楊周堂

摘要：5G技術(shù)、人工智能技術(shù)的應(yīng)用，為智能電網(wǎng)的建設(shè)提供新的技術(shù)支持和方向。傳統(tǒng)的電網(wǎng)系統(tǒng)取得了智能化管理，達到了顯著的節(jié)能目的。而智能電網(wǎng)是指傳統(tǒng)電力工程技術(shù)與現(xiàn)代信息技術(shù)兩者有機結(jié)合的一種產(chǎn)物，將機電工程技術(shù)應(yīng)用在智能電網(wǎng)建設(shè)當(dāng)中，可有效促進國內(nèi)電力電網(wǎng)行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。該文闡述了智能電網(wǎng)的概述，對機電工程技術(shù)的智能調(diào)度、電能質(zhì)量優(yōu)化、配電自動化以及能源轉(zhuǎn)換和高壓直流輸電等技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用展開了相應(yīng)的研究，并對機電工程技術(shù)的應(yīng)用展開了探討，旨在能夠為國內(nèi)智能電網(wǎng)發(fā)展提供些許理論上的參考。

關(guān)鍵詞：機電技術(shù)??智能電網(wǎng)??機電工程??電網(wǎng)應(yīng)用??能源轉(zhuǎn)換技術(shù)

中圖分類號：TG174.4????文獻標識碼：A

Application?of?Electromechanical?Engineering?Technology?in?Smart?Grid?Construction

YANG?Zhoutang

（Jiuquan?Industry?and?Trade?Secondary?Professional?School，Jiuquan，Gansu?Province，735000?China）

Abstract：?The?application?of?5G?technology?and?artificial?intelligence?technology?provides?the?new?technical?support?and?direction?for?the?construction?of?smart?grid.?The?traditional?grid?system?has?achieved?intelligent?management?and?achieved?significant?energy?conservation.?Smart?grid?is?a?product?of?the?organic?combination?of?traditional?power?engineering?technology?and?modern?information?technology，?and?applying?electromechanical?engineering?technology?to?the?construction?of?smart?grid?can?effectively?promote?the?stable?development?of?domestic?power?grid?industry.?This?paper?describes?the?overview?of?smart?grid，?conducts?corresponding?research?on?the?application?of?the?intelligent?dispatching，?power?quality?optimization，?distribution?automation，?energy?conversion?and?HVDC?transmission?technology?of?electromechanical?engineering?technology?in?the?construction?of?smart?grid，?and?discusses?the?application?of?electromechanical?engineering?technology，?aiming?to?provide?some?theoretical?reference?for?the?development?of?domestic?smart?grid.

Key?Words：?Electromechanical?technology;?Smart?grid;?Electromechanical?engineering;?Grid?application;?Energy?conversion?technology

智能電網(wǎng)就是電網(wǎng)實現(xiàn)智能化管理和應(yīng)用，具備電力、業(yè)務(wù)及信息等方面于一體，能夠有效促進電網(wǎng)的穩(wěn)定、安全運行，以此實現(xiàn)對電能的高效利用與管理。同時，智能電網(wǎng)建設(shè)過程中，需要具備發(fā)電、輸電和用電等各環(huán)節(jié)，且這些管理工作都離不開傳統(tǒng)電力工程技術(shù)作為支撐。因此，將機電工程技術(shù)應(yīng)用在智能電網(wǎng)建設(shè)過程中，可以有效促進電網(wǎng)系統(tǒng)的性能得到提升，降低電網(wǎng)故障發(fā)生的概率，促進電力企業(yè)的長期穩(wěn)定發(fā)展[1]。

1?智能電網(wǎng)概述

1.1智能電網(wǎng)

智能電網(wǎng)是美國總統(tǒng)奧巴馬提出的一個概念，又稱“電網(wǎng)2.0版”，它是建立在集成的、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，通過先進的傳感和測量技術(shù)、先進的設(shè)備技術(shù)、先進的控制方法以及先進的決策支持系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)電網(wǎng)的可靠、安全、經(jīng)濟、高效、環(huán)境友好和使用安全的目標，其主要特征包括自愈、激勵和包括用戶、抵御攻擊、提供滿足21世紀用戶需求的電能質(zhì)量、容許各種不同發(fā)電形式的接入、啟動電力市場以及資產(chǎn)的優(yōu)化高效運行。通過對電網(wǎng)進行智能化方向建設(shè)，可以用來解決能源危機，并提供相應(yīng)的幫助，旨在以此促進相關(guān)行業(yè)的長期可持續(xù)發(fā)展。智能電網(wǎng)建設(shè)主要由配電自動化、輸電系統(tǒng)和自動化配件等共同組建而成的一種電力系統(tǒng)。通過利用智能控制技術(shù)和測量傳感技術(shù)等先進的技術(shù)，有效保障電網(wǎng)的安全可靠運行，并且還具備信息傳遞能力，可以為用戶提供更加安全、穩(wěn)定的用電服務(wù)[2]。具體見圖1所示。

1.2?智能電網(wǎng)建設(shè)方向

從智能電網(wǎng)建設(shè)方向方面來看，智能電網(wǎng)是根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)上結(jié)合了人工智能技術(shù)和清潔能源技術(shù)、傳感器等形成的產(chǎn)物。近幾年，我國開始不斷提高水利與風(fēng)力等發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用，想要保障電網(wǎng)系統(tǒng)的安全運行，就需要借助先進的控制技術(shù)實現(xiàn)對系統(tǒng)穩(wěn)定性與節(jié)能性機械能控制，因此針對智能電網(wǎng)的建設(shè)方向可以參考表1來實現(xiàn)。

2?機電工程技術(shù)在智能電網(wǎng)中應(yīng)用的必要性

智能電網(wǎng)的建設(shè)需要應(yīng)用到更多的新型技術(shù)，如機電工程技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)過程中起到了重要的作用。其中，在數(shù)據(jù)采集方面，機電工程技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用能夠促進其工作能力得到全面提升。同時，機電工程技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)過程中的應(yīng)用，還使得電網(wǎng)的自動化水平得到提高，實現(xiàn)了對電力系統(tǒng)的優(yōu)化和數(shù)據(jù)收集，從而為智能電網(wǎng)的整體提升提供了重要的保障。因此，在智能電網(wǎng)建設(shè)中機電工程技術(shù)的應(yīng)用，有助于電網(wǎng)的數(shù)據(jù)分析準確性得到提升，還有助于實現(xiàn)對智能電網(wǎng)的高效管理[3]。

3?智能電網(wǎng)建設(shè)過程中機電工程技術(shù)的有效應(yīng)用

3.1電網(wǎng)接入技術(shù)在發(fā)電環(huán)節(jié)的應(yīng)用

與傳統(tǒng)的電網(wǎng)系統(tǒng)對比，智能電網(wǎng)的建設(shè)擁有更加巨大的優(yōu)勢。同時，智能電網(wǎng)的應(yīng)用能夠進一步提高對新型能源的開發(fā)和應(yīng)用，以此為節(jié)約能源不足提供相應(yīng)的方法。不過，智能電網(wǎng)在建設(shè)過程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)加強保障自身的安全性和穩(wěn)定性，只有這樣才能夠促進電網(wǎng)的穩(wěn)定發(fā)展。如可以將電網(wǎng)計入技術(shù)和清潔能源技術(shù)等應(yīng)用在電網(wǎng)當(dāng)中，這樣一來可以促進國內(nèi)電網(wǎng)事業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

3.2高壓直流輸電技術(shù)在輸電環(huán)節(jié)的應(yīng)用

現(xiàn)階段，在智能電網(wǎng)建設(shè)過程中逐漸向大容量和高電壓等方面發(fā)展，以此希望可以為人們的需求提供更高的便利，推動社會經(jīng)濟的發(fā)展。但由于智能電網(wǎng)在建設(shè)過程中，存在一定的風(fēng)險，因此將機電工程技術(shù)應(yīng)用在電網(wǎng)建設(shè)當(dāng)中，如高壓直流輸電技術(shù)，能夠有效推動智能電網(wǎng)的建設(shè)。同時，國內(nèi)的電力輸送技術(shù)為交流電技術(shù)路線，而交流電在部分特定的輸送場景中應(yīng)用并不具備良好的適應(yīng)能力。將高壓直流輸電技術(shù)應(yīng)用在智能電網(wǎng)的用電終端當(dāng)中，其主要原理是通過借助換流站，直接將高壓三相電流直接轉(zhuǎn)化為直流電，然后利用直流電線路成功將轉(zhuǎn)化完成的電能輸送到另一個換流站之中，以此使其轉(zhuǎn)化成為三相交流電[4]。反之，用電終端設(shè)備所應(yīng)用的是直流電，那么就需要對電能進行轉(zhuǎn)化。具體高壓直流輸電技術(shù)表2所示。

該技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)過程之中，既可以有效促進電網(wǎng)的便利性得到提升，還能夠使交流電網(wǎng)在運行過程當(dāng)中得到協(xié)調(diào)。最后，機電工程技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中，還可以實現(xiàn)電力的長距離傳輸作業(yè)和大功率傳輸作業(yè)，實現(xiàn)了推動電網(wǎng)的穩(wěn)定發(fā)展。

3.3電能質(zhì)量優(yōu)化技術(shù)

電能質(zhì)量優(yōu)化技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用，直接關(guān)系到電網(wǎng)整體輸電環(huán)節(jié)的工作效率和運行質(zhì)量，對電網(wǎng)輸電的安全性和穩(wěn)定性方面有著直接的影響。目前，該項技術(shù)已經(jīng)被多個國家所采用，因此，在智能電網(wǎng)建設(shè)時引用電能質(zhì)量優(yōu)化技術(shù)，可以有效保障企業(yè)的經(jīng)濟效益。同時，該技術(shù)主要是借助裝置和機電工程技術(shù)使電網(wǎng)的電能質(zhì)量得到提升，但由于國內(nèi)大部分企業(yè)依然保持著傳統(tǒng)的電能質(zhì)量與標準，在電能質(zhì)量優(yōu)化技術(shù)方面的應(yīng)用和數(shù)據(jù)并沒有統(tǒng)一的標準，進而導(dǎo)致大部分的電網(wǎng)企業(yè)需要加強改革與對電能優(yōu)化技術(shù)的創(chuàng)新。此外，還需要加強創(chuàng)建一套相對完善的電能質(zhì)量評價體系，并將其當(dāng)作電能質(zhì)量的參考標準，從而智能電網(wǎng)建設(shè)中引入電能質(zhì)量優(yōu)化技術(shù)奠定堅實的基礎(chǔ)。最后，可以通過加強對該項技術(shù)的優(yōu)化與升級，利用電能質(zhì)量控制器，實現(xiàn)對電網(wǎng)、蓄電池的狀態(tài)實施監(jiān)測，這樣一來可以有效避免能源的過度浪費與消耗[5]。

3.4智能調(diào)度技術(shù)

智能電網(wǎng)建設(shè)過程中，引入智能調(diào)度技術(shù)可以更好地實現(xiàn)對電網(wǎng)用電情況進行控制。這樣既可以滿足利用智能化手段控制電網(wǎng)電能運行效率。同時，還可以利用調(diào)度技術(shù)保障電網(wǎng)的運維安全和高效。首先，可以在電網(wǎng)建設(shè)過程當(dāng)中，先構(gòu)建出對應(yīng)的支持系統(tǒng)，使智能調(diào)度技術(shù)的電網(wǎng)規(guī)模得到進一步擴大，從而為該項技術(shù)在智能電網(wǎng)中的調(diào)節(jié)和應(yīng)用奠定相應(yīng)的基礎(chǔ)。并且，還要加強對智能電網(wǎng)的運行情況進行監(jiān)測和管理，從而實現(xiàn)對資源的合理控制，促進電網(wǎng)資源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與升級。相關(guān)工作人員要注意對智能電網(wǎng)運行時的各項關(guān)鍵指標和參數(shù)等進行及時記錄。這樣一來，不僅可以促進智能電網(wǎng)的抗風(fēng)險能力和故障解決能力得到提升，還能夠有效應(yīng)對和降低突發(fā)事故的發(fā)生，從一定程度上使得電力企業(yè)達到節(jié)約能源的目的。其次，需要加強對機電工程技術(shù)在智能電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)安全防護與自動預(yù)警方面的應(yīng)用。因此，智能調(diào)度技術(shù)的應(yīng)用，既可以提高電力系統(tǒng)的運行質(zhì)量，還能夠?qū)崿F(xiàn)電網(wǎng)智能化監(jiān)測與自動報警系統(tǒng)設(shè)計，以此達到及時監(jiān)測和處理智能電網(wǎng)中存在的故障問題，最大程度地解決與分析電網(wǎng)故障發(fā)生的因素，促進智能電網(wǎng)系統(tǒng)的作業(yè)效率得到提升。

3.5能源轉(zhuǎn)換技術(shù)

現(xiàn)階段，所應(yīng)用的電力能源主要包含了石油、太陽能和地?zé)崮?、水能和風(fēng)能等通過轉(zhuǎn)化成為電能與熱能。但由于能源的不同，在借助能源轉(zhuǎn)化技術(shù)應(yīng)用時，所得到的能源有所不同，還可以將其能源分為環(huán)保性能源和非環(huán)保性能源。在發(fā)電過程當(dāng)中，主要借助了熱泵技術(shù)將地下的熱能轉(zhuǎn)化成所需要的電力能源，并且該技術(shù)在應(yīng)用過程當(dāng)中，還產(chǎn)生了大量的熱力能源被集中供應(yīng)與城市當(dāng)中。同時，在能源的實際轉(zhuǎn)化過程當(dāng)中，需要嚴格遵循國家的碳中和發(fā)展戰(zhàn)略標準，這樣可以有效降低煤炭資源在發(fā)電領(lǐng)域中的應(yīng)用，以此向風(fēng)能能源和太陽能等方面的清潔能源與可再生能源方面轉(zhuǎn)換。與火力發(fā)電不同，清潔能源主要各方面環(huán)境因素制約的影響，其穩(wěn)定性相對較差，無法充分滿足整體的用電需求。因此，可以將機電工程技術(shù)應(yīng)用在智能電網(wǎng)建設(shè)過程中，加強能量儲存技術(shù)和電力調(diào)峰技術(shù)的應(yīng)用，可以實現(xiàn)對無法使用的能量進行收集和存儲，這樣一來當(dāng)電力負荷出現(xiàn)低谷時，可以將存儲的電力通過能源轉(zhuǎn)換技術(shù)，有效轉(zhuǎn)化成所需的熱能和電能，并釋放到供電系統(tǒng)當(dāng)中[6]。

3.6配電自動化技術(shù)

配電環(huán)節(jié)在智能電網(wǎng)中作為一項重要環(huán)節(jié)，實現(xiàn)了智能電網(wǎng)總體的規(guī)劃和不同類型新能源的接入作業(yè)。因此，在配電環(huán)節(jié)中可以選擇利用配電自動化技術(shù)，以此來提高電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性與配電網(wǎng)的故障處理能力，從而為用戶的用電需求提供一個更加穩(wěn)定和可靠的能源。同時，在智能電網(wǎng)建設(shè)過程之中，配電系統(tǒng)的設(shè)計同樣非常重要，借助該系統(tǒng)可以實現(xiàn)用戶之間的有效互動。所以，在中低壓配電網(wǎng)建設(shè)過程當(dāng)中，利用配電網(wǎng)可以實現(xiàn)對其他能源的接入，從而保障智能電網(wǎng)的供電穩(wěn)定性。在智能電網(wǎng)的配電環(huán)節(jié)中應(yīng)用涉及了機電工程技術(shù)，還包含了配電自動化技術(shù)與智能儲能技術(shù)等，這些技術(shù)不僅可以幫助智能電網(wǎng)實現(xiàn)對配電網(wǎng)信息的采集和處理，還能夠促進相關(guān)設(shè)備的應(yīng)用和研發(fā)，推動智慧城市的建設(shè)發(fā)展。

3.7柔性輸電技術(shù)

在智能電網(wǎng)應(yīng)用時，面對電網(wǎng)的負荷要求、電流要求以及電壓方面的要求，這就需要緊隨終端用戶和設(shè)備的相關(guān)變化而發(fā)生變化。在電力能源分配方面，可以選擇利用固定電壓和固定電流的方法來實現(xiàn)，但是這樣就會導(dǎo)致電力能源的應(yīng)用存在能源分配不勻的現(xiàn)象和能源利用效率低的情況發(fā)生。而柔性輸電技術(shù)的應(yīng)用，可以根據(jù)用戶的用電需求，實現(xiàn)自適應(yīng)、靈活性地對電壓進行調(diào)節(jié)與調(diào)節(jié)電網(wǎng)的潮流。因此，不管是在直流輸電技術(shù)或交流輸電技術(shù)等方面，在智能電網(wǎng)建設(shè)過程中柔性輸電技術(shù)的應(yīng)用，能夠更進一步促進電網(wǎng)的建設(shè)發(fā)展[7]。

4?結(jié)語

智能電網(wǎng)的建設(shè)是當(dāng)前社會發(fā)展的趨勢，想要進一步滿足人們對能源的需求，通過構(gòu)建智能電網(wǎng)可以有效促進電力電能的利用效率得到提高，還可以降低電力線路的損失。雖然傳統(tǒng)電力技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)過程中具有無法替代的作用，但是可以結(jié)合機電工程技術(shù)中的高壓直流輸電技術(shù)等先進的技術(shù)，使傳統(tǒng)電力工程技術(shù)和先進通信技術(shù)進行有機結(jié)合，能夠有效促進智能電網(wǎng)建設(shè)的實現(xiàn)。此外，企業(yè)應(yīng)當(dāng)加強人員對機電工程技術(shù)的研究和應(yīng)用，以此對推動智能電網(wǎng)建設(shè)的發(fā)展具有重要現(xiàn)實意義。

參考文獻

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