電力電子技術在電力系統中的應用探究

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電力電子技術在電力系統中的應用探究

熊輝

（寧夏電力石嘴山供電公司，寧夏石嘴山753000）

摘要：電力電子技術是促進國家電力事業的主要源動力，計算機信息技術的發展又為電力電子技術注入了新鮮的活力，使其長遠發展成為可能，間接地促進了我國電力系統事業的進展。電力電子技術與電力系統的有機結合能使我國建立更加完善的電力系統。

關鍵詞：電力系統；電力電子技術；應用

1　發電環節

電力電子技術在發電環節中發揮著重要的作用，其可以用于調節發電機組的勵磁控制和變頻調速。在全球多個國家的電場中，發電環節使用最為廣泛是靜止勵磁系統，同時當代快速發展的電力電子技術推動了靜止勵磁系統的技術改革，電子技術在這個環節中發揮了不可或缺的作用，取代了以往的勵磁環節，實現了靜止勵磁操作，這種技術革新使得電力控制趨于簡單化，并且大幅度降低電能成本。電子技術替代原有的勵磁環節實現了靜止勵磁的高效迅速的自身調節，繼而提高了整個電力系統的工作效率。另外，電子電力技術還運用在變速恒頻勵磁上。對于水力發電而言，水是整個發電系統的主要動力，因此水給予發電系統的壓力和流量會對發電系統的發電效率有很大的影響，發電機的轉速往往會因為水壓和流量的變化發生變化。不僅水力發電是這樣，風力發電和火力發電的過程也存在類似的情況，這些狀況會導致發電系統在發電過程中功效不穩定。電子技術在解決這項問題上表現出色，其可以通過調節發電機勵磁電流的頻率，使電流和發電機的轉速一致，進而達到發電功效最大化。電子電力技術也被運用在風機水泵和太陽能發電中。發電廠在發電過程中發動機往往會損耗極大的電能，因此要在發電時考慮到能源節約的問題風機水泵就可以實現在發電時的能源節約，它的出現取代了傳統的變頻器，降低了轉換過程的電能損耗。太陽能發電有著巨大的應用前景，它是綠色能源的最典型代表，電子電力技術能解決眾多的太陽能發電技術難題，推動世界的能源革命。

2　輸電環節

電力電子技術不僅在發電過程中有著重要的作用，在電力輸送環節也有著不可忽視的應用，主要有以下三點應用體現：首先是柔性交流電技術。這種技術起始于20世紀80年代，在電力輸送過程中主要使用柔性交流輸電設備。傳統的電力輸送方式往往不能做到良好的電能調整，導致電力輸送過程中出現巨大的電能損耗，提升了電力輸送的輸電成本。柔性交流輸電技術其實是在輸電線的一些特殊部位加裝電力電子控制裝備，進而實現控制電力輸送時的相關參數，合理分配輸電功率，降低輸電時電能損耗，進而降低輸電成本。其次為高壓直流輸電技術。晶閘管是高壓直流輸電技術的典型代表，它的出現和運用在高壓直流輸電表現良好，之后利用電力電子技術又發明了能操控的電力輸送控制器，這種技術可以明顯減少電流在交直流的轉換過程中轉換器的使用，減少電能損耗，降低電力輸送成本。最后是靜止無功補償器。在大規模的大功率輸電網中，靜止無功補償器可以實現對電壓的控制，提高輸電系統的穩定性。它的結構中沒有旋轉部件，沒有較大的電容器，因此它能迅速的調節電抗器，實現無功率的平滑轉換，特別是在中高電壓的電力輸送有著更為明顯的無功補償效果，因此它主要被使用在中高電（

3　配電環節

配電過程是電力企業工作中的重要環節，配電系統的優良直接影響電力資源的質量，要想配送出高質量的電力資源良好的配電系統是基本保障。配電環節中不僅要控制頻率、電壓和諧波等重要的參數滿足配電條件，還要避免配電時出現各種可能的相關參數條件的波動，導致配電不穩定。電力電子技術可以應用在配電過程中以實現對配電質量的控制，主要應用在用戶電力技術和FACTS技術。FACTS技術其實是在原有的配電線路中加裝了特殊電力控制設備，它可以對電路中的電壓、電流的控制，進而提高配電的質量；用戶電力技術這是針對用戶，解決在配電過程中出現的問題，它最大的特點就是可以快速解決配電系統中出現的重大問題。它的存在可以說是配電系統的安全性和穩定性的重要保障，同時也保障了配電過程配電的高質量。

4　節約能源

除了上述三個方面，電力電子技術也具有節約能源的作用，這是因為電力電子技術在電力系統應用過程中能夠調整變負荷電動機的運行速度，同時還能夠提升電力的使用效率，避免了很多能源浪費現象。有調查顯示，電廠每天耗費的能量約占其生產總能量的30%，而耗費能量的環節主要發生在電能的產生及其配送的過程。眾所周知，電廠在生產電能的時候，發電能源會發生一系列的變化，這就造成部分電動機不能夠協調工作，無法達到期待的配合工作狀態，也就是做無用功，這樣就造成了大量的能源浪費。而應用了電力電子技術后，其能夠對上述不協調的電動機進行宏觀調控，例如調控變負荷電動機的運轉速度，使其能夠與變化的能源契合，實現良好的配合。另外，我國采用的電力設備相對落后，這就造成電力配送過程的能源消耗和浪費，不僅大大增加了電能的生產、傳送成本，還對電能的質量造成了較大的負面影響，而電力電子技術的使用改善了這一情況，其能夠在電力系統中增加眾多調控設備，繼而保證電能生產和傳送的穩定性，確保電能的質量。

5　　結語

綜上所述，電力電子技術在電力系統中應用較為廣泛，并且促進了電力系統的進展。然而，目前我國電力系統中應用的電力電子技術穩定性一般，與設計需求相差甚遠，那么實現電力電子技術的高效運用成為時下迫切的問題。要想實現電力系統的可持續發展，必然離不開電力電子技術的支持，那么就需要將兩者有機地結合起來，不僅能夠實現電力系統的現代化和技術革新，電力系統的發展還能夠為電力電子技術提供載體支撐，促進其更好應用于其他領域。

An Investigation into The Application of Power Electronics Technique in Power System

XIONG Hui

（Shizuishan Electric Power Supply Company Ningxia Power Supply Company，Shuizuishan，Ningxia 753000，China）

Abstract:Power electronics technique is the main force promoting national electricity business，the development of IT also injected fresh air into power electronics technique，which makes it possible to keep it developing in long term，and it indirectly promotes the progress in power system in China.The organic combination of power electronics technique and power system would help our country to build a more perfect power system.

Key words:power system；power electronics technique；application

作者簡介：熊輝（1986-），男，湖北黃岡人，大學本科，研究方向:變電運維管理。

收稿日期：2015-08-04

文章編號：2095-980X（2015）09-0036-01

文獻標識碼：A

中圖分類號：TM711