電工電子技術在電力系統中的應用

王 菲

（江蘇省鹽城技師學院，江蘇 鹽城 224000）

0 引言

隨著計算機技術的不斷完善，電工電子技術與電子計算機技術開始逐漸融合，從而提高兩者的應用價值，同時也讓電工電子技術在電力工程建設中產生更加重要的作用。電子信息技術與電子電工技術充分融合后，可將實際操控能力和電子研發能力充分結合，從而在電力系統的輸電、配電、發電等多個環節中產生巨大價值。將完善及發展后的電工電子技術融入電力系統中，可有效提高系統的運作效率，并推動我國電力工程的建設，為人們日常生活提供保障。

1 在輸電環節的應用

一方面，電工電子技術中的柔性交流電輸電技術是現代化綜合科技技術的結合體，實現了電力系統傳輸時的微電子通信、微處理等，這是一種對交流輸電的控制電工電子技術。在近幾年的試驗、投入、擴展中，柔性交流電輸電技術已經成為我國電力系統傳輸環節中必不可少的技術。基于柔性交流電輸電技術的裝置主要由可控串聯補償電容器（TCSC）、靜止無功補償（STACOM）等構成，其中晶閘管控制的串聯投切電容器（TSSC）也與靜止勵磁技術有一定關聯。基于靜止無功補償器（SBC）的調控裝置可以實現控制電網系統與分布是負荷的無功交換，將SBC應用到控制電網系統之中可以確保電網系統的線路損耗情況和運行的穩定。統一超流控制器（UPFC）包括了兩個功能單元，在輸電過程中，兩個變換器都能與同一組電容器連接，統一超流控制器（UPFC）的兩個功能單元與一組電容器組合成背靠背的形式，這樣就能有效地實現有關工人對電網系統的有效監控，電網在進行接入點操作的時候，能夠及時地反饋其做功情況。隨著世界最高等級電壓、容量最大的500 kV統一超流控制器（UPFC）在我國蘇州投入運營，標志著我國在柔性交流電輸電技術上取得了世界的領先[1]。

另一方面，直流輸電技術常常在長距離大規模電力系統輸電中運用，這種電工電子技術具有輸電操作簡單、安全性高、電力系統輸電穩定性高等優勢，同時對鋪設的環境要求也比較低，即便是在復雜的地理條件下，也能使用直流輸電技術進行長距離大規模的輸電，而且能夠保證輸電的性能。在電力系統輸電作業中運用直流輸電技術，可以大幅度降低支流變壓器的變壓頻率，電流轉換設備的一些性能，也在其頻率的減少中得到提升。目前，電工電子已經進一步代替了以往的電氣電力開關控制設備，為了加強輸電設備的準確性，更好地完成輸電工作就需要一套符合科學規范的輸電系統。

2 在配電階段的應用

智能化的電工電子技術的配電形式，能夠確保電力系統獲得更高的經濟效益，也能確保電力系統的平穩運行，電工電子技術在其中起到了保護配電設備當中電壓與電流的作用，即使在配電設備電壓與電流當中出現了不正常的運作現象，電工電子技術也能夠激活設備及時進行自我調節，有效避免用戶終端的用電設施不會遭到配電設備電流、電壓不穩定的損傷。配電環節是整個電力系統的末端，由于電力系統末端分支復雜，因此配電階段的工作內容也比較繁雜。配電系統直接與用戶中端的電力設備相連接，在一定程度上與用戶的生命財產安全有著緊密聯系，因此，電力企業要加強配電工作的重視程度，將智能化的電工技術應用到配電工作當中來。電力設備種類繁多，而且不同類型的接線方式也各有不同，這樣的差異使得電力系統的運行穩定性難以得到保障，會受到各個層面的影響。基于電工電子技術的配電工作需要做好對供電質量的控制，對于阻礙系統的波動要在給予反饋后自行排查，通過這樣預警加自我調整的方式確保電力系統能夠在用戶終端正常運轉。基于電工電子技術的配電環節可以有效地控制電壓等級，因此也能夠用電工電子技術實現對電力系統頻率的調節[2]。

采用電工電子技術與PC機信息技術相結合的模式，能夠采集電工電子設備運行參數，力系統運行參數會通過電工電子技術傳輸到主控平臺，實時接受監管。電力系統管理人員需要做好電子系統運行參數的紀錄，尤其是那些不穩定因素，和與正常參數不同的數據，需要電力系統管理人員的著重關注。要根據實際情況，及時調整電子系統配網結構與電力系統運行負荷指標。基于電工電子技術的配電工作能夠更好地優化電力配電系統，提高電能質量。

3 在發電環節的應用

設備是電力系統必不可少的組成部分，設備是電力系統發揮自身作用的平臺，而電力系統則是讓設備正常運行到預定狀態的不可或缺的因素，電力系統發電需要使用到的設備是多種多樣的，因此在發電環節的應用中，需要根據不同設備的性能來對電力系統加以調試。傳統電力系統實現了技術上的創新，基于PC機技術的電工電子技術能夠打破傳統打工技術局限，充分發揮PC機自動化、電力電子信息化優勢。為了確保電力系統的正常運行，電工電子技術在其中強調了資源整合與優化的作用，可以實現電力系統的可持續發展。廣泛應用先進的電工電子技術可以讓電能合理優化，為了讓電力系統中的各個環節統籌規劃，需要利用電工電子技術將各環節緊密結合。要科學合理的應用電工電子技術，提高發電設備的工作效率，進一步實現節能減排的效果，并且能夠讓電力系統在競爭日益激烈的市場中占據主導地位。

傳統火力發電需要投入大量的風機水泵，維持火力發電設備的運行需要消耗大量的能源，投入風機水泵的能源占比總的發電設備耗能約為60%。傳統火力、水力發電收到電氣設備的限制，如果在風機水泵耗能的基礎上在添加合理的設備基礎損耗，其損耗率將會更大，因此火力、水力發電要想實現可持續發展戰略目標，就要首先解決能源消耗問題。想要實現發電量的最大化，就必須優化發電設備的性能，變頻調速技術是大部分風力發電與水力發電的核心電工電子技術。這種電工電子技術更常用于水力發電與電力發電，通過動態調節風機、水泵等主要耗能設備，一方面讓主要耗能設備能夠滿足發電箱體對電源、功率消耗的要求，另一方面，全程的自動化調整也能夠在很大程度上減少了多余能源的消耗。將變頻調速技術與水泵、風機等設備結合后，改造后的設備相比于原來未經改造的設備的耗能效果降低了35%左右[3]。因此，基于變頻調速技術的發電設備能夠改善傳統設備的高負荷運作狀態，在一定程度上提高了發電設備的節能效果。

綜上所述，將電工電子技術有效融入電力系統，可提高電力系統負荷的轉動速度，從而提高電能轉換的速率和質量。電工電子技術于電力系統而言是非常重要的核心技術，不管在發電環節，配電環節還是在輸電環節都產生非常重要的作用。因此電力企業需重點研究電工電子技術通過完善該技術的核心質量，整體提高其在未來建設電力系統中的價值。