電子電工技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

李 婧

(新會岡州職業(yè)技術(shù)學(xué)校，廣東 江門 529100)

電子電工是電力系統(tǒng)必不可少的部分，電子電工技術(shù)則是在傳統(tǒng)電工基礎(chǔ)上發(fā)展而來的新門類，電子電工技術(shù)以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，綜合電工技術(shù)、電子技術(shù)的新形式。隨著電子電工技術(shù)的日益發(fā)展，我國電子電工技術(shù)的研究工作明顯提升。電力系統(tǒng)中應(yīng)用電子電工技術(shù)后，能有效保障電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。本文針對電子電工技術(shù)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用展開分析，對電力企業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生重要影響。

1 電子電工技術(shù)特點(diǎn)

電子電工技術(shù)是根據(jù)傳統(tǒng)電工技術(shù)發(fā)展起來的門類，該技術(shù)自出現(xiàn)經(jīng)歷幾十年的發(fā)展期，逐漸演變成為智能技術(shù)與現(xiàn)代控制技術(shù)相互結(jié)合的新型技術(shù)。電子電工技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1.1 高頻化的特點(diǎn)

高頻化是指電子器件達(dá)到集成化的同時(shí)，能有效提升工作效率。例如：電力晶體管能夠在十千赫茲頻率的狀態(tài)下工作，金氧半場效晶體管比它的工作速度更快，其頻率搞到幾百千赫茲。

1.2 高效率的特點(diǎn)

電子電工技術(shù)效率高是指在電力系統(tǒng)器件使用過程中，利用減少電子器件的方法降低線路損耗，同時(shí)，利用軟件技術(shù)，確保器件趨于更加合理化的運(yùn)行狀態(tài)。

1.3 全控化的特點(diǎn)

全控化只要表現(xiàn)在電力系統(tǒng)中采用具有自關(guān)斷功能的器件代替普通晶閘管，有效提升電子器件的功能。同時(shí)，電子電工技術(shù)全控化特點(diǎn)，促使電力系統(tǒng)內(nèi)復(fù)雜的換相電路自動關(guān)閉，在一定程度上簡化電路設(shè)計(jì)步驟，確保電路運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。

2 電子電工技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

2.1 發(fā)電環(huán)節(jié)的應(yīng)用

電力系統(tǒng)日常發(fā)電中需使用形式各樣的發(fā)電設(shè)備，合理引用電子電工技術(shù)，能有效提升發(fā)電設(shè)備的性能。目前，靜止勵(lì)磁是依托晶閘管整流構(gòu)造的設(shè)備，因其安全度高、價(jià)格低，多數(shù)電廠廣泛采用靜止勵(lì)磁技術(shù)取代傳統(tǒng)的勵(lì)磁裝置。靜止勵(lì)磁控制技術(shù)不僅可以提升調(diào)節(jié)速度，也能發(fā)揮科學(xué)控制功能，提升電廠發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行效率。如果一個(gè)電廠采用水力進(jìn)行發(fā)電，其壓力和水流量必然對發(fā)電效率產(chǎn)生一定的影響。發(fā)電廠使用風(fēng)力發(fā)電時(shí)，由于風(fēng)速具有不確定性的特點(diǎn)，直接影響發(fā)電量和發(fā)電效率。使用電子電工技術(shù)后，能保證電流頻率與機(jī)組自轉(zhuǎn)頻率相同，從而獲得最佳的發(fā)電效率。電力系統(tǒng)高壓和低壓電進(jìn)行互換過程中，采用變頻機(jī)代替風(fēng)機(jī)水泵變頻器，能有效提升運(yùn)行效率。

2.1.1 發(fā)電機(jī)組勵(lì)磁

在大型發(fā)電機(jī)組中應(yīng)用靜止勵(lì)磁技術(shù)能夠快速的提高發(fā)電機(jī)的速度，且控制比較簡單，能夠保障發(fā)電廠在高效的環(huán)境下運(yùn)行。交流勵(lì)磁技術(shù)常常用于水力發(fā)電機(jī)中，對電流勵(lì)磁動態(tài)頻率起著調(diào)節(jié)作用，能夠在發(fā)電系統(tǒng)中快速實(shí)現(xiàn)對水流量的動態(tài)調(diào)節(jié)，提高發(fā)電的質(zhì)量，從而達(dá)到水資源的利用效率。

2.1.2 風(fēng)力發(fā)電

在風(fēng)力發(fā)電中，變頻器是最重要的核心環(huán)節(jié)。在風(fēng)力發(fā)電中，風(fēng)能與電能的轉(zhuǎn)化主要是通過調(diào)整逆變器和對流器來實(shí)現(xiàn)的，且利用風(fēng)力發(fā)出的電量電壓、頻率都與并網(wǎng)的要求相符合。隨著技術(shù)的不斷改進(jìn)和更新，兩電平和三電平的變流器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變?yōu)镠喬級聯(lián)型等，并且在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中應(yīng)用十分廣泛，能夠有效提高風(fēng)力發(fā)電的容量和電壓，在電路的損耗和輸導(dǎo)線的損耗上具有十分強(qiáng)大的能力和作用。因此對于大規(guī)模的風(fēng)力發(fā)電站常常使用這種電力電子裝置。根據(jù)國際上新的并網(wǎng)運(yùn)行規(guī)則要求，將電網(wǎng)接入到風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中，發(fā)電系統(tǒng)需要具有功率控制和無功率調(diào)節(jié)等，實(shí)現(xiàn)故障的穿越能力等。

2.1.3 光伏電站

大型光伏電站由光伏列陣組件、匯流器等構(gòu)成，在大規(guī)模老鷹太陽能中具有重要應(yīng)用價(jià)值。并聯(lián)逆變器與電網(wǎng)相互連接，光伏電站能夠?qū)﹄妷簩?shí)現(xiàn)無償?shù)墓┙o和補(bǔ)償作用。目前在大型的光伏發(fā)電站中逐漸的應(yīng)用并推廣，且光伏陣列還存在多峰值熱性和熱斑效應(yīng)。因此在大型的光伏發(fā)電站中需要對光伏的列陣進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，考慮到逆變器和光伏列陣的排列方式等。

2.2 輸電環(huán)節(jié)的應(yīng)用

輸電是整個(gè)電力系統(tǒng)關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，電子電工技術(shù)得以廣泛應(yīng)用。目前，電子電工技術(shù)廣泛應(yīng)用于高壓直流電、靜止無功率補(bǔ)償器等輸電環(huán)節(jié)中，能有效節(jié)約電力系統(tǒng)運(yùn)行成本，確保電流在穩(wěn)定、安全的環(huán)境下完成輸送，更加準(zhǔn)確的控制電器。直流輸電技術(shù)得到電力領(lǐng)域?qū)W者的深入研究和發(fā)展，不管是送電側(cè)、受電側(cè)均依賴晶閘變流設(shè)備，以此改善長途、大規(guī)模送電產(chǎn)生的損耗。同時(shí)，直流輸電技術(shù)具有便于操作、安全穩(wěn)定的特點(diǎn)，能夠使用不同地理環(huán)境，尤其適合遠(yuǎn)距離輸電。柔性交流輸電技術(shù)則是對傳統(tǒng)交流電力系統(tǒng)的優(yōu)化升級，這種技術(shù)不單能合理控制輸電損耗，也能從整體上保障電力系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定。例如：使用晶閘光替代傳統(tǒng)的電氣開光，能達(dá)到快速控制電氣系統(tǒng)的效果，但目前這種系統(tǒng)依然處于研究階段。同時(shí)，在電力系統(tǒng)中使用換流閘流管和晶閘管，能有效提升設(shè)備的移動轉(zhuǎn)換能力，幫助電廠節(jié)省更多的運(yùn)行成本，加強(qiáng)這類設(shè)備在市場競爭中的發(fā)展優(yōu)勢。

2.3 太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用

太陽能發(fā)電系統(tǒng)是21世紀(jì)重要的清潔能源之一，對太陽能系統(tǒng)的研究具有重要意義。對太陽能系統(tǒng)展開研究過程中，大功率電流轉(zhuǎn)換器是重要的工作內(nèi)容，這種轉(zhuǎn)換器就是運(yùn)用電子電工技術(shù)，從而把太陽能轉(zhuǎn)化為電能并儲存起來。現(xiàn)階段，我國研發(fā)的太陽能發(fā)電系統(tǒng)主要以小規(guī)模系統(tǒng)為主，缺少太陽能發(fā)電核心技術(shù)的研究，因此，國內(nèi)學(xué)者可加強(qiáng)這方面的研究，讓其更好地為人們服務(wù)。

2.4 節(jié)能降耗環(huán)節(jié)的應(yīng)用

為保證電動機(jī)大大節(jié)能降耗的效果，可合理運(yùn)用變負(fù)荷電動機(jī)調(diào)速技術(shù)，設(shè)計(jì)具有節(jié)能降耗功能的發(fā)電機(jī)。目前，調(diào)速控制技術(shù)在變負(fù)荷設(shè)備內(nèi)得到廣泛應(yīng)用，在風(fēng)力、水流控制方面也取得一定進(jìn)展，加之這種設(shè)備調(diào)速效率、精度較高，能夠滿足持續(xù)無級調(diào)速的要求。同時(shí)，其在調(diào)速過程中轉(zhuǎn)差損耗較小，能有效降低銅損耗率，能節(jié)省30%的電量。但其各項(xiàng)投入加大，極易污染電力系統(tǒng)，但這項(xiàng)技術(shù)依然有待深入研究和推廣。

變壓器、電動機(jī)是整個(gè)電力系統(tǒng)中消耗最大的設(shè)備，這些設(shè)備支持電能正常供應(yīng)，為保證電氣設(shè)備的安全運(yùn)行，必須確保其保持無功平衡狀態(tài)。一般情況下，可配設(shè)無功補(bǔ)償裝置，以此提升電氣設(shè)備的功率因數(shù)。

3 結(jié)論

總之，隨著電子技術(shù)的快速發(fā)展，電子電工技術(shù)也不斷升級和改建，其在電力系統(tǒng)中扮演著重要的角色，并受到更多人的重視和關(guān)注。文中以分析電子電工技術(shù)的特點(diǎn)為基礎(chǔ)，對電子電工技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用展開研究，以期為類似研究提供借鑒和參考，促進(jìn)電子電工技術(shù)的發(fā)展和改革。

[1] 張曉輝.淺析電子電工技術(shù)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用[J].商品與質(zhì)量，2015，(30)：389.

[2] 唐靜嫻.淺談電子電工技術(shù)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用[J].機(jī)電信息，2014，(30)：90-91.

[3] 王永忠.淺談電子電工技術(shù)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用[J].讀寫算(教研版)，2015，(16)：29-29.

[4] 沙燕.電子電工技術(shù)在電力系統(tǒng)的實(shí)踐探析[J].消費(fèi)電子，2014，(2)：40-40，42.

[5] 張會芝.試析關(guān)于對電子電工技術(shù)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用與探究[J].電子制作，2014，(16)：221.