我國堅強智慧型電網是以特高壓電網為骨幹網架、各級電網協調發展的堅強網架為基礎，以資訊通訊平台為支撐，具有資訊化、自動化、互動化為特徵，包含電力系統各個環節，覆蓋所有電壓等級，實現「電力流、資訊流、業務流」的高度一體化融合的現代電網。從可再生能源發電的大規模接人到高壓直流輸電,從改善電能質量的使用者電力技術到儲能技術的應用，到處都離不開大功率電力電子技術。本文將從發電環節的可再生能源接入、輸電環節的高壓直流輸電、配電環節的使用者電力技術和儲能技術等四個層面綜述大功率電力電子技術在智慧型電網中的應用，使我們對智慧型電網有乙個更全面、更深人的了解。
1.發電環節
智慧型電網中的大規模風力發電、太陽能發電以及發電廠風機水幫浦的變頻調速都離不開電力電子技術。
現在風電市場上的主流機型是基於雙饋感應發電機的變速風電機組和基於永磁同步發電機的變速風電機組。雙饋風電機組的定子直接接人電網，轉子通過部分功率變頻器接人電網，根據風力機轉速的變化，在轉子中通以變頻交流的勵磁電流，實現發電機組的有功和無功的解耦控制，使風電機組具有變速執行的特性，提高風電機組的風能轉換效率。基於永磁同步發電機的變速風電機組通過全功率變頻器接人電網，由於變頻器的解藕控制，使變速同步風電機組與電網完全解藕，其特性完全取決於變頻器的控制系統和控制策略。
太陽能發電又稱光伏發電，一般由光伏陣列、控制器、逆變器、蓄電池組等部分組成。光伏陣列所發的電力為直流電，除特殊用電負荷外，均需通過逆變器將直流電變換為交流電。併網光伏發電系統主要以電流源形式併網，其輸出電流的相位跟蹤電網電壓相位變化，同時調整輸出電流幅值大小，使光伏發電系統注人電網的功率最大。
為了彌補光伏發電功率的波動，還需要通過控制器實現蓄電池組的雙向充放電控制，以保證向負荷實現平穩供電。
發電廠的廠用電中風機水幫浦耗電量約佔輔機裝置總耗電量的65%，且執行效率低。在發電廠的節能降耗中，主要是採用低壓或高壓變頻器，實現風機水幫浦的變頻調速，可以達到節能30%的效果。
2.輸電環節
直流輸電具有輸電容量大、穩定性好、控制調節靈活等優點，對於遠距離輸電、海底電纜輸電及不同頻率系統的聯網，高壓直流輸電擁有獨特的優勢。2023年世界上第一項閘流體換流閥試驗工程在瑞典建成，取代了原有的汞弧閥換流器，標誌著電力電子技術正式應用於直流輸電。從此以後世界上新建的直流輸電工程均採用閘流體換流閥。
基幹電壓源換流器的柔性直流輸電
近年來，直流輸電技術又有新的發展，基於電壓源換流器(voltage sourced converter, vsc)的柔性直流輸電vsc-hvdc是一種以vsc和脈衝寬度調製(pulse widthmodulation，pwm)技術為基礎的新型直流輸電技術，採用igbt等可關斷電力電子器件組成換流器，應用脈寬調變技術進行無源逆變，解決了用直流輸電向無交流電源的負荷點送電的問題，同時大幅度簡化裝置，降低造價，可用於孤島供電、城市配電網增容改造、交流系統間互聯和大規模風力發電廠並網等。
3.配電環節
使用者電力技術是將大功率電力電子技術和配電自動化技術綜合起來，以使用者對電力可靠性和電能質量要求為依據，為使用者提供其特定要求的電力**技術。使用者電力技術又稱dfacts，是facts技術在配電網中的延伸。他們可以根據使用者的需求，實現平抑系統諧波、消除電壓閃變和不對稱、補償功率因數和負荷波動等功能。
在智慧型配電網的電力電子裝置中，值得一提的是智慧型萬用變壓器(iut)。不同於傳統的線圈式變壓器，它是基於電力電子技術(由多級逆變器組成)的變壓器。作為美國epri ada專案中的乙個基礎性的裝置，iut已接近市場化。
見於報道的iut的額定功率為20kva,輸人相電壓為2.4kv，輸出的額定電壓為120v/240v。除了傳統變壓器的功能外，iut可向使用者提供可選擇的服務專案，如直流或400hz的電力，由單相到三相的轉換、調壓、諧波過濾、下陷校正;它還可以改善系統執行效益，如設計標準化(減少了備件的庫存量)，消除了危險的液體介質(油)，減小了重量和尺寸，內建感測器具有遠方通訊能力，可輔助配網遠端監控，也可作為可控開關遮斷潮流。
4.儲能技術
隨著各種可再生能源發電的大規模接人電網，風電和光伏發電功率的隨機性和波動性對電網排程和安全穩定執行提出了嚴峻的挑戰。為了吸納更多風電和光伏發電波動的功率，迫切需要電網具有較強的調節能力，大容量集中式儲能技術和v2g分布式儲能技術就應運而生。
除抽水儲能和壓縮空氣儲能(cses)外，電池儲能(鉛酸電池、鏗電池、nas電池和釩液流電池等)、飛輪儲能、超導儲能(smes)和超級電容器儲能等都要用到電力電子技術。各種電池儲能和大容量的液流電池儲能都是產生直流電，當電網功率過剩時通過控制器和整流器，將交流電變成直流電給電池組充電。而當電網功率不足時，由控制器和逆變器將電池組的直流電變換成交流電，反送給電網。
如何實現電池組的快速充放電、如何實現多個電池的均衡充電延長電池壽命，成為電池智慧型充放電管理系統的關鍵問題。目前，nas液流電池組和釩液流電池組最大的可以達到上兆瓦，多組併聯容量更大，可以實現電網的集中功率調節，被稱為「儲能電站」。
飛輪儲能是將電能通過電動機轉化成飛輪的機械能，需要時電動機變成發電機，將飛輪的機械能再轉化成電能送人電網。飛輪是由玻璃纖維等高強度材料製成，轉速在40000rpm以上，通過一對磁懸浮軸承懸浮在真空中，幾乎沒有能量損耗，整個裝置的執行效率可以達到98%。通過雙向功率變流器將飛輪儲能裝置和電網解禍開來，以保證裝置產生的電能滿足電網電能質量的要求。
通過模組化設計可以將多個飛輪裝置併聯執行，利用貨櫃移動應用，可作為調節電站和後備電源使用。
隨著電動汽車的發展，大量的車載電池成了天然的分布式儲能系統，為增強電網的調節能力提供了新的途徑。我國正在研究出台充電站系列標準，由北京交通大學電氣學院研發的奧運會充電站、世博會充電站和世博園v2g示範專案也相繼投入執行。
電力電子技術在智慧型電網中的應用，歸納起來主要體現在以下幾個方面:
(1)提公升電網資源優化配置能力facts技術能在現有裝置不做重大改動的條件下充分發揮電網的輸電能力，實現大水電、大煤電、大核電、大可再生能源的遠距離、大容量、低損耗輸送，有效緩解我國能源和負荷分布不均的矛盾:
(2)提高電網安全穩定執行水平:如facts和vsc-hvdc相對於傳統輸電方案具有更快的響應速度、更好的可控性和更強的控制功能，為智慧型輸電網的快速、連續、靈活控制提供了最有效的手段;
(3)提高清潔能源併網執行控制能力：風力發電和光伏發電併網變流器具有軟並網、軟解列、有功與無功解禍控制和電能質量控制等多重功能，大容量集中式儲能和v2g式分布式儲能為消納更多的可再生能源提供了可靠的保障;
(4)提高電網服務能力：電力電子技術保障不同特徵電力使用者可以可靠接人和方便使用電能，通過低壓變流器和低成本儲能相結合，實現電能在分布式發電單元和電網之間的雙向流動，使用者可以低儲高買，獲得一定經濟效益，同時dvr和apf為代表的定製電力裝置可以滿足使用者對能質量的要求;
(5)城市配電網增容改造：一方面，大中型城市用電負荷迅猛增長，原有架空配電網路的輸電容量已不能滿足用電負荷需求。另一方面，交流長距離架空輸電線路和電纜線路會產生較大的充電電流，需要新增相應的無功功率補償裝置。
而vsc-hvdc可採用地埋式電纜，既不影響市容，也不會產生電磁干擾，適合長距離電力傳輸。採用vsc-hvdc向城市中心供電可能成為未來城市增容的最佳方案。
展望未來我相信在智慧型電網中電力電子技術會有兩個方向的發展。電力電子技術方面：趨向於高電壓、大容量化、高頻化，主電路及保護控制電路模組化、產品小型化、智慧型化和低成本化。
電力電子產品方面：用於電力系統的電能變換裝置、服務於環保和人類健康的電源裝置、適合資訊社會需要的電源產品、小型電源模組與裝置以及高效節能低汙染的「綠色」電源。隨著美國，歐洲的許多國家把智慧型電網作為國家戰略進行推動和發展，智慧型電網技術在中國也會受到同樣的重視，也會有巨大的發展，而智慧型電網中的電力電子技術會是發展的重點和核心。
電氣工程新技術介紹
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電氣工程新技術參考
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電氣工程竣工報告
本工程防雷措施 在建築物頂部易受雷擊部位裝設接閃帶作接閃器，接閃帶沿屋角 女兒牆等易受雷擊部位敷設，並在屋面組成不大於10mx10m或12mx8m的網格。不處在接閃器保護範圍內的非導電性屋頂物體，各層 包括地下層 利用結構外圈樑內鋼筋作均壓環，並將每層的金屬門 窗與均壓環的預留端子作電氣連線。每個玻...