配電網電力電子裝備技術探究
摘要:隨著社會經濟和科技的發展,互聯網技術已經和配電網電力電子裝備聯系緊密,同時也對配電網的電力電子裝備的發展產生了影響。現階段通信技術和電力電子技術的相互融合,已經成為了配電網絡發展的主流趨勢,并在電子設備的發展中得到了廣泛的應用。配電網系統的改革和優化成為了巨大的推動力,在通信技術和電力電子技術融合過程下,解決配電網和電力電子裝備中的互聯和網絡技術勢在必行。
關鍵詞:配電網;電子裝備;網絡化技術
1配電網電力電子裝備技術現狀分析
1.1變換器。變換器是電功率處理器的一種,把某種幅度、頻率轉化成其他的幅度和頻率的電能,這樣的轉化是變換器的主要作用。隨著信息技術的不斷發展,變換器技術也得到了不斷的發展和進步。再加上電力電子技術人員的研究,拓展機構已經研發并展現,這一技術的出現和應用,使得雙向或者多向電能流動控制成為可能。與此同時,在發展的過程中不斷地優化,變換器的效率也得到了明顯的提高,利用率甚至達到了百分之九十九,在大功率的系統中,變換器技術對電壓及其電流的處理可以達到輕松應對的效果。
1.2半導體開關器件。電力電子裝備技術的基礎是半導體開關器,主要包括了SCR/IGCT/IGBT等器件。目前的發展階段,電力電子裝備技術應當把重心放到現有的半導體開關器件上,性能和水平和研發新型的半導體開關有關。半導體開關器件中,不管是材料的選擇,還是器件工藝的選取,對于整個電路的絕緣材料和磁性元件都有一定的適應和改造作用,不僅可以降低能耗,還可以把器件的體積減少到實際需要的范圍之內。
1.3電力電子裝備系統。多個變換器和電路兩個部分組成了電子裝備系統,并且在電力電子裝備系統中得到了很大的應用。在連接方式上能夠實現能量的處理。但是在很多的大型規模中,就需要借助多個控制器來維持系統的平衡性和正常運轉。配備的控制器分為變化器控制器和系統控制器兩個部分。變化器控制器的主要作用是負責單一的變化,系統控制器是負責全部變化器的所有運行情況,并進行相關指令的調查。
2電力電子裝備的互聯與網絡技術
2.1即插即用的功率接口。隨著電力電子裝備技術在生活中的廣泛應用,電力系統在運行的過程中,配電網可以見到電力電子裝備技術。即插即用的功率接口是把各種各樣的電氣設備、發布發電等端口進行接入配電網中,各種設備之間存在差異,因此電能輸入在形式上可以和電網進行區別開來。即插即用的功率接口是把電能轉化成為功能,并直接將各種各樣的設備電能輸入形式和電網匹配的形式進行一個實際情況的轉化。因此,一個接口屬于一個電力電子裝備,不僅如此,即插即用的功率接口還可以當做通信接口。最終,實現網絡的連接。通信接口也可以對終端設備進行識別,在終端設備運行的信息上進行上傳并接收系統的調控指令。
2.2能量路由器。能量路由器在整個電力電子裝備中,實現網絡化技術智能管理模塊。能量路由器是屬于中低配網、低壓區域網的相應接口;能量路由器在正常運營的范圍之內可以實現電能雙向流動,更可以提供相應低壓直流母線來提供再生能源電力設備。與此同時,能量路由器通信接口所具備的通信功能,從而把終端設備的運營信息上傳到網絡的終端系統中去。這樣就可以接收到調控指令,指令的確定需要在終端設備的具體工作上進行決定,能量路由器對其中的故障電流起到了限制性的作用,并保持了低壓配電網電壓的穩定性,接受到系統的保障性效果。
2.3操作系統。互聯網技術的操作在本質上是一個通用的網絡協議,想要實現設備上的網絡督促,就要做到網絡監督和識別上的統一;想要實現管理上的統一,就必須先統一協調全部功率的接口及其能量擼起的二者全部支持和協調網絡協議。在實際的操作過程中,用戶可以把網絡協議直接安裝到自己的手機或者電腦上去,在有網絡信號的情況下,就可以對自身家用電的使用效果進行實時性監控。這樣就可以及時的保證了對網絡上電價信息的有效反饋。
針對發生的故障和情況,可以有效的進行實際情況的措施優化和預防。目前,新常態的背景下,配電網電力電子裝備的互聯和網絡化的技術,最重要的是信息流極和能量流極兩個方面;雖然我國在配電網能量層面上已經初步實現了互聯功能,可是通信層面上的建設和構建還有待提高和進步。在電力電子裝備互聯網與網絡化的技術構架中分為了功能接口、能量路由器在整個網絡中的管理模模塊、操作系統三個部分。也就是說電力電子裝備互聯網技術的基礎是信息流和能量流兩個部分的內容。也就是標準的操作系統,一個通用的網絡協議,可以利用即插即用的功率接口實現識別和監測。
3結束語
隨著社會的進步,電力電子裝備技術的發展狀況對配電網的性能改造和優化,有著十分重要的作用,也有效的推動了直流配電網的進步和發展。配電網的電力電子技術是基于電力電子裝備的有效運營的基礎上進行的,它是一個時變形很強的系統,最后可以達到電能變化的目的。配電網中電力電子裝備的互聯和網絡技術的結合,是現代化電網發展的一個趨勢也是一個過程。針對于電能和信息集成一體化的重要意義,為智能化電網和管理產生一個很大的推動性作用。
作者:蔣志明 何靜 單位:西安西瑞控制技術股份有限公司
參考文獻
[1]宋國兵,陶然,李斌,胡家兵,王晨清.含大規模電力電子裝備的電力系統故障分析與保護綜述[J].電力系統自動化,2017(12).
責任編輯:電力交易小郭
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