電路系統(tǒng)中電力電子技術(shù)的應用分析

張速江

摘 要：隨著社會的不斷進步，科技的不斷進步，電力系統(tǒng)也有了飛速的改善和提高。電力是我們賴以生存的工具，一直以來，我們致力于創(chuàng)造更好的、更高效的電力系統(tǒng)。也隨之廣泛出現(xiàn)了與之有關(guān)的文獻資料、書籍等。本文圍繞電力系統(tǒng)中的電路系統(tǒng)中關(guān)于電力電子技術(shù)的應用進行分析，來說明電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中各個環(huán)節(jié)的應用。

關(guān)鍵詞：電路系統(tǒng)；電力電子技術(shù)；應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.08.170

電力電子技術(shù)是在電力系統(tǒng)不斷發(fā)展后興起的新的廣泛應用于電力領(lǐng)域的技術(shù)，基本的功能是利用基本的電子器件對電力系統(tǒng)進行控制。電力電子技術(shù)涉及到很多方面的技術(shù)，像計算機技術(shù)、電路技術(shù)等等，應用在電能質(zhì)量的控制。下面就對電路系統(tǒng)中電力電子技術(shù)的應用進行分析。

1 電路系統(tǒng)中電力電子技術(shù)的應用

電力系統(tǒng)中的電力電子技術(shù)的應用主要是來改善和提高電力系統(tǒng)的工作特性，使其有更高的工作效率。

1.1 大型發(fā)電機的靜止勵磁控制

在電力系統(tǒng)中，使用到了大型發(fā)電機，因其的靜止勵磁控制的簡單的結(jié)構(gòu)和可靠的運作，被很多電力系統(tǒng)所采用。其最重要的特性就是其省去了勵磁機這個中間慣性環(huán)節(jié)，使得其具有快速調(diào)節(jié)的特性，給電力系統(tǒng)提供了既快速又可靠的控制。

1.2 水力、風力發(fā)電機的變速恒頻勵磁

隨著可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施，對發(fā)電系統(tǒng)提出了節(jié)能環(huán)保的要求，所以新能源的使用成為以后電力系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。就舉例對水力和風力。水力的發(fā)電效率跟水的壓力和流量有關(guān)，而水的壓力會影響到機組的轉(zhuǎn)速，從而影響到發(fā)電的效率。同樣風速與機組的轉(zhuǎn)速有關(guān)。電力系統(tǒng)中的電路通過調(diào)整轉(zhuǎn)子勵磁電流的頻率，來與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速疊加，以此獲得最大的發(fā)電效率。

1.3 發(fā)電廠風機水泵的變頻調(diào)速

以往的風機水泵耗電量大，運行效率低。為了解決這一個問題，提出了變速調(diào)頻的解決方案，它主要是在電路中采用不同類型的變頻器，以此來控制發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率，達到節(jié)能的目的。

2 在輸電環(huán)節(jié)中的應用

2.1 直流輸電（HVDC）和輕型直流輸電（HVDC Light）技術(shù)

輸電環(huán)節(jié)，主要涉及的是遠距離輸電、海底電纜輸電和不同頻率系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)的問題。直流輸電具有電輸電容量大、穩(wěn)定性好和靈活控制的特點。在直流輸電中應用了一個很重要的電力電子器件即晶閘管換流器，它很好的解決了直流輸電和不同頻率系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)的問題，大幅度改善了電力網(wǎng)的穩(wěn)定運行特性。

2.2 柔性交流輸電（FACTS）技術(shù)

柔性交流輸電（FACTS）技術(shù)是面向交流輸電的，它利用計算機技術(shù)等對發(fā)電系統(tǒng)中的電阻、電位和相位進行靈活的調(diào)節(jié)控制。該技術(shù)輸出無功，控制方便靈活，很好的改善和提高了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定水平。又加之其設備結(jié)構(gòu)簡單，低成本，使其廣泛應用在電力系統(tǒng)中。

3 在配電環(huán)節(jié)中的應用

在配電環(huán)節(jié)中主要對電能的質(zhì)量和供電的可靠性有嚴格的要求。電能的質(zhì)量要求我們對盡可能的以最少的資源發(fā)出足夠多的安全可靠的電能，也要做好抗干擾的工作。為了保證電能的質(zhì)量我們引入了用戶電力技術(shù)，該技術(shù)與FACTS技術(shù)很相似，其工作原理相同。電能的可靠性即做好抗干擾的工作，在配電網(wǎng)中，有各種的補償器，像面向負荷的補償方式——串聯(lián)補償器、面向系統(tǒng)的補償方式——并聯(lián)補償器及抑制諧波的有源濾波器。可見，在配電環(huán)節(jié)中，電力電子技術(shù)的應用有效的提高了發(fā)電效率和輸電效率，旨在建立一個信息化、自動化和智能化的電網(wǎng)。

4 在節(jié)能環(huán)節(jié)的運用

在目前的電力發(fā)展中，節(jié)能低碳是我們的最新，也是最迫切的要求?，F(xiàn)階段我們資源與供電矛盾突出，能源效率偏低，新能源技術(shù)滯后，對于我們的國情來說，節(jié)能低碳刻不容緩。

4.1 提高功率因數(shù)

在電力系統(tǒng)中存在像電動機之類的負載，運行時必須從電網(wǎng)索取無功功率，而無功功率占用了發(fā)電機、變壓器、輸電線的容量，造成了有功功率減少，影響了發(fā)電效率。最好的辦法就是使用無功補償?shù)难b置，通過該裝置為負載提供無功功率，這樣減少了從電網(wǎng)的索取，從而提高電網(wǎng)的功率因數(shù)，提高資源利用效率，達到節(jié)約電能的目的。

4.2 提高發(fā)電機的發(fā)電量、電網(wǎng)的輸電量

沒有什么東西是無限的，同樣發(fā)電系統(tǒng)中的發(fā)電機的發(fā)電量和電網(wǎng)的輸電量都有最高容量的限制的，如果提高cos?，減少系統(tǒng)的無功電流和無功功率，使發(fā)電機能多發(fā)出有功電流和有功功率。

4.3 變負荷電動機調(diào)速運行

調(diào)速即通過變頻器對發(fā)電系統(tǒng)進行控制調(diào)節(jié)，改善發(fā)電機的運行特性，以此提高發(fā)電效率。因變頻調(diào)速的優(yōu)良特性，其節(jié)電率可達30%，目前，這種技術(shù)我國也正在推廣中。但其也有成本高，產(chǎn)生高次諧波污染電網(wǎng)的缺點，需要謹慎使用。

4.4 變頻器節(jié)能

變頻器的給你是利用電力半導體器件的通斷作用，把電壓、頻率固定不變的交流變成電壓和頻率都可調(diào)的交流電源。把變頻器應用于發(fā)電系統(tǒng)，可以有效的提高資源的利用率和發(fā)電效率。所以，在節(jié)能環(huán)節(jié)中，變頻調(diào)節(jié)占著至關(guān)重要是作用。

5 結(jié)束語

在我國資源與供電矛盾突出、能源效率偏低，新能源技術(shù)滯后的國情來說，做好節(jié)能減排、低碳刻不容緩。我國電力電子技術(shù)也正在如火如荼的發(fā)展中，如何做好電路系統(tǒng)中電力電子技術(shù)的應用，是我們的又一項考驗。

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