電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

摘 要 當(dāng)前我國電力系統(tǒng)不斷發(fā)展完善，其中，電子技術(shù)發(fā)揮著關(guān)鍵性作用。電力系統(tǒng)中對于電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用說明了電子技術(shù)的重要性，本文介紹了電子技術(shù)的內(nèi)涵，說明了其在電力系統(tǒng)中發(fā)揮的作用，接著分析了電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用，最后從電力系統(tǒng)中的發(fā)電、輸電、配電以及節(jié)能等多個重要環(huán)節(jié)分析電子技術(shù)在其中的具體應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】電子技術(shù) 電力系統(tǒng) 實踐

1 電子技術(shù)

電力電子技術(shù)是電力系統(tǒng)中一種新興技術(shù)，電力電子技術(shù)依托計算技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)、電路技術(shù)以及功率半導(dǎo)體器件，致力于探索電力的變化和高效應(yīng)用目標(biāo)。隨著電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用不斷推廣，相應(yīng)的電子設(shè)備也不斷被研發(fā)出來，為電力系統(tǒng)的高效、健康發(fā)展奠定了一定的技術(shù)基礎(chǔ)和支撐。

2 電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用優(yōu)勢

2.1 優(yōu)化電能配制及使用

電力電子技術(shù)的第一大優(yōu)勢就是其能夠?qū)嶒瀸τ陔娔艿膬?yōu)化配置，在促進電能的高效利用方面也發(fā)揮著積極作用，將電子技術(shù)應(yīng)用到電力系統(tǒng)中，還能夠?qū)崿F(xiàn)電能的節(jié)約和低碳發(fā)展目標(biāo)，可謂是受益良多。

2.2 促進產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級

現(xiàn)階段，我國大多數(shù)地區(qū)的電力系統(tǒng)中都使用了電子技術(shù)和相關(guān)設(shè)備，所生產(chǎn)的電能一般需要運用電子技術(shù)加以處理再投入使用，相應(yīng)的計算機接口也多采用機電設(shè)備，這對于傳統(tǒng)行業(yè)的優(yōu)化升級和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型起著一定的促進作用。

3 電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

3.1 無功補償與電壓優(yōu)化裝置在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

電網(wǎng)的安全性至關(guān)重要，智能電網(wǎng)力求做到根據(jù)用戶需求、系統(tǒng)的變換和線路環(huán)境等多種要素的變換而實時改變，保障電力供應(yīng)的有效運行。無功補償和電壓優(yōu)化裝置是電力系統(tǒng)中的重要組成部分，它能夠及時、有效地改善電網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸、電力調(diào)配和電力損耗，極大地降低故障發(fā)生的概率，從而使供電能夠高效、有序地運行。

另外，此種優(yōu)化裝置能夠進行形式上的自主創(chuàng)新，能夠進一步滿足智能電網(wǎng)對于高效供應(yīng)的環(huán)境的需求。對于我國當(dāng)前較為落后的供電環(huán)境和電網(wǎng)架構(gòu)，加大、加快改進電網(wǎng)系統(tǒng)改造，提升供電穩(wěn)定性勢在必行。隨著供電線路的深入，所面臨的供電環(huán)境存在著千差萬別的變化，供電裝置、供電線路和供電管理人員都需要進行一次完全提升。

對于電力系統(tǒng)中使用的不可再生能源，需要極大地開發(fā)可再生資源，有效利用、調(diào)用和控制能源，促進可再生資源在電網(wǎng)中穩(wěn)定運行。利用無功補償和電壓優(yōu)化裝置使電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中進一步發(fā)展。當(dāng)前電力設(shè)備的經(jīng)濟性還有待完善，通過電子技術(shù)的革新來帶動經(jīng)濟效益的提升?？傊瑹o功補償和電壓優(yōu)化使電力設(shè)施在質(zhì)量上得到了保障。

3.2 電抗器在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

超高壓并聯(lián)電抗器能夠較為明顯地改善電路的功率損耗情況，主要可以分為幾點：降低空載和負荷線路的電容效應(yīng)，降低過大電壓消耗；較為明顯地均衡化線路傳輸過程中電壓分布；使傳輸過程中功率損耗盡可能達到平衡的狀態(tài)，防止無功功率的不合理流動，從而降低線路上電能的損耗；在與其他機組并行傳輸時能夠穩(wěn)定機組電壓，保證并行機組的高效運行；防止在機組在同步傳輸時出現(xiàn)磁頻共振的現(xiàn)象。

4 電子技術(shù)在發(fā)電、輸電、配電以及節(jié)能中的應(yīng)用

4.1 電子技術(shù)在發(fā)電中的應(yīng)用

發(fā)電機組對于整個電力系統(tǒng)的發(fā)電而言起著關(guān)鍵性作用，而電子技術(shù)應(yīng)用于發(fā)電環(huán)節(jié)就是通過改變發(fā)電機組設(shè)備在開機狀態(tài)下的性能實現(xiàn)改善發(fā)電過程中的有效控制。

4.1.1 大型發(fā)動機的靜止勵磁控制

電子技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)大型發(fā)動機的靜止勵磁控制效應(yīng)，實現(xiàn)發(fā)動機的高效運行目標(biāo)。

4.1.2 變速恒頻勵磁

當(dāng)前，風(fēng)力發(fā)電和水力發(fā)電是最主要的兩種發(fā)電模式，同樣的配備風(fēng)力發(fā)電機和水力發(fā)電機，風(fēng)力發(fā)電機的發(fā)電功率受到風(fēng)速的影響較大，而水力發(fā)電則受到水流的壓力和水量大小影響，而電子技術(shù)在風(fēng)力發(fā)電和水力發(fā)電中的應(yīng)用能夠隨時改變發(fā)電機的自勵磁電流頻率，保證發(fā)電機輸出頻率的穩(wěn)定，實現(xiàn)最大有效輸出功率，從而不斷提升發(fā)電機的發(fā)電效率。

4.1.3 風(fēng)機中水泵調(diào)頻調(diào)速

在使用電子技術(shù)服務(wù)于發(fā)電之前，很多發(fā)電廠的風(fēng)機水泵實際的工作效率比較低，這樣不僅會造成能源的浪費，也不利于發(fā)電廠的工作效率和直接經(jīng)濟效益的提升，利用電子技術(shù)后，可以通過高壓變壓器來調(diào)節(jié)風(fēng)機水泵的頻率和運行速度，大大提升風(fēng)機水泵的工作效率。

4.1.4 太陽能發(fā)電控制

隨著地球一次性資源能源的不斷減少，太陽能作為清潔能源得到越來越廣泛的利用，利用太陽能資源進行發(fā)電不僅環(huán)保，且成本更低。而將電子技術(shù)應(yīng)用于太陽能發(fā)電中，就是通過逆變器將直流電轉(zhuǎn)化為交流電，實現(xiàn)高效的發(fā)電目標(biāo)。

4.2 電子技術(shù)在輸電中的應(yīng)用

4.2.1 柔性交流輸電

柔性交流輸電系統(tǒng)（FACTS ）可以創(chuàng)造性地解決一些對電網(wǎng)傳播要求最苛刻的問題，這些新的分布式解決方案有巨大的潛力，能夠幫助糾正像局部電壓暫降，功率因數(shù)波動和閃爍等問題。

4.2.2 高壓直流輸電

直流輸電技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)始于20世紀九十年代，隨著電子科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，最新的高壓直流輸電技術(shù)已經(jīng)不再局限于在輸電過程中使用換流變壓器，而更多的是使用可關(guān)變壓器。此外，利用高壓直流輸電技術(shù)也不僅僅局限于使用脈寬調(diào)制技術(shù)，對于那些輸電距離相對短的輸電目標(biāo)，中型直流輸電更受歡迎。

4.3 電子技術(shù)在配電環(huán)境的應(yīng)用

現(xiàn)階段，我國電力行業(yè)重點的配電環(huán)節(jié)發(fā)展目標(biāo)是要提高供電的穩(wěn)定性，不斷提升電力質(zhì)量。電子技術(shù)在配電環(huán)節(jié)應(yīng)用更多的是強調(diào)其對于電力用戶的技術(shù)支持。電力用戶通過使用電子技術(shù)，對交流輸出電系統(tǒng)進行完善，不斷實現(xiàn)電力供應(yīng)的定性和電能質(zhì)量，實現(xiàn)高效用電目標(biāo)。

4.4 電子技術(shù)在節(jié)能方面的應(yīng)用

近幾年，隨著可持續(xù)發(fā)展理念的逐步落實，中國節(jié)能環(huán)保事業(yè)風(fēng)生水起，引起了全社會的廣泛關(guān)注。電子行業(yè)作為傳統(tǒng)的高能耗、高污染的行業(yè)之一，有責(zé)任通過技術(shù)研究改變以往粗放型的發(fā)展模式，為環(huán)保事業(yè)的發(fā)展貢獻一份力量，電力電子技術(shù)在目前的能源背景下，扮演著開源和節(jié)流兩個方面的角色。電子技術(shù)的研究是發(fā)展節(jié)能環(huán)保事業(yè)的重要手段，顯然，電子產(chǎn)品的技術(shù)含量越高，節(jié)能環(huán)保效果就越好，對于節(jié)能環(huán)保事業(yè)的發(fā)展就越有益。雖然電子行業(yè)屬于傳統(tǒng)行業(yè)，歷經(jīng)了多年發(fā)展，但是過去的發(fā)展模式相對粗放，尊崇“以量取勝”，甚至出現(xiàn)了低價競爭的局面，不利于行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，對節(jié)能環(huán)保事業(yè)的發(fā)展造成了負面影響?，F(xiàn)在，行業(yè)變革正在進行，所有從業(yè)者都應(yīng)該認識到肩上所擔(dān)負的重要責(zé)任，加強技術(shù)研究，推進電子行業(yè)以及節(jié)能環(huán)保事業(yè)的共同發(fā)展。

5 結(jié)論

隨著分布式發(fā)電、儲能和可控負荷的規(guī)?；l(fā)展，大量電力電子裝置也隨之引入電網(wǎng)，對電網(wǎng)安全可靠運行提出了新的挑戰(zhàn)，電力電子技術(shù)及裝置在即插即用、微電網(wǎng)、能源互聯(lián)網(wǎng)、自主電力系統(tǒng)等技術(shù)發(fā)展中將發(fā)揮重要作用，如何有效組織電力電子裝置的高效運行、支撐能量流與信息流的高度融合、實現(xiàn)分布式發(fā)電與集中式發(fā)電的有效整合并最終實現(xiàn)清潔能源消納是當(dāng)前關(guān)注的重點之一。

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作者簡介

邢敖（2001-），男，現(xiàn)為天津市寶坻區(qū)第一中學(xué)學(xué)生。研究方向關(guān)于電氣自動化方面。

作者單位

天津市寶坻區(qū)第一中學(xué) 河北省天津市 075000endprint