電力電子裝置在電力系統(tǒng)中的應用

許瀟

摘 要 隨著改革開放后我國經(jīng)濟的快速發(fā)展以及科學技術(shù)水平的不斷提升，電力電子裝置也得到了快速的發(fā)展，所以市場上就出現(xiàn)了很多蘊含高科技的電力電子裝置，尤其是運用在電力系統(tǒng)中更加促進了電力系統(tǒng)的發(fā)展。除此之外，高科技電力裝置的運用也保證了電網(wǎng)的安全，促進了電力系統(tǒng)整體的可持續(xù)性發(fā)展。本篇論文主要對我國目前的電力系統(tǒng)的現(xiàn)狀進行分析，然后介紹了將電力電子裝置運用到電力系統(tǒng)中去。為今后電力系統(tǒng)的發(fā)展以及促進電網(wǎng)的安全提供了借鑒。

【關(guān)鍵詞】電子裝置 電力系統(tǒng) 現(xiàn)狀 運用

電力系統(tǒng)關(guān)乎于國計民生，在我國的社會經(jīng)濟中發(fā)揮著重要的作用。以前的過量使用化石燃料已經(jīng)使得地球的自然環(huán)境不堪重負，造成了嚴重的氣候和環(huán)境問題。電力系統(tǒng)的發(fā)展也在朝著更加清潔的環(huán)境友好型方向發(fā)展。電力系統(tǒng)中的發(fā)電、儲能裝置轉(zhuǎn)換功率以及交直流電網(wǎng)的互聯(lián)等等都是需要依靠電力電子裝置來完成的，電力電子裝置的不斷科技化也加快了電力系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換和升級。我國目前對于電力系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展十分重視，也加大了財政以及政策上的支持力度，促進電力電子裝置的改進以適應電力系統(tǒng)的發(fā)展以及人民群眾的需求。

1 我國目前的現(xiàn)狀

電力系統(tǒng)在我國的經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮了重要的作用，也是其他所不能替代的。因為電力系統(tǒng)支撐著能源的有效利用、輸送以及配備，隨著改革開放之后我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展使得電力系統(tǒng)的應用范圍以及規(guī)模也在不斷的擴大。但是生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大也造成了嚴重的環(huán)境污染問題，因為化石燃料的大量使用，影響了全球的氣候以及自然環(huán)境，我國也在產(chǎn)生了環(huán)境問題之后注意到了保護環(huán)境的重要性，電力系統(tǒng)的發(fā)展也更加朝著可持續(xù)性以及更加智能性的方向發(fā)展，目前我國為了促進電力系統(tǒng)的穩(wěn)定發(fā)展和可持續(xù)性發(fā)展將主要電網(wǎng)和微型電網(wǎng)以及地方電網(wǎng)相互結(jié)合起來，使用儲能裝置和更加靈活性的輸電方式，然后使用智能化的用電裝置，提高了電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和高效率的供電，但是僅僅對電力系統(tǒng)的發(fā)展方式進行轉(zhuǎn)變是遠遠不夠的，還需要改進電力電子的裝置，改變裝置的性能使其更加符合智能化的使用目的。

2 電力電子裝置的特點

電力電子裝置對于整個電力系統(tǒng)的運行有著重要的作用，其特點以及特性對于研究電力系統(tǒng)也有著十分重要的意義，所以在研究電力電子裝置的具體運用首先需要了解其運用的特點。

（1）就是電力電子裝置的可靠性，因為這是在電力系統(tǒng)中運用的效果體現(xiàn)，一個好的電力電子裝置需要擁有較低的故障率、較長的運行時間以及使用的效果和效率。隨著經(jīng)濟水平以及科學技術(shù)水平的不斷發(fā)展壯大，電力電子裝置的產(chǎn)業(yè)也在不斷發(fā)展，人們?nèi)粘Ｉ钪袑τ陔娏Y源的需求水平也是不斷上升的，自然而然的對電力電子裝置提出了更高的要求，最為重要的就是裝置的可靠性水平，是整個電力系統(tǒng)平穩(wěn)運行以及關(guān)乎電網(wǎng)安全的重要保障。

（2）是對電子裝置的故障進行管理，因為裝置在運行的時候出現(xiàn)問題是在所難免的，通常是由于高溫和經(jīng)常使用所造成的老化，故障管理就是對電子裝置可能出現(xiàn)的問題進行事先的預測和評估然后分析出解決的方案，此外，還包括對設備后期工作中的維護和保養(yǎng)等等，提前的防護措施和保護對于設備的長期使用具有十分重要的意義。

3 電力電子裝置的運用

3.1 發(fā)電中的運用

電力電子裝置在發(fā)電環(huán)節(jié)中的運用主要分為三個方面，發(fā)電機組、風力發(fā)電以及光伏電站等等。大型的發(fā)電機組中使用的是靜止勵磁的技術(shù)使得發(fā)電產(chǎn)發(fā)電的效率得到了大大的提升，在水力發(fā)電中使得對于水的壓力以及水流都可以進行控制和調(diào)節(jié)。在風力發(fā)電中最為重要的裝備就是交流器、整流器和逆變器，能最大程度的提高發(fā)電的效率以及發(fā)電的質(zhì)量等等。此外，大型的光伏電站也需要有先進的電力電子裝置進行支撐才能最大程度上提高發(fā)電的效率。

3.2 輸電中的運用

在我國的電力系統(tǒng)中常見的輸電環(huán)節(jié)就是直流輸電、固態(tài)變壓器以及分頻輸電，在發(fā)電機轉(zhuǎn)速很低的發(fā)電方式中，例如風能發(fā)電使用的就是分頻輸電。這種輸電的方式能夠減少輸電的距離從而最大程度上減少電壓上的波動，提高了傳輸?shù)男?。對于城市的供電和電網(wǎng)的互聯(lián)等等就可以使用直流輸電的方式。

3.3 微型電網(wǎng)中的運用

微型電網(wǎng)指的是小型的配電系統(tǒng)，包括一系列完整的電源、儲能以及監(jiān)控方面的裝置。微型電網(wǎng)與外部的電網(wǎng)通過功率變換器來實現(xiàn)并網(wǎng)運行，這種運行方式的優(yōu)點在于外部的電網(wǎng)出現(xiàn)故障的時候微型電網(wǎng)就可以繼續(xù)來供電，保證電網(wǎng)的安全運行不中斷，對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定以及人民的生活都有著重要的現(xiàn)實意義。此外，分布式電源如果采用微型電網(wǎng)的方式接入電源也能夠最大程度上的發(fā)揮分布式電源的作用。

3.4 儲能中的運用

在壓縮空氣的儲能方式運用中，就是利用電力系統(tǒng)中的電荷對儲存的空氣進行壓縮控制，用電高峰期的時候省下的電量可以將能量轉(zhuǎn)化為高壓空氣儲存起來，再通過電荷將高壓的空氣釋放出來從而使得發(fā)電機發(fā)電。在抽水儲能的方式中，則是運用上下水庫之間的垂直落差使得發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電。在電池儲能的方式中，利用電池通過小功率的變換器從而均衡調(diào)節(jié)電流。

4 總結(jié)

我國的國民經(jīng)濟在改革開放之后去的了迅猛的發(fā)展，在經(jīng)濟發(fā)展的同時科學技術(shù)水平也在不斷地提升。人民群眾對于電量的需求也在不斷的擴大，涉及到生產(chǎn)生活的方方面面。電力系統(tǒng)的平穩(wěn)運行不僅對于國家電網(wǎng)的安全有著重要的影響，對于國計民生也是十分重要的。由于化石燃料的大量使用使得環(huán)境污染也很嚴重，所以需要將電力系統(tǒng)的發(fā)展朝著更加穩(wěn)定和可持續(xù)的方向發(fā)展，使用更加清潔的能源和更加環(huán)保的生產(chǎn)方式?？萍嫉陌l(fā)展使得電力電子裝置也得到了大規(guī)模的發(fā)展，這些裝置極大地促進了電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，尤其是其中蘊含的科學性使得電力系統(tǒng)的可持續(xù)性發(fā)展以及穩(wěn)定性的發(fā)展有了可循之路。相信未來的電力電子裝置將會更加多元化，在電力系統(tǒng)中運用的方式和范圍也將不斷的擴大，造福于國計民生。

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作者單位

青島理工大學 山東省青島市 266520