電力電子裝置在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的今天，資源需求呈不斷上漲趨勢(shì)，尤其是電力資源應(yīng)用范圍越來越廣泛。隨著電力資源需求量不斷的增加，電力系統(tǒng)壓力日益突出，而電力電子裝置應(yīng)用在電力系統(tǒng)中，可以極大的緩解電力系統(tǒng)壓力。文章將從電力電子裝置應(yīng)用特點(diǎn)出發(fā)，對(duì)其在電力系統(tǒng)中的具體應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)的介紹。

【關(guān)鍵詞】電力電子裝置 電力系統(tǒng) 電力電子裝置應(yīng)用

1 電力電子裝置系統(tǒng)應(yīng)用特點(diǎn)分析

1.1 可靠性

電力電子裝置可靠性是保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)，而其可靠性體現(xiàn)依據(jù)如下：首先對(duì)電力電子裝置運(yùn)行發(fā)生故障概率進(jìn)行分析，對(duì)設(shè)備無故障時(shí)間進(jìn)行記錄，一旦發(fā)生故障，則記錄設(shè)備故障發(fā)生時(shí)間以及維護(hù)措施等，以上這些記錄內(nèi)容對(duì)電力電子裝置今后為維修保養(yǎng)策略的制定具有一定的指導(dǎo)意義，同時(shí)對(duì)提高裝置管理工作水平也有一定的作用。例如新型靜止型動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置在輸電系統(tǒng)中的應(yīng)用極大的提高了整個(gè)輸電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，為提高供電質(zhì)量也有積極的意義。如圖1所示為靜止無功補(bǔ)償裝置晶閘管控制電抗器，其主要功能是改變電抗器電流的大小，實(shí)現(xiàn)連續(xù)調(diào)整電抗器基波無功功率的目標(biāo)，保障電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。

1.2 實(shí)現(xiàn)電力電子裝置故障管理

通常情況下，電力電子設(shè)備經(jīng)一段時(shí)間使用后，會(huì)出現(xiàn)不同程度的老化問題，嚴(yán)重情況下會(huì)導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行出現(xiàn)故障，基于此，應(yīng)當(dāng)安排專門的技術(shù)人員進(jìn)行設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)工作，制定定期檢查的工作機(jī)制，從根本上做好電子電力設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)工作另外電力電子設(shè)備管理工作的開展對(duì)保障電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性也有著積極的意義。受到多方面因素的影響，電力電子裝置在運(yùn)行過程中都可能出現(xiàn)一定的故障，例如電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中，設(shè)備內(nèi)部中心溫度較高，一旦這些熱量無法正常排出，那么裝置運(yùn)行就會(huì)出現(xiàn)故障。這時(shí)就可以通過熱管理方式的運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)裝置故障的預(yù)測(cè)和自動(dòng)診斷，并對(duì)裝置應(yīng)用狀態(tài)進(jìn)行分析，判斷設(shè)備使用時(shí)間，結(jié)合分析結(jié)果，制定科學(xué)合理的裝置更新工作，為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供堅(jiān)實(shí)的保障，同時(shí)該措施的實(shí)施對(duì)維護(hù)電力系統(tǒng)安全，避免電力系統(tǒng)發(fā)生崩潰問題有一定的作用。

2 探究電力電子裝置在電力系統(tǒng)主要應(yīng)用

2.1 發(fā)電階段應(yīng)用分析

傳統(tǒng)電力系統(tǒng)發(fā)電主要依賴不可再生資源，且過程中還會(huì)對(duì)環(huán)境造成破壞，基于此，新型電力系統(tǒng)的出現(xiàn)和應(yīng)用改變了過分依賴不可再生資源的局面，一些可再生、環(huán)保型能源成為了發(fā)電環(huán)節(jié)應(yīng)用資源，例如水能、風(fēng)能和太陽(yáng)能等，這些可再生能源的發(fā)電應(yīng)用必須依靠電力電子裝置來完成。例如光伏電站裝置應(yīng)用。光伏發(fā)電站主要是以太陽(yáng)能為發(fā)電能源來源的，通常情況下，大型光伏電站使用的電力電子裝置有太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置（如光伏陣列原件）和處理不穩(wěn)定電能的裝置（如逆變器、匯流器等），但是目前我國(guó)關(guān)于太陽(yáng)能發(fā)電裝置應(yīng)用還并不成熟，光伏陣列原件應(yīng)用中容易出現(xiàn)多峰值問題，對(duì)此還應(yīng)當(dāng)加大研究力度。

2.2 電能儲(chǔ)存環(huán)節(jié)應(yīng)用

在電力系統(tǒng)電能儲(chǔ)存環(huán)節(jié)中，電力電子裝置應(yīng)用主要包括以下幾個(gè)方面，即壓縮空氣儲(chǔ)存能源、電池儲(chǔ)能以及可調(diào)控速度的抽水儲(chǔ)能等。首先壓縮空氣儲(chǔ)存能源工作原理為：通過用電電荷實(shí)現(xiàn)對(duì)存儲(chǔ)空間內(nèi)空氣的控制。其具體內(nèi)容是當(dāng)用電處理高峰階段時(shí)，開啟空氣壓縮機(jī)，同時(shí)將被壓縮的空氣進(jìn)行釋放，使驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)設(shè)備處理正常發(fā)電狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)發(fā)電的目的。而當(dāng)用電處于低峰階段時(shí)，空氣壓縮機(jī)會(huì)在剩余電量的電力驅(qū)動(dòng)下，實(shí)現(xiàn)電能向高壓空氣的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)換。而抽水儲(chǔ)能原理是，利用由地理環(huán)境所形成的河道落差，通過水動(dòng)能的利用來驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)發(fā)電目的。另外電池儲(chǔ)能則是通過鋰電池等電池組織應(yīng)用，使用DC變化器對(duì)電池內(nèi)的電流情況進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)電能的目的。

2.3 輸電環(huán)節(jié)應(yīng)用

電力電子裝置在輸電階段的應(yīng)用主要體現(xiàn)在三個(gè)方面，包括分頻輸電、直流輸電以及固態(tài)變壓器等?，F(xiàn)階段，我國(guó)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、水利發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行速度不高，發(fā)電量不高，基于此，我做目前采用的是分頻輸電方式，其具體工作內(nèi)容為，通過低頻傳輸設(shè)備的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)電能的傳輸，降低電能在傳輸環(huán)節(jié)的消耗，進(jìn)而縮短發(fā)電機(jī)與輸電下線路之間的距離，保證整個(gè)電力傳輸過程的中電壓的穩(wěn)定性，提高輸電效率。而固態(tài)變壓器工作內(nèi)容為，通過電力轉(zhuǎn)化和電能變化等技術(shù)的結(jié)合，有效的調(diào)節(jié)電壓、電流幅值，最大限度的提升電能質(zhì)量，保證電流輸送穩(wěn)定性。另外直流輸電主要在城市供電系統(tǒng)、可再生能源發(fā)電等方面應(yīng)用。

3 結(jié)論

綜上所述，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的今天，其與能源消耗、環(huán)境污染等方面的矛盾沖突日趨嚴(yán)重，節(jié)能環(huán)保的電力系統(tǒng)發(fā)展成為了首選，而電力電子裝置在電力系統(tǒng)中的而應(yīng)用對(duì)提高電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)新型電力系統(tǒng)建設(shè)，降低對(duì)環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)高效、高質(zhì)輸電供應(yīng)具有十分重要的意義，因此在今后的工作中應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步強(qiáng)化電力電子裝置與電力系統(tǒng)應(yīng)用研究，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)健康快速增長(zhǎng)創(chuàng)造良好的條件。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介

劉彬（1972-），女，遼寧省錦州市人。碩士學(xué)位。現(xiàn)為遼寧石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院副教授，主要從事電力電子技術(shù)方面的研究。

作者單位

遼寧石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院 遼寧省錦州市 121000