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配電網(wǎng)電力電子裝備技術(shù)研究論文
摘要：在如今的電力系統(tǒng)中，電力電子技術(shù)也不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的模式也以無(wú)法迎合時(shí)代腳步。通過(guò)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)進(jìn)行智能電網(wǎng)調(diào)節(jié)與控制是發(fā)展目標(biāo)，也是分析的方向，通過(guò)從電力網(wǎng)工作中的配電裝備，進(jìn)而提出互聯(lián)與網(wǎng)絡(luò)化過(guò)程。旨在提高配電網(wǎng)運(yùn)行效率，提高電力企業(yè)電力傳輸?shù)挠行浴?/p>
關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)；電力電子裝備；網(wǎng)絡(luò)化；互聯(lián)
就目前來(lái)看，電力企業(yè)在不斷發(fā)展，也開(kāi)始進(jìn)行有效的網(wǎng)絡(luò)融合，電子裝備作為電力技術(shù)與通信技術(shù)的重要裝備，需要進(jìn)行有效研究，通過(guò)分析其結(jié)合措施，研究其發(fā)展趨勢(shì)，這也是配電網(wǎng)工作中的重要研究方向，如何使電力電子裝備更好的進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，通過(guò)其網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的運(yùn)用，在結(jié)合先進(jìn)的電子裝備，不斷提高電力電子裝置的使用用途。進(jìn)而推動(dòng)配電網(wǎng)工作的順利進(jìn)行。下面具體分析。
1電力電子裝備技術(shù)
電力電子裝備技術(shù)是通過(guò)技術(shù)手段進(jìn)行的，是在電力電子裝備有效發(fā)揮效率的重要途徑，結(jié)合電子裝備改變與完善配電網(wǎng)技術(shù)，在運(yùn)行過(guò)程中，我們要進(jìn)行以下幾方面了解：
1.1變換器。變換器就是一種處理器，在配電網(wǎng)中作為有效的處理設(shè)備，是電力電能功率的調(diào)節(jié)裝置，通過(guò)提高頻率與幅度進(jìn)行有效配電工作。如今，人們用電需求加大，對(duì)于該設(shè)備來(lái)說(shuō)也需要進(jìn)行有效升級(jí)，進(jìn)而保證配電網(wǎng)順利進(jìn)行配電，在長(zhǎng)期發(fā)展過(guò)程，變換器也在不斷升級(jí)與改進(jìn)，運(yùn)行的穩(wěn)定性得到了進(jìn)一步認(rèn)可，即使面對(duì)大功率系統(tǒng)也可以進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，在運(yùn)行過(guò)程通過(guò)有效的轉(zhuǎn)換與并聯(lián)，這樣也對(duì)提高變換器的性能與處理配電數(shù)據(jù)有很大助力，在綜合處理過(guò)程也達(dá)到了與配電網(wǎng)相互結(jié)合的目的，提高了運(yùn)行穩(wěn)定性，也便于配電網(wǎng)各項(xiàng)工作的進(jìn)行。
1.2半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)。作為電力電子裝備技術(shù)中的核心配件，半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)十分重要，這也是整個(gè)配電網(wǎng)工作中的重要技術(shù)系統(tǒng)，在配電網(wǎng)中該器件的性能會(huì)影響到實(shí)際的配電效果，是電力電子裝置技術(shù)實(shí)施效果的重要展現(xiàn)。在半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)選擇上，該原件必須要重視材料與工藝，這樣才能提高配電工作效率。首先在材料方面，運(yùn)行過(guò)程是有溫度限制的，隨著技術(shù)發(fā)展，新型的科技材料也運(yùn)用與電力電子器件中，半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)作為重要原件也必須采用最新的材料技術(shù)，例如SiC，這類(lèi)材料的使用功率穩(wěn)定，而且符合大功率使用范圍。在壓力大的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)中也比較適用。其提升器件熱傳導(dǎo)效率更是明顯，與其他材料比較優(yōu)勢(shì)明顯。還有我們了解的GaN，這也是一種新型材料，對(duì)于頻率高的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件來(lái)說(shuō)有很好的遷移率，在性能方面可以提升1MHz。從這些方面看在材料選擇上必須給予明確與重視。其次是工藝方面，在配電網(wǎng)中使用的半導(dǎo)體器件制作過(guò)程也是十分關(guān)機(jī)的，不容忽視，隨著技術(shù)的提高，其工藝也進(jìn)一步完善，提高了開(kāi)關(guān)速度的同時(shí)，也在功率消耗等方面有了進(jìn)一步提高，同時(shí)我們更要注重在絕緣與磁性元件等方面的工藝運(yùn)用，在大小控制上也要有所提高，總之，只有通過(guò)有效的新技術(shù)降低生產(chǎn)能效，才能進(jìn)一步提高配電網(wǎng)工作效率。
1.3電力電子系統(tǒng)。在一些規(guī)模相對(duì)較大、或比較特殊的電力電子裝備中，其所運(yùn)用的變換器不止一個(gè)，且其中還需要一些電路對(duì)裝備的工作進(jìn)行輔助，在這種情況下，電力電子系統(tǒng)也就形成了。在系統(tǒng)中，可以通過(guò)并聯(lián)、串聯(lián)以及級(jí)聯(lián)的方式，對(duì)變換器進(jìn)行連接，從而確保變換器能夠?qū)﹄娔苓M(jìn)行妥善處理。由于電力電子系統(tǒng)中的變換器較多，所以需要多個(gè)控制器對(duì)其進(jìn)行控制，具體來(lái)講，控制器可以分為系統(tǒng)控制器與變換器控制器兩種，前者一般只有一個(gè)，后者可以有多個(gè)，前者可以與每個(gè)變換器控制器進(jìn)行通信。
2電力電子裝備的互聯(lián)和網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)
近年來(lái)，電力電子裝備被廣泛的應(yīng)用到電力系統(tǒng)中，配電網(wǎng)中的電力電子裝備技術(shù)也比較常見(jiàn)，但是配電網(wǎng)將這些電力電子裝備的功率端連在了一起，卻不能夠協(xié)調(diào)這些電子電力設(shè)備的運(yùn)行，這對(duì)于配電網(wǎng)電能管理的靈活性和可控性有著不利影響，通信技術(shù)不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)化的應(yīng)用越來(lái)越廣泛也越來(lái)越成熟，合理的應(yīng)用通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電力電子裝備的互聯(lián)與網(wǎng)絡(luò)化是當(dāng)前配電網(wǎng)電子電力裝備研究過(guò)程中的重點(diǎn)方向。在配電網(wǎng)中可以將電子電力裝備看成是一個(gè)個(gè)的節(jié)點(diǎn)，通過(guò)通信技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將每一個(gè)這樣的節(jié)點(diǎn)互相連接起來(lái)，這就是電子電力裝備的互聯(lián)，通信網(wǎng)絡(luò)將這些節(jié)點(diǎn)的電能狀態(tài)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)的收集起來(lái)，并發(fā)出節(jié)點(diǎn)指令，從整體上協(xié)調(diào)電子電力裝備的運(yùn)行，保證整個(gè)配電網(wǎng)電能管理的靈活性和可控性，這就是電力電子裝備的網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)。在當(dāng)今的電力電子裝備互聯(lián)和網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)體系適用性十分廣泛，可以直接面對(duì)民用用戶(hù)和工業(yè)用戶(hù)，其主要的構(gòu)架以及具體的技術(shù)主要有以下三個(gè)要素：
2.1即插即用的功率接口。即插即用的功率接口能夠?qū)⒏鞣N電氣設(shè)備、分布發(fā)電等終端接入到配電網(wǎng)中，不同設(shè)備的電能輸入形式和電網(wǎng)有差別，而即插即用的功率接口能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為功能，將設(shè)備電能的輸入形式轉(zhuǎn)化為與電網(wǎng)匹配的形式，這種功率接口就是一個(gè)電力電子裝備，即插即用的功率接口還要具備通信接口，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的連接，通信接口能夠識(shí)別終端設(shè)備，并上傳終端設(shè)備運(yùn)行的信息，接受系統(tǒng)的調(diào)控指令。
2.2能量路由器。能量路由器是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的智能能量管理模塊，能量路由器的工作原理及功能主要有以下幾個(gè)方面：1）實(shí)現(xiàn)能量的雙向流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)中壓配電網(wǎng)和低壓區(qū)域網(wǎng)直接的互相連接，提供低壓直流母線(xiàn)，以供可再生能源電力電子設(shè)備的使用；接收即插即用功率接口所上傳的有關(guān)終端設(shè)備運(yùn)行的信息，通過(guò)對(duì)信息的分析及配電網(wǎng)的指令下達(dá)一些終端設(shè)備的額參考指令；能量路由器能夠維持配電網(wǎng)電壓的穩(wěn)定、保證低壓穿越以及限制故障電流；2）能量路由器的電壓等級(jí)以及功率等級(jí)不盡相同，具體根據(jù)用電用戶(hù)的不同而定。
2.3標(biāo)準(zhǔn)的操作系統(tǒng)能量流和信息流是電子電力裝備互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的基礎(chǔ)，標(biāo)準(zhǔn)的操作系統(tǒng)是一個(gè)通用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議能夠統(tǒng)一所有的功率接口以及能量路由器，對(duì)網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備的識(shí)別、監(jiān)測(cè)、以及統(tǒng)一的協(xié)調(diào)處理有著重要的作用，當(dāng)前能量層已經(jīng)初步形成并且逐步完善，但通信層還需要進(jìn)一步的發(fā)展，智能電表等智能化設(shè)備的應(yīng)用還要加強(qiáng)。綜上所述，對(duì)于配電網(wǎng)工作的認(rèn)識(shí)不僅要局限于整體方面，對(duì)于電力電子設(shè)備更要給予高度重視，通過(guò)明確電力電子設(shè)備運(yùn)行過(guò)程的優(yōu)勢(shì)與不足，進(jìn)一步提高與完善，在結(jié)合相關(guān)的互聯(lián)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合，從而改變配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，提高配電過(guò)程運(yùn)行效率。在如今的配電網(wǎng)中我們更要重視電力電子設(shè)備實(shí)際運(yùn)行效果，只有不斷通過(guò)技術(shù)上的提升才能進(jìn)行有效配電工作調(diào)節(jié)，在未來(lái)發(fā)展過(guò)程，也要明確電力電子技術(shù)與通信技術(shù)是必須要進(jìn)行有效融合的，只有明確配電網(wǎng)工作發(fā)展方向，進(jìn)而進(jìn)行有效技術(shù)創(chuàng)新，進(jìn)行必要的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，才能提高電力行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展，提高人們用電質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
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