電力電子技術(shù)在農(nóng)業(yè)電氣化的作用

時(shí)間:2022-08-28 08:51:17

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電力電子技術(shù)在農(nóng)業(yè)電氣化的作用

1電力電子技術(shù)農(nóng)業(yè)電氣化的應(yīng)用現(xiàn)狀

在我國(guó)經(jīng)濟(jì)以及社會(huì)快速發(fā)展的過(guò)程中,“加快發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)”是我國(guó)政府的重要任務(wù)和歷史使命,農(nóng)業(yè)的電氣化程度直接決定了農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化水平。農(nóng)業(yè)電氣化指的是在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)電力能源的利用,具體包括農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)以及農(nóng)村群眾的日常生活等。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面,主要包括農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)電能的使用情況以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的電能使用,而在農(nóng)村群眾的日常生活方面,則包括電力能源的輸送以及分配利用等。現(xiàn)階段,西方發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了全面的農(nóng)業(yè)電氣化,但是我國(guó)的農(nóng)業(yè)電氣化水平仍然較低,東部地區(qū)和西部地區(qū)的發(fā)展差距也較大。而農(nóng)業(yè)電氣化發(fā)展水平的主要決定因素就是電力電子技術(shù)的應(yīng)用水平。電力電子技術(shù)是指在電力行業(yè)所應(yīng)用到的電子技術(shù),它能夠?qū)崿F(xiàn)電能的變化以及控制。進(jìn)入20世紀(jì)之后,電力電子技術(shù)不斷成熟,且應(yīng)用范圍越來(lái)越廣,包括工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、園林以及交通等多個(gè)行業(yè)均有電力電子技術(shù)的應(yīng)用,舉例來(lái)說(shuō),在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設(shè)備中應(yīng)用電力電子技術(shù),能夠顯著提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的自動(dòng)化水平,方便相關(guān)工作人員進(jìn)行農(nóng)業(yè)裝備的操作,并提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率。

2電力電子技術(shù)在農(nóng)業(yè)電網(wǎng)電能變換中的作用

我國(guó)絕大多數(shù)農(nóng)村采用的都是統(tǒng)一買(mǎi)電的方式來(lái)進(jìn)行電能的供應(yīng),這種電能供應(yīng)的方式將會(huì)花費(fèi)大量的費(fèi)用,同時(shí)在部分偏遠(yuǎn)地區(qū),還可能存在著電能供應(yīng)不足的問(wèn)題。我國(guó)是一個(gè)幅員遼闊的國(guó)家,因此各地農(nóng)村富有豐富的可再生資源,因此,農(nóng)村可以通過(guò)地區(qū)的特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行資源的獲取,從而改善農(nóng)村的電能使用條件。在具有豐富水資源的地區(qū),可以借助水力發(fā)電的方式來(lái)獲取電能資源,在太陽(yáng)光照射十分充裕的地區(qū),可以通過(guò)太陽(yáng)能進(jìn)行發(fā)電,而在風(fēng)力較大的地區(qū),則可以通過(guò)風(fēng)力進(jìn)行發(fā)電。通過(guò)各種能源資源的充分利用,并應(yīng)用電力電子技術(shù)的電力變化技術(shù),能夠保障農(nóng)業(yè)電能的充足。2.1AC/DC變換。AC/DC變換,也稱(chēng)為整流。對(duì)于風(fēng)力發(fā)電來(lái)說(shuō),由于風(fēng)力速度具有不確定性,因此在農(nóng)業(yè)借助微型風(fēng)力發(fā)電機(jī)獲取的電能為穩(wěn)定性較差的交流電。想要這些交流電得到有效的應(yīng)用,那么就需要借助AC/DC變換來(lái)將其整流為直流電,再借助逆變技術(shù)將其轉(zhuǎn)換為交流電。2.2DC/DC變換。DC/DC變換,也稱(chēng)為直流變換。對(duì)于太陽(yáng)能、水能、沼氣能以及燃料電池等能夠?yàn)槿罕娞峁┲绷麟妷?,這些直流電壓的等級(jí)較低,因此在進(jìn)行直流變換時(shí)需要對(duì)其進(jìn)行升壓,確保升壓處理后的電壓等級(jí)符合使用需求。2.3DC/AC變換DC/AC變換,也稱(chēng)為逆變。它是指將直流電轉(zhuǎn)換為交流電的過(guò)程。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用的相關(guān)機(jī)械設(shè)備使用的電流都是正弦交流電,因此需要借助逆變電路將直流電轉(zhuǎn)換為交流電。

3電力電子技術(shù)在農(nóng)業(yè)技術(shù)裝備中的應(yīng)用

3.1農(nóng)業(yè)灌溉中的變頻水泵。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)在進(jìn)行灌溉時(shí)使用的水泵是不能夠進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的,這種水泵在確定灌注量大小時(shí)需要對(duì)閥門(mén)開(kāi)關(guān)進(jìn)行調(diào)節(jié),在進(jìn)行小流量灌注時(shí),電動(dòng)水泵的大量能源都花費(fèi)到了閥門(mén)的控制上,這與我國(guó)推崇的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)是相悖的。而通過(guò)電力電子變頻器和水泵的有效融合,能夠直接進(jìn)行頻率的調(diào)節(jié),從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的目的。3.2精準(zhǔn)施肥機(jī)。傳統(tǒng)的施肥采用的是無(wú)差別施肥的方法,造成肥料浪費(fèi)的同時(shí),還造成了農(nóng)田的氮磷污染,而通過(guò)精準(zhǔn)施肥技術(shù)的應(yīng)用,能夠有效減少肥料的使用量,減少其對(duì)環(huán)境的污染,從而在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中獲取最大的經(jīng)濟(jì)效益。精準(zhǔn)施肥機(jī)采用的是脈寬調(diào)制技術(shù),從而實(shí)現(xiàn)施肥機(jī)行駛速度的智能化調(diào)節(jié),同時(shí)在施肥過(guò)程中根據(jù)農(nóng)作物的實(shí)際需求量來(lái)改變施肥量,達(dá)到精準(zhǔn)施肥的目的。3.3計(jì)算機(jī)節(jié)能開(kāi)關(guān)電源?,F(xiàn)階段,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的成熟和普及,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中計(jì)算機(jī)應(yīng)用也越來(lái)越普遍。通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的管理,能夠有效減少工作人員的工作量。例如,通過(guò)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)來(lái)進(jìn)行農(nóng)田的滴灌、施肥以及田間管理,是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的有效體現(xiàn)。但是在計(jì)算機(jī)技術(shù)全天候工作時(shí),其能耗是十分巨大的,因此,需要采用節(jié)能開(kāi)關(guān)電源來(lái)對(duì)計(jì)算機(jī)的運(yùn)行進(jìn)行控制,當(dāng)計(jì)算機(jī)處于睡眠狀態(tài)時(shí),其能耗僅有30W,有效實(shí)現(xiàn)了能源的節(jié)約。

參考文獻(xiàn):

[1]郭雪蓮.信息電子技術(shù)在農(nóng)業(yè)電氣化中的推廣及應(yīng)用[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研究,2019(05):43-44.

[2]李雪瑞,王建敏,馬可欣.電力電子技術(shù)在農(nóng)業(yè)電氣化中的應(yīng)用探索[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊,2019,27(13):81.

作者:張磊 張遠(yuǎn)洋 單位:黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)