(甘肃省庆阳市庆阳职业技术学院甘肃省庆阳市745000)
摘要:电力电子技术将电力与电子相结合,拉近了与人们日常生活的联系。电力电子技术在新设备的帮助下在电力系统中占据了一席之地,不仅让电力系统的运转更加稳定,还对系统中的装置功能给予了保护,让电力系统的整体运行效果得到了重要的保障,也让电力电子技术成为对我国电力系统提供帮助的重要手段。基于此,本文对电力电子技术在电力系统中的应用进行分析。
关键词:电力电子技术;电力系统;应用
电力电子技术是一项融合了电力技术和电子技术的新型技术,给人们的生产生活和对电力系统的开发利用提供了方便。电力电子技术作为一个集专业性、综合性和系统性为一体的技术性平台,在电力系统中的应用范围和深度得到不断加强,不仅提升了电力系统运行的安全性、稳定性和工作效率,也有效降低了电网公司的管理成本和工作难度。尤其是近年来各种科技含量更高的新型材料和电子结构元件不断问世以及计算机技术的发展,为电力系统的性能优化和技术革新创造了平台,也为管理者科学决策和计划编制提供了依据。全面的数据信息收集和处理实现了对电力系统运行的实时监控和管理,提高了电力系统相关资源的合理利用与优化配置,使得新型机电一体化目标得以实现,电力功率的控制更加精确,后期管理维护的难度和成本不断降低,并促进了电力系统向智能化方向发展。
1电力电子技术的发展
电力电子技术主要包括电力电子电路的发展运用以及器件的制造技术两个方面,电力电子器件的发展经历了初期的第一代电力电子器件也就是半控型到中期的第二代电力电子器件即全控型到后期的第三代电力电子器件也就是复合型;把功率器件、保护电路以及控制等有机的结合到一起,构成了功率的集成电力,这也是电力电子技术发展的一个未来发展趋势。
整流电路是电力电子电路中应用非常广泛的一种电路,在20世纪80年代后期对于逆变电路的需求也变得越来越广泛,但是前者还是占据着非常关键的地位。PWM控制对于推动电力电子技术的发展起到了非常关键的推动作用,另外其他的一些控制方式比如瞬时无功功率控制、旋转坐标变换的矢量控制、神经元控制以及模糊控制等都将电力电子系统的发展推向了一个新的阶段。
2电力电子技术在电力系统中的应用
2.1电力电子技术在发电中的应用
电力电子技术在发电环节中最重要的就是保证发电环节中设备运行的稳定。现在的许多发电厂机水泵的运行过程耗电量很大,运行的效率也不高,假如将机水泵的调频变速就能够让耗电量有所降低,这样工作效率也能够因此升高,节能环保的目的也能够实现。电力电子技术就是对发电机组的控制以及变频调速进行调整。在调频的过程中最为主要的就是调频器,现阶段市面上的调频产品已经解决很多问题,利用相应的调频产品就能够对机水泵效率低小的问题进行调整。我国许多地区使用的是静止励磁系统,但是现在静止励磁系统中的励磁环节已经被电力电子技术取代,这是因为电力电子技术操作更加简单,让绿色生产的理念更为严格的贯彻到电力系统中。电力电子技术也让励磁机能够对自身进行调节,通过对自身高效的调节,就能够让工作效率提高。电力电子技术除了在励磁控制系统中有重要的作用外还能够对发电机组的励磁电流进行调整,这样就能够减少许多不可控因素对发电过程的影响。比如在水力发电过程中,单位时间内的流水量以及水压等都会对发电产生影响,风力发电以及火力发电也同样有许多类似的不可控影响,通过电力电子技术在发电过程中的应用,就能够让发电正常进行。
2.2输电环节的应用
近年来,我国电网运行稳定,主要得益于电力电子技术在高压输电系统中的广泛应用。
2.2.1高压直流输电技术
代表元件是晶闸管,具有输电容量大、稳定性好等优点,对促进电力系统的整体运行效率意义重大,尤其适用于远距离输电和海底电缆输电。其后出现的各种实效性较高的电力输送控制器,不仅降低了电力输送成本,也促进了电流交换设备性能的有效发挥。
2.2.2柔性交流输电技术
于上世纪八十年代起,此技术开始逐渐广泛的应用于各类输电线路中。其中,就以往的电力输送模式而言,由于其所应用的电力功率调控方式所具有的实效性较低,使其无法满足于电力系统中对电能的实际控制需求,不仅使得相应的投入成本大幅度提升,同时使得电能资源浪费现象出现的可能性有所增加。而通过对柔性交流输电技术的合理应用,可以使得输电过程中的投入成本以及电能消耗大幅度减少,究其原因为:柔性交流输电技术主要的依靠电力电子调控设备,合理调控相应电力系统中的各种参数,从而使得在进行具体的电能输送时,其中的各种电能功率可以得到科学的分配,对促进电力系统可靠性具有积极意义。
2.2.3静止无功补偿器
静止型的无功补偿装置已经被广泛的运用在改善电能质量、提高输电系统的稳定性以及对闪变的抑制等方面。灵活交流输电系统可以从本质上去解决以前交流电网智能依靠间接、缓慢以及不精确的设备进行控制的弊端,对改善电力系统的稳定性,提高传输效率起到了非常积极的推动作用。静止无功补偿装置主要包括TSC(晶闸管投切电容器)、TCR(晶闸管控制电抗器)以及TCSC(可控串联补偿装置)等。
2.3电力电子技术在节能中的应用
社会的不断进步,让人们对于资源的需求显著增高,社会资源的短缺也是显而易见的。因此能源节约技术对于全人类来说都是至关重要的,在电力系统中运用电力电子技术就能够对能源的利用效率得到大幅度提升,这样资源浪费现象就能够得到一定的遏制,与此同时也为社会的发展提供了更有利的条件。电力电子技术在节能中的应用就是在电气设备运行的过程中运用到电气节能,这样就能够让人们的生产发展提供更有力的保障。电力电子技术的发展不仅是企业的需求,对于家庭来说也是非常重要的,电力电子技术的推广,让人们家庭用电量减少,从而减少了家庭生活的成本,但是关于家庭用电的质量并没有降低反而有了显著的提升。现在我国的家用电器都有三级节能模式,一级节能模式的家用电器不仅花费的点亮少,还能够为人们的生活提供更优质的服务,这对人们的生活来说是非常有价值的存在。这一技术的运用并不局限与家用电器之中,航空、航天等与国民有密切联系的行业也同样能够运用这一技术,获得广阔的发展空间。
2.4配电环节的应用
电力电子技术在配电环节的应用,作用是确保配电系统能够输出高质量的电力,满足配电环节对频率、电压、谐波等要求,有效避免瞬态波动等问题的干扰。(1)用户电力技术:主要作用是确保配电系统的稳定性和安全性,以保证电力能源质量。(2)FACTS技术:主要作用是加强对电流、电压和功率的控制,以满足电能输送要求。随着人们对电力电子技术研究的进一步深入,FACTS技术和用户电力技术同步融合成为一种趋势,例如DFACTS技术的出现就是最好的证明。
结语:
想要使得整个电力系统的安全、平稳运行得到保障,就需要重视科学的应用电力电子技术。就现如今的电力电子技术的实际应用状况而言,由于其所具有的特殊性质使然,有效的促进了电力系统整体工作质量以及效率的提升。因此,就需要有关单位以及工作人员可以良好的明晰此项技术所具有的优势以及重要性意义,以使得电力系统得以取得更好的发展效果。
参考文献:
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[2]骆小明.试析电力电子技术在电力系统中的应用[J].科技展望,2016,26(28):101.