探析電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

茍均

摘要：在電力系統(tǒng)的整體運行過程中，電子技術(shù)發(fā)揮著重要作用。電子技術(shù)的應(yīng)用，既可以促進(jìn)電力系統(tǒng)運行質(zhì)量的提升，還能夠為電力系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)提供技術(shù)保障，確保電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。因此，在整個電力系統(tǒng)中，電子技術(shù)的應(yīng)用尤為重要，對此我們要有充分理性的認(rèn)識。在日常電子技術(shù)的應(yīng)用過程中，為使電力系統(tǒng)運行效果更佳，也需不斷深入研究探討電子技術(shù)的自身特點和具體應(yīng)用。

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

電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛，在電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、配電三大環(huán)節(jié)中均有應(yīng)用，且發(fā)揮著重要作用。電子技術(shù)作為新能源發(fā)電的關(guān)鍵技術(shù)，對于新能源的開發(fā)利用和人們的生活均至關(guān)重要?？萍硷w速發(fā)展，在新技術(shù)支持下，新的結(jié)構(gòu)器件和材料也在不斷涌現(xiàn)，并被廣泛地應(yīng)用于人們生產(chǎn)生活中的方方面面，這使電力系統(tǒng)中電子技術(shù)的發(fā)展空間得以進(jìn)一步的拓展。本文從實際情況出發(fā)，針對性的分析概述了電子技術(shù)、電子技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域以及電子技術(shù)的具體應(yīng)用。

1電子技術(shù)

電子技術(shù)是一個以計算機技術(shù)、電路技術(shù)、功率半導(dǎo)體器件、現(xiàn)代控制技術(shù)為基礎(chǔ)的技術(shù)平臺，主要用于研究電力變化情況。在20世紀(jì)80年代柔性交流輸電的概念被提出后，在電力系統(tǒng)中，電子技術(shù)的應(yīng)用變得更為廣泛，人們對電子技術(shù)的應(yīng)用研究也更為深入，并在實踐中研發(fā)了多種點自己設(shè)備。

2電子技術(shù)在電力系統(tǒng)領(lǐng)域的作用

在電力系統(tǒng)領(lǐng)域，電子技術(shù)主要有三個方面的作用：

1）優(yōu)化電能的配置和使用

電子技術(shù)的應(yīng)用，可使電力系統(tǒng)中的電能得到有效處理，并進(jìn)行合理的配置和使用。因此，為達(dá)到電能的優(yōu)化配置效果，減少電能的浪費，提高電能的使用率，在電力系統(tǒng)中必然需要應(yīng)用到電子技術(shù)。

2）促進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造

目前，電能在使用之前，大部分需經(jīng)過電子技術(shù)的處理。加之機電設(shè)備在計算機接口上的應(yīng)用，電子技術(shù)的發(fā)展也會極大的推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)制造的發(fā)展。

3）促進(jìn)自身發(fā)展

電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用為自身發(fā)展也提供了更為廣闊的發(fā)展空間，尤其是對電子技術(shù)中的高頻技術(shù)和變頻技術(shù)。除此之外，電子技術(shù)的高速發(fā)展也極大地加快了自身的智能化進(jìn)程，智能化過程中，電子技術(shù)必然會發(fā)生巨大變革。

3電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

3.1應(yīng)用于電力系統(tǒng)的發(fā)電環(huán)節(jié)

在電力系統(tǒng)的發(fā)電環(huán)節(jié)中，電子技術(shù)主要用于改善運行中的發(fā)電機組設(shè)備性能。

1）在大型發(fā)電機中，靜止勵磁控制因具有結(jié)構(gòu)簡單、造價低廉、運行效率高、工作成果可靠的優(yōu)點得到了廣泛的應(yīng)用。相比傳統(tǒng)的靜止勵磁，現(xiàn)代的靜止勵磁控制技術(shù)因采用的是晶閘管整流自并勵方式，調(diào)節(jié)速度更快，為發(fā)揮先進(jìn)控制規(guī)律奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

2）水力發(fā)電機和風(fēng)力發(fā)電機中，變速恒頻勵磁的應(yīng)用。風(fēng)力發(fā)電過程中，發(fā)電機的有效功率和風(fēng)速之間呈線性變化；水力發(fā)電過程中，發(fā)電機的有效功率則會受到水頭壓力影響。兩種發(fā)電方式發(fā)電的有效功率均處于不斷變化之中，為確保轉(zhuǎn)自轉(zhuǎn)速疊加后輸出頻率保持穩(wěn)定，獲取最大的有效輸出功率，就必然需要使運行機組的自勵磁電流頻率隨時發(fā)生相應(yīng)的變化，這是就需要應(yīng)用到變速恒頻勵磁。

3）風(fēng)機中水泵的調(diào)頻調(diào)速。在發(fā)電機廠，風(fēng)機水泵的運行效率和使用率均較低，在應(yīng)用過程中為最大限度地節(jié)約能源，可采用高壓變壓器對風(fēng)機中水泵頻率進(jìn)行相應(yīng)調(diào)節(jié)。

4）太陽能發(fā)電控制系統(tǒng)。太陽能屬可再生新能源，能源豐富、綠色環(huán)保。大功率太陽能發(fā)電時，無論使用的是獨立系統(tǒng)還是并網(wǎng)系統(tǒng)，均要進(jìn)行直流電向交流電的轉(zhuǎn)換，因此，具有最大功率跟蹤功能的逆變器是太陽能控制系統(tǒng)的核心。

3.2應(yīng)用于電力系統(tǒng)的輸電環(huán)節(jié)

1）FACTS技術(shù)，即柔性交流輸電技術(shù)。該技術(shù)出現(xiàn)于20世紀(jì)80年代后期，是一種給予電力電子技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù)的交流電輸出技術(shù)。該技術(shù)的應(yīng)用，可實現(xiàn)對電壓、電力功率等的快速高效控制，促使輸電線路輸電功率提高，降低輸電損耗。

2）高壓直流輸電技術(shù)。1990年，瑞典建成了第一項關(guān)于晶閘管換流閥試驗的工程，標(biāo)志著電子技術(shù)正是進(jìn)入直流輸電領(lǐng)域。之后的輸電工程，晶閘管換流閥得到了廣泛的應(yīng)用。在技術(shù)發(fā)展推動下，IGBT、CTO等可關(guān)變壓器件被研發(fā)出來并取代換流變壓器在輸電過程中廣泛應(yīng)用。同時，在高壓直流輸電中，脈寬調(diào)制技術(shù)的應(yīng)用使中型直流輸電工程在短距離電流輸送中更具競爭力。

3）靜止無功補償器。靜止無功補償器采用固態(tài)開關(guān)取代電氣開關(guān)，能夠更為高效控制電容器、電抗器。靜止無功補償器主要功能元件包括：晶閘管投切電容器、晶閘管投切電抗器以及晶閘管控制電抗器。

3.3應(yīng)用于配電環(huán)節(jié)

當(dāng)前，電力系統(tǒng)配電環(huán)節(jié)中，亟待解決的問題是改善供電的可靠性和提升電能質(zhì)量。為實現(xiàn)華電能質(zhì)量的控制，需滿足抑制各種瞬態(tài)的干擾、波動及對電壓、頻率、諧波的要求兩個方面的要求。在配電環(huán)節(jié)中，電子技術(shù)的應(yīng)用稱作DFACTS技術(shù)，該技術(shù)屬于在FACTS技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展得到新技術(shù)。兩種技術(shù)不僅結(jié)構(gòu)、原理相同，而且使用功能相近。DFACTS技術(shù)的應(yīng)用，不僅可使供電的可靠性提高，而且還能使配電是電能輸出能力也得到相應(yīng)程度的提升，確保輸電系統(tǒng)的可靠。

3.4應(yīng)用于節(jié)能環(huán)節(jié)

1）減少無功損耗。電氣設(shè)備中的變電器等設(shè)備運行過程中不僅會消耗有效功率還會消耗無效功率。與有功電源相類似，無功電源也具有確保電能質(zhì)量的作用。由此可知，在電力系統(tǒng)中，有必要保持無功平衡。否則將會直接導(dǎo)致系統(tǒng)電壓降低和功率因數(shù)下降，最終使設(shè)備受到相應(yīng)程度的破壞，嚴(yán)重時甚至可導(dǎo)致電壓崩潰和大面積的停電事故。因此在電氣設(shè)備無功容量不足的情況下，有必要相應(yīng)增加無功補償設(shè)備，以提高設(shè)備功率因素，減少無功損耗。

2）變負(fù)荷電動機調(diào)速運行

在電力系統(tǒng)的節(jié)能環(huán)節(jié)中，電子技術(shù)的應(yīng)用主要包括電動機本身技術(shù)和變負(fù)荷電動機的調(diào)速技術(shù)。

在水泵和變負(fù)荷的風(fēng)機中，交流調(diào)速技術(shù)因具有精度高、效率快、調(diào)速范圍廣的特點得以廣泛應(yīng)用。除此之外，交流調(diào)速技術(shù)節(jié)能作用顯著，可省電30%。但受其高昂成本和產(chǎn)生的高次諧波的影響，目前變流調(diào)速技術(shù)多用于礦山和冶金等行業(yè)。

4結(jié)束語

在電力系統(tǒng)領(lǐng)域，電子技術(shù)應(yīng)用廣泛，并極大地推動了電力系統(tǒng)的運行和發(fā)展。無疑，電力系統(tǒng)的發(fā)展離不開電子技術(shù)的支持，在未來電力系統(tǒng)領(lǐng)域，也需不斷深入研究開發(fā)電子技術(shù)，為電力系統(tǒng)的發(fā)展奠定堅持的技術(shù)基礎(chǔ)。