電力電子技術在電力系統(tǒng)中的應用探析

謝冬冬++韓崇安

摘 要：當前，隨著經濟的不斷發(fā)展，新器件、新材料以及計算機技術也得到了快速發(fā)展，從而電力電子技術在電力系統(tǒng)中得到了快速應用，并取得了突出的成效。本文介紹了電力電子技術的發(fā)展過程，并對其在電力系統(tǒng)中的應用進行了分析和研究，希望對促進電力電子技術的發(fā)展具有促進作用。

關鍵詞：電子電力技術；電力系統(tǒng)；應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.07.167

0 引言

電力電子技術是一種新技術，這種技術包含了電力和電子兩方面的技術，它在新能源發(fā)電中具有重要作用，并逐漸在人們的生活中扮演著重要的角色，逐漸成為人們生活中的重要組成部分。隨著經濟的不斷發(fā)展，這些器件、技術逐漸應用于各個領域，這為促進電力電子技術的發(fā)展起到了積極作用，也為其在電力系統(tǒng)中的應用開拓了空間。

1 電力電子技術的發(fā)展

電力電子技術是一門綜合性的技術，它主要包括兩方面技術，分別是制造器件技術和應用電路技術，這兩種技術對于促進電力電子技術的發(fā)展具有重要作用。首先器件技術的發(fā)展過程中比較曲折，它經歷了半控型-全控型-復合型的發(fā)展過程，并將功率、控制驅動器等器件關聯起來，對一些功能進行了集中，這種改進不僅促進了器件結構上的發(fā)展，同時還對其功能進行了優(yōu)化。整流電路系統(tǒng)應用比較頻繁的時代是改革開放以前，而改革開放以后應用最為頻繁的是逆變電路，但是整流電路系統(tǒng)仍然具有較為廣泛的影響。隨著科學技術的發(fā)展，脈沖寬度控制技術（PWM）在一定程度上促進了電力電子技術的發(fā)展，同時自動開關器件的應用和發(fā)展，也使電力電子技術逐漸走向低頻化發(fā)展。其中脈沖寬度控制技術（PWM）的控制方式主要包括以下幾個方面：分別是無功率控制、觀測器控制、神經元控制等，這些控制方式在實際中的應用，在很大程度上促進了電力電子技術的發(fā)展，并使其進入了一個新的階段。現在電力電子技術有了新的發(fā)展方向，數字控制技術的應用，逐漸在電力系統(tǒng)中替代了模擬控制，它也將成為電力電子技術未來的發(fā)展方向，并能夠快速促進電力電子技術的發(fā)展。

2 電力電子技術在電力系統(tǒng)中的應用

2.1 發(fā)電環(huán)節(jié)

電力電子技術在電力系統(tǒng)中的應用，在一定程度上改變了發(fā)電環(huán)節(jié)涉及以及發(fā)電機組中多種設備的運行特性，具體表現在以下幾方面：一是大型發(fā)電機的靜止勵磁控制。靜止勵磁主要是采用晶閘管整流自并勵方式，這種方式使其具有較為簡單的結構，性能也比較穩(wěn)定，造價也低，從而極大地促進了靜止勵磁在電力系統(tǒng)中的應用。并且靜止勵磁的應用，省去了勵磁機這個中間慣性環(huán)節(jié)，提高了電力系統(tǒng)的工作效率。二是水力、風力發(fā)電機的變速恒頻勵磁。水頭壓力和流量對于水力發(fā)電的有效功率起到了關鍵性的作用，水頭的變化將會直接影響機組最佳轉速的大小。在實際的應用中發(fā)電機的有效功率與風速成三次方正比例，風車捕捉最大風能的轉速與風速有直接關系。為了能夠獲得最大功率，這時可以使機組變速運行，只有這樣才能夠有效提高機組的應用效率。第三，發(fā)電廠風機水泵的變頻調速。在傳統(tǒng)的發(fā)電過程中，風機水泵消耗的電量比較大，并且其功率較低，這樣損耗了大量的電能，不利于發(fā)電廠的發(fā)展，低壓或高壓變頻器能夠有效地實現水泵的變頻調速，這樣就能夠達到節(jié)能的目的。低壓變頻器技術已經是一種比較成熟的技術，它在國外已經在眾多企業(yè)中廣泛應用，并取得了較好的成效，所以為了促進我國發(fā)電廠的發(fā)展，必須在實際的發(fā)電過程中應用該種技術。

2.2 輸電環(huán)節(jié)

第一，輕型直流輸電和直流輸電技術。在實際的應用中，直流輸電具有輸電容量大、控制調節(jié)靈活以及穩(wěn)定性好等特點，這些特點極大地促進了直流輸電技術的應用，并逐漸在輸電作業(yè)中發(fā)揮重要作用。隨著科學技術的不斷發(fā)展和應用，直流輸電技術有了新的突破性的發(fā)展，輕型直流輸電技術的問世和應用，在很大程度上解決了現階段發(fā)電過程中遇到的難題。這是一種創(chuàng)新性的技術，并在傳統(tǒng)的直流輸電技術上進行了改進，提高了發(fā)電效率，促進了輸電工作的有效進行。第二，FACTS 技術。FACTS 技術是一種柔性交流輸電技術，這種技術出現在八十年代后期，它的主要優(yōu)勢能夠實現交流輸電功率潮流的控制，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

2.3 配電環(huán)節(jié)

配電環(huán)節(jié)中比較重要的問題就是要提高電能質量，并保證供電的可靠性，這也是現階段發(fā)電廠急需解決的問題，也是阻礙我國發(fā)電廠發(fā)展的重要問題，這也是電力電子技術在電力系統(tǒng)應用中的重要任務。在對電能質量的控制過程中，應當注意滿足兩方面的要求，分別是抑制各種瞬態(tài)的干擾和波動及滿足對頻率、電壓、諧波，只有這樣才能夠保證電力電子技術在電力系統(tǒng)中的應用，才能夠提高電力系統(tǒng)的運行效率。DFACTS 技術是一種新技術，這種技術能夠有效地解決當前配電環(huán)節(jié)所遇到的問題，它也是在FACTS 技術基礎上發(fā)展起來的一門技術。

2.4 節(jié)能環(huán)節(jié)

第一，減少無功損耗，提高功率因素。在電力系統(tǒng)中，各種電力設備都會在一定程度上消耗相應的功率，既包括有功功率也包括無功功率，這都是發(fā)電過程中消耗的能量。這兩種功率對于確保電能質量具有重要作用。在電力系統(tǒng)中，保持無功平衡具有重要的作用，如果不能做到無功平衡，那么會造成電壓降低，對于電力系統(tǒng)中的設備具有損害作用，嚴重時甚至會造成巨大的安全事故，所以在發(fā)電過程中，應當引起足夠重視。第二，變負荷電動機調速運行。電力電子技術在電力系統(tǒng)中的應用，能夠有效節(jié)省能源，主要體現在兩方面，分別是電動機本身技術和變負荷電動機的調速技術，這兩種技術的應用能夠有效節(jié)省能源，對于提高電力電子技術在電力系統(tǒng)中的應用具有重要作用。目前，在國內，發(fā)電廠發(fā)電過程中的節(jié)能環(huán)節(jié)已經成為發(fā)電過程中的重要問題，傳統(tǒng)的發(fā)電過程成本較高，并且會產生污染，這在一定程度上限制了發(fā)電廠的發(fā)展，所以應當重視節(jié)能環(huán)節(jié)，降低能耗。

3 結語

綜上所述，隨著社會經濟的不斷發(fā)展，電力電子技術子啊電力系統(tǒng)中的應用越來越廣泛，并逐漸成為電力系統(tǒng)中不可獲取的一部分，在電力系統(tǒng)的供電中起到了重要作用，極大地促進了電力系統(tǒng)的發(fā)展。

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