基于電力電子技術在電力系統中的應用

王克剛

摘要：電子電力技術在電力系統中有重要作用。當前，隨著新器件、新材料以及計算機技術的發展，電子電力技術在電力系統中也取得了良好的應用。微型計算機技術為電力系統運營提供了一定的技術支持，使電子電力技術在各個行業都可以得到廣泛運用。本文探討了電力電子技術的發展情況、電力系統目前的應用情況，并且對供電企業提出了可持續發展的幾點建議。希望電子電力技術在電力系統中有穩定的發展。

關鍵詞：電子電力技術；電力系統；應用

前言

電力電子技術是目前開發新能源的核心技術，與新能源的發電技術有著直接的聯系，同時也是居民提高生活質量與社會進步的基本要求。所以，電力電子的發展和創新對于電力系統的發展有著重要的意義。我國對于電子電力系統的研究比較早，現在電力系統網絡規模發展也比較完善，電子電力技術已經形成了與人們生活息息相關的各項業務，因此電力電子技術在電力系統的應用中有著重要地位，甚至在一定程度上有決定性作用。

一、電力電子技術的發展

電力電子技術可分為應用電路技術和制造器件技術。器件技術主要經歷了從半控型→全控型→復合型的發展過程，把功率、保護電路、控制驅動等器件相互集合，構造為PIC（功率集成電路），現在PIC的功率還比較小，但總體上代表電力電子技術在電力系統中應用的發展方向。

整流電路系統運用最廣的時期是改革開放前，在上世紀80年代后運用最廣泛的則是逆變電路，但是整流電路系統仍然占據著比較高的地位。隨著普遍應用自動開關器件，電力電子技術逐漸的向著低頻化發展。脈沖寬度控制技術（PWM）極大的推動了電力電子技術發展，PWM技術的控制方式有：神經元控制、模糊控制、觀測器控制、自適應控制、無功率控制等，這些控制方式使電力電子技術發展到了一個新的階段。現在應用越來越廣泛的微型處理器控制的數字技術在電力系統中的很多方面逐漸的替換了模擬控制，數字控制技術是電子電力技術的新發展方向。

電力電子技術是弱電技術和強電技術的相互結合的技術，在經濟發展過程中有重要作用。就現在來說電力電子系統在供電系統中的應用已經涉及到各個環節，其中包括：存儲電能、輸配送電能、生產電能等，在電力系統中的各個方面都有應用。

二、在發電系統中的應用

電子電力技術在發電系統應用中，可以改善發電機等設備的運營特征、調節系統的功率。在應用中主要表現是大型發電機的靜止勵磁控制，風力、水力等發電機的變速勵磁，發電水泵的調速變頻等，都使用了晶閘管線路整流結構，它有價格低廉、性能可靠、結構簡單等優點。使用變頻的電源把勵磁電流運動的頻率進行調整，讓風力、水力發電效率調整到最大，讓電流在一定的范圍內進行減弱消滅由于風速產生變化產生的頻差。由于風機水泵的有很大的耗電量，耗電量為所有用電的65%，而且效率不高，但是運用電子電力技術中的變頻調速器就可以把發電系統運營時存在的問題解決。對于新能源供電系統中的太陽能供電系統，太陽能供電系統中的直流電路可以轉換為大功率的逆變器，不同地區采用的制度不一樣，我國普遍使用的10到15千瓦的獨立發電系統。

三、在輸電系統中的應用

現代化控制技術與電力電子技術相結合組成了柔性交流輸電技術，柔性輸電技術是對電力系統中功率潮流、線路阻抗參數、電壓等進行控制調節的技術，可以大幅度的把電能運輸過程中產生的損耗降低，可以提高輸電系統中輸電能力的穩定性，對于輸送部分的電能，比較受到重視的是高壓輸電直流技術。

遠距離的直流高壓輸電，會解決供電系統中的很多問題，在電壓相同的情況下對于輸送電能的損耗小很多，如果電流不發生變化，就不會有電抗壓降，整體的降低能力也會減少。所以電子電力技術中的柔性交流輸電技術穩定性能高、投資也較低，在輸電系統中可以得到廣泛的使用。

四、在節能用電中的應用

（一）減少功率損耗

在電力系統中，變電器在運行時不僅要消耗無功功率還要消耗有功功率，所以，有功電源和無功電源相同，都要確保電能的質量。在電力系統的供電過程中，保持無功功率有著重要作用，如果無功功率不平衡，供電系統的電壓就會降低，無功功率的因數也會因此下降，使供電設備受到破壞。因此，在電力系統中無功功率不足時是很有必要進行功率補償的，同時補償無功功率還可以提高供電設備的功率。

（二）調速變負荷風機

現在，交流調速在我國還沒有廣泛使用，但國外發達國家的這項技術已經很成熟。在風機和水泵等設備中使用調速交流有很好的應用效果，有調速范圍廣、精度高和效率高等優勢，并且還有良好的節能作用，其變負荷電動機的省電量可以達到30%。主要缺點就是造價比較高，產生高次諧波污染環境，不過目前變負荷變速機在生活、冶金、礦山中依然有廣泛的應用。

五、在配電中的應用

電子電力技術在配電環節中的問題是怎樣把電能的質量提高以及進一步加強供電可靠性，解決這一問題是在電子電力技術在電力系統中配電環節的主要任務。控制電能的質量首先要滿足以下要求：第一點是要把各種瞬間的干擾抑制住，第二點是電能波動要滿足對諧波、電壓和頻率的要求。電力電子技術中的配電應用是DFACTS技術，本技術是基于FACTS技術上進行發展與完善的新型技術。DFACTS和FACTS技術的功能相似，原理和結構一樣。

六、對供電企業的建議措施

新世紀后，我國電子電力技術中的眾多供電設備都得到了穩定的發展，要讓部分有市場競爭力的供電企業把供電系統中的新技術產品當做新的發展方向，主要措施如下：第一點是對電子電力系統中的資源進行整合，把供電系統中的設備實力不斷的增加，供電企業可以客觀的分析自身的研發能力，對電子電力設備中的供電設備進行資源整合，使供電設備得到最廣泛的使用。第二點是在研發新產品的技術上要選取可靠的供電設備，脈沖寬度控制技術的優勢要充分的發揮。第三點是進一步完善供電設備在使用時的管理制度，提高電子電力技術在供電設備中使用的效率。

七、結語

隨著社會的不斷發展，電子電力技術在電力系統中的應用越來越廣泛，為電力系統的發展和運行提供技術支持，在電力系統的供電中發揮了重要意義。新的電子電力技術也不斷的發展，電力系統的運營也進一步的標準化和多元化，在未來的時間內，電子電力技術可以在電力系統中更加廣泛的使用。

參考文獻：

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