電力電子裝置在電力系統中的應用探討

楊明疆

摘要電子電力裝置在電力系統中的應用實施有效促進該系統向智能化，可持續發展的方向轉變，是搭建智能電網的重要操作途徑。為全面闡述電力電子裝置在電力系統中的作用發揮，本文主要從發電、儲能、微型電網、輸電和電能質量5個角度進行系統分析。立足于該裝置在電力系統中應用實施的情況，簡要闡述了該裝置在實際應用過程中急需解決的問題。

關鍵詞電力電子裝置；電力系統；應用探究

電力系統是參與能源運輸、傳遞、配給的重要物質載體，在社會經濟的發展過程中占據顯著作用。在化石危機與氣候環境隱患的現實背景之下，促進電力系統的規范化發展，實現電力系統向智能化方向的過渡是現實訴求的直接體現。電力電子裝置在可生能源的并網發電，配用電能的雙向流動，儲能裝置的功率轉換等方面發揮著積極作用，本文簡述了電力電子裝置對改善電力系統操作的優越性能，并對該裝置的可靠性評估，故障運行管理進行了相關論述。

1電力電子裝置在電力系統中的主要應用

1.1發電裝置

發電機組勵磁。靜止組勵磁技術在日常的操作運用中以大型的發電機組為主，相比于傳統的勵磁機技術，該技術具有明顯的操作簡單，調節速度快等優勢特點，能夠在最大限度內提升電力系統的運行效能。交流勵磁技術是水力發電的核心技術，實現發電系統對水壓與流量的動態調節，提升發電效率，減少不必要的能源浪費。

發電系統。風力發電設備的核心環節是變流器，變流器在風力發電設備中的運用能夠有效實現電壓，頻率與并網電能要求的匹配。目前，隨著多電平換流器技術的快速發展，實現對多電平拓撲技術的順利過渡與轉型，在實際的操作運行中有利于促進發電系統容量的提升，電壓等級的持續性加強與性能的改善，能夠在最大限度內實現運輸成本的降低與無畏的線路損耗，有利于風電系統的長遠，可持續化發展。

1.2電能儲存

電力系統中的儲能技術能夠有效緩解居民用電高峰期的供電需求，在科學的宏觀調控中實現電能的優化分配，促進目前已有的電力設備的利用率與發電效率的提升，科學合理的防范電網故障的發生，能夠滿足經濟社會發展對優質、安全、可靠供電的實際需求。在形式多樣的儲能方式中能夠達到兆瓦級別的儲能技術包括抽水蓄能、壓縮空氣儲能和電池儲能。

抽水儲能系統主要是由上下水庫，輸水以及發電系統構成。在實際操作的過程中，上下水庫的落差處于不斷的動態平衡之中，需要在變速的情況下獲得最佳的發電效率。壓縮空氣的操作主要利用富余電量將電能以高壓的形式進行儲藏，這一儲電形式能夠在最大限度內降低操作成本，減少不必要的能源污染，有利于電能裝置的持續化利用。電池儲能系統主要是由電池與功率調節系統構成，在兩者的結合運用中實現電能的順利儲藏。

1.3微型電網

微型電網是一種便捷式的小型發配電系統，通過對電能系統的宏觀管理，將分布式電源以微型電網的形式接入到電網中并網運行。在微型電網中，多變換器的運用能夠實現分布式電源與儲能裝置的相互連接，實現各個控制器的獨立操作運行，通過通信的方式實現工作的協調進展，但是存在著操作成本高，通信延長時間長的問題，降低了系統的運作性能。變換器的使用能夠實現接口的任意調換使用，提高了再生能源的利用效率，實現能源管理的優化升級，改善與協調了電網互聯的經濟性。

1.4輸電環節

直流輸電。常規性與柔性直流輸電是常見的輸電類型，相比較于常規性直流輸電，柔性直流輸電具有獨立可控，無功率補償以及電壓極性不變等優勢特征，能夠在孤島供電，城市供電以及電網互聯等領域廣泛推廣與應用。

分頻輸電。分頻輸電以提升電壓的穩定性，改善電力系統的運行性能為直接目的，主要通過低頻傳輸系統，減少交流輸電系統的電氣距離。低頻發電與輸電以其優勢特征適應于水電，風電等可再生能源的發電系統中。

1.5電能質量

動態無功補償器在電氣系統中的運用能夠有效實現抑制系統功率振蕩，解決符合電壓不平衡等常見電力問題，相比較于靜態無功補償器，該設備具有響應速度快、效率與可靠性高、占據空間下等優勢特點。

電壓暫降抑制。該設備主要應用于中低壓電力系統中，有效緩解企業的生產設備中斷，產品報廢以及設備損壞等操作問題。動態電壓恢復器能夠有效抑制電壓的不平衡狀態，在實際操作中，多電平逆變器是該設備的主要發展方向。

2電力電子裝置應用在電力系統中所面臨的問題

電力電子裝置對電力系統的優化運行具有決定性的影響作用，在未來的發展方向中，電力電子裝置在實際操作運用中面臨著如下問題：首先，電力電子裝置需要注重多能源儲能電力系統中變換器的設計，強化電力系統的實際運行效能與有效控制等領域的操作研究；功率變流器在可再生能源中深入研究；電力電子裝置在數字控制器等操作系統中的標準化研究；加強對柔性電力操作系統與固態限流器的技術研究；在實際的操作運行中，行業科研人員需要注重對電力電子裝置技術的拓展研究，在宏觀的戰略指導下改善電力電子裝置在電力系統中效能的發揮，積極吸納世界各國先進的科學技術與管理經驗，促進電力電子裝置對電力系統效能整體性的提升與改善。

電力電子裝置在電力系統中以上問題的解決，能夠促進可再生能源并網發電規模的擴大化發展，實現電網配置能力的優化升級，改善電力系統運營的可靠性，安全性等整體性性能的提升。在最大限度內激發電力系統在現代社會建設中的積極作用，促進國民經濟的改善與提升，優化電力系統的整體運行效率與最佳性能的發揮。

3結論

電子電力裝置在發電系統中的運用能夠有效改善系統操作性能，降低電力運行成本，實現電力系統的可持續化發展。對電力電子裝置的技術研究有利于電力系統的優化升級，實現電子裝置使用時間延長，抗風險性能的提升。在日常的實踐操作中，需要注重對電力電子裝置的保養維修工作，行業研究人員注重對電力技術的深入研究，在技術難關的突破中實現電力系統的優化發展。endprint