基于電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

同力 張晶 劉偉

摘 要：電力電子技術(shù)是基于傳統(tǒng)技術(shù)建立起來的，從實際情況出發(fā)對技術(shù)做出了合理調(diào)整。電力電子技術(shù)能夠合理利用，可以對電力系統(tǒng)資源優(yōu)化配置，使得力資源合理利用。本文著重研究基于電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用問題。

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

引言：

電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用，是新型機電一體化實現(xiàn)的基本前提。電力系統(tǒng)要處于良性運行狀態(tài)，電力電子技術(shù)是重要的保障。受到電力電子技術(shù)的支撐，機電設(shè)備已向高頻、變頻方向發(fā)展。在電力電子技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程中，智能技術(shù)用于電力系統(tǒng)中，實現(xiàn)了系統(tǒng)智能化運行。電力系統(tǒng)中電力電子技術(shù)的應(yīng)用具體如下。

一、發(fā)電環(huán)節(jié)電力電子技術(shù)的應(yīng)用

（一）應(yīng)用電力電子技術(shù)實現(xiàn)變速調(diào)頻

從電力系統(tǒng)的整體運行情況來看，發(fā)電廠機水泵的應(yīng)用中消耗的電能是非常高的，而且這并不意味著提高了運行效率，相反，運行效率非常低，這樣就會導(dǎo)致發(fā)電設(shè)備的運行成本提高。所以，一些發(fā)電廠機水泵的運行中需要對運行的速度進(jìn)行調(diào)節(jié)，發(fā)揮電力電子技術(shù)的作用，采用變頻調(diào)速的方式對水泵的運行效率調(diào)整，不僅可以降低能耗，而且還可以得到節(jié)約能源的目的[1]。通常而言，在選擇高頻變壓器的時候，或者選擇低頻變壓器的時候，對于發(fā)電廠機水泵要進(jìn)行變頻調(diào)速，但是落實到具體的工作中，高頻變壓器的技術(shù)水平與低頻變壓器相比，還是稍有欠缺。

（二）應(yīng)用電力電子技術(shù)運行太陽能控制系統(tǒng)

太陽能清潔能源的推廣應(yīng)用，這對于中國的綠色發(fā)展起到了重要推動作用。中國我國乃至世界未來能源結(jié)構(gòu)都需要做出調(diào)整，各種綠色技術(shù)被挖掘出來，可再生能源和清潔能源成為主要的研究對象。獨立系統(tǒng)或并網(wǎng)大功率太陽能發(fā)電需要將直流電轉(zhuǎn)換為交流電。逆變器的應(yīng)用中，可以跟蹤太陽能控制系統(tǒng)，對其最大的功率有所了解，這也是保證其正常運行的核心。

（三）應(yīng)用電力電子技術(shù)實現(xiàn)變速恒頻勵

風(fēng)力機的有效功率與風(fēng)速的關(guān)系之間存在正比例關(guān)系。風(fēng)力發(fā)電機的最大有效功率可以通過變速風(fēng)力渦輪機來實現(xiàn)。水輪發(fā)電機的有效功率很大程度上受水頭壓力的影響，流量對發(fā)電機的運行也會產(chǎn)生一定的影響，水頭的變化范圍對水輪發(fā)電機的運轉(zhuǎn)速度會有一定的調(diào)整。此外，將電力電子技術(shù)應(yīng)用于轉(zhuǎn)子勵磁電流中，可以調(diào)節(jié)其頻率，實現(xiàn)恒定的輸出頻率。變速恒頻勵磁技術(shù)的應(yīng)用中，變頻電源起到了核心作用，需要高度重視[2]。

（四）發(fā)電廠風(fēng)機水泵應(yīng)用電力電子技術(shù)實現(xiàn)靜止勵磁控制

靜態(tài)勵磁所具備的有點是結(jié)構(gòu)比較簡單，有很強的可靠性，而且成本相對較低。靜態(tài)勵磁已廣泛應(yīng)用于世界各大電力系統(tǒng)，晶閘管整流發(fā)揮著重要的作用，發(fā)揮自并勵勵磁效應(yīng)。采用電力電子技術(shù)能夠消除大型發(fā)電機勵磁機。由此可見，大型發(fā)電機實現(xiàn)靜態(tài)勵磁控制中電力電子技術(shù)提高了保障性條件。

二、輸電環(huán)節(jié)電力電子技術(shù)的應(yīng)用

（一）輸電環(huán)節(jié)直流輸電技術(shù)的應(yīng)用

高壓直流輸電中應(yīng)用晶閘管換流器，其所發(fā)揮的主要作用是整流和逆變，安裝這種裝置，可有效解決各種損耗，諸如大容量的問題和長距離都能夠得到有效解決。遠(yuǎn)距離輸電工程中中，直流輸電技術(shù)所發(fā)揮的作用是非常大的，其不僅有很好的穩(wěn)定性，而且電容量相對較大一些，具有很強的控制能力，操作的過程中有很好的可行性，很強的操作性，且具有較高的靈活度[3]。

（二）輸電環(huán)節(jié)交流輸電技術(shù)的應(yīng)用

柔性交流輸電技術(shù)的推廣應(yīng)用是中國電力系統(tǒng)研究中的主要內(nèi)容。本質(zhì)上，彈性補償技術(shù)類似于柔性交流輸電系統(tǒng)，其所發(fā)揮的主要作用是對發(fā)電系統(tǒng)的電壓和輸電系統(tǒng)的電壓予以控制，對線路位置予以控制。傳統(tǒng)交流電力系統(tǒng)中，柔性交流輸電技術(shù)是運用電力電子技術(shù)實施改造的，提高了技術(shù)水平。在降低輸電損耗的同時，提高了電力系統(tǒng)運行的可靠性。

三、配電環(huán)節(jié)電力電子技術(shù)的應(yīng)用

目前，如何提高配電系統(tǒng)的電能質(zhì)量和可靠性是一個亟待解決的問題。這個問題解決，就可以有效地滿足頻率、電壓和不對稱性的要求，暫態(tài)過程的干擾就會消失，波動也能夠得到有效抑制，應(yīng)用電力電子技術(shù)就可以很好地解決這方面的問題。通過采用變換技術(shù)，電力電子變壓器具有很好的控制能力和變換能力，電能使用的可靠性增強，有效地提高了電能質(zhì)量，電網(wǎng)諧波問題得到解決，可以實現(xiàn)實時控制，避免諧波對電氣設(shè)備造成干擾[4]。

四、節(jié)能方面電力電子技術(shù)的應(yīng)用

電力系統(tǒng)中應(yīng)用電力電子技術(shù)可以起到節(jié)能的作用，主要體現(xiàn)在兩個方面：第一個方面是電能利用率的提高，還要對變負(fù)荷電動機的運轉(zhuǎn)速度進(jìn)行調(diào)節(jié);第二個方面，電廠運行中如果存在能量損失，主要是由于發(fā)電機組運行中無法對能量的變化配合好。采用調(diào)節(jié)變負(fù)載電機的運行速度的方式，就可以實現(xiàn)能源節(jié)約的目的。但是，這項技術(shù)在中國還處于研究階段，對于相關(guān)的技術(shù)還在不斷地探索，不僅需要投入大量的資金，而且中型電廠和中型電廠對能夠適應(yīng)[5]。將電力電子技術(shù)充分利用起來，可以將可控制設(shè)備安裝在配電系統(tǒng)中和輸電系統(tǒng)中，電力可以實時調(diào)節(jié)，也能夠得到有效控制，使得電力的質(zhì)量有所保證，維護(hù)電力使用安全。

結(jié)束語：

通過對上面內(nèi)容的研究可以明確，在電力系統(tǒng)運行的過程中，電力電子技術(shù)所發(fā)揮的作用是不可忽視的，其是電力系統(tǒng)安全可靠運行的重要保證?？茖W(xué)技術(shù)不斷，電力電子技術(shù)水平也相應(yīng)地提高，但在應(yīng)用領(lǐng)域中沒有更好地發(fā)揮作用，其中的一個主要原因是沒有走創(chuàng)新發(fā)展的道路。在電力系統(tǒng)中合理應(yīng)用電力仙子技術(shù)，使得電力系統(tǒng)運行中實現(xiàn)經(jīng)濟效益最大化。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 王鵬凱. 基于電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J]. 中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)， 2018（16）：32-33.

[3] 鄧建輝. 電子技術(shù)在電氣控制中的應(yīng)用要點分析[J]. 數(shù)碼世界， 2018（11）：47-48.

[4] 曹秋云. 電力系統(tǒng)中電力電子技術(shù)應(yīng)用研究[J]. 科學(xué)與信息化， 2018（23）：96-97.

[5] 丘華敏. 5G時代物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 江蘇科技信息， 2017（32）：49-50.