電子技術(shù)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用

時(shí)間:2022-02-21 11:06:30

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電子技術(shù)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用

【摘要】本文對(duì)電力電子發(fā)展歷程進(jìn)行了回顧,對(duì)電力電子技術(shù)發(fā)揮的作用給予了說(shuō)明,對(duì)其如何在電力系統(tǒng)中開(kāi)展應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)探討,文章的研究工作為電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用提供了有益借鑒和探討,具有一定的理論價(jià)值和實(shí)踐意義。

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

一、電力電子技術(shù)的發(fā)展

電力電子技術(shù)在電力領(lǐng)域發(fā)揮作用的同時(shí),其自身也在不斷發(fā)展,電力電子元件的發(fā)展大概經(jīng)歷了三個(gè)階段[1]。(一)以電力導(dǎo)管和晶閘管為基礎(chǔ)的,以其小型號(hào),低耗能為特點(diǎn),成為電流器這一在傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛的產(chǎn)品替代,在電力電子技術(shù)發(fā)展的初期為其推廣立下了汗馬功勞。(二)上世紀(jì)七十年代末,隨著材質(zhì)和性能的變化,可以自動(dòng)開(kāi)啟和關(guān)閉的晶閘管和晶體管出現(xiàn)了。對(duì)開(kāi)關(guān)速度有較高要求的電力設(shè)備有了可以滿足需求的電子元件。(三)上世紀(jì)九十年代,電力電子元件呈現(xiàn)出小型化,集成化的發(fā)展趨勢(shì)。通過(guò)將組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行壓縮和將原有的電子元件集成在一起,為以后的發(fā)展鋪平了道路?,F(xiàn)在,高頻技術(shù)已經(jīng)成為電力電子技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵,對(duì)電力電流能夠很好的處理。

二、電力電子技術(shù)的作用論述

(一)電力電子技術(shù)的重要作用就是能夠大程度的節(jié)約電能,一般可以達(dá)到10%到40%。它可以實(shí)現(xiàn)電能的合理配置和高效使用,從而達(dá)到節(jié)能的目的。(二)電力電子在不斷獲得進(jìn)步,與之相適應(yīng),能夠帶動(dòng)機(jī)電設(shè)備也向高頻化方向發(fā)展,尤其是其高頻化個(gè)變頻化的轉(zhuǎn)變,從而使電力系統(tǒng)高效運(yùn)作[2]。(三)電力電子有助于實(shí)現(xiàn)電力產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化,在以往的電力發(fā)展體系里面,電子技術(shù)并沒(méi)有獲得綜合性發(fā)展與進(jìn)步,影響電力產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和發(fā)展速度。電子技術(shù)在電力系統(tǒng)得到推廣和應(yīng)用后,使得計(jì)算機(jī)和機(jī)電設(shè)施有機(jī)結(jié)合,提升了各行業(yè)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用水平,也開(kāi)創(chuàng)了相關(guān)行業(yè)的新型發(fā)展模式。

三、電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)不同環(huán)節(jié)的用途簡(jiǎn)述

1、發(fā)電環(huán)節(jié)作用簡(jiǎn)介。電氣系統(tǒng)是許多發(fā)電組設(shè)備的復(fù)雜組合,而且設(shè)備本身的結(jié)構(gòu)也相當(dāng)復(fù)雜,代表了電力行業(yè)最先進(jìn)的發(fā)展水平。提高運(yùn)行效率是電力電子技術(shù)對(duì)電力系統(tǒng)最重要的作用[3]。靜止勵(lì)磁主要采用晶閘管整流電路的方式連接,是大型發(fā)電機(jī)控制的主要方式。省去慣性環(huán)節(jié)以實(shí)現(xiàn)勵(lì)磁性能的穩(wěn)定性,從而使電力系統(tǒng)能夠探索出常用的技術(shù)控制方法,以提高效率。而變速勵(lì)磁機(jī)主要運(yùn)用于風(fēng)力水力發(fā)電中,水流量和水龍頭壓力決定了機(jī)組的運(yùn)行速度,從而改變電力的輸出效率,規(guī)范運(yùn)行方式[4]。2、電力電子技術(shù)在運(yùn)輸電路中的應(yīng)用。最大壓強(qiáng)直流電,弱性交流電,靜態(tài)無(wú)功率設(shè)備是電力電子技術(shù)在運(yùn)輸電路中的主要應(yīng)用。中級(jí)以上的運(yùn)輸電力無(wú)功率補(bǔ)償中常常采用沒(méi)有大電容器的靜態(tài)無(wú)功率裝置。而八十年代出現(xiàn)了弱性交流電,在輸電系統(tǒng)中普及弱性交流電力運(yùn)輸設(shè)備。傳統(tǒng)的運(yùn)輸電力的方式無(wú)法實(shí)現(xiàn)在電力運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中調(diào)整電流,從而節(jié)約電能和成本。電力運(yùn)輸過(guò)程中實(shí)現(xiàn)可控性是之后電力運(yùn)輸發(fā)展的一大突破,使直變換變壓器在電流的變換環(huán)節(jié)被逐漸淘汰,降低了電力生產(chǎn)的成本。3、電力電子技術(shù)在配電階段的應(yīng)用。配電階段是電力電子技術(shù)施展拳腳的最重要平臺(tái),也是它發(fā)展的最主要應(yīng)用方向。用弱電控制強(qiáng)電,精準(zhǔn)控制電壓電流功率,有效防止諧波的侵?jǐn)_,這一作用較容易實(shí)現(xiàn),不同的電力標(biāo)準(zhǔn)都能夠達(dá)到這一要求,還可以提高配電性能和效率。配電功率和壓強(qiáng)是優(yōu)化電力配置的基本要求,對(duì)所有可能變化的因素考慮到并做出相應(yīng)的措施來(lái)應(yīng)對(duì)是優(yōu)化電力配置的方法。弱性交流電力系統(tǒng)和用戶電力系統(tǒng)技術(shù)反映了配電系統(tǒng)中電力電子技術(shù)的主要控制作用。弱性交流電運(yùn)輸系統(tǒng)是通過(guò)提高運(yùn)輸?shù)碾娏簭?qiáng)和電流功率以實(shí)現(xiàn)電力控制的。4、電力電子技術(shù)在節(jié)能方面的應(yīng)用。無(wú)功功率的不平衡是很多問(wèn)題的罪魁禍?zhǔn)?,比如電壓不足,設(shè)備故障和系統(tǒng)損壞等,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成大面積停電。無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的出現(xiàn)可以有效解決這一問(wèn)題,通過(guò)功率因數(shù)的調(diào)整,或使電動(dòng)機(jī)速度發(fā)生改變,使無(wú)功容量不足的情況出現(xiàn)幾率大大降低,連續(xù)無(wú)極調(diào)速是變頻調(diào)速在精度高應(yīng)用廣泛之外的又一重要優(yōu)點(diǎn),提高電機(jī)自動(dòng)化的控制效率。調(diào)查顯示,30%的節(jié)能效率是變頻調(diào)速高效節(jié)能的有力證明。電力電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)的無(wú)功損耗,使得電力設(shè)備運(yùn)行更加穩(wěn)定,減少事故發(fā)生可能性,保證供電穩(wěn)定。

四、結(jié)語(yǔ)

以上論述表明,在電力系統(tǒng)中引入計(jì)算機(jī)是電力電子技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。電力電子技術(shù)需要不斷提高自己的技術(shù)水平,才能應(yīng)對(duì)在電力系統(tǒng)中的不斷普及和越來(lái)越高的需要。以上僅從發(fā)電,運(yùn)輸,配電的環(huán)節(jié)介紹了電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用情況,指出了其穩(wěn)定電力系統(tǒng)和節(jié)約能源的功用,相信隨著電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展,它還會(huì)為電力系統(tǒng)的發(fā)展做出更多貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]張又亮,賀之淵.先進(jìn)電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào),2016,30(4):11-13.

[2]王兆安,劉進(jìn)軍.諧波抑制和無(wú)功功率補(bǔ)償[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2017.

[3]賈正春,馬志源.電力電子學(xué)[M].北京:中國(guó)電力出版社,2016.

[4]高頌.靜止無(wú)功補(bǔ)償發(fā)生器在變電站的運(yùn)行分析[J].浙江電力,2016,6(5):17-20.

作者:辛玥霖 單位:成都市川大附中