【摘要】隨著經(jīng)濟(jì)水平不斷提升，人們工作、生活都離不開電能的支持，用電需求不斷增加，因此對電力系統(tǒng)提出更高要求。電力電子技術(shù)已經(jīng)在電力系統(tǒng)得到有效運(yùn)用，通過電子電力技術(shù)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)提電力系統(tǒng)穩(wěn)定性，還提升了電力系統(tǒng)運(yùn)行效率，為后續(xù)電力系統(tǒng)發(fā)展提供強(qiáng)有力技術(shù)保證。電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中有難以取代的作用，本文就電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行分析。

【關(guān)鍵詞】電力電子技術(shù);　電力系統(tǒng);　應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，電子電力技術(shù)已經(jīng)逐漸發(fā)展成熟，并在電力系統(tǒng)中取得良好效果。電子電力技術(shù)不僅提升了電力系統(tǒng)穩(wěn)定性，還在根本上保證了電力系統(tǒng)運(yùn)行整體效果。電子電力系統(tǒng)在電力系統(tǒng)運(yùn)用中形成幾大類裝置，為推動(dòng)電力電子技術(shù)的深入運(yùn)用需對電子電力裝置的特點(diǎn)和性能進(jìn)行分析，推動(dòng)電子電力技術(shù)在電力系統(tǒng)中的發(fā)展。

1電力電子技術(shù)在發(fā)電環(huán)節(jié)應(yīng)用

電子電力技術(shù)在發(fā)電環(huán)節(jié)應(yīng)用的根本目的是改善電力系統(tǒng)發(fā)電環(huán)節(jié)設(shè)備運(yùn)行效率。電力系統(tǒng)發(fā)電環(huán)節(jié)設(shè)備主要包括各種型號發(fā)電機(jī)、發(fā)電用水泵及風(fēng)機(jī)、太陽能控制系統(tǒng)等。

1.1發(fā)電廠風(fēng)機(jī)水泵的變頻調(diào)速

發(fā)電廠約有一半的電力損耗來源于風(fēng)機(jī)水泵，由于風(fēng)機(jī)水泵運(yùn)行效率較低，因此其消耗大部分能量都被白白消耗。基于此必須降低風(fēng)機(jī)水泵的能量損耗，對其進(jìn)行自動(dòng)變頻，即在傳統(tǒng)發(fā)電廠風(fēng)機(jī)水泵無論是否需要其都是以額定功率工作。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變頻后會(huì)根據(jù)發(fā)電廠具體需求隨時(shí)控制風(fēng)機(jī)水泵消耗功率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的。當(dāng)前對發(fā)電廠風(fēng)機(jī)水泵實(shí)現(xiàn)變頻控制一般采用高壓或低壓變頻器，其中低壓變頻已經(jīng)發(fā)展成熟，市場上已經(jīng)由較多型號低壓變頻產(chǎn)品。高壓變頻仍舊處于發(fā)展中，一些高端技術(shù)問題仍有待克服。

1.2太陽能控制系統(tǒng)

太陽能是當(dāng)前運(yùn)用較為廣泛的清潔能源之一，在未來擁有廣泛用用前景，是未來能源重要構(gòu)成部分。對大功率太陽能發(fā)電系統(tǒng)而言，無論其構(gòu)成方式是并網(wǎng)還是獨(dú)立，都需要進(jìn)行交直流電轉(zhuǎn)換，因此往往在太陽能控制系統(tǒng)中加入逆變器，利用其強(qiáng)大追蹤功能實(shí)現(xiàn)對太陽能控制系統(tǒng)的控制工作。

1.3水力和風(fēng)力發(fā)電機(jī)的變速恒頻勵(lì)磁

水力發(fā)電機(jī)有效功率主要由水頭流量及其壓力決定，水力發(fā)電機(jī)組實(shí)際轉(zhuǎn)速隨著水頭的變化幅度發(fā)生相應(yīng)變化。風(fēng)力發(fā)電實(shí)際有效功率與風(fēng)俗間存在3次方正相關(guān)關(guān)系，若想提升風(fēng)力發(fā)電機(jī)組發(fā)電效率需對其進(jìn)行變速運(yùn)行。除此之外可對勵(lì)磁電流的頻率進(jìn)行調(diào)整，確保其實(shí)際輸出功率保持不變，實(shí)現(xiàn)這些控制技術(shù)的關(guān)鍵在于引進(jìn)變頻電源。

1.4對大型發(fā)電機(jī)的靜止勵(lì)磁進(jìn)行控制

當(dāng)前使用的靜止勵(lì)磁具有價(jià)格經(jīng)濟(jì)、結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，主要采用晶閘管整流自并勵(lì)方式展開工作，已經(jīng)被廣泛運(yùn)用于各大電力系統(tǒng)中。將電力電子技術(shù)運(yùn)用于大型發(fā)電機(jī)中，節(jié)省傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的勵(lì)磁機(jī)，以此實(shí)現(xiàn)快速調(diào)節(jié)目的，在此基礎(chǔ)上在大型發(fā)電集中引進(jìn)靜止勵(lì)磁更加有效，能夠獲得良好效果。

2電力電子技術(shù)在輸電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用

2.1輕型直流輸電和直流輸電技術(shù)

直流輸電具有控制簡單、調(diào)節(jié)靈活、輸電容量大、具有較強(qiáng)穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于海底電纜輸電以及遠(yuǎn)距離輸電過程中，若將直流電電壓提升至一定高度使之成為高壓進(jìn)行輸送將會(huì)在很大程度上降低電力運(yùn)輸過程損耗。隨著科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，直流電運(yùn)輸技術(shù)已經(jīng)得到飛速發(fā)展，目前已經(jīng)出出現(xiàn)輕型直流輸電技術(shù)，解決直流電運(yùn)輸過程中可能存在的問題，直流電運(yùn)輸已經(jīng)從傳統(tǒng)方式轉(zhuǎn)變?yōu)闊o交流電源的負(fù)荷點(diǎn)送電。輕型直流輸電在實(shí)現(xiàn)無源逆變時(shí)利用較為先進(jìn)的脈寬調(diào)制技術(shù)，并配以一些可關(guān)斷電力電子器件，實(shí)現(xiàn)直流電輸送突破。

2.2FACTS技術(shù)

FACTS技術(shù)是頭型交流電技術(shù)的簡稱，產(chǎn)生運(yùn)用于20實(shí)際80年代中后期，該項(xiàng)技術(shù)的主要優(yōu)勢是可實(shí)現(xiàn)對交流電實(shí)際輸電功率的有效控制，從根本上提升電力系統(tǒng)穩(wěn)定性，當(dāng)前FACTS技術(shù)主要功能是實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定電壓、控制電流、抑制故障、抑制諧波、暫態(tài)穩(wěn)定、無功補(bǔ)償?shù)龋壳耙呀?jīng)出現(xiàn)針具有以上功能的各項(xiàng)技術(shù)，并已經(jīng)被運(yùn)用于電力系統(tǒng)在。

3電力電子技術(shù)在配電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用

配電環(huán)節(jié)是電力系統(tǒng)重要組成部分，該階段主要問題是提升電能質(zhì)量，加強(qiáng)電力系統(tǒng)供電穩(wěn)定性。電力電子技術(shù)在配電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用就是針對配電環(huán)節(jié)存在的固有問題進(jìn)行針對性改善，提升電能質(zhì)量主要從兩方面展開，首先對各種異常瞬態(tài)的干擾和波動(dòng)進(jìn)行抑制，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)對頻率、電壓、諧波的實(shí)際需求。將電力電子技術(shù)運(yùn)用于配電系統(tǒng)時(shí)，人們將其稱作DFACTS技術(shù)，此處DFACTS技術(shù)主要是發(fā)展于傳統(tǒng)FACTS技術(shù)基礎(chǔ)上，兩種技術(shù)在功能上十分相近，基本原理類似，DFACTS技術(shù)主要功能有抑制負(fù)荷所產(chǎn)生的無功、諧波、不對稱、閃變、不平衡等。

4電力電子技術(shù)在節(jié)能環(huán)節(jié)中的應(yīng)用

4.1減少無功損耗，提高功率因素

電氣設(shè)備運(yùn)行過程中既消耗有功功率，又消耗無功功率，由此可見，無功功率在功能性方面與有工功率類似，因此無功電源和有功電源相似，提升無功功率工作效率能夠從根本上提升電能質(zhì)量。電力系統(tǒng)中減少無功損耗具有重要意義，倘若電力系統(tǒng)中無功電源未達(dá)到平衡將會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)電壓下降，并由此直接導(dǎo)致功率因數(shù)下降，設(shè)備因此遭受損壞，并可能出現(xiàn)更大范圍的停電事故，影響人們正常生活、生產(chǎn)，因此需增加無功補(bǔ)償設(shè)備設(shè)施，當(dāng)電力系統(tǒng)無功功率容量存在不足時(shí)便自動(dòng)補(bǔ)償，以此提升設(shè)備功率。

4.2變負(fù)荷電動(dòng)機(jī)調(diào)速運(yùn)行

電子電力技術(shù)在電力系統(tǒng)節(jié)能環(huán)節(jié)應(yīng)用主要包括變負(fù)荷電動(dòng)機(jī)的調(diào)速技術(shù)和電動(dòng)機(jī)本身技術(shù)的應(yīng)用。當(dāng)前我國水泵及變負(fù)荷風(fēng)機(jī)在我國電力系統(tǒng)中并不常見，國外在該方面應(yīng)用較為廣泛，使用，水泵及變負(fù)荷風(fēng)機(jī)進(jìn)行交流調(diào)速效果良好，能夠有效提升電力系統(tǒng)效率及進(jìn)度，節(jié)能效率可達(dá)百分之三十，其不足之處主要為應(yīng)用成本高，且在運(yùn)作過程中會(huì)造成一定環(huán)境污染。

5結(jié)語

電力電子技術(shù)已經(jīng)在電力系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用，為電力系統(tǒng)運(yùn)行發(fā)展提供強(qiáng)有力技術(shù)支持，電力電子技術(shù)目前已經(jīng)在發(fā)電環(huán)節(jié)、輸電環(huán)節(jié)、配電環(huán)節(jié)、變負(fù)荷電動(dòng)機(jī)調(diào)速運(yùn)行等方面進(jìn)行應(yīng)用研究，電力電子技術(shù)在未來必將取得更廣泛應(yīng)用。

作者:鄭璐 單位:國網(wǎng)河南許昌縣供電公司

參考文獻(xiàn)：

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