電工電子技術(shù)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用與探究

陳芳

銀川能源學(xué)院電力學(xué)院 寧夏銀川 750105

石油是工業(yè)的血液，電力則是現(xiàn)代各類產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)，國民經(jīng)濟(jì)的命脈，關(guān)系著社會(huì)的穩(wěn)定和人民的安居樂業(yè)。隨著社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，國家電網(wǎng)的城市建設(shè)也日益加快。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的發(fā)展讓人類步入嶄新的時(shí)代——信息時(shí)代，電子智能化是信息時(shí)代的標(biāo)志之一。電子智能化就是賦予電子技術(shù)具有類似人的智能，滿足人性化的需求。讓電子技術(shù)在方方面面滿足人們對(duì)生活的需要，作為人民生產(chǎn)生活保障的重要支柱產(chǎn)業(yè)——電力企業(yè)更應(yīng)積極應(yīng)用電工電子技術(shù)，為人民的生產(chǎn)生活提供安全、平穩(wěn)的保障。

一、電工電子技術(shù)內(nèi)涵簡(jiǎn)述

電工電子技術(shù)是傳統(tǒng)電工技術(shù)融合現(xiàn)代電子信息技術(shù)，以傳統(tǒng)的電工技術(shù)為基礎(chǔ)，進(jìn)行一定開發(fā)創(chuàng)新形成的新型應(yīng)用技術(shù)，是電工技術(shù)從全方位、多角度融合的電子技術(shù)，是時(shí)代進(jìn)步發(fā)展的需求。通過電子信息化和機(jī)械智能化的結(jié)合，讓電工電子可以代替人工在復(fù)雜危險(xiǎn)的環(huán)境中進(jìn)行運(yùn)用，可以使電力系統(tǒng)延伸至復(fù)雜危險(xiǎn)的環(huán)境中，讓電力資源更好為社會(huì)服務(wù)，電工電子技術(shù)在電力系統(tǒng)發(fā)展的過程中，具有越來越重要的作用，讓我國電力系統(tǒng)更加完善，效率更高，技術(shù)手段更加多樣化，給電力系統(tǒng)的發(fā)展帶來更加廣闊的發(fā)展前景。

二、電工電子技術(shù)的基本特征

電工電子技術(shù)越來越得到眾多電力行業(yè)的青睞，必然有其獨(dú)有的特征和優(yōu)勢(shì)。

(一)電工電子技術(shù)的集成化特點(diǎn)

集成化電工電子技術(shù)在電子技術(shù)領(lǐng)域取得的成就改變整個(gè)世界、改變著人們的生產(chǎn)和生活。智能機(jī)的出現(xiàn)，有人形容是第四次工業(yè)革命，從側(cè)面顯示了智能化、集成化的重要性。說到集成化，人們想到的便是芯片技術(shù)，高度集成的芯片，相當(dāng)于電子設(shè)備的大腦，對(duì)電力領(lǐng)域帶來巨大影響和改變，各種單元器件通過相應(yīng)地串并聯(lián)，集中在一個(gè)很小封裝中，可以實(shí)現(xiàn)很多人性化的功能。電力行業(yè)引入電工電子技術(shù)的智能化主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：(1)主電路是高壓電路，通過電工電子技術(shù)用低壓電路控制高壓電路，方便快捷，對(duì)電工人員身體有較大安全保護(hù)。(2)主電路溫度較高，通過電工電子技術(shù)用低溫電路控制高溫電路，一是減少能耗，二是保證電工人員的人身安全。(3)主電路會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)感應(yīng)電壓和感應(yīng)電流，產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁干擾。運(yùn)用集成電子元件，減少強(qiáng)流或強(qiáng)磁干擾與影響，根據(jù)實(shí)際需要，電子集成化又促進(jìn)相應(yīng)控制技術(shù)、材料技術(shù)、封裝技術(shù)的發(fā)展以及電路的設(shè)計(jì)與拓?fù)洹?/p>

(二)全自動(dòng)或半自動(dòng)控制的特點(diǎn)

利用電工電子技術(shù)進(jìn)行全自動(dòng)或半自動(dòng)控制電力系統(tǒng)，一方面是簡(jiǎn)單、易用、安全；另一方面是方便、高效。如有些單位設(shè)置了兩套供電設(shè)備，當(dāng)其中一路供電線路出現(xiàn)問題或故障時(shí)，在0.2～0.3秒之內(nèi)，配電設(shè)備自動(dòng)將供電線路切換到另一路，在不知不覺中完成了電路的轉(zhuǎn)換，保證了工作的持續(xù)性和安全性，不會(huì)因突然斷電，數(shù)據(jù)因沒有來得及存儲(chǔ)而丟失的情況。

(三)電工電子技術(shù)的高頻化特點(diǎn)

電子芯片的高度集成化，決定電子設(shè)備的高頻化特點(diǎn)。電器元件的集成化，提高電子元器件的工作速度。可以達(dá)到幾百千赫以上，電工電子根據(jù)工作需要變換不同技術(shù)和器件，設(shè)計(jì)提升到相應(yīng)的頻率，減少電能損耗率。還需要電子軟件技術(shù)開發(fā)，運(yùn)用軟件進(jìn)行操作，減少機(jī)械磨損，提高電器元件的使用壽命。

(四)電工電子技術(shù)的可持續(xù)化的特點(diǎn)

傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)多采用火力發(fā)電，需要消耗大量煤炭資源，對(duì)環(huán)境污染較嚴(yán)重，不符合綠色可持續(xù)發(fā)展的理念，應(yīng)用電工電子技術(shù)后，可以減少火力發(fā)電，提升水力、風(fēng)力和太陽能發(fā)電的穩(wěn)定性，通過電工電子技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)電力進(jìn)行改造，提高人們的環(huán)保意識(shí)，讓自然生態(tài)環(huán)境得以恢復(fù)，人類得以可持續(xù)發(fā)展。電工電子遠(yuǎn)程操控，讓用戶在安全用電方面進(jìn)一步得到保障，減少生命財(cái)產(chǎn)的損失。

三、電工電子技術(shù)的意義

電力行業(yè)不僅關(guān)系到人們生活，而且也是企業(yè)生產(chǎn)提供平穩(wěn)的動(dòng)力資源的重要保障。持續(xù)不斷地發(fā)展現(xiàn)代電工電子技術(shù)，將電力系統(tǒng)組成網(wǎng)絡(luò)，做到智能化管理，如將某一區(qū)域過剩的電能智能化地自動(dòng)輸入電能消耗較多的區(qū)域，更好地保障了社會(huì)的生產(chǎn)與生活水平，提高電力系統(tǒng)聲望，進(jìn)而提升電力系統(tǒng)的收益保障電力系統(tǒng)智能化不斷得到提升與改進(jìn)，促進(jìn)智能化所占比重越來越大。減輕電力職工的工作量，創(chuàng)造安全的工作環(huán)境。電子智能化必然會(huì)受到越來越多的重視與關(guān)注，在相關(guān)資金和政策支持下，進(jìn)一步推動(dòng)電力系統(tǒng)更加完善，也是成為現(xiàn)階段電力系統(tǒng)進(jìn)入現(xiàn)代化電工電子技術(shù)管理的關(guān)鍵。電工電子技術(shù)與機(jī)械技術(shù)、“互聯(lián)網(wǎng)+”的融合，推動(dòng)電力系統(tǒng)的進(jìn)步，為電力系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)創(chuàng)造了技術(shù)條件。

四、電工電子技術(shù)在電力系統(tǒng)的作用與重要性

將電工電子技術(shù)應(yīng)用在電力系統(tǒng)中，具有積極的時(shí)代意義，主要體現(xiàn)為：提升了安全用電的保障和使用效率。在發(fā)電機(jī)組和輸送線路的維護(hù)上以及安全用電方面節(jié)省了大量人力和物力，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)階段的效益最大化。有利于國家資源最合理的分配和機(jī)電一體化的快速發(fā)展，為我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展提供應(yīng)有的助力。提升電工人員職業(yè)素質(zhì)水平和技術(shù)水平，進(jìn)一步提升電力企業(yè)對(duì)人才培訓(xùn)的質(zhì)量，更好地保證電力企業(yè)健康穩(wěn)定的運(yùn)行，為社會(huì)生產(chǎn)、生活提供最好的保障。通過智能化，電力企業(yè)的實(shí)踐又得到完善與提高，促進(jìn)了信息技術(shù)和電工技術(shù)共同進(jìn)步、共同發(fā)展，進(jìn)一步保證電力企業(yè)運(yùn)行效率。

(一)有利于合理優(yōu)化分配電能

電力系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，如果電力系統(tǒng)的運(yùn)行受到影響，那么企業(yè)的生產(chǎn)、人民的生活也會(huì)不正常。為了確保電力系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)穩(wěn)定，需要將當(dāng)前所有有利于電力系統(tǒng)發(fā)展的各種資源進(jìn)行整合和優(yōu)化，既保證資源的合理分配，又不會(huì)造成相關(guān)資源的浪費(fèi)。運(yùn)用電工電子的智能化，既能實(shí)現(xiàn)電力的有效合理分配，又能節(jié)省大量的人工和時(shí)間。通過計(jì)算網(wǎng)絡(luò)、大數(shù)據(jù)的處理，可以有效地了解各個(gè)季節(jié)、時(shí)期各地用電量，配電情況是否合理，然后通過計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行模擬，設(shè)計(jì)出最優(yōu)化的電路，再根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行電能的分配和相關(guān)資源的使用。確保電力系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)可以順利地落實(shí)，能夠保持一個(gè)良好的關(guān)系，讓各類電力資源發(fā)揮出各自的最大優(yōu)勢(shì)，避免因?yàn)闆]有正確分配存在的各種資源，造成一邊電量過剩，一邊電量不足的情況，最重要的是給電力系統(tǒng)提供更加可靠的工作保障和工作依據(jù)。

(二)有利于機(jī)電一體化目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)

機(jī)電一體化可以顯著提升機(jī)械效率，這是有目共睹的，雖然增加了一些生產(chǎn)成本，但電力設(shè)備越來越小巧化、功能卻越來越集成化。一塊簡(jiǎn)單的萬用表，不僅可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)意義上的功能，更增加電筆功能、斷線蜂鳴功能，還可以測(cè)量二極管、三極管、hFE測(cè)試功能，從這個(gè)意義上來說，減少了購置數(shù)量和購置成本。機(jī)電智能一體化是人類進(jìn)入信息時(shí)代和電子技術(shù)的日新月異帶來的機(jī)電行業(yè)未來發(fā)展趨勢(shì)，它隨著電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代水漲船高，滿足人性化的需求，在電力系統(tǒng)中發(fā)揮出越來越多的作用。如北方冬天利用無人機(jī)為電線除冰，如果距離近，無人機(jī)自動(dòng)智能除冰；如果距離遠(yuǎn)，由人工操控?zé)o人機(jī)除冰，便是機(jī)電一體化應(yīng)用最好的證明。

(三)有利于電子技術(shù)智能化普及與使用

隨著我國改革的不斷深入，社會(huì)企業(yè)的改革也在如火如荼的進(jìn)行，國家電力企業(yè)也順應(yīng)時(shí)事不斷深入改革和應(yīng)用日益涌現(xiàn)的新技術(shù)，讓機(jī)電設(shè)備變得越來越小巧，既能減少機(jī)電設(shè)備對(duì)電能資源的消耗，又能保證環(huán)境的綠色發(fā)展。機(jī)電設(shè)備走的是小巧化路線，但機(jī)電設(shè)備的功能卻是越來越齊全化、人性化。電力設(shè)備不斷引用新設(shè)備，第一可以提升電力企業(yè)的社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)力，第二可以提升企業(yè)的社會(huì)效率與經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)可以保證電力企業(yè)的自身站在時(shí)代的前列，成為時(shí)代的楷模。不斷加大投資研發(fā)，提升電工電子技術(shù)的分析與應(yīng)用，進(jìn)一步確保電力系統(tǒng)保持在良好的運(yùn)行狀態(tài)，滿足國民生產(chǎn)、生活的需要。

五、電工電子技術(shù)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用

電力企業(yè)核心技術(shù)主要應(yīng)用于發(fā)電機(jī)組、輸電線路以及配電設(shè)備幾個(gè)方面。電工電子技術(shù)提升了電力企業(yè)的穩(wěn)定、降損及綠色環(huán)保，保證下游用戶的電能使用質(zhì)量。

(一)電工電子技術(shù)在發(fā)電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用

電力企業(yè)的發(fā)電機(jī)組采用新的電工電子技術(shù)，有利于隨時(shí)監(jiān)控發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行情況，減少故障發(fā)生率，提升發(fā)電機(jī)組的發(fā)電功率，如運(yùn)用新電子技術(shù)設(shè)備來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的靜止勵(lì)磁，減少功率的流失，提升發(fā)電效率，運(yùn)用大自然的太陽能、水能和風(fēng)能進(jìn)行綠色發(fā)電。利用水力發(fā)電，通過應(yīng)用功能齊全小巧的電子設(shè)備進(jìn)行變速恒頻勵(lì)磁來改變水流量、水壓以及水位等對(duì)發(fā)電機(jī)組帶來的影響。利用風(fēng)力發(fā)電時(shí)，運(yùn)用新型機(jī)電設(shè)備保證發(fā)電機(jī)組的自傳速和電流頻率一致性，提升風(fēng)力發(fā)電效率與平穩(wěn)性，讓變頻電源得到最優(yōu)效果，給用電企業(yè)提供穩(wěn)定的電力能量。既可以保證企業(yè)生產(chǎn)的平穩(wěn)性，又可以提高設(shè)備的使用壽命。太陽能取之不盡，運(yùn)用大功率機(jī)電設(shè)備進(jìn)行電流轉(zhuǎn)換，可以讓太陽能資源最大限度的轉(zhuǎn)化為電能，為人類的生產(chǎn)、生活提供能源力量。

(二)電工電子技術(shù)在輸電環(huán)節(jié)的應(yīng)用

電工電子技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)的輸送環(huán)節(jié)，可以實(shí)現(xiàn)高壓傳送，減少電能的自然損耗。利用最新電子設(shè)備可以將發(fā)電機(jī)組發(fā)出的中高壓交流電轉(zhuǎn)化為高壓交流電或高壓直流電，利用最新電子設(shè)備將高壓直流或交流電向下游輸電，可以減少下游用戶使用變壓器的數(shù)量，增強(qiáng)了下游用戶電器的移動(dòng)能力，降低用戶的用電成本，增加了下游用戶的資金流轉(zhuǎn)，成為其他社會(huì)企業(yè)的表率。電工電子融合機(jī)械控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)柔性交流輸電力量，并且最大限度地減少電能的損失，讓電流的輸送變得更加安全和穩(wěn)定。運(yùn)用電工電子技術(shù)的晶體管功效可以補(bǔ)償靜止無功補(bǔ)償器，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的機(jī)械電器開關(guān)在運(yùn)行過程中有損耗，這樣可以減少輸電成本和保證電力系統(tǒng)的安全，使用電工電子技術(shù)可以精準(zhǔn)、智能地控制電器，減少功率的損耗，讓電力輸送變得更加簡(jiǎn)單和有效。

(三)電工電子技術(shù)在配電環(huán)節(jié)的應(yīng)用

電工電子技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)的配電環(huán)節(jié)，可以改善傳統(tǒng)設(shè)備因自身功能的缺陷而造成的用電影響。如傳統(tǒng)的變壓器因體型較大使用不便，易產(chǎn)生污染。電工電子技術(shù)的應(yīng)用，不僅克服了傳統(tǒng)工頻配電系統(tǒng)變壓器的缺點(diǎn)，同時(shí)讓電能的轉(zhuǎn)化和利用得到最大化發(fā)揮，優(yōu)勢(shì)非常明顯，在改善電能的質(zhì)量方面有極大的作用，使得電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行得到有效保證。此外，配電環(huán)節(jié)中電工電子技術(shù)的應(yīng)用，還能夠?qū)χC波進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，全面提升配電水平。借助電工電子技術(shù)的使用，優(yōu)化整個(gè)電力系統(tǒng)，有效保障電力系統(tǒng)的科學(xué)性、穩(wěn)定性和安全性，確保電力系統(tǒng)的良好運(yùn)作。

(四)靜止勵(lì)磁技術(shù)的應(yīng)用

在電力系統(tǒng)中有著至關(guān)重要作用的靜止勵(lì)磁技術(shù)，是一種全新的非線性電工電子技術(shù)。大型的電力企業(yè)應(yīng)用的最新靜止勵(lì)磁技術(shù)，對(duì)電力企業(yè)的發(fā)電機(jī)組影響尤為重要，特別是在可靠性、安全性方面，傳統(tǒng)的靜止勵(lì)磁技術(shù)與之相比，有著無法比擬的優(yōu)越性，也是電力企業(yè)未來保證健康長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的保證。運(yùn)用先進(jìn)的電工電子技術(shù)替換陳舊電器設(shè)備，不斷優(yōu)化和提升電力企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的更新?lián)Q代，在電力系統(tǒng)的發(fā)電環(huán)節(jié)中，通過放大器、整流器以及濾波電路，設(shè)計(jì)主電路和調(diào)節(jié)電路兩個(gè)部分。運(yùn)用電子電工的可靠性、穩(wěn)定性的強(qiáng)大功能，運(yùn)用主電路和調(diào)節(jié)電路輔助、保證在電力企業(yè)正常運(yùn)營。大型電力企業(yè)應(yīng)用靜止勵(lì)磁技術(shù)既可以降低傳統(tǒng)的電力企業(yè)的運(yùn)營成本，又可以提升電力企業(yè)的發(fā)展速度，這是值得肯定和推廣的。

(五)電工電子技術(shù)在電力系統(tǒng)節(jié)能環(huán)節(jié)的應(yīng)用

節(jié)能減排是國家提出的保證社會(huì)發(fā)展的長(zhǎng)治久安戰(zhàn)略，完成“綠水青山才是金山銀山”的綠色生態(tài)理念，讓電力企業(yè)助力綠色低碳生活。電力是社會(huì)生產(chǎn)力的重要載體，是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展增長(zhǎng)的因素與命脈，同樣是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，也是關(guān)系到千家萬戶，關(guān)系著交通網(wǎng)絡(luò)順利通暢運(yùn)行，與整個(gè)社會(huì)和每一個(gè)人都息息相關(guān)。提升發(fā)電機(jī)組的性能和電能節(jié)約的能力，減少能源的消耗。各個(gè)電廠要根據(jù)自己的實(shí)際情況進(jìn)行必要的可行性研究，然后有的放矢地進(jìn)行配置，適應(yīng)當(dāng)?shù)匦蝿?shì)發(fā)展的需要，減少功率和能源的損耗，迎接新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇，發(fā)揮自我最大的潛能，讓電力企業(yè)發(fā)電效率得到最大化，不斷促進(jìn)電力企業(yè)增加更多的財(cái)力和物力，改進(jìn)電力企業(yè)的薄弱環(huán)節(jié)，減少工作失誤，發(fā)揮電力企業(yè)承上啟下的功能。促進(jìn)電力企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營與建設(shè)，提升電力企業(yè)隊(duì)伍的整體素質(zhì)和職業(yè)的戰(zhàn)斗力。電力設(shè)施是電力出產(chǎn)的承載體，是社會(huì)經(jīng)濟(jì)的命根子，運(yùn)用新的電工技術(shù)，精準(zhǔn)研究、計(jì)算，控制線損，降低污染危害，保證國民財(cái)產(chǎn)安全。電力對(duì)社會(huì)穩(wěn)定、國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展都有特定的現(xiàn)實(shí)意義，電力企業(yè)要從經(jīng)濟(jì)大局出發(fā)，以對(duì)人民群眾安全高度負(fù)責(zé)的精神，運(yùn)用最新電工電子技術(shù)確保電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，為社會(huì)企業(yè)提供最可靠的電力保障。

結(jié)語

如今，在國家經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)日新月異的萬物互聯(lián)時(shí)代，離不開電力的強(qiáng)大支持。沒有電力，互聯(lián)網(wǎng)和所有的電子設(shè)備都會(huì)失去所有的功能。我們的生活狀態(tài)，就會(huì)是手機(jī)、電腦都將成為擺設(shè)；火車、飛機(jī)等許多交通工具將不能運(yùn)行；家用電器、生活用水都會(huì)受到影響。新型電工電子技術(shù)的應(yīng)用讓電力企業(yè)有了強(qiáng)有力的發(fā)展支持基礎(chǔ)，電工電子技術(shù)應(yīng)用于電力企業(yè)系統(tǒng)中，有利于機(jī)電一體化的發(fā)展，提升電能使用水平，還有利于電工電子智能的運(yùn)用發(fā)展。有效地解決了傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中遇到的難以解決的問題，讓電力企業(yè)系統(tǒng)從各個(gè)階段、各個(gè)環(huán)節(jié)上都能做到綠色環(huán)保、節(jié)能止損，保證了電力企業(yè)安全平穩(wěn)生產(chǎn)，促進(jìn)了電力系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。