電子電工技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應用

羅積振

【摘 要】現(xiàn)代化建設(shè)需要傳統(tǒng)電力系統(tǒng)不斷的更新發(fā)展，而電子電工技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)新，給電力系統(tǒng)提供了技術(shù)保障。電子電工技術(shù)是一種綜合性的新型技術(shù)，在電力系統(tǒng)中應用電子電工技術(shù)，提高了電能的利用效率，改善了傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中電力能效低的弊端，是電力系統(tǒng)的改革和進步。本次研究將著重對電子電工技術(shù)的特點進行深入分析，闡述了電子電工相關(guān)的概念與理論知識，就電子電工技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應用進行探究，以便為電力系統(tǒng)的發(fā)展提供科學的參考。

【關(guān)鍵詞】電子電工技術(shù);電力系統(tǒng);應用

一、電子電工技術(shù)相關(guān)概述

（一）電子電工技術(shù)的特征分析

電子電工技術(shù)本身就是一種綜合性的技術(shù)，完美的將電子技術(shù)和電工技術(shù)融合在一起，是在計算機技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的專業(yè)技術(shù)。電子電工技術(shù)的出現(xiàn)了標志著我國電力系統(tǒng)的進步，由于電子電工技術(shù)是將電子技術(shù)和電工技術(shù)融合在一起，因此，電子電工技術(shù)的特征也表現(xiàn)出電子技術(shù)和電工技術(shù)的特征，技術(shù)層面上主要涉及到電氣工程和電工技術(shù)方面的內(nèi)容和理論。從電子電工技術(shù)的特征來看，其主要有三個方面的特點，分別為高效率、集成化和高頻化。（1）高效性：電子電工技術(shù)使用了先進的變頻技術(shù)，并且在器件的使用上都更先進，使用的電子電工器件的導通壓降越來越小，因此在導通過程中消耗的電能也更少，所有器件開關(guān)都能夠快速的升降，在升降的過程中消耗的能量也更少，器件的運行更加高效和穩(wěn)定。電子電工技術(shù)使用了軟開關(guān)技術(shù)，因此可以使整個器件更加高效的運行;（2）集成化：集成化也是電子電工技術(shù)的一個重要特征，電子電工技術(shù)使用器件和以往的不同，所有的零件并不是分立的模式，是將所有的控制期間并聯(lián)組合的，最后再集中到一個基片中，集成化非常高;（3）高頻化：由于電子電工技術(shù)的集成化非常高，所有的器件都是集成在一個特定的基片中，因此，運行的效率能夠有效的提高，呈現(xiàn)高頻化的特征。

（二）電力系統(tǒng)的相關(guān)概述

1.電力系統(tǒng)的構(gòu)成

電力系統(tǒng)的主體結(jié)構(gòu)有電源（水電站、火電廠、核電站等發(fā)電廠），變電所（升壓變電所、負荷中心變電所等），輸電、配電線路和負荷中心。它將一次能源轉(zhuǎn)換成電能;電力網(wǎng)絡(luò)由電源的升壓變電所、輸電線路、負荷中心變電所、配電線路等構(gòu)成。它的功能是將電源發(fā)出的電能升壓到一定等級后輸送到負荷中心變電所，再降壓至一定等級后，經(jīng)配電線路與用戶連接。電力系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)結(jié)點千百個交織密布，有功潮流、無功潮流、高次諧波、負序電流等以光速在全系統(tǒng)范圍傳播。各電源點還互相聯(lián)接以實現(xiàn)不同地區(qū)之間的電能交換和調(diào)節(jié)，從而提高供電的安全性和經(jīng)濟性。輸電線路與變電所構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)通常稱電力網(wǎng)絡(luò)。電力系統(tǒng)的信息與控制系統(tǒng)由各種檢測設(shè)備、通信設(shè)備、安全保護裝置、自動控制裝置以及監(jiān)控自動化、調(diào)度自動化系統(tǒng)組成。電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)應保證在先進的技術(shù)裝備和高經(jīng)濟效益的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)電能生產(chǎn)與消費的合理協(xié)調(diào)。它既能輸送大量電能，創(chuàng)造巨大財富，也能在瞬間造成重大的災難性事故。為保證系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟地運行，必須在不同層次上依不同要求配置各類自動控制裝置與通信系統(tǒng)，組成信息與控制子系統(tǒng)。它成為實現(xiàn)電力系統(tǒng)信息傳遞的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，使電力系統(tǒng)具有可觀測性與可控性，從而保證電能生產(chǎn)與消費過程的正常進行以及事故狀態(tài)下的緊急處理。

2.電力系統(tǒng)分析

主要內(nèi)容包括電力系統(tǒng)的基本知識，電力系統(tǒng)的等值電路及潮流計算，電力系統(tǒng)有功功率平衡及頻率調(diào)整，電力系統(tǒng)無功功率平衡及電壓調(diào)整，電能損耗計算及降低的措施，電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性分析，遠距離輸電，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和典型事故分析，架空線路機械計算，電力網(wǎng)絡(luò)設(shè)計等。根據(jù)電力系統(tǒng)中裝機容量與用電負荷的大小，以及電源點與負荷中心的相對位置，電力系統(tǒng)常采用不同電壓等級輸電（如高壓輸電或超高壓輸電），以求得最佳的技術(shù)經(jīng)濟效益。根據(jù)電流的特征，電力系統(tǒng)的輸電方式還分為交流輸電和直流輸電。交流輸電應用最廣。直流輸電是將交流發(fā)電機發(fā)出的電能經(jīng)過整流后采用直流電傳輸。

二、電子電工技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應用

（一）電子電工技術(shù)在發(fā)電過程中的應用

電子電工技術(shù)在電力系統(tǒng)中得到了非常廣泛的應用，在電力系統(tǒng)運行的全過程都應用廣泛。首先是發(fā)電過程中，發(fā)電過程中需要使用到各種不同的發(fā)電設(shè)備，將電子電工技術(shù)應用到這些發(fā)電設(shè)備中，可以有效的提高發(fā)電設(shè)備的發(fā)電效率，發(fā)電設(shè)備的性能都能夠得到優(yōu)化。例如，在發(fā)電廠的風機水泵中，可以充分利用變頻調(diào)速技術(shù)，如下圖1所示，為運用的原理圖，可以改善風機水泵的性能。在以往的發(fā)電過程中，發(fā)電廠需要用電率保持在8%作用，但是風機水泵消耗的電能非常大，是整個發(fā)電廠用電總量的60%以上，是一種耗能非常高的設(shè)備，大大浪費了電能。而將變頻調(diào)速技術(shù)應用到風機水泵中，可以對風機水泵進行變頻調(diào)速，從而充分發(fā)揮減排節(jié)能的效果。在風機水泵中具有非常積極的作用。

（二）電子電工技術(shù)在輸電環(huán)節(jié)中的應用

輸電環(huán)節(jié)中的電子電工技術(shù)應用主要涵蓋高壓直流電、柔性交流電等輸電技術(shù)。首先從柔性交流電輸電技術(shù)的具體實施來看，電子電工技能能夠與現(xiàn)代機械控制技術(shù)相結(jié)合，不僅能夠提升輸電水平，而且對于輸電系統(tǒng)具有一定的穩(wěn)定作用，降低不必要的電量損耗。柔性輸電設(shè)備能夠增強電流輸送的安全性，確保整個系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。其次為高壓直流電輸電技術(shù)，其在電力系統(tǒng)中的應用能夠在一定程度上降低對變壓器的使用，使轉(zhuǎn)換設(shè)備移動能力得到大幅度增強，不僅提升了電力設(shè)備的市場競爭力，而且能夠降低電廠整體運作成本。另外為靜止無功補償器，其摒棄了傳統(tǒng)的電氣開關(guān)，采用晶匣管，能夠?qū)崿F(xiàn)對電氣的準確控制。

輸電環(huán)節(jié)也是電力系統(tǒng)運行過程中的一個重要環(huán)節(jié)，同時也是一個消耗能量非常大的環(huán)節(jié)，在以往的輸電過程中，電能在輸電線輸送過程中會消耗非常大的能量，造成了能量的嚴重浪費。而將電子電工技術(shù)運用到輸電環(huán)節(jié)中，可以大大提高輸電的效率，同時還能減少電能的消耗。將電子電工技術(shù)應用到電力系統(tǒng)中，可以采取采取直流輸電技術(shù)進行輸電，送電側(cè)和受電側(cè)都是采用品閘變流設(shè)備，這樣在長距離輸電和大規(guī)模輸電的過程中，就不會造成無功損耗，可以大大提高輸電的安全性和穩(wěn)定性，并且能夠適應各種不同的輸電環(huán)境。另外，也可以采用交流輸電技術(shù)，交流輸電技術(shù)主要體現(xiàn)在柔性交流輸電中，能夠?qū)ο到y(tǒng)的發(fā)電和輸電進行有效的控制。在柔性交流輸電技術(shù)中，核心技術(shù)為彈性補償技術(shù)，可以對以往的交流電力系統(tǒng)進行升級和改善，從而改善交流輸電的效率，保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定安全。

（三）電子電工技術(shù)在配電環(huán)節(jié)中的應用

目前，電力行業(yè)對電力系統(tǒng)配電工作給予了高度的重視，配電質(zhì)量的提升必須從電壓、頻率以及諧波等方面的控制入手。電子電工技術(shù)對整個電力系統(tǒng)運行具有穩(wěn)定性的作用，且能夠確保系統(tǒng)運行的安全性，提升了供電質(zhì)量，能夠滿足當前社會生產(chǎn)與人們生活的用電需求。

隨著人們節(jié)能意識的不斷增強，對電力系統(tǒng)電能的利用效率提出了更高的要求，而將電子電工技術(shù)應用到電力系統(tǒng)配電環(huán)節(jié)中，就可以有效的維護電力系統(tǒng)，保證其正常工作，同時還能對電力系統(tǒng)中的各種資源進行科學合理的分配，從而保證整個電力系統(tǒng)能夠正常高效的運行。以往的配電設(shè)備為工頻配電系統(tǒng)變壓器，電能供應質(zhì)量低下，體積大，容易造成污染。而將電子電工變壓器應用到電力系統(tǒng)中，可以改善傳統(tǒng)變壓器的不足，通過電力電子變換技術(shù)了來進行能量的轉(zhuǎn)化和利用，可以有效提高電能質(zhì)量，保障整個系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

三、結(jié)語

在現(xiàn)代先進電力技術(shù)的支持下，電子電工技術(shù)為電力系統(tǒng)發(fā)展提供了必要的技術(shù)支撐。與發(fā)達國家的電力系統(tǒng)相比，我國的電力系統(tǒng)還相對落后，因此，必須注重提升電子電工技術(shù)，促進理論與實踐相結(jié)合，加大核心技術(shù)研發(fā)力度，為電力系統(tǒng)發(fā)展提供資金與人力支撐，確保電力系統(tǒng)發(fā)電、輸電及配電等各個環(huán)節(jié)的運行安全性與有效性，為我國的電力系統(tǒng)發(fā)展提供技術(shù)支持，滿足社會用電需求。

參考文獻：

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