電力電子技術的互聯與網絡化在配電網系統中應用范文

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【摘要】隨著我國社會經濟的快速發展，互聯網技術和網絡化技術都得到了發展，我國配電網的工作一直關系著國民經濟的發展，相關的電力電子設備是配電網中的組成部分，本文結合配電網中電力電子設備的發展情況展開研究，從而確定互聯技術同網絡技術的具體應用措施。

【關鍵詞】配電網；電力電子設備；互聯網技術；裝備類型

引言

我國的電力電子技術正在不斷的改進之中，技術能夠得到發展全部要依靠基礎功能的支持，例如電能的轉換技術和電能的輸送應用等，這些方面的進步對配電網的發展具有重要的意義，信息網絡技術的應用已經成為電力電子技術發展的主要手段之一，合理的利用這一技術可以全面的促進電力行業的發展。

1電力電子設備的基本類型

1.1變電類型

這一類型的設備可以對電能產生的功率加以處理，在配電網的應用當中，電能的頻率和幅值都能夠得到改變，而轉變的效果可見一斑，在配電網的實際運作過程中，用戶在使用的過程中能夠體驗到流暢的感覺，隨著技術的更新，相關的研究人員能夠建立全新的拓撲結構，電能的流動雖然是多方面的，但是在具體的使用過程中能夠達到管控的目的，隨著相關技術的加強，變電設備的轉換效率能夠達到99%左右，對于較大的功率系統而言，完善技術可以保障變電設備能夠適應各種電流的調控方式，在安裝的過程中，不論是串聯的安裝方式還是并聯的安裝方式，對設備的具體應用都沒有絕對的影響，變電設備能夠和容量進行完全的匹配[1]。變換器是變電設備中的代表之一，這是一種應用的比較廣泛的處理器，對頻率的調節效果很好，實現有效的配電。隨著社會用電量的需求不斷的增加，相關的設備同樣需要更新，配電網的工作才能夠順利的開展下去。變換器的穩定性得到加強，面對大功率的系統同樣能夠進行調節，通過轉換就能夠達到變換器的高性能要求，結合配電網的處理，其運行的穩定性也能夠有所保障。

1.2半導體類型

在電力電子的設備當中，其中比較核心的部分就是半導體開關，其中包括SCR、IGBT等，在電流和電壓方面已經分別達到了6500V、4500V。在配電網中，其主要的技術系統也是依據半導體開關組建而成的，半導體開關的性能會影響到配電的實際效果，對于電力電子技術而言，半導體開關的選擇主要依據的是材料和工藝，配電的效率才能夠有所體現。對于半導體開關的材料而言，其在運行的時候對溫度也有著明確的要求，而新型的材料也正在應用于半導體的生產當中，例如SIC材料，這款材料的應用可以使半導體的使用功能逐漸的提高，功率的使用范圍也能夠顯著的擴大，這種材料適用于半導體開關。還有比較常見的新型材料CaN，制造的高頻軟件能夠達到1MHz，這種材料的使用可以滿足開關器件的遷移率，遷移率為2200cm2/（Vs），在性能方面也可以提高頻率。因此，在半導體開關的器件中應該尋找良好的材料，對于半導體器件的工藝標準而言，半導體的制作是十分關鍵的，工藝精湛能夠有效的提高開關使用的速度，對于功率等方面的消耗也有很大的幫助，值得注意的是，半導體器件的絕緣性和磁性條件需要達到一定的標準，在控制上就能夠更加的有效，良好的半導體開關可以幫助配電網實現高效的工作[2]。

1.3系統類型

現今的電力電子設備都要配置相應的系統，對于大型的設備而言，其內部的變換器件遠遠不止一個，內部的電路對設備的影響也是蠻大的，建立完善的電力電子系統可以有效的幫助設備實現各種方式的連接，例如串聯、并聯和串并聯等形式，對變換器中的電能處理也有一定的幫助，結合相應的控制器既能夠控制器件，也能夠控制配電。stm32f103以arm公司的32位cortexm3為核心，最高的主頻是72MHz。stm32f103具有強大的電力變換器控制的pwm模塊，在電力電子控制系統中應用的比較廣泛。電力電子系統中的控制器一共可以分為兩種，一種是系統的控制器，另外一種是控制電能變換的控制器，系統的控制器可以對所有的變化器進行相應指令的傳達，這一控制器可以維持系統的變化。而能夠維持系統穩定性的變化控制器，在系統當中是至關重要的。對于容量比較大的stm32f103而言，它的內部有3個獨立的12位模數轉換器，還有2個高級的定時器，4個普通的定時器，5個異步串行接口和1個usb從器件，其中的1個can器件、i2c和spi等是主要模塊。靜態sram的內置64k字節，包括512k字節閃存存儲器。

2互聯技術和網絡化技術的應用措施

2.1功率接口的應用

我國的配電網建設能夠維持社會的用電，而其中的電力電子設備就是其中最為主要的關鍵點，設備之間的連接全要依靠互聯技術和網絡技術，利用通信系統可以獲取到相關的電能數據，進而下達相關的指令，電力電子設備在網絡上的應用可以實現全面性的協調，對配電網的調控更加的靈活。這種接口是即插即用的，而且能夠將不同類型的用電器、儲能電池以及分布式發電等連接在電氣設備的終端接入到配電網之中，實現發電的功能，對于不同的設備，其端口的電能輸入模式有所不同，電網的輸入形式也存在著一定的差異，適當的利用功率接口就可以實現電能的轉化，電網的其他功能也能夠應用，對于配電網中的其它設備而言，其電能的轉化可以實現和電網相匹配，每一個功率接口就是一個電力電子設備。

2.2路由器的應用

隨著電力電子相關設備應用的越來越廣泛，電力系統當中的配電技術也正在不斷的加強，配電網能夠將所有的電子設備連接到一起，但是其中的協調作用還要依靠其他的技術。在實際的應用當中，配電網中電力電子設備可以完全被看作是連接的節點，而應用現代的互聯技術和網絡通信技術就可以將這些節點很好的連接起來，電力電子的設備可以實現基本的互聯，而且有效的利用通信技術，可以很好的獲取電能相關的狀態數據，對于配電網而言具有重要的意義，配電網的通信技術就可以根據這些個連接的節點發出相應的指令，進而，相關的電力電子設備就會做出相關的回應，電力電子設備的運行也可以得到很好的協調，網絡化的功能也是基于此實現的，現如今，應用互聯技術和網絡化技術是比較廣泛的，而且能夠直接的對用戶進行使用[3]。在網絡化技術的應用過程中，路由器就是相應的管理模塊，對于中低壓配電網而言，這種能量路由器可以實現基本的接口作用，這種路由器在低壓區域網中的應用也是比較廣泛的。當路由器進入到正常的工作時間時，電能能夠實現雙向流動，就母線而言，路由器可以實現其低壓直流的功能。在進行能量路由器的選擇時，應根據電力用戶的實際情況，對于一般用電量的用戶來說，選擇20kVA容量的路由器即可，對于用電量較大的用戶來說，可以選擇500kVA容量的路由器。在具體應用的過程中，其終端的設備會傳達出一些數據信息，通過路由器就能夠將所有的信息傳達給網絡端口，實現其調控和發出指令的功能。相應的指令值是根據具體的工作狀態而定的，這種路由器的功能比較強大，如果配電網中發生了故障，就可以起到限制電流的作用，能夠有效的保障低壓穿透，對于低壓配電網而言，能夠起到維持電壓穩定的作用。

2.3操作系統的應用

配電網的操作系統是根據互聯技術和網絡化技術建立起來的，這種操作系統實際上就是一種網絡通信協議，能夠對網絡中的所有設備進行監督，能夠實現統一識別的功能，相應的管理特效得到提高，操作系統的功能實現還需要功率接口和路由器的配合，這有這兩種形式的支持，操作系統的存在才具有一定的意義。在實際應用當中，這種網絡協議由使用者直接的裝到電腦當中，如果條件允許，也可以直接安裝到手機當中，對用戶的用電情況可以實時的監察，還能夠獲取電價等相關的信息。可控串補技術的應用能夠提高系統的穩定性，我國已經自主研發了串補裝置，并且已經在國內外的25條輸電線路上加以應用，一共33套，其整體的容量已經大于10.870GVar，這一技術幫助配電網節省了40億元，并且節約的線路走廊達到3200km。

3結論

隨著電力電子技術的發展，配電網的性能得到很大的改造和提升，而網絡技術的加入可以促進配電網獲得長久的發展。

參考文獻

[1]尹力，張紅旺.配電網電力電子裝備的互聯與網絡化技術[J].電子技術與軟件工程，2017，03：240.

[2]陳勇.配電網電力電子裝備的互聯與網絡化技術[J].電子技術與軟件工程，2017，02：247.

[3]胡望波.探析配電網電力電子裝備的互聯與網絡化技術[J].電子技術與軟件工程，2016，22：101.

作者：倪時龍 單位：福建億榕信息技術有限公司