電路系統中電力電子技術的應用分析

摘 要：隨著電子技術的不斷發展，其應用領域也在逐步擴大。近些年來，電子技術逐漸應用于電路系統中，使得電路系統運行更加安全和穩定，促使電力系統飛速發展。基于此，本文通過對電路系統中應用電力電子技術的優勢進行分析，從發電環節、輸電環節、配電環節、節能環節等方面論述了電路系統中電力電子技術的具體應用。

關鍵詞：電路系統；電力電子技術；發電環節

隨著社會經濟的不斷發展，人們的生活水平不斷提高，對電力需求也日益增長，為電路系統帶來了非常大的壓力。而電子技術在電路系統中應用過程中，通過使用最為基本的器件控制電力系統，實現以最低的成本完成最困難的任務。這些電子器件具有損耗低、容量小、重量小以及體積小等特點，非常方面使用。同時在后期維護時，也非常方便，為電路系統的安全性和穩定性提供保障。

1 電路系統中應用電力電子技術的優勢

電路電子技術應用于電路系統之后，其主要優勢體現在以下幾方面：1）優化電能源。電路系統在正常運行過程中，為人們日常生產活動以及生活提供電力，在此過程中，其能源消耗量非常大。而電力電子技術的應用，通過各種技術手段有效轉化為電力能源，從而將能源消耗降至最低。除此之外，在應用過程中，利用顯示器將電路系統中的各種數據以及其運行狀況等實時顯示出來，這樣對于后期維護和調節是非常有利的。2）有利于電路系統更新。在應用電子技術時，系統運行效果會得以全面提升，為電路系統安全和穩定運行提供強有力的保障。同時，在電路系統長期運行過程中，更新電路系統是非常有必要的。由于電子技術中所應用的各種電子配件容量較小、重量較小、體積較小，在更新過程中，非常方便。除此之外，電子技術在應用時，主要是制造技術以及變流技術，在系統更新過程中，并不影響電路系統的正常工作，因此，電子技術的應用對系統更新有非常大的幫助。

2 電路系統中電力電子技術的應用

2.1 在發電中的應用

電路系統正常運行時，發電是最為重要的環節之一，在應用電子技術時，主要是針對發電設備。通過改善各個發電設備，使發電環節更加順暢。電子技術在發電中的應用主要從以下幾方面進行.：1）在靜止勵磁中的應用。靜止勵磁主要將發電機與勵磁變壓器相連，然后在勵磁變壓器下方連接一個勵磁調節器。這樣電路系統在投入運行之后，便會省去中間大量的慣性環節，其發電結構變得極其簡單。同時這樣連接也會使后期的維護和操作更加方便，而且可以隨時調節系統的運行速度。2）在風力和水利發電中的應用。對于風力發電來說，電子技術在其中送的應用主要是設定風速三次方與功率大小形成正比關系，這時，風車會按照風速的變化，捕捉最大的風能，利用變流技術將風能轉化成為電能，從而為發電機提供動力。對于水利發電來說，水利發電過程中，與水的流量和壓力有關，其中水的壓力會對機組轉速產生非常大的影響。將電子技術應用到其中之后，通過對勵磁轉子電流的頻率進行調整，使其形成一個恒頻勵磁，并與轉子轉速進行疊加，從而使發電機的發電效果達到最大[1]。

2.2 在輸電中的應用

電子技術在輸電環節中的應用時，主要體現在以下幾點：1）直流輸電技術的應用。在直流輸電過程中，主要涉及到不同頻率電路系統聯網、遠距離輸電以及海底電纜輸電等問題。直流輸電技術在輸電中應用時，首先，通過電子器件——晶閘管換流器對不同頻率電路系統聯網問題進行有效解決，這種器件具有靈活性高、穩定性好以及輸電容量大等優點，可以最大限度的改善電路系統的輸電效果。同時利用輕型輸電技術，通過將直流電的傳輸到沒有交流電源的負荷點處，然后利用脈寬調制技術進行無源逆變。具體應用方法為：以三相電流為基礎，將半空型器件、功率比較大的晶閘管以及有源逆變器已連接到輸電線路的首端和尾端。這樣可以形成一個三相橋并聯的變換器，進而高效完成輸電任務。2）柔性交流技術（FACTS）的應用。這項技術主要是針對交流輸電環節的，在應用過程中，通過使用現代計算機技術對電路發電系統中的相位、電位以及電阻等進行靈活控制與調節，使交流輸電更加順暢。這項技術在輸出過程中是無功的，且控制靈活方便，且使用的設備結構成本較低，結構相對簡單，大大提高和改善了電路系統的安全與穩定性[2]。

2.3 在配電中的應用

電子技術在電路系統配電環節應用時，主要體現在以下幾點：1）串聯補償器的應用，在應用串聯裝置時，通過對逆變器進行控制，使電路系統產生一個與電網同步進行的三相電壓。這個電壓的作用是：當電路測電壓存在異常現象時，逆變器電壓輸出方式會出現很大的差異。而三相交流電壓便是對這些電壓差異進行補償，使電力設備電壓值始終保持在可控范圍內，確保設備安全運行。2）并聯補償器的應用。并聯補償器在電路系統配電中的應用，主要是利用DSVC裝置。這種裝置可以分為兩種，其一是TCR；其二是TSC。TCR主要是通過對晶閘管開通進行控制，這樣可以極大的改善電抗器中流過的電流性能，并且將無功功率大小改變。而對于TSC來說，主要利用晶閘管的關斷和開通對電路系統中設備的無功功率大小進行動態控制，從而使配電環節更加順利。

2.4 在節能中的應用

現階段，能源緊缺是我國面臨的主要問題之一，因此，在電路系統中實現節能是非常重要的，而電子技術在其中的應用可以有效節約能源。電子技術在節能中的應用主要體現在：由于電路系統中電動機等設備在運行過程中，需要從電網中獲得無功功率，而電網中的無功功率會占據輸電線、變壓器以及發電機等大量的容量，使得有功功率不斷減少。而電子技術的應用主要是利用無功補償裝置，如有源濾波器。以這個裝置為負載，為設備提供所需無功功率，這樣在提高電路系統功率因數的同時，也提高了能源的利用率，從而達到節能的目的。

3 結論

綜上所述，電力電子技術為電力系統運行提供了技術支撐，保障電力系統不斷進步與發展。經過上文分析可得，電子技術在電路系統中的應用時，主要是利用各種體積小、重量輕的電子器件完成電路系統的配置，使電路系統的發電、輸電、配電以及節能等環節開展的更加順利。

參考文獻

[1]張速江.電路系統中電力電子技術的應用分析[J].山東工業技術，2018（08）：189.

[2]仲文祥.電力電子技術在電路系統中的應用分析及研究[J].電子制作，2017（24）：80-81+44.

作者簡介

楊明顯（1980-），男，河南省上蔡縣人，本科，講師，研究方向：電子技術應用。