電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用探究

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電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用探究

熊輝

（寧夏電力石嘴山供電公司，寧夏石嘴山753000）

摘要：電力電子技術(shù)是促進(jìn)國家電力事業(yè)的主要源動(dòng)力，計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的發(fā)展又為電力電子技術(shù)注入了新鮮的活力，使其長遠(yuǎn)發(fā)展成為可能，間接地促進(jìn)了我國電力系統(tǒng)事業(yè)的進(jìn)展。電力電子技術(shù)與電力系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合能使我國建立更加完善的電力系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；電力電子技術(shù)；應(yīng)用

1　發(fā)電環(huán)節(jié)

電力電子技術(shù)在發(fā)電環(huán)節(jié)中發(fā)揮著重要的作用，其可以用于調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)組的勵(lì)磁控制和變頻調(diào)速。在全球多個(gè)國家的電場中，發(fā)電環(huán)節(jié)使用最為廣泛是靜止勵(lì)磁系統(tǒng)，同時(shí)當(dāng)代快速發(fā)展的電力電子技術(shù)推動(dòng)了靜止勵(lì)磁系統(tǒng)的技術(shù)改革，電子技術(shù)在這個(gè)環(huán)節(jié)中發(fā)揮了不可或缺的作用，取代了以往的勵(lì)磁環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了靜止勵(lì)磁操作，這種技術(shù)革新使得電力控制趨于簡單化，并且大幅度降低電能成本。電子技術(shù)替代原有的勵(lì)磁環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)了靜止勵(lì)磁的高效迅速的自身調(diào)節(jié)，繼而提高了整個(gè)電力系統(tǒng)的工作效率。另外，電子電力技術(shù)還運(yùn)用在變速恒頻勵(lì)磁上。對于水力發(fā)電而言，水是整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)的主要?jiǎng)恿Γ虼怂o予發(fā)電系統(tǒng)的壓力和流量會(huì)對發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率有很大的影響，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速往往會(huì)因?yàn)樗畨汉土髁康淖兓l(fā)生變化。不僅水力發(fā)電是這樣，風(fēng)力發(fā)電和火力發(fā)電的過程也存在類似的情況，這些狀況會(huì)導(dǎo)致發(fā)電系統(tǒng)在發(fā)電過程中功效不穩(wěn)定。電子技術(shù)在解決這項(xiàng)問題上表現(xiàn)出色，其可以通過調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流的頻率，使電流和發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速一致，進(jìn)而達(dá)到發(fā)電功效最大化。電子電力技術(shù)也被運(yùn)用在風(fēng)機(jī)水泵和太陽能發(fā)電中。發(fā)電廠在發(fā)電過程中發(fā)動(dòng)機(jī)往往會(huì)損耗極大的電能，因此要在發(fā)電時(shí)考慮到能源節(jié)約的問題風(fēng)機(jī)水泵就可以實(shí)現(xiàn)在發(fā)電時(shí)的能源節(jié)約，它的出現(xiàn)取代了傳統(tǒng)的變頻器，降低了轉(zhuǎn)換過程的電能損耗。太陽能發(fā)電有著巨大的應(yīng)用前景，它是綠色能源的最典型代表，電子電力技術(shù)能解決眾多的太陽能發(fā)電技術(shù)難題，推動(dòng)世界的能源革命。

2　輸電環(huán)節(jié)

電力電子技術(shù)不僅在發(fā)電過程中有著重要的作用，在電力輸送環(huán)節(jié)也有著不可忽視的應(yīng)用，主要有以下三點(diǎn)應(yīng)用體現(xiàn)：首先是柔性交流電技術(shù)。這種技術(shù)起始于20世紀(jì)80年代，在電力輸送過程中主要使用柔性交流輸電設(shè)備。傳統(tǒng)的電力輸送方式往往不能做到良好的電能調(diào)整，導(dǎo)致電力輸送過程中出現(xiàn)巨大的電能損耗，提升了電力輸送的輸電成本。柔性交流輸電技術(shù)其實(shí)是在輸電線的一些特殊部位加裝電力電子控制裝備，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)控制電力輸送時(shí)的相關(guān)參數(shù)，合理分配輸電功率，降低輸電時(shí)電能損耗，進(jìn)而降低輸電成本。其次為高壓直流輸電技術(shù)。晶閘管是高壓直流輸電技術(shù)的典型代表，它的出現(xiàn)和運(yùn)用在高壓直流輸電表現(xiàn)良好，之后利用電力電子技術(shù)又發(fā)明了能操控的電力輸送控制器，這種技術(shù)可以明顯減少電流在交直流的轉(zhuǎn)換過程中轉(zhuǎn)換器的使用，減少電能損耗，降低電力輸送成本。最后是靜止無功補(bǔ)償器。在大規(guī)模的大功率輸電網(wǎng)中，靜止無功補(bǔ)償器可以實(shí)現(xiàn)對電壓的控制，提高輸電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。它的結(jié)構(gòu)中沒有旋轉(zhuǎn)部件，沒有較大的電容器，因此它能迅速的調(diào)節(jié)電抗器，實(shí)現(xiàn)無功率的平滑轉(zhuǎn)換，特別是在中高電壓的電力輸送有著更為明顯的無功補(bǔ)償效果，因此它主要被使用在中高電（

3　配電環(huán)節(jié)

配電過程是電力企業(yè)工作中的重要環(huán)節(jié)，配電系統(tǒng)的優(yōu)良直接影響電力資源的質(zhì)量，要想配送出高質(zhì)量的電力資源良好的配電系統(tǒng)是基本保障。配電環(huán)節(jié)中不僅要控制頻率、電壓和諧波等重要的參數(shù)滿足配電條件，還要避免配電時(shí)出現(xiàn)各種可能的相關(guān)參數(shù)條件的波動(dòng)，導(dǎo)致配電不穩(wěn)定。電力電子技術(shù)可以應(yīng)用在配電過程中以實(shí)現(xiàn)對配電質(zhì)量的控制，主要應(yīng)用在用戶電力技術(shù)和FACTS技術(shù)。FACTS技術(shù)其實(shí)是在原有的配電線路中加裝了特殊電力控制設(shè)備，它可以對電路中的電壓、電流的控制，進(jìn)而提高配電的質(zhì)量；用戶電力技術(shù)這是針對用戶，解決在配電過程中出現(xiàn)的問題，它最大的特點(diǎn)就是可以快速解決配電系統(tǒng)中出現(xiàn)的重大問題。它的存在可以說是配電系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性的重要保障，同時(shí)也保障了配電過程配電的高質(zhì)量。

4　節(jié)約能源

除了上述三個(gè)方面，電力電子技術(shù)也具有節(jié)約能源的作用，這是因?yàn)殡娏﹄娮蛹夹g(shù)在電力系統(tǒng)應(yīng)用過程中能夠調(diào)整變負(fù)荷電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行速度，同時(shí)還能夠提升電力的使用效率，避免了很多能源浪費(fèi)現(xiàn)象。有調(diào)查顯示，電廠每天耗費(fèi)的能量約占其生產(chǎn)總能量的30%，而耗費(fèi)能量的環(huán)節(jié)主要發(fā)生在電能的產(chǎn)生及其配送的過程。眾所周知，電廠在生產(chǎn)電能的時(shí)候，發(fā)電能源會(huì)發(fā)生一系列的變化，這就造成部分電動(dòng)機(jī)不能夠協(xié)調(diào)工作，無法達(dá)到期待的配合工作狀態(tài)，也就是做無用功，這樣就造成了大量的能源浪費(fèi)。而應(yīng)用了電力電子技術(shù)后，其能夠?qū)ι鲜霾粎f(xié)調(diào)的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行宏觀調(diào)控，例如調(diào)控變負(fù)荷電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，使其能夠與變化的能源契合，實(shí)現(xiàn)良好的配合。另外，我國采用的電力設(shè)備相對落后，這就造成電力配送過程的能源消耗和浪費(fèi)，不僅大大增加了電能的生產(chǎn)、傳送成本，還對電能的質(zhì)量造成了較大的負(fù)面影響，而電力電子技術(shù)的使用改善了這一情況，其能夠在電力系統(tǒng)中增加眾多調(diào)控設(shè)備，繼而保證電能生產(chǎn)和傳送的穩(wěn)定性，確保電能的質(zhì)量。

5　　結(jié)語

綜上所述，電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用較為廣泛，并且促進(jìn)了電力系統(tǒng)的進(jìn)展。然而，目前我國電力系統(tǒng)中應(yīng)用的電力電子技術(shù)穩(wěn)定性一般，與設(shè)計(jì)需求相差甚遠(yuǎn)，那么實(shí)現(xiàn)電力電子技術(shù)的高效運(yùn)用成為時(shí)下迫切的問題。要想實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展，必然離不開電力電子技術(shù)的支持，那么就需要將兩者有機(jī)地結(jié)合起來，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)電力系統(tǒng)的現(xiàn)代化和技術(shù)革新，電力系統(tǒng)的發(fā)展還能夠?yàn)殡娏﹄娮蛹夹g(shù)提供載體支撐，促進(jìn)其更好應(yīng)用于其他領(lǐng)域。

An Investigation into The Application of Power Electronics Technique in Power System

XIONG Hui

（Shizuishan Electric Power Supply Company Ningxia Power Supply Company，Shuizuishan，Ningxia 753000，China）

Abstract:Power electronics technique is the main force promoting national electricity business，the development of IT also injected fresh air into power electronics technique，which makes it possible to keep it developing in long term，and it indirectly promotes the progress in power system in China.The organic combination of power electronics technique and power system would help our country to build a more perfect power system.

Key words:power system；power electronics technique；application

作者簡介：熊輝（1986-），男，湖北黃岡人，大學(xué)本科，研究方向:變電運(yùn)維管理。

收稿日期：2015-08-04

文章編號(hào)：2095-980X（2015）09-0036-01

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TM711