電子技術在電力系統中的應用

摘 要 當前我國電力系統不斷發展完善，其中，電子技術發揮著關鍵性作用。電力系統中對于電子技術的廣泛應用說明了電子技術的重要性，本文介紹了電子技術的內涵，說明了其在電力系統中發揮的作用，接著分析了電子技術在智能電網中的應用，最后從電力系統中的發電、輸電、配電以及節能等多個重要環節分析電子技術在其中的具體應用。

【關鍵詞】電子技術 電力系統 實踐

1 電子技術

電力電子技術是電力系統中一種新興技術，電力電子技術依托計算技術、現代控制技術、電路技術以及功率半導體器件，致力于探索電力的變化和高效應用目標。隨著電力電子技術在電力系統中的應用不斷推廣，相應的電子設備也不斷被研發出來，為電力系統的高效、健康發展奠定了一定的技術基礎和支撐。

2 電力電子技術在電力系統中的應用優勢

2.1 優化電能配制及使用

電力電子技術的第一大優勢就是其能夠實驗對于電能的優化配置，在促進電能的高效利用方面也發揮著積極作用，將電子技術應用到電力系統中，還能夠實現電能的節約和低碳發展目標，可謂是受益良多。

2.2 促進產業優化升級

現階段，我國大多數地區的電力系統中都使用了電子技術和相關設備，所生產的電能一般需要運用電子技術加以處理再投入使用，相應的計算機接口也多采用機電設備，這對于傳統行業的優化升級和產業轉型起著一定的促進作用。

3 電子技術在智能電網中的應用

3.1 無功補償與電壓優化裝置在智能電網中的應用

電網的安全性至關重要，智能電網力求做到根據用戶需求、系統的變換和線路環境等多種要素的變換而實時改變，保障電力供應的有效運行。無功補償和電壓優化裝置是電力系統中的重要組成部分，它能夠及時、有效地改善電網的數據傳輸、電力調配和電力損耗，極大地降低故障發生的概率，從而使供電能夠高效、有序地運行。

另外，此種優化裝置能夠進行形式上的自主創新，能夠進一步滿足智能電網對于高效供應的環境的需求。對于我國當前較為落后的供電環境和電網架構，加大、加快改進電網系統改造，提升供電穩定性勢在必行。隨著供電線路的深入，所面臨的供電環境存在著千差萬別的變化，供電裝置、供電線路和供電管理人員都需要進行一次完全提升。

對于電力系統中使用的不可再生能源，需要極大地開發可再生資源，有效利用、調用和控制能源，促進可再生資源在電網中穩定運行。利用無功補償和電壓優化裝置使電力電子技術在智能電網中進一步發展。當前電力設備的經濟性還有待完善，通過電子技術的革新來帶動經濟效益的提升。總之，無功補償和電壓優化使電力設施在質量上得到了保障。

3.2 電抗器在智能電網中的應用

超高壓并聯電抗器能夠較為明顯地改善電路的功率損耗情況，主要可以分為幾點：降低空載和負荷線路的電容效應，降低過大電壓消耗；較為明顯地均衡化線路傳輸過程中電壓分布；使傳輸過程中功率損耗盡可能達到平衡的狀態，防止無功功率的不合理流動，從而降低線路上電能的損耗；在與其他機組并行傳輸時能夠穩定機組電壓，保證并行機組的高效運行；防止在機組在同步傳輸時出現磁頻共振的現象。

4 電子技術在發電、輸電、配電以及節能中的應用

4.1 電子技術在發電中的應用

發電機組對于整個電力系統的發電而言起著關鍵性作用，而電子技術應用于發電環節就是通過改變發電機組設備在開機狀態下的性能實現改善發電過程中的有效控制。

4.1.1 大型發動機的靜止勵磁控制

電子技術能夠實現大型發動機的靜止勵磁控制效應，實現發動機的高效運行目標。

4.1.2 變速恒頻勵磁

當前，風力發電和水力發電是最主要的兩種發電模式，同樣的配備風力發電機和水力發電機，風力發電機的發電功率受到風速的影響較大，而水力發電則受到水流的壓力和水量大小影響，而電子技術在風力發電和水力發電中的應用能夠隨時改變發電機的自勵磁電流頻率，保證發電機輸出頻率的穩定，實現最大有效輸出功率，從而不斷提升發電機的發電效率。

4.1.3 風機中水泵調頻調速

在使用電子技術服務于發電之前，很多發電廠的風機水泵實際的工作效率比較低，這樣不僅會造成能源的浪費，也不利于發電廠的工作效率和直接經濟效益的提升，利用電子技術后，可以通過高壓變壓器來調節風機水泵的頻率和運行速度，大大提升風機水泵的工作效率。

4.1.4 太陽能發電控制

隨著地球一次性資源能源的不斷減少，太陽能作為清潔能源得到越來越廣泛的利用，利用太陽能資源進行發電不僅環保，且成本更低。而將電子技術應用于太陽能發電中，就是通過逆變器將直流電轉化為交流電，實現高效的發電目標。

4.2 電子技術在輸電中的應用

4.2.1 柔性交流輸電

柔性交流輸電系統（FACTS ）可以創造性地解決一些對電網傳播要求最苛刻的問題，這些新的分布式解決方案有巨大的潛力，能夠幫助糾正像局部電壓暫降，功率因數波動和閃爍等問題。

4.2.2 高壓直流輸電

直流輸電技術應用于電力系統始于20世紀九十年代，隨著電子科學技術的不斷發展，最新的高壓直流輸電技術已經不再局限于在輸電過程中使用換流變壓器，而更多的是使用可關變壓器。此外，利用高壓直流輸電技術也不僅僅局限于使用脈寬調制技術，對于那些輸電距離相對短的輸電目標，中型直流輸電更受歡迎。

4.3 電子技術在配電環境的應用

現階段，我國電力行業重點的配電環節發展目標是要提高供電的穩定性，不斷提升電力質量。電子技術在配電環節應用更多的是強調其對于電力用戶的技術支持。電力用戶通過使用電子技術，對交流輸出電系統進行完善，不斷實現電力供應的定性和電能質量，實現高效用電目標。

4.4 電子技術在節能方面的應用

近幾年，隨著可持續發展理念的逐步落實，中國節能環保事業風生水起，引起了全社會的廣泛關注。電子行業作為傳統的高能耗、高污染的行業之一，有責任通過技術研究改變以往粗放型的發展模式，為環保事業的發展貢獻一份力量，電力電子技術在目前的能源背景下，扮演著開源和節流兩個方面的角色。電子技術的研究是發展節能環保事業的重要手段，顯然，電子產品的技術含量越高，節能環保效果就越好，對于節能環保事業的發展就越有益。雖然電子行業屬于傳統行業，歷經了多年發展，但是過去的發展模式相對粗放，尊崇“以量取勝”，甚至出現了低價競爭的局面，不利于行業的可持續發展，對節能環保事業的發展造成了負面影響。現在，行業變革正在進行，所有從業者都應該認識到肩上所擔負的重要責任，加強技術研究，推進電子行業以及節能環保事業的共同發展。

5 結論

隨著分布式發電、儲能和可控負荷的規模化發展，大量電力電子裝置也隨之引入電網，對電網安全可靠運行提出了新的挑戰，電力電子技術及裝置在即插即用、微電網、能源互聯網、自主電力系統等技術發展中將發揮重要作用，如何有效組織電力電子裝置的高效運行、支撐能量流與信息流的高度融合、實現分布式發電與集中式發電的有效整合并最終實現清潔能源消納是當前關注的重點之一。

參考文獻

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作者簡介

邢敖（2001-），男，現為天津市寶坻區第一中學學生。研究方向關于電氣自動化方面。

作者單位

天津市寶坻區第一中學 河北省天津市 075000endprint