電子電工技術(shù)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用思考

王軍 王偉峰 程帆

摘? ? 要：電子電工技術(shù)隨著計(jì)算機(jī)深入發(fā)展應(yīng)運(yùn)而生，推動(dòng)了我國(guó)各行業(yè)的發(fā)展。為了確保電力系統(tǒng)更為高效、平穩(wěn)的運(yùn)行，應(yīng)用電子電工技術(shù)勢(shì)在必行。本文首先介紹了電子電工技術(shù)的特點(diǎn)以及作用，然后從電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、節(jié)能和配電等方面入手，深入探析了電力系統(tǒng)中電子電工技術(shù)的應(yīng)用，希望能夠?yàn)殡娏ο到y(tǒng)的安全、高效、平穩(wěn)運(yùn)行提供一定幫助。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);電子電工技術(shù);靜止勵(lì)磁

一、電子電工技術(shù)概述

（一）電子電工技術(shù)的特點(diǎn)

（1）集成特點(diǎn)：該特點(diǎn)是電子電工技術(shù)區(qū)別于傳統(tǒng)電工技術(shù)的根本特點(diǎn)。它是指將多種元器件技術(shù)進(jìn)行并聯(lián)的基礎(chǔ)上，在一個(gè)基片上集成所有全控型器件后，形成高集成性的系統(tǒng)元件的的形式。

（2）高頻特點(diǎn)：其是指在應(yīng)用或者受到電子電工技術(shù)引導(dǎo)的前提下，同時(shí)具有工作頻率高和集成性兩個(gè)特點(diǎn)。例如，絕緣柵雙極型晶體管中應(yīng)用電子電工技術(shù)時(shí)，能夠使其在數(shù)萬(wàn)赫茲之上的速度工作，然而電力晶體管則是能夠在一萬(wàn)赫茲以下的頻率上工作，進(jìn)而使電工或者電子器件的運(yùn)轉(zhuǎn)速度大幅度提升。

（3）全控化特性：全控化在電子電工技術(shù)運(yùn)用在電力系統(tǒng)中呈現(xiàn)出來(lái)，即自斷功能的電器元件已經(jīng)代替了半自動(dòng)型普通晶閘管的作用。在應(yīng)用電子電工技術(shù)之后，使電子器件功能有較大提升。全控化特性不但使設(shè)計(jì)的電力系統(tǒng)線路更加簡(jiǎn)化，同時(shí)也使系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)效率得到大幅度提升。

（4）效率高的特點(diǎn)：其表現(xiàn)在電力系統(tǒng)的元件和變頻技術(shù)中。利用電子電工技術(shù)，可以使導(dǎo)通電子元件的壓降減少而降低線路導(dǎo)通過(guò)程中的損耗。另外，應(yīng)用軟件管技術(shù)則可以確保元器件更合理的運(yùn)轉(zhuǎn)，從而提升電力系統(tǒng)的運(yùn)行速度。

（二）電子電工技術(shù)在電力系統(tǒng)中所起的作用

（1）優(yōu)化電能。在確?？傮w電力系統(tǒng)運(yùn)行具備安全性和平穩(wěn)性的前提下，運(yùn)用電子電工技術(shù)恰當(dāng)配置電力資源能夠有效的提高資源整合、優(yōu)化、使用率。不但能使整個(gè)系統(tǒng)性能提升，而且還能便于用戶使用系統(tǒng)，推動(dòng)機(jī)電一體化的進(jìn)程。在新興產(chǎn)業(yè)對(duì)電子技術(shù)開(kāi)發(fā)要求持續(xù)提升以及電子信息技術(shù)行業(yè)快速向前推進(jìn)的大環(huán)境下，發(fā)電也必然會(huì)朝著機(jī)電一體化的方向發(fā)展。運(yùn)用電子電力技術(shù)全方位改造傳統(tǒng)電力產(chǎn)業(yè)，不但能夠在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)條件下使電力系統(tǒng)更加安全和穩(wěn)定，同時(shí)還能夠大幅度推動(dòng)機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進(jìn)程。

（2）系統(tǒng)發(fā)展定位為向工頻方向發(fā)展。應(yīng)用電子電工技術(shù)的電力系統(tǒng)，能夠確保電力設(shè)備更為輕便和高速的工作，就必須要摒棄固有的運(yùn)行方式，并且使電子技術(shù)作為基礎(chǔ)支撐力，全面研究頻率高、變頻性的系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)工頻發(fā)展方向明確的目的。

二、探析電子電工技術(shù)在電力系統(tǒng)中的運(yùn)用

（一）電子電工技術(shù)在電力系統(tǒng)發(fā)電環(huán)節(jié)的應(yīng)用

靜止勵(lì)磁：現(xiàn)今，在大型電廠發(fā)電機(jī)組中廣泛應(yīng)用靜止勵(lì)磁，傳統(tǒng)勵(lì)磁機(jī)所發(fā)揮的相關(guān)作用由電子技術(shù)取代，從而將整個(gè)電力系統(tǒng)電機(jī)組運(yùn)行速度得到大幅度提升。靜止電磁在發(fā)電環(huán)節(jié)中分成調(diào)節(jié)和主電路兩個(gè)分支。靜止電磁在整體發(fā)電系統(tǒng)中，使用了放大器、濾波電路、整流電路等各種元件將電力供應(yīng)給所需設(shè)備。另外，作為結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)潔、平穩(wěn)性高、安全性高的靜止勵(lì)磁，運(yùn)轉(zhuǎn)成本要比傳統(tǒng)電工元件低的多。因此在放眼整個(gè)全球，各電氣系統(tǒng)發(fā)電這個(gè)步驟中已經(jīng)普遍使用靜止勵(lì)磁技術(shù)。變速恒頻勵(lì)磁：在水力發(fā)電中，發(fā)電功率是否有效取決于水頭的流水量以及壓力，并且改善水頭壓力和流量也會(huì)對(duì)蓄能抽水工作率產(chǎn)生極大影響;風(fēng)力發(fā)電效率取決于風(fēng)速大小，并且更動(dòng)了風(fēng)速大小，風(fēng)車對(duì)最大風(fēng)能進(jìn)行捕抓時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)速度也隨之改變。所以，轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流中的恒變頻率受到電子電工技術(shù)引導(dǎo)后，會(huì)適當(dāng)調(diào)節(jié)兩大發(fā)電系統(tǒng)，從而保證電機(jī)的自轉(zhuǎn)速度統(tǒng)一與電流頻率，同時(shí)確保發(fā)電系統(tǒng)恒定的將頻率輸出，從而使整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率提升，達(dá)到全方位提升發(fā)電系統(tǒng)整體經(jīng)濟(jì)收益的目的。機(jī)泵變頻調(diào)速：在電器系統(tǒng)發(fā)電時(shí)，系統(tǒng)展開(kāi)高低壓的轉(zhuǎn)換，用變頻機(jī)展開(kāi)電壓轉(zhuǎn)換作業(yè)可以在大范圍提高電壓轉(zhuǎn)化速度的基礎(chǔ)上，減少電氣系統(tǒng)總體運(yùn)轉(zhuǎn)成本，使系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的經(jīng)濟(jì)收益提高。不過(guò)就目前來(lái)說(shuō)，基本變頻調(diào)速依然是初始階段，這就需要國(guó)家以及有關(guān)機(jī)構(gòu)加強(qiáng)該領(lǐng)域的研究和投入。太陽(yáng)能系統(tǒng)：太陽(yáng)能是新時(shí)代一大重要的可再生資源，進(jìn)而研究太陽(yáng)能發(fā)電意義十分重大。太陽(yáng)能是以大功率電流轉(zhuǎn)換器為發(fā)電中心，然而這種在太陽(yáng)能發(fā)電中應(yīng)用的核心器件則是由電子電工技術(shù)構(gòu)造而成。將大型、集成化的電流轉(zhuǎn)換器充分運(yùn)用起來(lái)，在太陽(yáng)能發(fā)電后，貯存電能，以備使用。然而現(xiàn)今我國(guó)在探究太陽(yáng)能發(fā)電領(lǐng)域，主要是單獨(dú)、規(guī)模小的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，太陽(yáng)能核心發(fā)電技術(shù)還沒(méi)有研制出來(lái)。

（二）電子電工技術(shù)應(yīng)用在電力系統(tǒng)輸電、節(jié)能過(guò)程中

輸電環(huán)節(jié)的應(yīng)用：高壓直流電輸電技術(shù)、柔性交流電輸電技術(shù)和應(yīng)用靜止無(wú)功補(bǔ)償器這三個(gè)方面體現(xiàn)了電子電工技術(shù)應(yīng)用在電力系統(tǒng)輸電過(guò)程中：

（1）該技術(shù)在柔性交流電輸電技術(shù)中使用，能夠結(jié)合機(jī)械控制技術(shù)，確保輸電系統(tǒng)有高度穩(wěn)定性，同時(shí)還能夠使輸電系統(tǒng)總體沒(méi)有必要產(chǎn)生的電量耗損得到有效降低，大幅提升了電能輸出速度。電子電工技術(shù)運(yùn)用在柔性輸電技術(shù)基礎(chǔ)上的柔性輸電設(shè)施中，能夠更為安全、穩(wěn)定的輸送電流。

（2）電子電工技術(shù)運(yùn)用在高壓直流電輸電技術(shù)中，應(yīng)用晶閘管和換流閥，使變壓器的應(yīng)用率下降，這不但大大提升了輸電轉(zhuǎn)換設(shè)施的移動(dòng)效率，使有關(guān)電力設(shè)施的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力得到大幅度提升，同時(shí)還大大降低了電力公司營(yíng)運(yùn)費(fèi)用。

（3）電子電工技術(shù)應(yīng)用在靜止無(wú)功補(bǔ)償器中，傳統(tǒng)電器開(kāi)關(guān)被晶閘管代替是時(shí)代向前發(fā)展的趨勢(shì)。國(guó)外研究得知，晶閘管取代電器開(kāi)關(guān)后能夠達(dá)到快速、精準(zhǔn)控制電器的目的。雖然在我國(guó)范圍內(nèi)無(wú)法研究出該系統(tǒng)，但是卻指明了電器系統(tǒng)輸電環(huán)節(jié)應(yīng)用電子電工技術(shù)的方向，為應(yīng)用晶閘閥系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)。在節(jié)能環(huán)節(jié)中的使用：在運(yùn)行電氣系統(tǒng)時(shí)，為了能使電動(dòng)機(jī)本身的節(jié)能作用發(fā)揮出來(lái)，不但要恰當(dāng)?shù)母鼊?dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，還要改良電動(dòng)機(jī)本身有關(guān)性能。

三、結(jié)論

總之，在電力系統(tǒng)的發(fā)展中，電子電工技術(shù)占據(jù)十分重要的位置，在未來(lái)的較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)該技術(shù)必然會(huì)發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。當(dāng)前，我國(guó)電力系統(tǒng)與全球發(fā)達(dá)國(guó)家相比依然十分落后，這與沒(méi)有成熟的電子電工技術(shù)有直接關(guān)系，這就需要理論結(jié)合實(shí)際，大力研究和開(kāi)發(fā)核心技術(shù)，使國(guó)內(nèi)電子電工技術(shù)快速成熟，只有這樣才能為我國(guó)電力系統(tǒng)提供技術(shù)支持，推動(dòng)國(guó)內(nèi)電力產(chǎn)業(yè)朝著平穩(wěn)、健康的方向發(fā)展。