当今电力系统的一个重要问题。为了促进新能源与电力系统的集成，本文将引入电力电子技术，对电力系统进行优化设计研究。

 

电力电子技术在智能电力系统中的应用意义1

 

智能技术的出现和发展源于计算机技术在信息时代的有效应用和电力电子技术的不断创新。电力电子技术在电力系统中的应用可以提高电力系统的智能化和自动化程度，加强电力系统的自动控制精度，实现电力供应的安全稳定，降低电力系统操作失误的可能性，更好地满足人们的生活和行业生产需求，实现电力系统与电力电子技术的有机整合。从电力系统实际发展的角度来看，电力电子技术功能的应用和完善是促进智能电力系统进一步发展的关键。电力电子技术的有效应用在智能电力系统的建设和运行过程中具有重要的理论研究意义和实践应用价值。

 

2基于电力电子技术的电力系统框架结构设计

 

为了保证电力系统在引入新能源后能够保持稳定的运行状态，并引入电力电子技术，在电力系统中，除了常规电力设备外，还引入了电力电子变压器、控制器和变换器。在系统运行过程中，一次侧工频母线的高压由功率电子转换器转换为高频方波，即一次侧增加电压频率，起到增频的作用。饱和磁通量越大，变压器的体积就越大。同时，由于铁芯材料的饱和磁通量与其工作频率成反比，一次侧功率电子变换器的增频可以提高磁芯的使用效率，降低变压器的容量，节省变压器占用的空间。利用高频隔离变压器将其转换为二次端。二次侧功率电子设备将变压器的高频方波转换为工频信号和低压AC电源。在完成传统变压器基本功能的同时，还可以改变电压和电流的范围，控制频率的波形。

 

3.电力电子技术在智能电网中的应用

 

(1)主要研究内容。电力电子技术的发展方向是：电力器件的生产与转换。目前，现有的电力电子设备主要用于电能变换和控制，通常分为三类：非可控、半可控和完全可控。半控装置具有最大的电压和电流负荷容量，同时具有较高的稳定性，保证能量的最大使用。根据不同的拓扑结构，主转换电路采用不同的控制方法[2]。(2)风能、光电能、存储混合的应用。在国家新的智能电网发展规划中，风电、太阳能等电力系统应满足大规模能源存储和适应性的需要。风力发电是一种不确定的电力系统，因此，电力系统中的电力系统和电力系统的运行至关重要。可再生能源发电系统是一种与电网(来自风力和太阳能)相连的电力转换装置。尽管逆变器能提供电能转换，提高电能质量，无功去耦控制，并理想地接入电网。然而，这些逆变器并不能使电力间歇波动，提高系统的稳定性。蓄能可达到削峰填谷的目的，提高风力、太阳能的利用率。通过建立强大的电源和大量的存储设备，既能保证断续供电，又能满足能源需求。同时，提高了系统的稳定性和能源质量，可以灵活连接可再生资源和能源系统。(3)应用于智能电网输电环节。由于直流传输具有较大的带宽和较高的稳定性，因此广泛应用于智能电网。目前的柔性交流传输技术是先进的电力电子技术和电网技术的有机结合，可以灵活及时地控制主要的功率参数。采用共同组网技术，可以提高电网的稳定性，减少传输损失，增加传输容量。

 

4电力电子装置在电力系统中的应用及范围

 

4.1发电领域

 

众所周知，目前电力电子设备在发电行业得到了广泛的推广和应用。具体表现在两个方面：一是设计人员以某种方式对风力发电机组进行综合管理，特别是变流器设备的研发，然后统一安排整流器。变流器等局部设备，优化合理提高风力发电机组管理水平，进一步促进风能在短时间内转化为大量能源；其次，加强发电机组励磁管理，与普通励磁机相比，静止励磁技术操作方法更简单，管理人员可在短时间内快速调整机械设备，有效提高发电机组织效率；最后，光伏发电站的应用也是最好的证明，如大型光伏发电站可促进大量太阳能的综合开发和利用，操作人员采用相应的逆变器变流综合控制方法，提高有源滤波、无功补偿和动压补偿的应用效果。

 

4.2输电环节

 

正常情况下，当电力电子装置内部电流输电相对较大时，应统一使用质量最好的晶闸管换流器。当电流相对舒缓时，可适当选择适当的全控器件换流器。在实际应用过程中，管理人员可以综合控制相对舒缓灵活的直流输电模式，进而形成有功功率可控、无功功率可控、无源负荷供电等方式，多用于孤岛供电和地理位置相对偏远的地区。同时，舒缓灵活的直流输电方式可以快速及时地释放和排放，电压的谐波和畸变率明显降低。特别是在再生能源中，受各种外部因素的影响，水力发电和风力发电可应用于不同路段。为保证整个电力运输距离明显减小，全面控制线路电压波动，设计人员应根据实际情况采用适当的低频方式进行电力能源的传输和配送。此外，在固态变压器综合管理过程中，整个部件可以显著改变电流、电压的相位、频率、振幅和形状，促进电力系统的平稳运行。

 

结束语

 

在本文的上述研究中，通过将电力电子技术应用于电力系统，提出并设计了一个新的电力系统。通过实验实现系统和现有电力系统的运行效果，证明电力系统的稳定性大大提高，为未来新能源并网提供有利条件，促进电力系统与新能源的融合。