電力電子裝置在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用探討

楊明疆

摘要電子電力裝置在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用實施有效促進該系統(tǒng)向智能化，可持續(xù)發(fā)展的方向轉(zhuǎn)變，是搭建智能電網(wǎng)的重要操作途徑。為全面闡述電力電子裝置在電力系統(tǒng)中的作用發(fā)揮，本文主要從發(fā)電、儲能、微型電網(wǎng)、輸電和電能質(zhì)量5個角度進行系統(tǒng)分析。立足于該裝置在電力系統(tǒng)中應(yīng)用實施的情況，簡要闡述了該裝置在實際應(yīng)用過程中急需解決的問題。

關(guān)鍵詞電力電子裝置；電力系統(tǒng)；應(yīng)用探究

電力系統(tǒng)是參與能源運輸、傳遞、配給的重要物質(zhì)載體，在社會經(jīng)濟的發(fā)展過程中占據(jù)顯著作用。在化石危機與氣候環(huán)境隱患的現(xiàn)實背景之下，促進電力系統(tǒng)的規(guī)范化發(fā)展，實現(xiàn)電力系統(tǒng)向智能化方向的過渡是現(xiàn)實訴求的直接體現(xiàn)。電力電子裝置在可生能源的并網(wǎng)發(fā)電，配用電能的雙向流動，儲能裝置的功率轉(zhuǎn)換等方面發(fā)揮著積極作用，本文簡述了電力電子裝置對改善電力系統(tǒng)操作的優(yōu)越性能，并對該裝置的可靠性評估，故障運行管理進行了相關(guān)論述。

1電力電子裝置在電力系統(tǒng)中的主要應(yīng)用

1.1發(fā)電裝置

發(fā)電機組勵磁。靜止組勵磁技術(shù)在日常的操作運用中以大型的發(fā)電機組為主，相比于傳統(tǒng)的勵磁機技術(shù)，該技術(shù)具有明顯的操作簡單，調(diào)節(jié)速度快等優(yōu)勢特點，能夠在最大限度內(nèi)提升電力系統(tǒng)的運行效能。交流勵磁技術(shù)是水力發(fā)電的核心技術(shù)，實現(xiàn)發(fā)電系統(tǒng)對水壓與流量的動態(tài)調(diào)節(jié)，提升發(fā)電效率，減少不必要的能源浪費。

發(fā)電系統(tǒng)。風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的核心環(huán)節(jié)是變流器，變流器在風(fēng)力發(fā)電設(shè)備中的運用能夠有效實現(xiàn)電壓，頻率與并網(wǎng)電能要求的匹配。目前，隨著多電平換流器技術(shù)的快速發(fā)展，實現(xiàn)對多電平拓撲技術(shù)的順利過渡與轉(zhuǎn)型，在實際的操作運行中有利于促進發(fā)電系統(tǒng)容量的提升，電壓等級的持續(xù)性加強與性能的改善，能夠在最大限度內(nèi)實現(xiàn)運輸成本的降低與無畏的線路損耗，有利于風(fēng)電系統(tǒng)的長遠，可持續(xù)化發(fā)展。

1.2電能儲存

電力系統(tǒng)中的儲能技術(shù)能夠有效緩解居民用電高峰期的供電需求，在科學(xué)的宏觀調(diào)控中實現(xiàn)電能的優(yōu)化分配，促進目前已有的電力設(shè)備的利用率與發(fā)電效率的提升，科學(xué)合理的防范電網(wǎng)故障的發(fā)生，能夠滿足經(jīng)濟社會發(fā)展對優(yōu)質(zhì)、安全、可靠供電的實際需求。在形式多樣的儲能方式中能夠達到兆瓦級別的儲能技術(shù)包括抽水蓄能、壓縮空氣儲能和電池儲能。

抽水儲能系統(tǒng)主要是由上下水庫，輸水以及發(fā)電系統(tǒng)構(gòu)成。在實際操作的過程中，上下水庫的落差處于不斷的動態(tài)平衡之中，需要在變速的情況下獲得最佳的發(fā)電效率。壓縮空氣的操作主要利用富余電量將電能以高壓的形式進行儲藏，這一儲電形式能夠在最大限度內(nèi)降低操作成本，減少不必要的能源污染，有利于電能裝置的持續(xù)化利用。電池儲能系統(tǒng)主要是由電池與功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)構(gòu)成，在兩者的結(jié)合運用中實現(xiàn)電能的順利儲藏。

1.3微型電網(wǎng)

微型電網(wǎng)是一種便捷式的小型發(fā)配電系統(tǒng)，通過對電能系統(tǒng)的宏觀管理，將分布式電源以微型電網(wǎng)的形式接入到電網(wǎng)中并網(wǎng)運行。在微型電網(wǎng)中，多變換器的運用能夠?qū)崿F(xiàn)分布式電源與儲能裝置的相互連接，實現(xiàn)各個控制器的獨立操作運行，通過通信的方式實現(xiàn)工作的協(xié)調(diào)進展，但是存在著操作成本高，通信延長時間長的問題，降低了系統(tǒng)的運作性能。變換器的使用能夠?qū)崿F(xiàn)接口的任意調(diào)換使用，提高了再生能源的利用效率，實現(xiàn)能源管理的優(yōu)化升級，改善與協(xié)調(diào)了電網(wǎng)互聯(lián)的經(jīng)濟性。

1.4輸電環(huán)節(jié)

直流輸電。常規(guī)性與柔性直流輸電是常見的輸電類型，相比較于常規(guī)性直流輸電，柔性直流輸電具有獨立可控，無功率補償以及電壓極性不變等優(yōu)勢特征，能夠在孤島供電，城市供電以及電網(wǎng)互聯(lián)等領(lǐng)域廣泛推廣與應(yīng)用。

分頻輸電。分頻輸電以提升電壓的穩(wěn)定性，改善電力系統(tǒng)的運行性能為直接目的，主要通過低頻傳輸系統(tǒng)，減少交流輸電系統(tǒng)的電氣距離。低頻發(fā)電與輸電以其優(yōu)勢特征適應(yīng)于水電，風(fēng)電等可再生能源的發(fā)電系統(tǒng)中。

1.5電能質(zhì)量

動態(tài)無功補償器在電氣系統(tǒng)中的運用能夠有效實現(xiàn)抑制系統(tǒng)功率振蕩，解決符合電壓不平衡等常見電力問題，相比較于靜態(tài)無功補償器，該設(shè)備具有響應(yīng)速度快、效率與可靠性高、占據(jù)空間下等優(yōu)勢特點。

電壓暫降抑制。該設(shè)備主要應(yīng)用于中低壓電力系統(tǒng)中，有效緩解企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備中斷，產(chǎn)品報廢以及設(shè)備損壞等操作問題。動態(tài)電壓恢復(fù)器能夠有效抑制電壓的不平衡狀態(tài)，在實際操作中，多電平逆變器是該設(shè)備的主要發(fā)展方向。

2電力電子裝置應(yīng)用在電力系統(tǒng)中所面臨的問題

電力電子裝置對電力系統(tǒng)的優(yōu)化運行具有決定性的影響作用，在未來的發(fā)展方向中，電力電子裝置在實際操作運用中面臨著如下問題：首先，電力電子裝置需要注重多能源儲能電力系統(tǒng)中變換器的設(shè)計，強化電力系統(tǒng)的實際運行效能與有效控制等領(lǐng)域的操作研究；功率變流器在可再生能源中深入研究；電力電子裝置在數(shù)字控制器等操作系統(tǒng)中的標準化研究；加強對柔性電力操作系統(tǒng)與固態(tài)限流器的技術(shù)研究；在實際的操作運行中，行業(yè)科研人員需要注重對電力電子裝置技術(shù)的拓展研究，在宏觀的戰(zhàn)略指導(dǎo)下改善電力電子裝置在電力系統(tǒng)中效能的發(fā)揮，積極吸納世界各國先進的科學(xué)技術(shù)與管理經(jīng)驗，促進電力電子裝置對電力系統(tǒng)效能整體性的提升與改善。

電力電子裝置在電力系統(tǒng)中以上問題的解決，能夠促進可再生能源并網(wǎng)發(fā)電規(guī)模的擴大化發(fā)展，實現(xiàn)電網(wǎng)配置能力的優(yōu)化升級，改善電力系統(tǒng)運營的可靠性，安全性等整體性性能的提升。在最大限度內(nèi)激發(fā)電力系統(tǒng)在現(xiàn)代社會建設(shè)中的積極作用，促進國民經(jīng)濟的改善與提升，優(yōu)化電力系統(tǒng)的整體運行效率與最佳性能的發(fā)揮。

3結(jié)論

電子電力裝置在發(fā)電系統(tǒng)中的運用能夠有效改善系統(tǒng)操作性能，降低電力運行成本，實現(xiàn)電力系統(tǒng)的可持續(xù)化發(fā)展。對電力電子裝置的技術(shù)研究有利于電力系統(tǒng)的優(yōu)化升級，實現(xiàn)電子裝置使用時間延長，抗風(fēng)險性能的提升。在日常的實踐操作中，需要注重對電力電子裝置的保養(yǎng)維修工作，行業(yè)研究人員注重對電力技術(shù)的深入研究，在技術(shù)難關(guān)的突破中實現(xiàn)電力系統(tǒng)的優(yōu)化發(fā)展。endprint