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配電網(wǎng)電力電子裝備技術研究論文
摘要：在如今的電力系統(tǒng)中，電力電子技術也不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的模式也以無法迎合時代腳步。通過設備的網(wǎng)絡互聯(lián)進行智能電網(wǎng)調節(jié)與控制是發(fā)展目標，也是分析的方向，通過從電力網(wǎng)工作中的配電裝備，進而提出互聯(lián)與網(wǎng)絡化過程。旨在提高配電網(wǎng)運行效率，提高電力企業(yè)電力傳輸?shù)挠行浴?/p>
關鍵詞：配電網(wǎng)；電力電子裝備；網(wǎng)絡化；互聯(lián)
就目前來看，電力企業(yè)在不斷發(fā)展，也開始進行有效的網(wǎng)絡融合，電子裝備作為電力技術與通信技術的重要裝備，需要進行有效研究，通過分析其結合措施，研究其發(fā)展趨勢，這也是配電網(wǎng)工作中的重要研究方向，如何使電力電子裝備更好的進行網(wǎng)絡互聯(lián)，通過其網(wǎng)絡化技術的運用，在結合先進的電子裝備，不斷提高電力電子裝置的使用用途。進而推動配電網(wǎng)工作的順利進行。下面具體分析。
1電力電子裝備技術
電力電子裝備技術是通過技術手段進行的，是在電力電子裝備有效發(fā)揮效率的重要途徑，結合電子裝備改變與完善配電網(wǎng)技術，在運行過程中，我們要進行以下幾方面了解：
1.1變換器。變換器就是一種處理器，在配電網(wǎng)中作為有效的處理設備，是電力電能功率的調節(jié)裝置，通過提高頻率與幅度進行有效配電工作。如今，人們用電需求加大，對于該設備來說也需要進行有效升級，進而保證配電網(wǎng)順利進行配電，在長期發(fā)展過程，變換器也在不斷升級與改進，運行的穩(wěn)定性得到了進一步認可，即使面對大功率系統(tǒng)也可以進行有效調節(jié)，在運行過程通過有效的轉換與并聯(lián)，這樣也對提高變換器的性能與處理配電數(shù)據(jù)有很大助力，在綜合處理過程也達到了與配電網(wǎng)相互結合的目的，提高了運行穩(wěn)定性，也便于配電網(wǎng)各項工作的進行。
1.2半導體開關。作為電力電子裝備技術中的核心配件，半導體開關十分重要，這也是整個配電網(wǎng)工作中的重要技術系統(tǒng)，在配電網(wǎng)中該器件的性能會影響到實際的配電效果，是電力電子裝置技術實施效果的重要展現(xiàn)。在半導體開關選擇上，該原件必須要重視材料與工藝，這樣才能提高配電工作效率。首先在材料方面，運行過程是有溫度限制的，隨著技術發(fā)展，新型的科技材料也運用與電力電子器件中，半導體開關作為重要原件也必須采用最新的材料技術，例如SiC，這類材料的使用功率穩(wěn)定，而且符合大功率使用范圍。在壓力大的半導體開關中也比較適用。其提升器件熱傳導效率更是明顯，與其他材料比較優(yōu)勢明顯。還有我們了解的GaN，這也是一種新型材料，對于頻率高的半導體開關器件來說有很好的遷移率，在性能方面可以提升1MHz。從這些方面看在材料選擇上必須給予明確與重視。其次是工藝方面，在配電網(wǎng)中使用的半導體器件制作過程也是十分關機的，不容忽視，隨著技術的提高，其工藝也進一步完善，提高了開關速度的同時，也在功率消耗等方面有了進一步提高，同時我們更要注重在絕緣與磁性元件等方面的工藝運用，在大小控制上也要有所提高，總之，只有通過有效的新技術降低生產能效，才能進一步提高配電網(wǎng)工作效率。
1.3電力電子系統(tǒng)。在一些規(guī)模相對較大、或比較特殊的電力電子裝備中，其所運用的變換器不止一個，且其中還需要一些電路對裝備的工作進行輔助，在這種情況下，電力電子系統(tǒng)也就形成了。在系統(tǒng)中，可以通過并聯(lián)、串聯(lián)以及級聯(lián)的方式，對變換器進行連接，從而確保變換器能夠對電能進行妥善處理。由于電力電子系統(tǒng)中的變換器較多，所以需要多個控制器對其進行控制，具體來講，控制器可以分為系統(tǒng)控制器與變換器控制器兩種，前者一般只有一個，后者可以有多個，前者可以與每個變換器控制器進行通信。
2電力電子裝備的互聯(lián)和網(wǎng)絡化技術
近年來，電力電子裝備被廣泛的應用到電力系統(tǒng)中，配電網(wǎng)中的電力電子裝備技術也比較常見，但是配電網(wǎng)將這些電力電子裝備的功率端連在了一起，卻不能夠協(xié)調這些電子電力設備的運行，這對于配電網(wǎng)電能管理的靈活性和可控性有著不利影響，通信技術不斷發(fā)展，網(wǎng)絡化的應用越來越廣泛也越來越成熟，合理的應用通信技術，實現(xiàn)電力電子裝備的互聯(lián)與網(wǎng)絡化是當前配電網(wǎng)電子電力裝備研究過程中的重點方向。在配電網(wǎng)中可以將電子電力裝備看成是一個個的節(jié)點，通過通信技術、互聯(lián)網(wǎng)技術將每一個這樣的節(jié)點互相連接起來，這就是電子電力裝備的互聯(lián)，通信網(wǎng)絡將這些節(jié)點的電能狀態(tài)數(shù)據(jù)實時的收集起來，并發(fā)出節(jié)點指令，從整體上協(xié)調電子電力裝備的運行，保證整個配電網(wǎng)電能管理的靈活性和可控性，這就是電力電子裝備的網(wǎng)絡化技術。在當今的電力電子裝備互聯(lián)和網(wǎng)絡化技術體系適用性十分廣泛，可以直接面對民用用戶和工業(yè)用戶，其主要的構架以及具體的技術主要有以下三個要素：
2.1即插即用的功率接口。即插即用的功率接口能夠將各種電氣設備、分布發(fā)電等終端接入到配電網(wǎng)中，不同設備的電能輸入形式和電網(wǎng)有差別，而即插即用的功率接口能夠將電能轉化為功能，將設備電能的輸入形式轉化為與電網(wǎng)匹配的形式，這種功率接口就是一個電力電子裝備，即插即用的功率接口還要具備通信接口，實現(xiàn)網(wǎng)絡的連接，通信接口能夠識別終端設備，并上傳終端設備運行的信息，接受系統(tǒng)的調控指令。
2.2能量路由器。能量路由器是整個網(wǎng)絡中的智能能量管理模塊，能量路由器的工作原理及功能主要有以下幾個方面：1）實現(xiàn)能量的雙向流動，實現(xiàn)中壓配電網(wǎng)和低壓區(qū)域網(wǎng)直接的互相連接，提供低壓直流母線，以供可再生能源電力電子設備的使用；接收即插即用功率接口所上傳的有關終端設備運行的信息，通過對信息的分析及配電網(wǎng)的指令下達一些終端設備的額參考指令；能量路由器能夠維持配電網(wǎng)電壓的穩(wěn)定、保證低壓穿越以及限制故障電流；2）能量路由器的電壓等級以及功率等級不盡相同，具體根據(jù)用電用戶的不同而定。
2.3標準的操作系統(tǒng)能量流和信息流是電子電力裝備互聯(lián)網(wǎng)技術中的基礎，標準的操作系統(tǒng)是一個通用的網(wǎng)絡協(xié)議，這個網(wǎng)絡協(xié)議能夠統(tǒng)一所有的功率接口以及能量路由器，對網(wǎng)絡中設備的識別、監(jiān)測、以及統(tǒng)一的協(xié)調處理有著重要的作用，當前能量層已經初步形成并且逐步完善，但通信層還需要進一步的發(fā)展，智能電表等智能化設備的應用還要加強。綜上所述，對于配電網(wǎng)工作的認識不僅要局限于整體方面，對于電力電子設備更要給予高度重視，通過明確電力電子設備運行過程的優(yōu)勢與不足，進一步提高與完善，在結合相關的互聯(lián)與網(wǎng)絡技術的結合，從而改變配電網(wǎng)結構，提高配電過程運行效率。在如今的配電網(wǎng)中我們更要重視電力電子設備實際運行效果，只有不斷通過技術上的提升才能進行有效配電工作調節(jié)，在未來發(fā)展過程，也要明確電力電子技術與通信技術是必須要進行有效融合的，只有明確配電網(wǎng)工作發(fā)展方向，進而進行有效技術創(chuàng)新，進行必要的網(wǎng)絡互聯(lián)，才能提高電力行業(yè)進一步發(fā)展，提高人們用電質量。
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