电力工程技术在智能电网建设中应用

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摘要：电力工程技术包括高压输变电、无功补偿、继电保护、供配电、光伏电站、火力发电、水力发电等。受到各方面因素的限制，传统电力工程技术的很多优势无法得到有效的发挥。智能电网是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法和决策支持系统技术，达到电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全目的。

关键词：电力工程技术；智能电网；电能；数据信息

0引言

针对电力工程施工建设而言，在智能化技术进一步广泛应用和推行的背景之下，越来越广泛的融入智能电网的相关内容，同时充分融入相关技术，不断的优化和完善智能电网的相关流程和操作方法，这样可以使智能电网的质量和作用得到更充分的体现。同时对于我国电网体系建设和结构改善也有着十分重要的作用，在居民的正常用电过程中可以体现出更为显著的优势和应用效能。电力工程技术在智能电网建设中的应用，能够提高智能电网的建设水平，基于此，加强对电力工程技术在智能电网建设中的应用研究具有十分现实的意义。

1智能电网含义及其优势

通常我们所称之为的智能电网主要指的是在电力工程和电网建设环节，有效融入智能化技术，并且对其进行有效执行和完善，确保各项环节有相对应的智能化技术支持和保障，以此为电力工程建设实现智能化、自动化提供必要支持。智能电网自身优势包括以下几种：

1.1提升智能电网水平

电力工程技术在实际的操作过程中，可以使电网建设质量效率进一步提升，同时使整体应用价值得到充分呈现，在针对智能电网进行构建的过程中，要充分确保电力工程技术在其中得到有效融入并且实现自动化的数据收集和整理，针对各类数据信息进行动态的收集存储和应用，进而为用户自动化的进行用电控制，提供必要保障。同时通过电力数据的综合作用，利用自动化技术使用电更加科学合理，同时对于智能电网的建设全过程进行有效管控，实现数据的全面反馈和整理，进而为智能电网建设水平的提升提供必要保障，同时通过电力工程技术的有效应用可以充分防范人为因素的影响，使整体工作取得更加良好的建设成效和综合效能。

1.2更加节能环保，有助于资源整合

与传统电网进行对比，通过智能电网体系的有效构建，这样可以呈现出节能环保的效果，使各类资源得到优化处理和整合，这样可以充分避免或者减少不必要的资金浪费，同时通过智能电网的建设可以节能环保，对各类资源数据进行充分应用，进而体现出良好的节能降耗的效果，为缓解我国用电紧张提供必要支持。

1.3加强电网有关数据信息的收集能力

通过智能电脑的有效应用，这样可以针对各类数据信息进行收集整理，使隔离工序得到优化和完善，为智能电网的数据信息整理能力的提升提供必要的保障。同时在应用电力工程技术的过程中，可以结合不同设备的功能和差异性，实现自动化的分类管理，这样可以有效做好电网数据的换挡工作的同时也可以切实提升电力系统的运行质量和效率，确保整个电网可以安全稳定的运行，进而确保数据信息更有效的整理和应用，以此结合社会的需求为其提供必要的电力服务。

2智能电网的主要特点

2.1智能电网很坚固

在电力系统的运行过程中，如果出现不同程度的干扰或者问题，可以通过智能电网的有序进行及时发现问题，并且使其危害得到充分的降低，同时也可以着重做好各类风险的预测工作，进而充分实现风险的应对处理，确保电力信息能够得到充分应用，进而为智能电网运行和安全可靠提供必要保障，使其更加坚固，有效体现良好的效能。

2.2智能电网有自愈的能力

自愈就是电网在智能系统的控制下会“自我疗伤”，智能本身具有十分显著的安全管控和分析应对能力，在具体的操作过程中，可以通过实时在线运作的模式使其呈现出更为显著的预警效果，与此同时通过智能系统的有效作用也可以切实有效的发现和应对相关故障自动化的运行和处理，进而体现出更加良好的自我处理能力和系统自我恢复效果，同时有效防范各类故障的出现，为智能电网更有效的排除问题奠定基础。

2.3智能电网具有经济、实用的特性

在电力市场的运行过程中需要充分做好智能电网的支持和推动，在这样的情况下，需要在电力市场和电力交易的过程中，更有效的推进资源的整合和优化配置，在智能电网的运行过程中体现出资源能源的利用率提升效果，同时实现节能降耗，更有效地融入可持续发展理念，使电网呈现出更加经济更加实用的优势和特点，这对于电力系统的运行有巨大的推动作用。

3电力工程技术在智能电网中的具体应用

3.1智能电网建设中电力工程发电技术应用

电力工程发电技术在智能电网中的应用，主要是借助于电力、电子设备进行电能的转化和控制，采用新型电子设备能够最大程度地控制能源的损耗，降低设备的运行损耗，从而提升智能电网的运行效率，为电网向高压化方向发展创造有利条件。随着对电能的需求量大幅提升，在传统能源日益紧缺的形势下，需要寻求更多的新能源发电技术。利用电力工程发电技术可将风能、太阳能、水能等新能源发电形式接入智能电网，但是对清洁能源的开发和利用存在季节性和稳定性的弊端，所以在智能电网建设中，电力工程发电技术还应该重点关注能源的有效应用，在并网技术方面切实融入，同时把新能源应用在智能电网的运行过程中来，这样可以为电力系统安全稳定的运行提供必要保障，避免对智能电网造成过大的冲击。

3.2智能电网建设中输电技术应用

智能电网在实际运用过程中，对于电能质量有更为严格的要求，而电能质量对于供电质量也会产生至关重要的直接影响，为了充分确保电网更加安全稳定的运行需要充分做好各类技术的优化和完善，同时确保相关技术人员着重掌握输电技术的应用优势和效能，对于各类注意事项也可以充分掌握同时匹配高科技的设备设施，可以使用超导无功补偿，使其建设效率能够得到提升。无功补偿装置一般选择静止无功补偿器（SVC）与静止同步补偿器（STATCOM）。SVC是一种并联无功补偿装置，其结构如图1。其中L为电抗器，C为电容器，SCR为可控硅。静止同步补偿器国内曾将其称为新型静止无功发生器（AvdancedtSiatcVARGenerator），简称为ASVG。STATCOM的原理结构如图2所示。

3.3智能电网建设中新型能量转换技术应用

我国地域辽阔，人口众多，尽管我国有着十分丰富的自然资源，但是在智能电网的建设过程中，如果没有融入可持续发展理念，极有可能导致严重的能源危机，因此在应用新技术新模式的过程中，需要充分做好新型能量转换技术的应用，进而为社会提供更优质的供电服务。同时尽可能挖掘和利用太阳能资源，使能量转换技术得到充分的应用，尽量减少煤炭资源的消耗，使太阳能发电更加高质高量，吻合绿色发展理念，同时充分融入智能电网建设的相关内容，使新型能量转换技术得到充分应用，确保智能电网转型升级，进而为电力建设实现可持续发展提供必要支持。

3.4配电变电站多阶段优化规划中智能电网技术应用

3.4.1模型分析。这对配电变电站多阶段的优化问题而言，需要更充分的体现出充分显著的效能和价值在其中存在一定程度的不确定性因素，因此要进行科学合理的规划，要确保最优化的路径能够得到有效明确，并且使其费用能够得到充分的降低，在具体的操作过程中需要充分做好调研分析工作。如图3所示。不同阶段有着社会显著的关联性，后一阶段的某一状态在对应前一阶段实现的基础之上，体现出不可逆的特点。如某变电站在目标年状态为110kV，容量2×50MVA，初始年状态为35kV，容量1×20MVA。在某一阶段做出升压至110kV决策，容量从1×20MVA变为1×50MVA，这对于此类情况而言，对容量进行有效计算，使其保持不变，然后对其压力不会进行升高，从另一方面来看针对资金应用和不同阶段的复核来说，用同样的决策，在不同的阶段所涉及的相关资金和费用，往往也有很大的差异，在这样的情况下使得后续决策往往有不同的措施和策略，针对不同策略而言，所呈现出的函数值也有着显著的差异性。3.4.2建模步骤①针对问题的多个阶段进行充分的分析，有针对性的结合具体的时空顺序，对于递推关系的若干阶段进行充分的满足；②针对状态变量进行选择的过程中，要确保其具备以下两个特征：1）可知性，即过去演变过程的各阶段状态变量的取值，能直接或间接确定；2）能够确切描述过程的演变且满足无后效性；③根据状态变量和决策变量，正确给出转移方程或规则；④有针对性的结合指标函数明确相关数据，并且充分明确最优指标函数的递推关系和边界条件。3.4.3模型解算。3.4.3.1模型降维方法。设第k阶段的状态数为m，每一阶段的决策变量数目为n，则m=nk（1）有上述的降维方法和相关公式的探究，可以看到，针对不同阶段来说，所呈现出的状态指数对有着十分显著的不同，为了确保整体的复杂度能够得到减少，进一步优化实施进度，在对其进行操作的时候结合实际情况有效采取相应的实施途径。首先可以确保阶段数能够得到有效减少，也就是说，在具体的时间范围之内是不同阶段的长度得到有效延长，这样可以使规划范围之内的状态总数得到有效减少，同时不同阶段的状态数值不会因为具体变化出现改变。其次，可以有效减少n值，也就是说确保决策变量数目能够得到有效减少，这样可以进一步降低总体的状态数和阶段的状态数等等，在具体应用过程中通过具体调研分析，可以通过相对应的约束规则，使决策变量数目可以得到有效减少，例如，在变电站的多阶段运行过程中，可以利用决策变量的行为形式，结合不同阶段的具体情况来规范和约束相对应的状态变量，以此呈现出更为显著的应用价值。3.4.3.2模型建立和解算。①模型建立。下面可以结合具体案例，针对变电站多阶段的网络模型构建过程进行相对应的说明这个模型有十分显著的适用性。针对某地区来说，在建设变电站的过程中有针对性的构建两个变电站，一个是已有的变电站，另外一个是新建的变电站，对其初始状态容量要充分的明确，分别是2×31.5MVA和0。设初始和目标年的容载比为2.0，功率因数为0.9，中间各阶段容载比为1.6，负荷增长率为66.6%，针对总体的规划期来说，对其进行相对的划分，主要分成三个不同的阶段，在目标规划年方面主要是第3个阶段，现在需要注重针对一个阶段和第2个阶段的可行状态变量进行相对应的模型构件，一次更充分的体现出应有的构建效果。②模型解算。要注重针对变电站不同阶段的规划图以及其中的数值进行评估和判断，同时也要进一步明确新增公车的具体费用，针对变电站的具体费用来说，可以通过相关模型得出代入容量，同时明确线路的具体费用和供电范围。在具体的计算和相关公式的推进过程中，要通过相对应的公式对于不同阶段的路径进行有效计算，然后从计算结果中选出最优化的路径，在具体的操作过程中要充分明确相对应的计算思路，要从不同的阶段出发，注重做好全面深入的调研和分析工作，对于不同网络的开始状态到初始状态，终点状态等等要充分的明确逐个阶段进行相对应的明确，这样才能体现出不同状态的综合数值，在具体的操作过程中可以有效利用下面的公式：式中，C（Sk，j）为从第k阶段的状态j至目标阶段的最小费用；C（S（k+1），i）为k+1阶段状态i至目标阶段的最小费用；C（Sk，j，S（k+1），i）为状态转移产生的投资等年值；nk为k阶段的可行状态数；r为k阶段的贴现率。同时将每个阶段的每个状态到终点的最优路径和费用分别存放在P（k，j）和Sk，j，中，k=1，2，…，T；j=1，2，…，nk，nk为第k阶段的状态数。利用存放在P（k，j）和C（Sk，j，0）中的不同状态，然后针对相对应的优化路径进行不断的改进和完善，同时对于具体的费用信息也进行充分明确，在严格细致的计算过程中可以获得相对应的最为优化的线路，也就是说在动态规划过程中体现出最理想的策略支持在具体的配电站开发利用过程中，通过该方法的有效应用，这样可以使选址问题得到有效优化再精准的模型计算和规划完善过程中，使其呈现出更加良好的效能。原有变电站六座，标号为1，2，3，4，5，6。不同阶段所涉及的间隔为5年，对于各类数据进行分析汇总和统计之后，相关负荷情况见表1，具体容量情况见表2。

4结束语

电力工程技术是电能生产、输送、分配和使用中的关键技术，有着十分显著的应用优势和价值，而且在新能源开发领域也有重要的作用，为促进我国智能电网的进一步完善奠定了坚实的基础。智能电网的运行过程中，需要结合实际情况介入多种类型的发电形式，为促进我国对新能源的开发和利用提供了基础保障，为促进我国经济、生态、社会可持续发展创造了有利条件。

参考文献：

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[3]葛宏泽，徐国辉，吴俊佚，等.电力工程技术管理的难点和对策研究[J].中国管理信息化，2020（22）：110-111.

作者:李晓森 单位:山东永能节能环保服务股份有限公司