電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究及直流融冰電路設(shè)計

文/張華　銀座集團股份有限公司濟南銀座金牛購物廣場　山東濟南　250000

電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究及直流融冰電路設(shè)計

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電力電子技術(shù)的發(fā)展高速發(fā)展必然會推動相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，它不僅體現(xiàn)在技術(shù)的革新，更多的表現(xiàn)為新技術(shù)的廣泛應(yīng)用。我們從多方面收集資料，堅持理論與實際相結(jié)合的研究方法，在圖書館查閱各類文獻，在網(wǎng)上收集最新的相關(guān)動態(tài)，認(rèn)真總結(jié)典型案例（復(fù)興站）經(jīng)驗，有針對性的進行研究分析；經(jīng)過我們的努力，決定采用六脈動橋式全控整流電路為融冰電路的直流電源，融冰電流6000A；通過驗證分析，我們所設(shè)計的直流融冰裝置（理論）符合實際要求，并在規(guī)定時間內(nèi)完成了融冰任務(wù)。

電力電子；應(yīng)用；直流融冰

電力電子技術(shù)的新的發(fā)展為電力電子器件在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用提供了新的機遇，直流融冰技術(shù)作為電力系統(tǒng)中的重要組成部分也得到了進一步發(fā)展，輸電線路的覆冰和積雪達到一定厚度，就會威脅輸電線路的安全運行，嚴(yán)重時會導(dǎo)致導(dǎo)線舞動、倒塔、線路跳閘斷線、絕緣子閃絡(luò)和通訊中斷等事故，造成巨大經(jīng)濟損失。為了降低線路覆冰的危害，減少人員除冰時的危險，因此設(shè)計了直流融冰電路。

我國雖然已經(jīng)在直流融冰方面取得了巨大發(fā)展，但是在技術(shù)方面還需進一步精進，比如融冰過程必須在停電狀態(tài)下進行，這就必須進行電力調(diào)度，以降低停電范圍。而且融冰成本較高，只能對全線進行融冰等。

1、電力電子技術(shù)的主要內(nèi)容概述

2、電力電子技術(shù)的應(yīng)用概述

2.1電力電子技術(shù)的地位

能夠促進電能的最佳利用。改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和發(fā)展機電一體化等新產(chǎn)業(yè)。電力電子技術(shù)高頻化與變頻技術(shù)。實現(xiàn)最佳的工作效率，機電設(shè)備的體積很小幾倍、幾十倍，響應(yīng)速度高速化，可以適應(yīng)任何標(biāo)準(zhǔn)無噪聲音信號，實現(xiàn)新的功能和用途。

2.2電力電子技術(shù)的應(yīng)用方向

2.2.1一般工業(yè)

主要應(yīng)用在交直流電機（軋鋼機，數(shù)控機床），電化學(xué)工業(yè)（電解鋁），冶金工業(yè)。

直流電機良好的調(diào)速性能，直流電機的斬波電源整流電源和外界電力電子裝置。隨著電力電子變頻技術(shù)的迅速發(fā)展，交流電機的調(diào)速性能已經(jīng)快要可以和直流電機相比美了。

2.2.2交通運輸

主要應(yīng)用在電氣化鐵道，電動汽車，航空和航海方面。電氣化鐵路機車整流裝置，采用直流，交流，然后磁懸浮列車采用的也是電力電子技術(shù)。汽車用電力電子裝置活動的電力轉(zhuǎn)換和驅(qū)動控制。飛機、輪船不同要求的電源同樣是電力電子技術(shù)。

詢問現(xiàn)場，多位委員圍繞有車難停問題展開提問。馬紹省委員針對如何緩解城市交通擁堵問題向公安交警支隊政委張書棟發(fā)問。在得到答復(fù)后，鄭永華委員追問道：“條例對城鎮(zhèn)道路施劃停車泊位和停車管理作了規(guī)范，但檢查中發(fā)現(xiàn)，中心城區(qū)‘停車難、停車亂’問題依然突出，請問公安交警部門將采取哪些舉措加以解決？”“我們將盡快出臺管理辦法，進一步挖掘停車資源，優(yōu)化停車空間布局，逐步解決市區(qū)停車難題。”張書棟表示，交警部門將積極鼓勵倡導(dǎo)有條件的單位面向社會開放內(nèi)部停車位；對實行政府定價和指導(dǎo)價的停車場，制定差別化收費標(biāo)準(zhǔn)，以經(jīng)濟手段調(diào)整停車位數(shù)量，最大限度滿足群眾停車需求。

與直流電機調(diào)速相比，交流電機調(diào)速有著其無法比擬的優(yōu)越性，適用范圍更廣，性能更好，將逐步取代直流電機調(diào)速。

2.2.3電力系統(tǒng)

電力系統(tǒng)的現(xiàn)代化是因為有了電力電子技術(shù)。用戶使用的電能大概有60%是經(jīng)過電力電子裝置變換才實現(xiàn)的。直流輸電在長距離、大容量的兩端使用整流器和逆變器閥門使用晶閘管變流器裝置。電力系統(tǒng)無功補償和諧波抑制是采用電力電子技術(shù)。電力電子裝置也用于防止電網(wǎng)瞬時停電，瞬時電壓閃爍下降，電能質(zhì)量控制和改進，等等。

3、電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

電力系統(tǒng)作為電力能源的匯集與分配中樞，在當(dāng)今社會有著舉足輕重的地位，直接影響著國民經(jīng)濟發(fā)展。為此，提供優(yōu)質(zhì)、高效、穩(wěn)定的電能成為電力系統(tǒng)工作者的一項重要任務(wù)，電力電子技術(shù)因此得到了廣泛應(yīng)用。下面從輸電、配電和新能源三個方面介紹電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用情況。

3.1輸電網(wǎng)中的應(yīng)用

3.1.1高壓直流輸電

高壓直流輸電系統(tǒng)的主要設(shè)備：換流變壓器，換流器，平波電抗器，交流濾波器，直流濾波器，控制保護系統(tǒng)，接地極引線，接地極，遠(yuǎn)動通信系統(tǒng)。

3.1.2串聯(lián)補償裝置

在輸電線路的串聯(lián)補償裝置提高系統(tǒng)輸電能力的穩(wěn)定性，改善線電氣參數(shù)，3線2線路輸送功率，提高了傳輸功率和節(jié)省投資。在長距離輸電線路串聯(lián)電容器可以用來抵消電路電感的影響。由于串聯(lián)電容器是一樣的電路串聯(lián)電感電流和電容電壓滯后電流90度，領(lǐng)先的電感電流電壓90度，所以只是一個反向電容電壓和電感電壓可以相互抵消。時容抗串聯(lián)電容器等于阻抗電感電路，電路電感電壓和電容電壓完全抵消，所以電網(wǎng)輸電能力大大增加，電壓穩(wěn)定性也大大提高。

3.2新能源發(fā)電中的應(yīng)用

3.2.1光伏發(fā)電系統(tǒng)中電力電子技術(shù)的應(yīng)用

太陽能光伏發(fā)電是將太陽光輻射能直接轉(zhuǎn)換為電能的方法，即太陽輻射能量通過太陽能電池板能轉(zhuǎn)化為電能，能源儲存后，控制和轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為便于人們使用的直流或交流電能。光伏發(fā)電已逐漸成為人們利用太陽能的主要手段之一。在整個太陽能發(fā)電的過程中都應(yīng)用到了電力電子技術(shù)。發(fā)出的電能在并網(wǎng)前需經(jīng)DC-DC變換器轉(zhuǎn)換為較高等級的直流電壓，再經(jīng)DC-AC變換器逆變后得到與并網(wǎng)電壓，頻率相符的交流電。

3.2.2風(fēng)力發(fā)電中電力電子技術(shù)的應(yīng)用

風(fēng)力發(fā)電是指自然風(fēng)通過葉輪的旋轉(zhuǎn)表面將推動發(fā)電機的特殊風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機械能到電能的過程。風(fēng)力發(fā)電機組是由發(fā)電機、風(fēng)力渦輪機、傳輸系統(tǒng)、塔，如儲能設(shè)備和電氣系統(tǒng)組裝設(shè)備。風(fēng)力發(fā)電機穩(wěn)定安全系統(tǒng)必須能夠發(fā)電，正常的安全供電。由于風(fēng)力發(fā)電電能質(zhì)量不高，并網(wǎng)會給電網(wǎng)造成巨大沖擊，因此上網(wǎng)前必須對電能經(jīng)過處理，先經(jīng)整流過程轉(zhuǎn)化為直流電，再經(jīng)逆變轉(zhuǎn)化為交流電，經(jīng)過這一過程后電能質(zhì)量得到提升，并網(wǎng)時降低了對電網(wǎng)的沖擊。

風(fēng)是沒有公害的能源之一。而且它取之不盡，用之不竭。沿海島嶼的缺水、缺乏燃料，和交通不便，草原地區(qū)，山區(qū)和高原，因地制宜利用風(fēng)力發(fā)電，非常合適，大有可為。

結(jié)語：

電力電子技術(shù)的基礎(chǔ)基本功率轉(zhuǎn)換電路、電力電子器件和電力電子裝置的基礎(chǔ)上開發(fā)。電力電子技術(shù)應(yīng)用非常廣泛，從人類探索宇宙和自然，國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域，我們的日常生活。大電網(wǎng)的發(fā)展也離是基于電力電子技術(shù)發(fā)展而來，遠(yuǎn)距離直流輸電，直流融冰的技術(shù)新核心都是應(yīng)用了電力電子技術(shù)。新技術(shù)的應(yīng)用使得電網(wǎng)的區(qū)域性限制得到了一定程度的緩解；輸電電壓等級的提高降低了電能的傳輸損耗，調(diào)高了資源的利用率；直流融冰技術(shù)的應(yīng)用將進一步提高導(dǎo)線的環(huán)境適應(yīng)能力，提高供電的可靠性，研究與實際應(yīng)用表明，直流融冰是輸電線路應(yīng)對冰災(zāi)的有效手段。

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