电力工程技术在智能电网建设中的应用与探究

国网陕西省电力有限公司西安供电公司 刘腾泽

随着城市化进程的推进，能源消耗也不断加快，为保障人们的生产生活需求，有必要加速开展智能电网建设。智能电网建设应以电力工程技术为基础，掌握电网系统中电力设备的实时运行状态，并针对故障问题采取有效的处理措施。与此同时，智能电网建设还有利于提高电力企业的管理水平和工作效率，因此有必要结合智能电网需求对电力工程技术进行优化改进，保证其发挥出应有的功能与价值。

1 电力工程技术在智能电网建设中的作用

1.1 提高电网运行效率

某公司在进行智能电网建设期间，应用合理、高效的电力工程技术为新型智能电网体系的构建提供技术支持，进一步为电力系统运行状态和安全性提供保障。结合当前的电网运行情况来看，电力工作技术在其中发挥出关键作用，在相关技术的支持下，一方面有利于提升整体技术的应用价值，为电力数据的获取、处理、应用等环节提供技术支持；另一方面还可以带动电网整体效益的提升，为提高电力系统运行水平提供保障。

1.2 加强数据采集与计算

基于当前的网络管理方式，该公司运行期间离不开对一系列资料信息的收集，对人力、物力的投入也提出较高要求。传统电力系统运行过程中，数据信息的采取和获取面临一定的现实问题，一是信息采集质量与效率不高；二是现有的网络模型只具备资料采集功能，而不具备分组功能。针对这一情况，该公司大力开展智能电网建设工作，引入更为先进的电力工程技术，从而不断提升数据信息的分析、收集、使用能力，为相关数据信息的应用提供更广阔的空间，不断朝向合理化、科学化发展。在此基础上，为更好地满足智能电网需求及服务功能，电力工程技术还可以实现对数据信息的分类与智能化处理，提高数据信息存储和利用效率，推动该公司用电系统的运行质量达到更高水平。

1.3 提高电网的安全性与稳定性

现阶段，该公司在进行智能电网建设期间，电力工程技术的应用已经成为重要组成部分，电力工程技术的运用可以实现更多新技术、新理念的运行，对智能电网应用进行优化，同时提升整体项目的全面性。这样不仅可以构架起一个完整的工程系统，还可以显著提升工程系统的规划成效。

2 电力工程技术在智能电网建设中的应用

2.1 发电技术

为顺应节能环保趋势，节能成为当前电力公司智能电网建设中的关键环节，新能源发电技术成为主要研究方向。在此背景下，太阳能、风能等发电技术得到更为广泛地应用。然而从总体上来看，火力发电仍然是我国主要的发电形式，某公司也主要通过火力进行发电，因此需要更多关注火力发电的节能效果[1]。随着电力工程技术的应用，可有针对性的对火力发电方案进行优化，具体的技术路线主要包括以下几方面。

一是在线检测煤质，获取煤质信息，帮助相关技术人员获取燃烧器的运行状态，同时根据具体参数采取对应控制措施，促进锅炉运行效率的提升。为保证更好地设备运行状态，可对磨煤机温度、细度等参数进行调整，确保其节能效果的优化；二是引入智能化控制系统，搭建锅炉燃烧模型并代入煤量、风门开启情况、氧量等参数，从而获取整体机组燃烧情况；三是对数字化模型进行寻优处理，引入免疫遗传、非线性规划等算法对机组燃烧情况进行优化，实现机组运行效率的提升。总的来看，电力工程技术在发电领域的应用主要作用是对电能资源应用进行转化与监督，在满足供电需求的前提下尽可能减少能源消耗，进一步促进电能经济效益与电网整体性能的提升。

2.2 输电技术

智能输电是电力工程技术应用的关键环节，该公司通过智能化输电技术，可以为整体电网的智能化运维提供技术支持，提高电网运行的安全性与稳定性[2]。结合该公司当前的运行情况来看，电力工程技术在输电领域的应用主要包括两种表现形式，一是柔性交流输电技术，二是高压直流技术。根据不同的表现形式，还可以结合智能电网建设规律来制定具体的技术方案。对于柔性交流传输技术来说，该技术实现了微处理、微电子等技术的有机结合，搭建集成化系统技术模型，保证发挥出各子技术体系的优化，进而在电力系统中得到最大程度的应用。

柔性交流传输技术属于一项动态工程技术，将该技术引入到智能电网建设中有助于构建起高效、低污染的技术模式，通过监测平台对环境污染情况加以控制。与此同时，在智能电网中，柔性交流传输技术还可以与电子传感技术有机结合，进而为超高压输变电负荷输送的监控与管理提供保障，大幅提升通讯的灵活性[3-4]。该电力公司目前仍以交流电技术作为电力输送系统的主要技术支持，同时在变频调速技术的支持下，高压直流输电技术可以提升对不同工况环境下的适应性，为逆变器、整流器的正常运行提供保障。值得注意的是，在部分情况下，直流传输系统中的变频器由可关闭部件组成，不仅有利于提高传输稳定性，还可以提升长距离传送的经济性，实现直流输电项目的远程操作。

除了上述输电技术以外，借助电力工程技术还可以建立起相应的智能输电系统，完成输电控制及基础设施评估与保护功能。例如，某智能输电系统可对输电塔疲劳累积损伤进行估算，表1为智能输电系统中不同型号输电塔的运行状态与损伤情况。

2.3 能量转换技术

某公司以往利用矿产资源进行电力生产，并通过电网完成电能输送。当前，随着矿产资源消耗，某公司面临较为严峻的能源匮乏问题，因此有必要加强各类新型能源的应用。利用新型清洁能源可以有效减轻对传统矿产资源的过度依赖，为达成相应的能源转化目标，还需要进一步对新型能源在电网系统中的应用展开深入研究。发展能源转换是实现低碳经济的重要保障，而某公司也开始对新型清洁能源在电站并网技术中的应用展开研究，同时也成了电力工程建设的重要组成部分。

2.4 智能变电技术

某公司电力工程技术在智能变电领域的应用主要包括以下几方面。一是智能高压开关设备，主要由高压断路器装置构成，借助永磁操动实现分闸控制，在装置运行期间需要对线路中的电压参数值进行计算，其公式表示为：

上式中，E 表示电压；q 表示驱动线圈电子数量；t 表示时刻；C 表示电容器电容；Icoil表示驱动线圈电流；Rcoil以及Rout分别表示驱动线圈以及回路中的电阻值；φ 表示交链磁通值；z 表示驱动方向；Ff表示摩擦力；mm 表示驱动部件质量；Fm表示部件受到的驱动力；Fs表示弹簧力。

图1 高压断路器

在运用智能变电技术的过程中，相关人员在获取线路电压参数值后，可以将其带到智能化系统中，并与设计限值比对分析，一旦超出限值，需要第一时间将高压开关断开，从而实现预期的继电保护效果。

二是智能电力变压器（如图2所示）。智能变压器主要指的是在原有的传统变压器基础上通过智能化终端实现对主IED、冷却控制IED、控制测量IED 等组件的精确控制实现变压器的智能化运行。

图2 智能电力变压器

2.5 智能配电技术

电力工程技术应用于智能配电领域的主要目的包括以下几方面。一是减少网损。智能电网减少网损的计算公式可表示为：

通过对支路数量、支路末端有功功率、无功功率与节点电压以及电阻值与状态变量计算得到网损的最小值。

3 结语

综上所述，智能电网当前已经成为各电力公司发展的主要方向，不仅有利于提高系统运行的稳定性和可靠性，在生态效益与经济效益等方面也起到积极作用。而电力工程技术则是智能电网建设的重要基础，通过对电能生产、输送、分配、使用等各环节进行合理调节来提高电网供电质效。与此同时，相关关键技术的应用还为新能源的开发提供基础保障，为我国电力行业的可持续发展奠定坚实基础。