電工電子技術在電力系統(tǒng)中的應用

文/王小玲

1 電工電子技術的特點

電工電子技術是計算機應用的一個重要方向，主要是應用在電力系統(tǒng)的實際運轉過程中，通過電工電子技術極大地降低電力系統(tǒng)的操作復雜度，降低維護的成本，提高電力資源輸出的穩(wěn)定性，進而更好地為用戶提供電力資源服務。電工電子技術的特點，主要包括以下幾個方面：

1.1 集成化的特點

電工電子技術本身就是計算機技術和電力技術的一次偉大集成，在理論結合的基礎上，也會出現(xiàn)設備層面的集成，目前電力系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的設備都具有一定的集成性特點：

（1）硬件設備方面的集成，傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中的發(fā)電機功率不夠穩(wěn)定，在電工電子技術應用之后，可以在發(fā)電機基礎零部件之上集成自動化的監(jiān)控部件，可以對其發(fā)電頻率進行實時監(jiān)控，并且根據(jù)發(fā)電的效果實時調整，最終確保發(fā)電的穩(wěn)定性；

（2）軟件方面的集成，主要是將電力系統(tǒng)的工作環(huán)節(jié)進行綜合展示，更好地方便工作人員進行操作，例如：智能分析軟件具有一鍵檢測功能，工程師只需要選擇該功能，就能夠對電力系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)進行檢測，并分析出其中可能出現(xiàn)問題的環(huán)節(jié)，極大地提高了操作效率。

1.2 自動控制的特點

計算機技術的特點是可以代替一些重復的人力勞動，實現(xiàn)自動控制的功能。因此，電工電子技術也集成了該特點，在此基礎上還具有一些智能化的優(yōu)點，主要體現(xiàn)在：目前，電力系統(tǒng)為了更好地適應電工電子技術的應用，大部分進行了改造，集成了很多復雜的功能，極大地提高了工作環(huán)節(jié)的效率，自動化的功能也得到了顯著的提高。不僅如此，在一些故障檢測方面，可以通過大數(shù)據(jù)和人工智能技術，對以前修復過的問題和相關數(shù)據(jù)進行收集和分析，當后續(xù)出現(xiàn)類似問題時，可以快速定位原因，并給出智能修復建議，降低工作人員的工作量。

1.3 可持續(xù)化的特點

傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)需要消耗大量的煤炭資源進行火力發(fā)電，對自然環(huán)境的污染較為嚴重，不符合可持續(xù)發(fā)展的理念。在將電工電子技術應用之后，使其具有了可持續(xù)化的特點：一方面，電工電子技術的應用，降低了火力、水力、太陽能發(fā)電的困難程度，提高了自然資源發(fā)電的穩(wěn)定性，在未來電力系統(tǒng)對自然環(huán)境的危害會逐漸降低；另一方面：提高了工作人員的環(huán)保意識，讓他們認識到可以通過技術對傳統(tǒng)電力系統(tǒng)進行改造，向著環(huán)境友好、可持續(xù)發(fā)展的方向前進，在維持群眾用電需求的基礎上，進一步降低對大自然的危害。

2 電工電子技術在電力系統(tǒng)發(fā)電環(huán)節(jié)的應用

電力系統(tǒng)的發(fā)電環(huán)節(jié)需要確保電力資源穩(wěn)定有效地輸出，電工電子技術在發(fā)電環(huán)節(jié)的應用，主要作用有以下兩點：

（1）確保發(fā)電過程中頻率的穩(wěn)定性，使用穩(wěn)定的電流能夠使得電力系統(tǒng)更加容易控制，尤其是對于非火力發(fā)電來講，經常會由于發(fā)電動能的不同，導致功率不夠穩(wěn)定，就需要電工電子技術進行發(fā)電輸出頻率的控制，對控制電力系統(tǒng)輸出穩(wěn)定的資源非常有效；

（2）推動電力系統(tǒng)能源的不斷擴展，傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)主要是采用火力發(fā)電，對煤炭資源的消耗非常大，而且容易對環(huán)境產生污染。但是，最近幾年，電力系統(tǒng)開始采用風力、水力、太陽能等自然資源進行發(fā)電，走可持續(xù)發(fā)展的路線。使用自然資源進行發(fā)電時，需要將自然能量轉換為電能，電工電子技術就在其中承擔著能源轉換的角色，并且保持穩(wěn)定的電力輸出功率。

3 電工電子技術在電力系統(tǒng)輸電環(huán)境的作用

發(fā)電站一般建立在遠離市區(qū)的地方，電力系統(tǒng)需要將電力資源輸送到千家萬戶，因此輸電環(huán)節(jié)也是電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。電工電子技術在輸電環(huán)節(jié)的應用，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）確保輸電環(huán)節(jié)功率的穩(wěn)定性和安全性，電力資源需要經過較長的距離輸送，才能夠被真正地使用起來，電工電子技術能夠確保輸電過程中的穩(wěn)定性，通過高壓直流輸電的方式，降低了輸電過程中的復雜度，使得輸電過程的操作更加簡單易控制；

（2）降低輸電環(huán)節(jié)的功率消耗，電工電子技術通過利用晶閘管開關的方式，對輸電過程中的設備進行精確控制，可以更好地對輸電過程中的電壓、電流進行控制，可以進一步降低輸電過程中的損耗，提高能源的利用率，幫助電力系統(tǒng)獲得更多的收益。

4 電工電子技術在電力系統(tǒng)節(jié)能環(huán)節(jié)中的使用

節(jié)能環(huán)保是可持續(xù)發(fā)展的重要措施，而且電力系統(tǒng)本身對能源的損耗是非常高的：對于火力發(fā)電來講，能源消耗過高就會浪費大量不可再生的煤炭資源，同時對環(huán)境產生更多的污染；風力、水力和太陽能發(fā)電的技術還不夠成熟，占據(jù)我國電力資源的比例較小，更應該加入節(jié)能環(huán)保意識，爭取更高的能源轉化率。在這一背景下，電工電子技術在電力系統(tǒng)節(jié)能環(huán)節(jié)中得到了廣泛的應用：

（1）使用電工電子技術可以降低傳統(tǒng)火力發(fā)電過程中的能源消耗，通過改良發(fā)電機或者是控制電動機速度等方式，能夠將發(fā)電頻率控制的更加精確，從而達到節(jié)能環(huán)保的目的；

（2）傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)由于其中的發(fā)電環(huán)節(jié)眾多，每個環(huán)節(jié)都會帶來電能的損耗，從而導致最終的發(fā)電效率較低；在加入電工電子技術之后，能夠有效地減少發(fā)電環(huán)節(jié)，進一步降低發(fā)電過程中的能源損耗，最終提高發(fā)電效率。

5 電工電子技術在電力系統(tǒng)配電環(huán)節(jié)的應用

電力能源從產生到最終使用的中間環(huán)節(jié)非常眾多，維護和檢修成本非常高，電工電子技術在電力系統(tǒng)的配電環(huán)節(jié)中得到應用后，可以進一步提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，降低維護的復雜程度，主要體現(xiàn)在：

（1）電工電子技術與計算機技術進行結合之后，可以通過安裝特定的檢測設備，對發(fā)電系統(tǒng)的每個重要環(huán)節(jié)進行實時檢測，然后對收集的數(shù)據(jù)進行分析，當出現(xiàn)異常數(shù)據(jù)時，可以通過特定的計算機軟件進行報警，及時通知給維護人員；

（2）建立完善的用電反饋系統(tǒng)，當用戶在使用電力資源出現(xiàn)問題時，可以通過反饋渠道通知給檢修人員，并提供相關的信息，可以更好地幫助維修人員定位問題并及時進行修復；

（3）電工電子技術是將計算機技術與電力系統(tǒng)結合的重要產物，需要對傳統(tǒng)電力系統(tǒng)進行部分改造工作，但是由于兩者的電子結構等方面具有較大的相似性，因此改造的工作量比較小，升級的困難程度比較低，目前我國大部分電力系統(tǒng)已經得到了改造和升級，并且使用電工電子技術來確保電力系統(tǒng)配電環(huán)節(jié)的效率。

6 電工電子技術可以提高電力系統(tǒng)操作的規(guī)范性

對于傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的運行和管理工作來講，其操作的規(guī)范性主要是由人工行為進行保證的，但是出錯的幾率較高，不僅會帶來大量的經濟損失，而且也會影響用戶的用電體驗。在將電工電子技術應用于電力系統(tǒng)之后，能夠更好地提高操作的規(guī)范性，這是因為：

（1）可以將電力系統(tǒng)的操作流程，通過計算機軟件的形式表達出來，每個操作的步驟都是完整的，并且步驟的操作具有詳細的說明，可以極大地降低人為操作失誤的概率；

（2）在電工電子技術應用到電力系統(tǒng)之后，可以降低工作人員的排查問題的復雜度，相關的檢測設備可以及時將現(xiàn)場數(shù)據(jù)收集并存儲起來，可以有效地定位問題出現(xiàn)的原因。而且，通過相關的計算機軟件，可以將操作流程及操作人員進行明確規(guī)則，將責任落實到個人，當出現(xiàn)人為操作失誤時，可以找到具體的責任人，這樣能夠極大地提高工作人員的責任心。

7 小結

總之，通過上述研究，我們對于電工電子技術在集成化、自動化、可持續(xù)化等方面的特點有了一個更為全面的了解與認識。也看到了電工電子技術在電力系統(tǒng)各個方面應用中所發(fā)揮出的巨大優(yōu)勢和作用。在今后的工作中，我們要繼續(xù)加大對于電工電子技術的研究力度，以電力系統(tǒng)各項工作為導向，積極發(fā)掘電工電子技術潛在優(yōu)勢，以此來促進電工電子技術優(yōu)勢作用在電力系統(tǒng)中作用的發(fā)揮。推進電力系統(tǒng)工作的智能化、高效化發(fā)展。