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摘要:随着电力电子技术的完善和改革,配电网运行中越来越多的应用到互联网技术,这也是配电网建设的主要趋势,但是在这个过程中存在很多的问题,比如如何构建电力电子装备之间的联系;如何构建高效、科学的通信网络等,成为目前需要研究的主要内容。互联与网络化技术在配电网中的应用提高了电力电子装备的功能以及用途,而且提高了配电网的工作效率。
关键词:配电网;电力电子装备;互联;网络化技术
1电力电子装备互联和网络化技术概述
目前,我国智能电力系统的发电、输电以及配电环节,都会应用到电力电子装备技术,尤其是在配电系统中电力电子装备技术的应用发挥着十分重要的作用。但是配电网对于各个电力电子装备的运行缺乏有效的协调,导致配电网的电能管理难以得到有效的控制。配电网中电子电力装备的互联与网络化技术主要是通过互联网技术以及通信技术将各个电力电子装备进行连接,进而实现电力电子装备间的连接,通过收集各电力电子装备的实时状态数据,并向中枢区域发送节点指令,可以对电力电子装备的运行进行整体上的协调,这种利用互联网技术对电力电子设备进行调控的技术,被称为电力电子互联网技术。
2电力电子装备的互联和网络化技术的重要性
随着我国的科技进步,使电力电子装备在我国电力系统中的很多领域都有着广泛的运作,在电力系统中的输电、配电以及发电等环节中都需要以这些装备和技术为基础。除此之外,在系统运作时,配电系统的运转是否良好与电力系统是否可以正常运行有着非常紧密的联系,并且会对其产生非常重要的影响。在过去没有使用电力电子装备的配电网管理中会出现协调性较差的问题。在一些用电量和用电管理难度较高的企业来说,通过传统的方式来进行管理不能满足企业的发展需求。从而使互联网和网络化技术随之产生,并通过长时间的发展和不间断的改善,使该技术在配电网中的电力电子装备应有非常大额广泛。通过这种技术的应用可以实现互联网与配电网中所有的设备进行联系的目标,并且通过这种互相结合的作用,该技术可以对系统在运行过程中进行实时的监管和控制。这对企业配电部门的电能配送效率有着非常好的促进作用,同时也能够非常及时的发现配电网在运行过程中所存在的具体问题,并能够对其问题进行及时的控制,使配电网电力电子装备的运行更加高效、有序。
3配电网电力电子装备技术现状分析
3.1变换器
变换器是电功率处理器的一种,把某种幅度、频率转化成其他的幅度和频率的电能,这样的转化是变换器的主要作用。随着信息技术的不断发展,变换器技术也得到了不断的发展和进步。再加上电力电子技术人员的研究,拓展机构已经研发并展现,这一技术的出现和应用,使得双向或者多向电能流动控制成为可能。与此同时,在发展的过程中不断地优化,变换器的效率也得到了明显的提高,利用率甚至达到了百分之九十九,在大功率的系统中,变换器技术对电压及其电流的处理可以达到轻松应对的效果。
3.2半导体开关器件
电力电子装备技术的基础是半导体开关器,主要包括了SCR/IGCT/IGBT等器件。目前的发展阶段,电力电子装备技术应当把重心放到现有的半导体开关器件上,性能和水平和研发新型的半导体开关有关。半导体开关器件中,不管是材料的选择,还是器件工艺的选取,对于整个电路的绝缘材料和磁性元件都有一定的适应和改造作用,不仅可以降低能耗,还可以把器件的体积减少到实际需要的范围之内。
3.3电力电子装备系统
多个变换器和电路两个部分组成了电子装备系统,并且在电力电子装备系统中得到了很大的应用。在连接方式上能够实现能量的处理。但是在很多的大型规模中,就需要借助多个控制器来维持系统的平衡性和正常运转。配备的控制器分为变化器控制器和系统控制器两个部分。变化器控制器的主要作用是负责单一的变化,系统控制器是负责全部变化器的所有运行情况,并进行相关指令的调查。
4电力电子装备的互联与网络技术
4.1即插即用的功率接口
随着电力电子装备技术在生活中的广泛应用,电力系统在运行的过程中,配电网可以见到电力电子装备技术。即插即用的功率接口是把各种各样的电气设备、发布发电等端口进行接入配电网中,各种设备之间存在差异,因此电能输入在形式上可以和电网进行区别开来。即插即用的功率接口是把电能转化成为功能,并直接将各种各样的设备电能输入形式和电网匹配的形式进行一个实际情况的转化。因此,一个接口属于一个电力电子装备,不仅如此,即插即用的功率接口还可以当做通信接口。最终,实现网络的连接。通信接口也可以对终端设备进行识别,在终端设备运行的信息上进行上传并接收系统的调控指令。
4.2能量路由器
能量路由器在整个电力电子装备中,实现网络化技术智能管理模块。能量路由器是属于中低配网、低压区域网的相应接口;能量路由器在正常运营的范围之内可以实现电能双向流动,更可以提供相应低压直流母线来提供再生能源电力设备。与此同时,能量路由器通信接口所具备的通信功能,从而把终端设备的运营信息上传到网络的终端系统中去。这样就可以接收到调控指令,指令的确定需要在终端设备的具体工作上进行决定,能量路由器对其中的故障电流起到了限制性的作用,并保持了低压配电网电压的稳定性,接受到系统的保障性效果。
4.3操作系统
互联网技术的操作在本质上是一个通用的网络协议,想要实现设备上的网络督促,就要做到网络监督和识别上的统一;想要实现管理上的统一,就必须先统一协调全部功率的接口及其能量撸起的二者全部支持和协调网络协议。在实际的操作过程中,用户可以把网络协议直接安装到自己的手机或者电脑上去,在有网络信号的情况下,就可以对自身家用电的使用效果进行实时性监控。这样就可以及时的保证了对网络上电价信息的有效反馈。针对发生的故障和情况,可以有效的进行实际情况的措施优化和预防。目前,新常态的背景下,配电网电力电子装备的互联和网络化的技术,最重要的是信息流极和能量流极两个方面;虽然我国在配电网能量层面上已经初步实现了互联功能,可是通信层面上的建设和构建还有待提高和进步。
在电力电子装备互联网与网络化的技术构架中分为了功能接口、能量路由器在整个网络中的管理模模块、操作系统三个部分。也就是说电力电子装备互联网技术的基础是信息流和能量流两个部分的内容。也就是标准的操作系统,一个通用的网络协议,可以利用即插即用的功率接口实现识别和监测。
结语
随着社会与科技水平的飞速发展,人们对电力能源的需求也越来越大,电力企业与配电网只有紧随时代发展的浪潮,不断进步与创新,才能在时代浪潮中有更好的发展。综上所述,在互联网信息爆炸的时代背景下,将互联与网络化技术引入配电网电力电子设备中是一个必然趋势,也是目前电力企业管理层和技术层的重要课题。
参考文献
[1]刘润宇.探究配电网电力电子装备的互联与网络化技术[J].通讯世界,2017(19):212-213.
[2]胡望波.探析配电网电力电子装备的互联与网络化技术[J].电子技术与软件工程,2016(22):101.
[3]白鹏菲.配电网电力电子装备的互联与网络化技术探讨[J].山东工业技术,2016(06):181.
作者简介
唐徐宏(1980.2.17),性别:男;籍贯:重庆;民族:汉;学历:本科;职称:助理工程师;研究方向:配电。