探析配电网电力电子装备的互联与网络化技术

摘 要

随着社会经济的快速发展，互联网技术已经与配电网电力电子装备联系的越来越紧密，对配电网电力电子装备的发展产生了重要影响。本文结合了当前配电网电力电子装备的发展实际，对配电网电力电子装备的互联与网络技术进行了探讨，分析了互联与网络技术在配电网电力电子装备中的应用，希望能够为今后有关方面的研究提供积极的借鉴意义。

【关键词】配电网 电力电子装备 互联与网络技术

现阶段，通信技术与电力电子技术的相互结合已经成为了配电网络发展的主流趋势，并且电力电子设备的广泛应用，对于配电网系统的变革将起到巨大的推动作用。在如今通信技术与电力电子技术相互融合的过程中，有必要探析配电网电力电子装备中的互联与网络技术。

1 配电网电力电子装备技术现状分析

电力电子装备技术其实就是电力电子装备实现电能的变化，在实现电力电子装备技术在配电网应用的过程中，有三种技术是不可或缺的，分别是变换器、半导体开关器件以及系统三个方面的技术。下面，笔者将进行具体的阐述。

1.1 变换器

变换器是电功率处理器的一种，变换器的作用主要是可以将某种幅度、频率转化成其他种类的幅度和频率的电能，这样一种转化的结果可以使得配电网的配电以及用户的用电得到保障。随着科学技术的不断进步，变电器数也在不断发展，经过电力电子技术人员的研究，拓扑机构已经研发出来，这一技术的出现，使得双向或者多向电能流动得到控制。与此同时，在不断发展的过程中，变换器的效率明显提高，甚至已经高达99%。尤其是在大功率系统当中，变换器技术对于电压和电流的处理可以轻松应对。

1.2 半导体开关器件

半导体开关器件作为电力电子装备技术的基础，主要包括了SCR、IGCT以及IGBT等器件。现阶段，电力电子装备技术应当将重心放在提升现有半导体开关器件的水平和性能与研发新型半导体开关器件上。半导体开关器件中，无论是材料的选取，还是器件的工艺选择，对于整体电路性能都会产生重要的影响。在对半导体开关器件的绝缘材料和磁性元件进行适当的改造之后，能够在降低能耗的前提下将器件的体积减小到合适的范围。

1.3 电力电子装备系统

电力电子装备系统的构成主要有多个变换器以及电路两部分，主要的应用领域在大型的电力电子装备。通常而言，在电力电子装备系统中，变电器连接的各种方式能够实现能量的处理。但是很多时候系统规模比较大，必须借助多个控制器才能保持系统的平稳运行。配备的控制器分为两种：变化器控制器和系统控制器。变换器控制器负责的是单一变化，而系统控制器负责的是全部变化器的运行数据，并下达相应的指令。

2 电力电子装备的互联和网络化技术

近些年来，电力电子装备技术已经广泛应用于电力系统运行过程中，配电网中也可以经常见到电力电子装备技术，以下就是电力电子装备技术的互联和网络化的主要架构，包括三个方面的内容：

2.1 即插即用的功率接口

即插即用的功率接口可以把各式各样的电气设备、发布发电等终端接入到配电网中，不同的设备之间，它们的电能输入的形式与电网是有所区别的，但是即插即用的功率接口可以把电能转化为功能，并且可以直接将各种设备电能输入的形式转化成可以和电网相匹配的形式，这样的一个接口就属于一个电力电子装备。与此同时，即插即用的功率接口还应当具有通信接口，能够实现网络连接。当然，通信接口要能够对终端设备进行识别，而且将终端设备运行的信息上传，使得其可以接受到系统的调控指令。

2.2 能量路由器

能量路由器是整个电力电子装备网络化技术过程中的智能管理模块，并且还属于中压低配网、低压区域网的相应接口。能量路由器在正常运行期间能够很好地实现电能的双向流动，既可以提供相应的低压直流母线，也可以提供可再生能源的电力设备。此外，能量路由器还拥有相应通信接口所拥有的功能，可以把终端设备的运行信息上传到各个网络端口，以此接受调控指令。指令值的确定需要由终端设备的具体工作状况决定，能量路由器这其中可以对故障电流起到限制作用，并且对低压的穿越起到保障效果，进而使得低压配电网的电压保持稳定。

2.3 操作系统

互联与网络技术操作系统其本质上就是一个通用的网络协议。要想对所有设备做到网络监督、统一识别，将管理效果提升上去，就必须统一协调全部功率接口和能量路由器，让二者能够同时支持这一网络协议。在操作系统实际运行过程当中，用户可以将这一网络协议安装到自己的电脑或者手机中，起到实时监控自家用电的效果，同时还可以充分了解到网络上的电价信息等，并通过对得到的有关信息进行数据整理和分析，进而采取必要的应对措施，提前预防。现阶段，在配电网电力电子装备的互联与网络化技术当中，最为重要的两个方面要属信息流极与能量流极了。虽然配电网能量层已经初步实现了互联功能，然而通信层面的建设还是需要逐步加强。

3 结语

总而言之，电力电子装备技术的发展对于配电网的性能改造具有十分重要的作用，并且有效推动了直流配电网的进步和发展。作为一个时变性很强的系统，配电网电力电子技术能够借助电力电子装备的有效运行达到电能变化的目的，电力电子装备技术同互联网通信技术的相互结合，是今后电网向前发展的潮流趋势，不仅对于电能与信息集成一体化有重要意义，对于我国的智能化电网建设和管理也起到了巨大的推动作用，

参考文献

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作者简介

胡望波（1977-），男，湖北省黄冈市人。学士学位。现为湖北咸宁职业技术学院讲师。研究方向为电子技术、制冷与空调技术。

作者单位

咸宁职业技术学院 湖北省咸宁市 437100