電力系統(tǒng)電子技術研究

1、電力系統(tǒng)電子技術研究 摘要：作為傳統(tǒng)電力行業(yè)與信息產(chǎn)業(yè)結合橋梁的現(xiàn)代電子技術隨著電力技術的開展、信息技術的進步，能極大地推動電力系統(tǒng)向現(xiàn)代化、自動化開展的轉變，意義重大，為此，文章主要分析現(xiàn)代電子技術在電力系統(tǒng)中的應用。關鍵詞：現(xiàn)代電子技術；電力系統(tǒng)；應用1現(xiàn)代電子技術概述作為用于電力領域內的新興電子技術的現(xiàn)代電力電子技術，經(jīng)過多年的開展，已經(jīng)廣泛應用于電能質量控制、新能源開發(fā)、民用及傳統(tǒng)設備發(fā)行等領域內，該技術以功率半導體器件、電路技術、計算機技術、現(xiàn)代控制技術為技術平臺，呈現(xiàn)出全控化、集成化、高頻化和高效率化等特點及優(yōu)勢，為電力系統(tǒng)的自動化、智能化、機電一體化的實現(xiàn)奠定了根底，并發(fā)揮著重要

2、作用。一方面，進步電能適用效率。根據(jù)相關研究說明，利用現(xiàn)代電子技術能優(yōu)化10%40%的電能【1】，且不影響電力系統(tǒng)的正常工作，進一步促進了電能資源的優(yōu)化及構造的合理，并在成為節(jié)能減排等政策及工程主要推廣的一項技術。另一方面，推動電力系統(tǒng)及行業(yè)的轉型開展。隨著電力行業(yè)的開展，現(xiàn)代技術的進步，傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)及行業(yè)只有積極應用現(xiàn)代技術，轉變開展方式，才能促進其持續(xù)安康開展，而現(xiàn)代電力技術的應用能促進其轉型開展的實現(xiàn)：1促進電力系統(tǒng)及產(chǎn)業(yè)的晉級改造。為了更好地利用計算機等技術保障電力系統(tǒng)的平安穩(wěn)定性，通過采用現(xiàn)代電子技術處理和改造機電設備，建立信息技術與機電設備結合的橋梁，進而為電力系統(tǒng)的自動化、機電

3、一體化等的開展奠定根底。2豐富電力系統(tǒng)的機電設備的功能。利用現(xiàn)代電子技術的高頻化和變頻化技術，打破傳統(tǒng)電力系統(tǒng)機電設備的工頻率的缺乏，縮小機電設備體積的同時，進步其高頻化和變頻化技術，降低甚至防止噪音，進步響應速度和電力系統(tǒng)運行效率。同時，推動電力系統(tǒng)的職能化開展。自動化、智能化、機電一體化是電力系統(tǒng)及行業(yè)在知識經(jīng)濟時代開展的必然要求，而現(xiàn)代電子技術的應用，通過將微電子技術、電力電子技術、信息處理等有機的結合并應用到包括機電設備、電網(wǎng)等電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)工作的運行中，不僅是電力系統(tǒng)及行業(yè)創(chuàng)新的開展形式，也極大的推動了其向智能化、自動化等的過渡開展。3完善管理，進步效益?，F(xiàn)代電子技術推動電力系統(tǒng)及行

4、業(yè)的轉型開展，進步機電設備及系統(tǒng)整體工作效益，降低能源浪費，在很大程度上控制了本錢，進步了運行的平安性，有利于經(jīng)濟和社會等效益的實現(xiàn)。2現(xiàn)代電子技術在電力系統(tǒng)中的應用分析現(xiàn)代電子技術憑借著技術優(yōu)勢，進而能促進電力系統(tǒng)的能源利用效率，完善運營及管理，降低本錢，增加經(jīng)濟效益，已經(jīng)廣泛的應用到電力系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)，現(xiàn)主要根據(jù)電力系統(tǒng)的運行構造進展如下介紹。電力系統(tǒng)的發(fā)電主要依靠各種發(fā)電機組及設備，而此環(huán)節(jié)對現(xiàn)代電子技術的運用主要是為了進一步檢測和保證發(fā)電機組及設備的功能及質量，適當?shù)耐晟?，改善發(fā)電機組及設備的工作效率，其應用主要表達在靜止勵磁技術和變速恒頻勵磁技術的運用上：1靜止勵磁控制技術。勵磁機、

5、靜止勵磁技術和變速恒頻勵磁技術是勵磁技術開展的3個階段，目前靜止勵磁技術在各大型發(fā)電機組中的運用最廣，并過渡到微機勵磁和數(shù)字技術自動化調節(jié)勵磁電流等開展上，主要利用晶閘管整流自并勵方式，采用可控硅整流元件代替直流勵磁機及其換向器等來實現(xiàn)，能在保障輸出頻率的同時，代替和省略勵磁機在勵磁控制的操作，優(yōu)化流程和構造，減少了外界干擾和工作量，進步了調節(jié)的速率，降低了本錢，而且效果更穩(wěn)定，操作更便捷，發(fā)電機組及設備的質量控制更容易掌握和調整。2變速恒頻勵磁。電廠發(fā)電機組對變速恒頻勵磁的應用需要根據(jù)不同類型的發(fā)電形式來分析，對于水力發(fā)電機組及設備而言，其水頭壓力和流量直接決定發(fā)電功率，并有水頭的變化幅度較

6、大，機組的最正確轉速變隨之發(fā)生變化的關系，而風力發(fā)電機組的有效功率與風速的三次方成正比，風車捕捉最大風能的轉速隨風速而變化。鑒于此，為了可以利用變速恒頻勵磁技術調整轉子勵磁電流的頻率和輸出頻率恒定，確保電流頻率與轉速的一致，進而獲得發(fā)電機組及設備的最大有效功率。3變頻調速器。隨著現(xiàn)代電子技術的進步和完善，變頻調速不僅技術日趨完善且應用更為廣泛，尤其是風機水泵上。根據(jù)相關數(shù)據(jù)顯示現(xiàn)階段，發(fā)電廠的廠用電率平均為8%，風機水泵耗電量約占火電設備總耗電量的65%，嚴重影響了發(fā)電機組及系統(tǒng)的效率，且增加了本錢，而利用變頻調速技術，例如最為常用的低壓變頻器主要用于中小容量風機水泵及壓縮機、高壓變頻器主要用

7、于中大容量風機水泵及壓縮機，利用自動變頻降低風機水泵的能量損耗，減少能量耗損，進步節(jié)能，控制本錢，發(fā)揮發(fā)電機組及系統(tǒng)的最大效率。需要注意的是目前低壓變頻器及其技術相對成熟，而高壓大容量變頻器開展相對緩慢，需要投入更多的精力加以研發(fā)。現(xiàn)代電子技術在電力系統(tǒng)輸電環(huán)節(jié)的運用，尤其是高壓輸電系統(tǒng)，極大地推動了電力系統(tǒng)輸電的變革，詳細如下：1直流輸電技術。隨著現(xiàn)代電子技術的開展進步，晶閘管的被創(chuàng)造和應用，利用晶閘管換流閥進展直流電的輸送在很大程度上減少了交直轉換變壓器的應用，并降低了本錢，進步了電能效率，隨后，GTO，IGBT等可操作電力輸送控制器等層出不窮，輕型直流輸電主要利用脈寬調制技術和高壓直流輸

8、電等技術不斷完善，進一步實現(xiàn)無交流電源的負荷點送電，并表現(xiàn)出輸電容量大、穩(wěn)定性好、易于控制與調節(jié)、更加靈敏等特點，且能很好的適用于海底電纜輸電等復雜地質及自然環(huán)境條件下的輸電工程，另外，還能滿足遠間隔 及大容量輸電系統(tǒng)的要求。2柔性交流輸電技術。柔性交流輸電技術是指電力電子技術與現(xiàn)代控制技術結合來改造傳統(tǒng)交流電力系統(tǒng)，并通過將電力電子控制裝置安置在輸電線路的重要部位來加強對發(fā)電-輸電系統(tǒng)的電壓和相位以及對電力系統(tǒng)電壓、參數(shù)如線路阻抗、相位角、功率潮流等的連續(xù)、快速、準確、有效地控制和調節(jié)，進而實現(xiàn)穩(wěn)定電壓、控制電流、抑制故障、抑制諧波、暫態(tài)穩(wěn)定、無功補償?shù)裙δ?，從而大幅度進步輸電線路輸送才能和

9、進步電力系統(tǒng)穩(wěn)定程度，降低輸電損耗，是目前交流電研究的重點。其中，采用的柔性交流輸電控制器包括有靜止無功補償器、靜止調相機、靜止快速勵磁器、串聯(lián)補償器等。均能進一步增強交流輸電或電網(wǎng)的運行性能，進步電力系統(tǒng)整體運行的平安及穩(wěn)定?，F(xiàn)代電子電力技術用于電力系統(tǒng)的配電環(huán)節(jié)中主要致力于解決電能質量和供電可靠性的如何進步的難題，且確保能降低各種瞬態(tài)的波動及干擾，并很好的滿足電能波動對諧波、電壓和頻率的要求，現(xiàn)階段，主要依靠用戶電力技術DFACTS技術的抑制負荷所產(chǎn)生的無功、諧波、不對稱、閃變、不平衡等功能的發(fā)揮來實現(xiàn)。同時，可以利用DFACTS技術設備產(chǎn)品，尤其是價格較低廉的電力電子變壓器等電力電子器件

10、代替?zhèn)鹘y(tǒng)的工頻配電系統(tǒng)變壓器，在保障電能質量控制的同時，防止因傳統(tǒng)變壓器大而笨重、維護困難、副方電壓不能恒定維持、波形畸變而導致諧波的出現(xiàn)以及負載波動對網(wǎng)側產(chǎn)生不利影響消極因素，并在配電網(wǎng)的控制、電能質量和可靠性的改善等方面有更好的表現(xiàn)。一方面，現(xiàn)代電力電子技術在電力系統(tǒng)綠色節(jié)能中的應用主要表達在變負荷電動機的調速技術和電動機本身技術的應用，在其運用中，保證電力系統(tǒng)消費更大有用成效電能的同時極大的促進了電力系統(tǒng)的節(jié)能減耗，且已在冶金、礦山、風機以及社會生活中得到應用。以國外常用的風機、水泵等發(fā)電機組及設備利用變頻調速技術來改善和控制風、水等流量，進步有效電能的消費，降低消耗，節(jié)能，且表現(xiàn)出較高

11、的有效率和精度、調速范圍廣、可以連續(xù)無級調速的優(yōu)勢，有研究證明其省電量高達30%，但需要加強在其應用中產(chǎn)生的高次諧波對電網(wǎng)有污染及投入本錢較高的缺乏。另一方面，還能很好的減少無功損耗，進步功率因數(shù)。在電氣設備中，作為感性負載的變壓器和交流通渠道異步電動機等設備運行過程中既要消耗有功功率，又要消耗無功功率，且這種無功電源與其他有功電源同樣是維持電力系統(tǒng)，保障電能質量的重要因素，不可或缺，而利用現(xiàn)代電力電子技術和適時增加無功補償電氣設備等措施的施行能很好的維持電力系統(tǒng)的平衡，降低和防止因電壓降低或電壓崩潰等導致的損壞設備、降低功率因數(shù)，甚至大范圍停電及電力系統(tǒng)盤崩潰等嚴重后果。3結語作為開展前景廣闊的現(xiàn)代電力電子技術，能進步發(fā)電供電和配電的可靠性，并促進電力系統(tǒng)的節(jié)能減排，意義重大。隨著新技術和新工藝的不斷開展，電力電子技術在電力系統(tǒng)中應用必將越來越廣泛，最終迎來開展的黃金階段。 任大新 張靜安 單位：河南機電高等?？茖W?！?】萬鑫.電力電子技術在電力系統(tǒng)中的應用及開展.電子世界，20223：69-71.【2】韋林，廖慧昕，易干洪.電力電子技術在電力系統(tǒng)中的應用研究.數(shù)字技術與應用，202210：97-98.【3】周永