電力技術在電力系統中的應用淺析

郭紅玉

(朔州職業技術學院資源與能源系, 山西朔州036002)

電力技術在電力系統中的應用淺析

郭紅玉

(朔州職業技術學院資源與能源系, 山西朔州036002)

隨著時代的發展和科技的進步,計算機技術在電力領域中發揮著越來越重要的作用,給電力技術的應用帶來了廣泛的空間,電力技術的廣泛應用也給我國企業帶來了更多的經濟效益,因此電力技術如何在電力系統中發揮有效的作用成為了關注的熱點;將對電力技術在電力系統中的應用進行分析,實現電力資源的優化配置,從而促進我國電力系統的高速發展。

電力技術; 電力系統; 應用

隨著我國科技的進步,電力技術的發展不僅提高了人們的生產生活水平,而且也促進了我國經濟的快速發展。電力技術被廣泛應用到各行各業中,各行各業的發展也完善和促進了電力技術,但在快速發展的同時也帶來了許多問題。主要的問題包括電力應用不完善、電力資源配置不合理和不能適應經濟市場等。同時我國電網技術的發展不完善,電量的利用率較低,造成了近幾年電力資源的浪費。

一、電力技術的發展綜述

隨著我國經濟的快速發展和社會的全面進步,人民的生活水平也得到明顯的提升,從而對生活質量的要求越高。嚴重的環境污染和短缺的能源危機,與人民日益增長的生活需求形成了矛盾。電力技術成為新能源的主要發電技術,電力技術的水平關系到新能源電力技術的發展前景。因此,對我國的電力技術進行革新可以有效的改善新能源的發電技術。

(一)電力技術和能源相結合

電力技術可以將風能水能和太陽能等自然能源轉化為電能,不僅大大提高了對自然資源的利用率,而且還解決了我國依靠煤炭、石油等不可再生資源的現狀。電力資源的使用符合科學發展觀,能夠實現我國經濟的可持續發展,電力技術的主要發展趨勢就是利用自然資源進行發電,完善的電力節能技術也能提高我國的能源節約效率,為了促進我國電力技術的發展,國家對其進行了大力的關注和支持。

(二)機電一體化的發展和應用

在電力系統方面,我國主流的研究方向是通過電力技術實現對電能的科學控制和管理。在不久的將來,我國幾乎全部的電能都是靠電力技術對其進一步處理,然后投入并使用。機電一體化可以有效的將電力技術和使用設備進行統一整合,隨著最近幾年機電一體化的快速發展,為我國電力技術的深入發展和應用創造了良好的條件。

(三)智能技術的推廣

智能技術的應用,可以使設備具有自適應和自控制的能力,隨著電子計算機和人工智能等理論和技術的不斷發展和完善,電力控制系統的智能化進入到了嶄新的歷史時期。智能化的電力控制系統可以對操作過程中出現的故障進行準確的分析和判斷,從而可以全面地提升電力系統的管理水平和服務質量。智能化技術在電力系統中的應用也成為了今后研究的重點內容之一。

二、電力技術的應用對電力系統的意義

電力技術的主要目的是實現對電力系統設備的控制,這種技術主要是通過計算機技術、電子信息技術和半導體技術來實現的,雖然電力技術在我國的電力系統中應用的時間不算長,但其發展速度卻十分迅速,我國的電力系統已經有了一套比較完整的體系。

電力技術在發電系統中的應用可以有效改善發電機等多種設備的運行特征,從而實現對電力系統功率的調節。主要的表現是:對大型發電機的靜止勵磁的控制、對水力和風力發電機的變速恒頻勵磁控制和對發電廠風機水泵的變頻調速控制。在火電廠中,風機水泵的發電量占很大的比重,但它的效率也比較低,通過變頻調速可以實現提高運行的效率,但是我國目前的企業很少有能夠生產高壓大容量的變頻器,其精確度也有待提高。

電力技術的目的是為了實現對電能的有效利用和提升電力行業的服務質量,其主要的特點有以下幾個方面:提高電力行業的經濟效益,電力技術的廣泛應用不僅可以提高資源的利用率,降低人力成本和管理成本,而且還可以促進和完善電力系統的功能,從而使我國的電力行業朝著低耗能和高效率的方向發展。電力技術的應用使我國的電力行業和其他的新興產業相融合,調整了產業結構,機電一體化的進程促進了電力行業的發展,提升了電力企業的實力。

三、應用到電力系統中的主要電力技術

傳統的電力系統是通過電纜進行傳輸的,而電纜一般是鋪在地下的,這也就增加了故障排查的難度。太赫茲波可以穿過泥土、塑料和石灰板等難以移動和清除的物質,可以對鋪在地下的電纜進行有效的觀察。太赫茲波發達的敏感性可以探測到非常細微的問題和缺陷,因此太赫茲探測器在電力系統中的應用不僅可以大大降低工作人員的勞動強度,維護人員安全,而且可以提高檢測的精確度,降低企業的成本。太赫茲檢測技術的運用還可以有效的抑制偷電行為,大范圍的檢測到偷電狀況,減少偷電行為發生的概率。

在電力系統中應用GPRS技術,可以實現電力系統對通信速度、質量和可靠性的要求。GPRS既可以作為遠動通信的備用頻道,又可以作為非實時系統的主要通道。它是一種基于GSM無線系統的無線分組交換技術,也就是無線分組業務,可以通過無線IP實現終端和終端或者終端到互聯網之間的連接。GPRS技術的引用可以使用戶免受斷線的阻擾,保證數據傳送和語音通話能夠同時進行,分組交換技術的優勢主要體現在兩個方面:一方面提高傳輸速率,GPRS可以同時利用一個無線頻道的全部時隙,可以達到理論上的最大傳輸速率,但在現實中,運營商不可能把所有的時隙分配給數據服務,但與其他的數據交換服務相比,仍然有很大的優勢;另一方面是永不斷線,只要在無線頻道中,用戶發送或者接受的消息就能通過GPRS實現實時連接。因為以上的優點,GPRS技術在電力系統中得到了廣泛的應用。

四、電力技術在電力系統中的應用

(一)電力技術在發電環節中的應用

電力技術在發電環節中應用主要體現在對發電機中電磁和頻率的控制。在我國大型電廠的發電機中主要采用的是靜態電磁系統,隨著電力技術的發展,電磁控制樞紐逐漸被取代,實現了對靜態電磁的方便控制。不僅對靜態電磁的進行了自身調整,也提高了電力系統的運行速度。電力技術在電廠電力系統中的普及,可以有效控制發電時水源頭的壓強和水力的流速,使水力發電系統隨著水流的壓強和流速改變而改變,從而保障發電機以穩定的效率運行。

(二)電力技術在輸電環節中的應用

輕型直流輸電技術(HDVC LIGHT)具有可靠性高、容量大、易調節和靈活性強等優點,這種技術應用到海底電纜或者在遠距離輸電時有著明顯的優勢,可以避免出現停運或者閃爍的狀況。柔性交流輸電技術(FACTS)最早是在20世紀80年代提出的,是目前發展比較迅速的新型技術,這種技術良好地結合了電子技術和控制技術,實現了對電力系統中電壓、相位和功率等參數的控制,不僅改善了電能的輸送狀況,而且降低了電能在運輸過程中出現的損耗,該技術的運用大大增強了電力系統的穩定性。對于電能的輸送,高壓直流輸電技術成為近來關注的焦點,遠距離的高壓輸電可以解決許多問題,與交流電相比,減少在相同條件下電能的損耗,穩定的電流減少了電抗壓降,整體壓降的減小可以減少對線路的投資,提供輸送的穩定性。

(三)電力技術在配電環節中的應用

電力技術在電力系統中的應用不僅可以改善電能的配送質量,還可以增強供電的可靠性,最終實現各個電能用戶都能快捷、安全、公平的用電。為了使電力技術在電力系統中的良好運用就需要對功率、電壓、諧波等參數進行精確的控制,防止電能在輸送的過程中出現波動或者擾動。電力技術是這一環節中應用到的主要技術,它和柔性交流電輸電技術的應用技術原理是一樣的。電力技術不僅可以擴展系統的配電能力,而且可以提高配電質量和可靠性。該電力技術的另一個優點是開發的成本比較低,因此其市場前景非常廣闊。

提高電力技術在電力系統中的應用還要強化我國的智能型電網,建設智能型電網可以實現電力的科學發展,從而更有利的實現電力能源的良好輸送和提高使用的效率。建設智能型電網還可以提高其經濟效益,促進節能減排,減少污染物的排放數量。實現清潔能源的標準化和電力系統控制運行的智能化。智能化的電網還可以實現電網和用戶的雙向互動,便于為用戶提供優質的服務。智能電網實現的電力跨省交易也加大了對電力資源的調劑,有效避免自然災害對電力系統的危害,為用戶提供安全穩定的電源。

(四)電力技術在節能環保中的應用

電動機可以通過點凍結的調速技術實現節能,其本身也有節能的特點,如果將這兩方面相結合,那么電動機在節能方面可以實現設備和技術的突破。目前,交流調速技術在日常生產和生活的電力系統中得到了普遍的應用,已經應用到了一些變負荷的機械中,通過調速和流閥控制水流量的技術已經比較完善,可以在我國進行廣泛的推廣。

電氣設備中的負載主要是感性負載,沒有實現變壓器和電流的同步,因此在使用過程中會產生很大的功率,而且會損耗一定的無功功率。無功功率其實也是保證電能質量的重要組成。在電力系統中應該保持有功功率和無功功率的相對平衡,否則會引起系統內部的電壓降低,甚至會造成電壓崩潰,造成大范圍的停電。所以一定要保證電力系統中電壓設備的功率容量充足,只有充足的功率容量,提高功率因數,才能保證設備穩定的運行。

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1671-4733(2014)06-0004-03

10.3969/j.issn.1671-4733.2014.06.002

2014-11-26

郭紅玉(1982-),女,山西朔州人,碩士,助教,從事發電廠及電力系統、供用電技術工作,電話:15903493045。