具有儲能作用的電力變壓器研究

張海濱(勝利石油管理局勝利發(fā)電廠二期運(yùn)行部 山東東營 257000)

常規(guī)變壓器具有制造方便、性能穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，但是也存著很多缺點(diǎn)，例如傳統(tǒng)變壓器的體積大，能量的消耗高。而新型的電子變壓器不但具有傳統(tǒng)變壓器的特點(diǎn)，同時還能夠?qū)ψ儔浩鞴ぷ麟妷?、電流進(jìn)行有效控制。電子變壓器本身是、不具有儲能作用，本身也不具有儲能單元。所以電子變壓器不會在電壓中斷的條件下，對電壓進(jìn)行補(bǔ)充，也不能夠解決電壓下落較大的問題。隨著電力需求量的不斷增加，電力資源的調(diào)控和管理也越來越復(fù)雜。隨著復(fù)雜程度的不斷增加，傳統(tǒng)電網(wǎng)的缺陷就日益凸顯出來。隨著電網(wǎng)高峰時間段繼續(xù)增大，電力公司不得不投資新的發(fā)電和輸電設(shè)備。增加的發(fā)電和輸電設(shè)備只是為了解決用電高峰的問題，而在用電低峰時增加的設(shè)備就會閑置，這樣造成了電力系統(tǒng)工作效率低下。通過在電力電網(wǎng)系統(tǒng)中應(yīng)用電力儲能技術(shù)，可以充分的利用現(xiàn)有的電力設(shè)備，增加電力系統(tǒng)的工作效率，緩解由于用電高低峰的問題，帶來的輸電效率低下的問題。文章分析了電子變壓器特點(diǎn)和功能，研究了一種具有儲能作用的電子變壓器。

一、電子變壓器特點(diǎn)和功能分析

電子變壓器是一種利用電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)電力輸送和變換的電力設(shè)備，電力變壓器利用電磁感應(yīng)的基本原理，結(jié)合高頻電能技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)電流、電壓、電能的變換。電子變壓器除了能夠?qū)崿F(xiàn)電壓的變化和能量輸送的功能外，還能夠?qū)崿F(xiàn)電力參數(shù)的靈活快速調(diào)節(jié)。電子變壓器能夠?qū)崿F(xiàn)這些功能，主要是利用了電子變壓器的電子變換和控制技術(shù)，能夠進(jìn)行靈活的處理和控制，電子變壓器比傳統(tǒng)的變壓器可以更靈活穩(wěn)定的輸電，而且有效的解決了傳統(tǒng)變壓器的問題。電子變壓器和常規(guī)的變壓器相比，具有許多優(yōu)點(diǎn)。首先電子變壓器的重量小，占地面積也小。電子變壓器在工作過程中，冷卻可以用空氣，而不用傳統(tǒng)的油冷卻，這種方式成本低，安全性能好，而且維護(hù)起來也比較方便。電子變壓器輸出穩(wěn)定，可以保證電子變壓器輸出的電壓穩(wěn)定。電子變壓器還能夠提高電力輸送的質(zhì)量，實(shí)時的進(jìn)行電子參數(shù)的調(diào)節(jié)，電子變壓器的功率因數(shù)也可以實(shí)時調(diào)節(jié)。電子變壓器還具有斷路器的作用，較大功率的電器在遇到短路等故障后，電子變壓器可以在瞬時關(guān)閉。

此外電子變壓器還具有一些其他的作用，電子變壓器連到蓄電池，電子變壓器輸電的穩(wěn)定將會得到有效的提高。電子變壓器通過一定的設(shè)置，可以將輸電電流由兩相變成三相，或者將三相變成四相。電子變壓器的輸出電流可以是交流電也可以使直流電。通過對常規(guī)變壓器和電子電壓器的比較可以得到，電子變壓器在超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)、電壓電流不穩(wěn)定、電流缺相的條件，依然具有良好的工作性能，可以避免由于一側(cè)的性能不穩(wěn)定而導(dǎo)致另一側(cè)出現(xiàn)問題，所以電子變壓器具有廣闊的應(yīng)用前景。而且隨著大功率半導(dǎo)體技術(shù)的不斷推廣，給予了電子變壓器更廣闊的發(fā)展空間，電子變壓器會越來越凸顯自身的優(yōu)勢，提高我國電力輸送的效率，和電子輸送的控制水平。

二、具有儲能作用的電力變壓器

通過對電子變壓器結(jié)構(gòu)分析可得，電子變壓器的結(jié)構(gòu)分為三個部分，電力輸入部分，電力隔離部分和電力輸出部分，因此實(shí)際的電子變壓器不具有能量存儲功能。當(dāng)電子變壓器的電力輸入停止或者是電壓急劇降落時，會嚴(yán)重影響到電子變壓器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，文章將能量存儲結(jié)構(gòu)應(yīng)用到電子變壓器結(jié)構(gòu)中，在保證電子變壓器電力輸送和能量傳遞功能的前提下，還能夠應(yīng)對電力輸送出現(xiàn)故障等問題。具有儲能系統(tǒng)的電子變壓器電力輸出端，不僅和電子變壓器常規(guī)的直流輸出端相連接，同時還和系統(tǒng)的儲能結(jié)構(gòu)相連。電子變壓器和系統(tǒng)儲能結(jié)構(gòu)相連，系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)是電子變壓器和儲能結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)的儲能結(jié)構(gòu)主要包括轉(zhuǎn)換器和大容量電容。大容量電容和轉(zhuǎn)換器、電子變壓器的直流線路相連，儲能結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換器在工作過程中，當(dāng)電子變壓的直流線路電壓高于設(shè)定的值后，直流線路開始工作，為大容量充電。轉(zhuǎn)換器除了控制是否給大容量電容充電外，還能夠控制直流線路電流的大小。當(dāng)電子變壓器線路電壓發(fā)生降低時，大容量電容開始通過直流線路，為電子變壓器充電，大容量電容不斷的放電，保證了電子變壓器電壓的穩(wěn)定性。許多電力儲能裝置中，電子變壓器的直流端直接和大容量電容連接，在這種條件下，電子變壓器直流端的電壓值要和大容量電容的電壓值相同，而且系統(tǒng)不容易控制。具有轉(zhuǎn)換器的電子變壓器儲能結(jié)構(gòu)，更加的有效便捷，不但能夠使電子變壓器的直流端電壓升高，提高儲能大容量電容的電壓。而且大容量電容在充放電的過程中，會和連接的轉(zhuǎn)換器形成電感感應(yīng)作用，電感存在對于系統(tǒng)功能的發(fā)揮具有推動作用。電子變壓器的主要組成部分為高頻變壓器和電壓變換器，電壓變換器是電子變壓器重要的標(biāo)志裝備，電壓變換器的使用可以使電流信號得到靈活的變換。

結(jié)束語

電子變壓器是一種新型的電力系統(tǒng)變壓器，和常規(guī)的變壓器相比具有許多優(yōu)點(diǎn)。電子變壓器除了具有常規(guī)變壓器的變壓、輸送能量的功能，通過加入電子控制技術(shù)后，可以實(shí)現(xiàn)電壓器電壓等參數(shù)實(shí)時有效控制。電力變壓器利用電磁感應(yīng)的基本原理，結(jié)合高頻電能技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)電流、電壓、電能的變換。電子變壓器可以將輸電電流的兩相變成三相，或者將三相變成四相。電子變壓器的輸出電流可以是交流電也可以使直流電。電子變壓器和系統(tǒng)儲能結(jié)構(gòu)相連，系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)為電子變壓器和儲能結(jié)構(gòu)，儲能結(jié)構(gòu)由轉(zhuǎn)換器和大容量電容組成。轉(zhuǎn)換器除了控制是否給大容量電容充電外，還能夠控制直流線路電流的大小。通過研究推動了電子變壓器的發(fā)展。

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