論述電力系統之自動化應用

天津市大港油田電力公司 劉 茜 張洪星

1.前言

近幾年來，電力電子技術的快速發(fā)展取得了較多的研究成果，而計算機技術在電力電子技術領域的廣泛應用，使電力電子技術越來越經濟，并且可行性也越來越好。電力電子系統以及設備不斷的投入使用，在很大程度上增強了電力電子系統的穩(wěn)定性，產生的巨大的經濟效益也是顯而易見的，因此，我國科學技術工作者更加的重視電力電子技術的研究和應用，由此具有多種功能的元器件也相繼產生，為電力電子技術的不斷發(fā)展創(chuàng)造了優(yōu)越的先決條件。

2.電力電子技術在電力系統中的作用

2.1 電能的利用更加的合理化

應用電力電子技術將電能進行技術方面的改進，電能的利用以高效節(jié)約的嶄新面貌向合理化的方向不斷發(fā)展，同時響應了我國能源儲備的可持續(xù)發(fā)展的要求，所以，國家科技部門將電力電子技術的應用及推廣納入了科學技術的重要戰(zhàn)略措施當中，最大限度的節(jié)約能源，以有助于實現可持續(xù)發(fā)展的宏遠目標，持續(xù)不斷的將新型節(jié)能設備推廣開來。

2.2 電子技術更加的智能化

電力電子技術的研究及應用，極大地促進了功率和信息處理的統一結合，使得電力電子技術和微電子技術不斷的相互滲透及融合，這就必然引發(fā)了電力電子技術的全面地改革創(chuàng)新，并使第二次電子革命的產生成為了可能。

2.3 促進了新興產業(yè)機電一體化的發(fā)展

根據電力電子科學技術人員的研究發(fā)現，如果應用電力電子技術對電能進行相關處理之后再將電能投入使用，特別是將計算機與機電設備兩者間的接口運用到機電設備當中，便會有助于新興及傳統產業(yè)對微電子技術的采用，為產業(yè)的發(fā)展提供了可靠的技術支持。

3.電力電子技術在電力系統中的應用

3.1 電子電力技術在發(fā)電方面的應用

電力系統的發(fā)電部分與發(fā)電機的許多設備都有著密切的聯系，而電力電子技術在發(fā)電環(huán)節(jié)應用的主要目的就是最大程度地改善發(fā)電設備在運行過程中的性能。

世界各種大型的電力系統中普遍采用的靜止勵磁應用的是晶閘管整流自并勵的方法，這種方法不僅構造較為簡單、價格低廉，而且其可靠性也非常高。與傳統的電力系統相比，現代電力系統將勵磁機從發(fā)電的中間環(huán)節(jié)當中略去，這就使其具備特有的快速調節(jié)性能，為控制系統創(chuàng)造了有利條件。

風力發(fā)電的實際功率和風力速度的立方成正比關系，風車獲得的最大風能的轉動速度隨著風力速度的變化而變化。在水力發(fā)電當中，水頭的流量以及水頭的壓力決定了水力發(fā)電的實際功率，當水頭的壓力和流量產生較大變化時，機組的轉動速度便會隨著水頭的變化而發(fā)生改變。在發(fā)電過程中，為了得到最佳實際功率，可以使機組變速工作，通過對轉子勵磁電流頻率的調整，使其頻率與轉速相互疊加，之后保持輸出頻率不變。這項技術的核心內容就是變頻電源的應用。

發(fā)電廠的風機水泵在總耗電量當中占著很大的比例，而且風機水泵的運行效率普遍較低。應用高壓變頻器或者低壓變頻器，使風機水泵自動進行變頻調節(jié)速度，能夠有效地達到節(jié)約能源的目的。近些年來，低壓變頻技術已經廣泛的應用到了各個生產廠家的生產工作當中。

3.2 電力電子技術在輸電環(huán)節(jié)的應用

3.2.1 輕型直流輸電及直流輸電方面

直流輸電不僅控制靈活、輸電量容量較大，而且穩(wěn)定性較好，所以在遠距離輸電和不同頻率的聯網等方面廣泛運用到了直流發(fā)電技術，高壓直流輸電在此方面擁有著較為獨特的優(yōu)勢。在上個世紀，電力電子技術就已經研究并制造成功了晶閘管換流器，并應運到了直流輸電當中，晶閘管換流器的問世標志著直流輸電正式與電力電子技術相結合。迄今為止，世界上絕大多數的直流輸電工程普遍應用的都是晶閘管換流器。

3.2.2 柔性交流輸電技術方面

在上世紀八十年代就已經出現了柔性交流輸電技術的概念，柔性交流輸電技術與和現代控制技術及電力電子技術相統一，能夠迅速的對交流輸電系統的相位、阻抗及電壓進行調節(jié)，而且可以靈活的對交流輸電功率就行合理地控制，大大地增強了電力輸電系統的穩(wěn)定性。柔性交流輸電技術早在上個世紀末期就被應用到了電力系統當中，其結構非常簡單，成本低廉，控制較為方便，因此被世界各個國家的電力工程廣泛的采用。

3.3 電力電子技術在配電方面的應用

如何提高并加強電能的質量以及供電的可靠性是電力系統配電環(huán)節(jié)所需要迫切解決的問題。對電能的質量進行有力地控制不僅要克制各種各樣的干擾及波動，而且還必須滿足諧波、電壓等的需求。配電系統中所應用的電力電子技術，就是DFACTS技術，它是一項基于已成熟發(fā)展的FACTS技術而發(fā)展起來的新技術，二者之間的結構相同，原理相同，并且功能類似。由于電力電子技術投入的成本較少，市場需求較大，因此其發(fā)展前景是十分可觀的。

3.4 電力電子技術在節(jié)能方面的應用

電力電子技術能夠為電能的儲蓄提供較好的技術支持，由于電量的使用是不斷變化的，這就必然要求發(fā)電機以最大的負荷進行必要的準備，但卻大大降低了發(fā)電機的利用率。通過采用電力電子技術將夜間的交流電進行整流，使其轉變?yōu)橹绷麟妰Υ嬖陔娙萜饕约靶铍姵氐慕M合當中，當白點所需的電量較大時，再應用電力電子技術將晚上儲存的直流電轉變?yōu)榻涣麟姡@種方法不僅滿足了人們對用電的需求，而且起到了良好的節(jié)能作用。

4.結束語

在當今的科技發(fā)展當中，電力電子技術已經普及到了信息通信、交通系統、家用電器以及電力系統等各個方面，并且電力電子技術也隨著科學技術的發(fā)展不斷地更新，相信在不久的將來，電力電子技術將為人類的生產以及生活作出更為突出的貢獻。

[1]韓民曉.電力系統的柔性化技術——電力電子技術在電力系統中的應用[J].高科技與產業(yè)化,2009(4).

[2]林渭勛.《淺談半導體高頻電力電子技術》電力電子技術選編[M].浙江大學,1992:34-390.

[3]吳晨濱.電力電子技術在電力系統應用的發(fā)展趨勢淺析[J].科技創(chuàng)業(yè)月刊,2009(10).

[4]何大愚.柔性交流輸電技術和用戶電力技術的新進展[J].電力系統自動化,1999,23(10):28-32.

[5]黃順禮.基于電力電子技術的柔性交流傳輸設備[J].電工技術雜志,2002,23(6):268-270.