電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用探析

謝冬冬++韓崇安

摘 要：當(dāng)前，隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，新器件、新材料以及計(jì)算機(jī)技術(shù)也得到了快速發(fā)展，從而電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中得到了快速應(yīng)用，并取得了突出的成效。本文介紹了電力電子技術(shù)的發(fā)展過(guò)程，并對(duì)其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行了分析和研究，希望對(duì)促進(jìn)電力電子技術(shù)的發(fā)展具有促進(jìn)作用。

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

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.07.167

0 引言

電力電子技術(shù)是一種新技術(shù)，這種技術(shù)包含了電力和電子兩方面的技術(shù)，它在新能源發(fā)電中具有重要作用，并逐漸在人們的生活中扮演著重要的角色，逐漸成為人們生活中的重要組成部分。隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，這些器件、技術(shù)逐漸應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，這為促進(jìn)電力電子技術(shù)的發(fā)展起到了積極作用，也為其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用開(kāi)拓了空間。

1 電力電子技術(shù)的發(fā)展

電力電子技術(shù)是一門(mén)綜合性的技術(shù)，它主要包括兩方面技術(shù)，分別是制造器件技術(shù)和應(yīng)用電路技術(shù)，這兩種技術(shù)對(duì)于促進(jìn)電力電子技術(shù)的發(fā)展具有重要作用。首先器件技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中比較曲折，它經(jīng)歷了半控型-全控型-復(fù)合型的發(fā)展過(guò)程，并將功率、控制驅(qū)動(dòng)器等器件關(guān)聯(lián)起來(lái)，對(duì)一些功能進(jìn)行了集中，這種改進(jìn)不僅促進(jìn)了器件結(jié)構(gòu)上的發(fā)展，同時(shí)還對(duì)其功能進(jìn)行了優(yōu)化。整流電路系統(tǒng)應(yīng)用比較頻繁的時(shí)代是改革開(kāi)放以前，而改革開(kāi)放以后應(yīng)用最為頻繁的是逆變電路，但是整流電路系統(tǒng)仍然具有較為廣泛的影響。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，脈沖寬度控制技術(shù)（PWM）在一定程度上促進(jìn)了電力電子技術(shù)的發(fā)展，同時(shí)自動(dòng)開(kāi)關(guān)器件的應(yīng)用和發(fā)展，也使電力電子技術(shù)逐漸走向低頻化發(fā)展。其中脈沖寬度控制技術(shù)（PWM）的控制方式主要包括以下幾個(gè)方面：分別是無(wú)功率控制、觀測(cè)器控制、神經(jīng)元控制等，這些控制方式在實(shí)際中的應(yīng)用，在很大程度上促進(jìn)了電力電子技術(shù)的發(fā)展，并使其進(jìn)入了一個(gè)新的階段?，F(xiàn)在電力電子技術(shù)有了新的發(fā)展方向，數(shù)字控制技術(shù)的應(yīng)用，逐漸在電力系統(tǒng)中替代了模擬控制，它也將成為電力電子技術(shù)未來(lái)的發(fā)展方向，并能夠快速促進(jìn)電力電子技術(shù)的發(fā)展。

2 電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

2.1 發(fā)電環(huán)節(jié)

電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，在一定程度上改變了發(fā)電環(huán)節(jié)涉及以及發(fā)電機(jī)組中多種設(shè)備的運(yùn)行特性，具體表現(xiàn)在以下幾方面：一是大型發(fā)電機(jī)的靜止勵(lì)磁控制。靜止勵(lì)磁主要是采用晶閘管整流自并勵(lì)方式，這種方式使其具有較為簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，性能也比較穩(wěn)定，造價(jià)也低，從而極大地促進(jìn)了靜止勵(lì)磁在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。并且靜止勵(lì)磁的應(yīng)用，省去了勵(lì)磁機(jī)這個(gè)中間慣性環(huán)節(jié)，提高了電力系統(tǒng)的工作效率。二是水力、風(fēng)力發(fā)電機(jī)的變速恒頻勵(lì)磁。水頭壓力和流量對(duì)于水力發(fā)電的有效功率起到了關(guān)鍵性的作用，水頭的變化將會(huì)直接影響機(jī)組最佳轉(zhuǎn)速的大小。在實(shí)際的應(yīng)用中發(fā)電機(jī)的有效功率與風(fēng)速成三次方正比例，風(fēng)車(chē)捕捉最大風(fēng)能的轉(zhuǎn)速與風(fēng)速有直接關(guān)系。為了能夠獲得最大功率，這時(shí)可以使機(jī)組變速運(yùn)行，只有這樣才能夠有效提高機(jī)組的應(yīng)用效率。第三，發(fā)電廠風(fēng)機(jī)水泵的變頻調(diào)速。在傳統(tǒng)的發(fā)電過(guò)程中，風(fēng)機(jī)水泵消耗的電量比較大，并且其功率較低，這樣損耗了大量的電能，不利于發(fā)電廠的發(fā)展，低壓或高壓變頻器能夠有效地實(shí)現(xiàn)水泵的變頻調(diào)速，這樣就能夠達(dá)到節(jié)能的目的。低壓變頻器技術(shù)已經(jīng)是一種比較成熟的技術(shù)，它在國(guó)外已經(jīng)在眾多企業(yè)中廣泛應(yīng)用，并取得了較好的成效，所以為了促進(jìn)我國(guó)發(fā)電廠的發(fā)展，必須在實(shí)際的發(fā)電過(guò)程中應(yīng)用該種技術(shù)。

2.2 輸電環(huán)節(jié)

第一，輕型直流輸電和直流輸電技術(shù)。在實(shí)際的應(yīng)用中，直流輸電具有輸電容量大、控制調(diào)節(jié)靈活以及穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，這些特點(diǎn)極大地促進(jìn)了直流輸電技術(shù)的應(yīng)用，并逐漸在輸電作業(yè)中發(fā)揮重要作用。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用，直流輸電技術(shù)有了新的突破性的發(fā)展，輕型直流輸電技術(shù)的問(wèn)世和應(yīng)用，在很大程度上解決了現(xiàn)階段發(fā)電過(guò)程中遇到的難題。這是一種創(chuàng)新性的技術(shù)，并在傳統(tǒng)的直流輸電技術(shù)上進(jìn)行了改進(jìn)，提高了發(fā)電效率，促進(jìn)了輸電工作的有效進(jìn)行。第二，F(xiàn)ACTS 技術(shù)。FACTS 技術(shù)是一種柔性交流輸電技術(shù)，這種技術(shù)出現(xiàn)在八十年代后期，它的主要優(yōu)勢(shì)能夠?qū)崿F(xiàn)交流輸電功率潮流的控制，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

2.3 配電環(huán)節(jié)

配電環(huán)節(jié)中比較重要的問(wèn)題就是要提高電能質(zhì)量，并保證供電的可靠性，這也是現(xiàn)階段發(fā)電廠急需解決的問(wèn)題，也是阻礙我國(guó)發(fā)電廠發(fā)展的重要問(wèn)題，這也是電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)應(yīng)用中的重要任務(wù)。在對(duì)電能質(zhì)量的控制過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)注意滿足兩方面的要求，分別是抑制各種瞬態(tài)的干擾和波動(dòng)及滿足對(duì)頻率、電壓、諧波，只有這樣才能夠保證電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，才能夠提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率。DFACTS 技術(shù)是一種新技術(shù)，這種技術(shù)能夠有效地解決當(dāng)前配電環(huán)節(jié)所遇到的問(wèn)題，它也是在FACTS 技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一門(mén)技術(shù)。

2.4 節(jié)能環(huán)節(jié)

第一，減少無(wú)功損耗，提高功率因素。在電力系統(tǒng)中，各種電力設(shè)備都會(huì)在一定程度上消耗相應(yīng)的功率，既包括有功功率也包括無(wú)功功率，這都是發(fā)電過(guò)程中消耗的能量。這兩種功率對(duì)于確保電能質(zhì)量具有重要作用。在電力系統(tǒng)中，保持無(wú)功平衡具有重要的作用，如果不能做到無(wú)功平衡，那么會(huì)造成電壓降低，對(duì)于電力系統(tǒng)中的設(shè)備具有損害作用，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)斐删薮蟮陌踩鹿?，所以在發(fā)電過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)引起足夠重視。第二，變負(fù)荷電動(dòng)機(jī)調(diào)速運(yùn)行。電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，能夠有效節(jié)省能源，主要體現(xiàn)在兩方面，分別是電動(dòng)機(jī)本身技術(shù)和變負(fù)荷電動(dòng)機(jī)的調(diào)速技術(shù)，這兩種技術(shù)的應(yīng)用能夠有效節(jié)省能源，對(duì)于提高電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用具有重要作用。目前，在國(guó)內(nèi)，發(fā)電廠發(fā)電過(guò)程中的節(jié)能環(huán)節(jié)已經(jīng)成為發(fā)電過(guò)程中的重要問(wèn)題，傳統(tǒng)的發(fā)電過(guò)程成本較高，并且會(huì)產(chǎn)生污染，這在一定程度上限制了發(fā)電廠的發(fā)展，所以應(yīng)當(dāng)重視節(jié)能環(huán)節(jié)，降低能耗。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，電力電子技術(shù)子啊電力系統(tǒng)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，并逐漸成為電力系統(tǒng)中不可獲取的一部分，在電力系統(tǒng)的供電中起到了重要作用，極大地促進(jìn)了電力系統(tǒng)的發(fā)展。

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