電力電子技術在配電網中的應用分析

孫邦伍

摘要：為了能夠滿足社會用電需求，提升供電質量和安全，應用電力電子技術是必然選擇。通過在配電網中大力推廣和應用電力電子技術，可以有效提升電網運行穩定性，提升輸電能力和輸電質量，為國民經濟持續增長提供更為堅實的支持和保障。文章就電力電子技術在配電網中的應用進行分析，從多種角度把握技術要點，提出合理的應對措施。

關鍵詞：電力電子技術；配電網；應用；輸電能力；靈活交流輸電技術

在電力市場競爭愈加激烈的背景下，電力企業提升輸電質量和穩定性顯得十分關鍵，直接關乎企業的長遠生存和發展。尤其是在當前信息時代背景下，越來越多先進信息技術、網絡技術、通信技術和自動化技術應用其中，在此基礎上，電力電子技術以其獨特的優勢被廣泛應用在配電網中，在提升電網輸電能力和系統穩定性的同時，可以為用戶提供更加優質的供電服務，創造更大的經濟效益和社會效益。由此看來，加強電力電子技術在配電網中的應用研宄十分關鍵，有助于推動我國電網朝著智能化、自動化和信息化方向發展，為國民經濟持續增長打下堅實的基礎和保障。

1 電力電子技術的發展分析

在社會進步和發展下，城市現代化建設進程逐漸加快，對于新時期的電網建設提出了更高的要求。電能作為社會生產生活有序開展的基礎保障，電力電子技術以其獨特的優勢被廣泛應用在配電網中，可以有效提升電網運行穩定性和輸電性能。尤其是在當前市場發展中，6kV/6kA的門級可關斷元件進入到人們視野，元件在具體施工中，功率可以高達10MW，在一定程度上促進了電力電子技術在配電網中的廣泛應用和推廣，意義十分深遠[1]。電力電子技術在電子芯片中的應用，可以有效提升電力集成技術水平，同時還可以有效減少配電網功率開關，提升電力信號信息檢測準確度和效率，促使系統具備自我診斷和保護功能，更為充分地發揮電力電子技術優勢，提升配電網輸電能力。現階段，電力電子技術在實際運行中，具有可靠性、穩定性的特點，在滿足電網建設和發展需要的同時，為社會生產生活提供更為堅實的保障和支持。

電力電子技術在電力系統中應用。現實性較強，電力電子的開關元件自身具有觸電點性能和高速開端特點，可以有效延長設備使用壽命，為人們帶來更加便捷和優質的服務[2]。同時，可以代替傳統機電保護裝置，有效提升系統的可靠性和穩定性，改善電力系統運行中存在的問題。更為關鍵的是，電力電子技術在實際應用中，可以在不影響現代網絡的基礎上，進一步和配電網整合在一起，加強對現代信息技術的控制，根據實際情況動態調整電力系統線路、功率和電壓，在提升配電網輸電能力的同時，盡可能降低電能的損耗，促使電力系統可以安全、穩定運行，為國民經濟持續增長做出更大的貢獻，意義十分深遠。

2 電力電子技術在配電網系統中應用

電力電子技術在配電網中應用，主要是為了應對用戶不斷增長的電能需求，在用電過程中可以實現連續供電，降低電壓波動，促使用戶在用電過程中可以有效避免干擾，如果電壓不穩定，可能會對用戶生活帶來十分深遠的影響。

2.1 補償器

2.1.1 串聯補償器

串聯裝置在實際應用中，可以有效降低系統運行負荷，是一種面向負荷的補償方式，可以有效改善電壓波動和不平衡高次諧波等問題對系統帶來的運行負荷。串聯裝置更多的是應用在特定負荷方面提供補償，負荷容量直接決定串聯裝置容量。配電系統中串聯同步補償器在實際應用中，最為典型的就是動態電壓恢復器。核心裝置為同步電壓源逆變器，通過對逆變器的控制可以產生同電網同步的三相交流電壓[3]。如果線路測電壓出現異常變化，逆變器輸出電壓可能出現不同程度上的變化，用于補償電壓差異，確保電壓敏感設備的電壓變化在可接受范圍內，設備可以安全穩定運行。與此同時，如果供電中斷，儲能裝置可以為補償器提供能量支持，持續為負荷輸送電力。

Siemens公司將此種產品投入到實踐運作中，可以有效消除電壓突降對于工廠生產帶來的影響，短期內即可回收投資成本。所以說，DVR技術在實際應用中效果較為可觀，值得廣泛推廣和應用。

2.1.2 并聯補償器

在并聯補償器中，作為一種面向系統的補償方式，并聯裝置容量除了由系統運行負荷決定以外，系統的容量同樣對其產生影響。在實踐中，更多的是用于降低負荷。其中最為典型的即是DSVC裝置，具體可以分為TCR和TSC兩種，其中TCR通過控制晶閘管開通可以有效改善流過電抗器電流性能，改變無功功率大小。TSC則是通過晶閘管開通和關斷來動態控制系統無功功率大小。

DSVC反應能力和自適應能力較為突出，配電網中應用DSVC可以有效降低用戶沖擊性負荷，實現無功快速補償，盡可能降低電網電壓突降影響到設備的安全穩定運行。與此同時，在電氣化鐵路中運用，主要是為了解決不對稱負載帶來的問題，降低負序電流對系統正常運行帶來的影響，還可以控制電壓波動問題，切實提升配電網輸電能力和輸電質量[4]。

2.1.3 串并聯補償器

為了能夠充分發揮串聯補償器和并聯補償器的優勢，可以將兩種補償器混合使用，充分發揮各自優勢，在面向系統的同時，面向負荷，確保系統的穩定運行。

2.2 有源濾波器

在配電網系統中，一般情況下，電力系統的電壓總諧波畸變率大概在2%?3%，在特殊情況下方會達到16%。有源濾波器則是借助電力電子技術抑制諧波的設備，經過不斷完善和創新，為APF在工業生產證廣泛應用提供了良好的條件。通過對電路將非線性負載電流進一步劃分為兩個部分，即諧波分量和基波分量兩種。輸入和負載諧波分量大小一致的補償電流，以此來有效改善非線性負載對于配電網正常運行帶來的影響[5]。較之無源濾波器而言，APF技術優勢十分突出，但是由于成本較高，所以尚未能在實踐中全面推廣和應用。當前較為常見的方法就是將有源濾波器與低次諧波的無源濾波器混合搭配使用，這樣不僅可以滿足降低非線性負載對于配電網穩定運行帶來的影響，還可以獲得更加可觀的性價比。伴隨著電力電子技術的不斷創新和發展，器件價格逐漸降低，相信在未來電力系統中必然可以廣泛應用APF，為電網建設和發展做出更大的貢獻。

2.3 固態開關技術

固態開關技術主要是借助晶閘管自身切換速度快和無觸點優勢，實現快速開關切換的無電弧投切。同時還可以降低器件發熱和操作過電壓，避免系統出現故障。

3 結語

綜上所述，在配電網建設和發展中，應用電力電子技術，可以有效提升電力系統運行效率和輸電能力，降低系統故障概率，推動電網信息化、自動化和智能化發展。

[參考文獻]

[1]吳俊勇.“智能電網綜述”技術講座一第四講：電力電子技術在智能電網中的應用[J].電力電子，2014（4）：67-70.

[2]逯志剛.淺談網絡化技術在配電網電力電子裝備互聯中的應用[J].中外企業家，2016（30）：95.

[3]張祥龍，周暉，肖智宏，等.電力電子變壓器在有源配電網無功優化中的應用[J].電力系統保護與控制，2017（4）：80-85.

[4]李軍.淺談電力自動化系統技術在配電網運行管理中的應用[J].河南科技，2013（15）：77.

[5]殷鵬.基于電力電子擾動技術的諧波阻抗測量在對地電容檢測中的應用研究[D].濟南：山東大學，2016.endprint