電力系統(tǒng)中電力電子變流技術(shù)探討

史金軒

摘要：現(xiàn)階段，科學(xué)技術(shù)水平正在隨著社會(huì)發(fā)展而逐漸得到提升。其中，對(duì)于電力系統(tǒng)而言，電力電子變流技術(shù)的出現(xiàn)，使得電力系統(tǒng)更加趨于現(xiàn)代化，并且對(duì)于推動(dòng)電力系統(tǒng)的發(fā)展有著極為重要的作用。因此，本文將對(duì)電力電子變流技術(shù)的應(yīng)用形式及其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行探討，以供參考。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；電力電子變流技術(shù)；整流電路

引言：

電力系統(tǒng)將電能的生產(chǎn)、消費(fèi)于一體，并且有效的管理與控制發(fā)電、輸電以及配電等各個(gè)環(huán)節(jié)，同民眾生活以及工作有著密切的聯(lián)系。與此同時(shí)，電力電子變流技術(shù)的逐漸發(fā)展，其已經(jīng)在電力系統(tǒng)中有著極為重要的作用，并且在一定程度上使得電力系統(tǒng)更加趨于現(xiàn)代化，同時(shí)也可有助于電力系統(tǒng)工作效率的提升。所以，關(guān)注電力電子變流技術(shù)，對(duì)于電力系統(tǒng)今后的發(fā)展有著重要意義。

一、電力電子變流技術(shù)概述

眾所周知，電力電子變流技術(shù)是電力電子技術(shù)中的重要組成形式。與此同時(shí)，隨著電力電子變流技術(shù)的快速發(fā)展，其已經(jīng)在電力系統(tǒng)中得到了極為廣泛的應(yīng)用。其中，在上世紀(jì)70年代，整流電路在電力系統(tǒng)便已經(jīng)初露端倪，并且逆變電路也在此時(shí)得到了快速發(fā)展。目前，在電力系統(tǒng)中，電力電子交流技術(shù)的作用日益突出，并且在推動(dòng)電力系統(tǒng)現(xiàn)代化發(fā)展進(jìn)程中發(fā)揮著重要的作用。

二、電力電子變流技術(shù)的應(yīng)用形式

在電力系統(tǒng)中，電力電子變流技術(shù)存在多種應(yīng)用形式，即：整流電路、交流調(diào)壓電路、逆變電路等，并且每種形式均在電力系統(tǒng)中有著不可或缺的作用，同時(shí)也取得了相應(yīng)的應(yīng)用效果，下面將對(duì)此詳盡敘述。

1、整流電路

所謂整流電路，指的是將交流電用可以調(diào)整大小的直流電所替代，并以此來供給直流用電設(shè)備的一種電力電子交流電路。在整流電路中，利用整流二極管來把較低電壓的交流電轉(zhuǎn)換為直流電，以此來實(shí)現(xiàn)交流電的整流傳輸。與此同時(shí)，在整流電路中施加交流電壓后，就會(huì)使得混合電壓形成，并且在相關(guān)輸電或者用電控制環(huán)節(jié)中應(yīng)用整流電路，不僅可以穩(wěn)定電網(wǎng)的工作，同時(shí)也可增加控制的快速性與高效性。另外，隨著多相整流方式的運(yùn)用，電能的利用率可得到進(jìn)一步的提升，同時(shí)也有助于對(duì)輸出電壓的脈動(dòng)情況予以有效控制。

通常來講、變壓器、濾波器以及整流主電路等是整流電路的主要組成部分。其中，變壓器的作用是可以協(xié)調(diào)與匹配交流電壓與數(shù)值直流電壓，以此來有效隔離整流電路與交流電，同時(shí)變壓器的設(shè)置還需以實(shí)際情況為參照來進(jìn)行合理設(shè)置。濾波器的設(shè)置的是為了過濾直流電壓中的交流電壓，從而保證更有效的連接負(fù)載與主電路。對(duì)于整流電路中的主電路來講，其最早由整流二極管與晶閘管所構(gòu)成，而隨著技術(shù)水平的不斷完善，發(fā)光二極管等新材料也在其中得到了廣泛的應(yīng)用。目前，整流電路在電力系統(tǒng)中存在三種形式，即：半波整流電路、全波整流電路以及橋式整流電路。在半波整流電路中，通過整流二極管的作用，一半的交流電可轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?，但是電流利用率在半波整流電路中較低，所以其在電流小、電壓高等領(lǐng)域較為適用。全波整流電路主要有兩個(gè)半波整流電路所構(gòu)成，并在整流二極管的作用下來實(shí)現(xiàn)電能的有效應(yīng)用，但是其中的二極管需要承載較大的電壓。橋式整流電路的應(yīng)用最為普遍，并且兩個(gè)二極管在其中構(gòu)成與橋相似的形狀，同時(shí)其具有較高的電能利用率，并承載的反向電壓也相對(duì)較少，所以會(huì)提升其運(yùn)行的穩(wěn)定性。

2、交流調(diào)壓電路

在交流調(diào)壓電路中，其可對(duì)電壓、相數(shù)等予以改變，從而生成新形式的交流電來對(duì)原交流電進(jìn)行替代。其中，交流調(diào)壓電路在控制燈光或者交流電動(dòng)機(jī)速度領(lǐng)域有著廣泛適用。此外，在電力系統(tǒng)中，交流調(diào)壓電路也有所應(yīng)用，并且可在高壓電器中有著不錯(cuò)的應(yīng)用效果。同時(shí)，盡管諧波會(huì)在交流調(diào)壓電路中出現(xiàn)，但是其不會(huì)嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性。另外，對(duì)于交流調(diào)壓電路而言，其設(shè)置較為簡(jiǎn)單，并且控制與調(diào)節(jié)也較為便捷。在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行階段，交流調(diào)壓電路可隨時(shí)對(duì)此過程予以調(diào)壓作業(yè)，以便電動(dòng)機(jī)可正常、穩(wěn)定的工作。

3、逆變電路

對(duì)于逆變電路來講，其指的是用不同的交流電來對(duì)直流電予以替代的一種變流電路，并且可用于不同交流電源的構(gòu)成，可廣泛應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域。同時(shí)，在逆變電路中，利用晶閘管與相應(yīng)開關(guān)，便可將直流電路中的電流、電壓予以轉(zhuǎn)換，使之轉(zhuǎn)變成交流電。此外，在逆變電路的幫助下，其可對(duì)電流頻率進(jìn)行改變，以便風(fēng)力、水力發(fā)電機(jī)具有穩(wěn)定的輸出頻率，確保發(fā)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性與高效性。

三、電力電子變流技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

1、在發(fā)電環(huán)節(jié)的應(yīng)用

隨著電力發(fā)電方式的不斷創(chuàng)新，以火力、水力、太陽能、風(fēng)能等為主的發(fā)電方式得到了快速發(fā)展。此外，對(duì)于傳統(tǒng)的發(fā)電方式來講，其難以滿足社會(huì)不斷增長(zhǎng)的用電要求，所以新興發(fā)電方式成為社會(huì)所關(guān)注的焦點(diǎn)，但是新興發(fā)電方式仍然存在許多亟待解決的弊端，所以會(huì)導(dǎo)致穩(wěn)定性有所降低。然而，隨著電力電子變流技術(shù)的出現(xiàn)，其可對(duì)新興發(fā)電方式中的不足予以有效解決，并且可對(duì)發(fā)電系統(tǒng)中的有關(guān)設(shè)備的工作性能予以改善，以便其可高效的工作，最終確保實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的發(fā)電。

2、在輸電環(huán)節(jié)的應(yīng)用

在電力系統(tǒng)中，如輸電環(huán)節(jié)存在不穩(wěn)定的因素，則必然會(huì)影響電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。然而，隨著變流技術(shù)在輸電系統(tǒng)中的應(yīng)用，極大的提升了當(dāng)中電力電子器件中電壓的穩(wěn)定性，從而使得電流形式可以得到轉(zhuǎn)換，進(jìn)而保證電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性與穩(wěn)定性。此外，無論是交流輸電還是直流輸電，電力電子變流技術(shù)可完全發(fā)揮其抗擊諧波以及頻率轉(zhuǎn)換等作用，極大的確保電力輸送的穩(wěn)定性，并可實(shí)現(xiàn)供電質(zhì)量的提升。

3、在配電環(huán)節(jié)的應(yīng)用

電力電子變流技術(shù)同樣在配電環(huán)節(jié)中有著重要作用。其中，在配電系統(tǒng)的操作電源中，電力電子變流技術(shù)的應(yīng)用可以提升配電環(huán)節(jié)的電流轉(zhuǎn)換的穩(wěn)定性，同時(shí)也可保證配電工作可以高效開展。與此同時(shí)，電力電子變流技術(shù)同樣在民眾的日常生活中有所應(yīng)用，并且可保證日常用電的穩(wěn)定性，同時(shí)也可對(duì)降低家用電器的用電量。

四、結(jié)語

總之，隨著社會(huì)用電需求的不斷提升，將電力電子變流技術(shù)應(yīng)用到電力系統(tǒng)中，可以極大的提升電力系統(tǒng)工作的高效性，并且確保電力系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的工作，對(duì)于保障社會(huì)的用電需求有著極為重要的意義。

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（作者單位：保定四方三伊電氣有限公司）