電力系統(tǒng)中電力電子裝置的應(yīng)用

王子毅

電力系統(tǒng)中電力電子裝置的應(yīng)用

王子毅

（湖南省長沙市第一中學(xué) 湖南長沙 410005）

社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，電力電子技術(shù)與裝置的出現(xiàn)與發(fā)展促進(jìn)了現(xiàn)代電力系統(tǒng)的不斷創(chuàng)新與完善，電力電子裝置的存在能夠提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性，能夠保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，促進(jìn)電力系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展，并且促進(jìn)電力系統(tǒng)向智能化方向的發(fā)展，并且實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的智能化。因此，電力電子裝置被合理，有效地使用在電力系統(tǒng)中顯得尤為重要。本文綜述了電力電子技術(shù)的發(fā)展及電力系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀，并介紹與討論了電力電子裝置在電力系統(tǒng)中的作用。

電力系統(tǒng)；電子電力裝置；應(yīng)用

引言

電子電力裝置涉及到很多學(xué)科，比如電力系統(tǒng)，電子系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。電力系統(tǒng)中電力電子的應(yīng)用十分的廣泛，電力電子裝置的存在能夠方便的對電能轉(zhuǎn)換和控制，據(jù)統(tǒng)計(jì)，在發(fā)達(dá)國家中，超過60%的電能經(jīng)過電力電子裝置的處理進(jìn)入到用戶的日常生活中，現(xiàn)代電力系統(tǒng)的發(fā)展離不開電子電力技術(shù)。目前為止，電力系統(tǒng)的完善為我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展發(fā)揮了很重要的作用，同時(shí)隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對電力系統(tǒng)的供電質(zhì)量要求也越來越高，不僅是簡單的用電穩(wěn)定性，還要向可持續(xù)發(fā)展，智能化的方向發(fā)展。在實(shí)現(xiàn)可持續(xù)和智能化的過程中，電子電力裝置的作用是非常關(guān)鍵的。

1 電力電子技術(shù)發(fā)展的簡單介紹

電力電子技術(shù)包含著電力電子裝置的制造技術(shù)和電力電子電路中應(yīng)用電路技術(shù)。目前，電力電子技術(shù)已經(jīng)經(jīng)歷過3代技術(shù)的發(fā)展：半控制型；全控制型；復(fù)合型。經(jīng)過不斷地發(fā)展，人們將程序的驅(qū)動(dòng)，流程的控制，電路的保護(hù)和功率器件集成起來進(jìn)行應(yīng)用，就是人們所稱的功率集成電路（PIC），這是電子電力技術(shù)很重要的一個(gè)發(fā)展的方向。自關(guān)斷電子電力器件的普遍使用，使電力電子電路發(fā)展成為高頻化的特征。隨著技術(shù)的發(fā)展，原有的模擬控制系統(tǒng)被基于微處理器的數(shù)字控制多代替，數(shù)字控制技術(shù)得到了人們的關(guān)注。

2 電力系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顟B(tài)

電力系統(tǒng)包含電能的生產(chǎn)，傳輸和消費(fèi)。社會的不斷進(jìn)步，科技的發(fā)展，大型或超大型的電力系統(tǒng)層出不窮，電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷增大，體現(xiàn)出了電力系統(tǒng)所有具有的資源優(yōu)化配置的優(yōu)點(diǎn)，但是，值得注意的是在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，電網(wǎng)的每一個(gè)環(huán)節(jié)承受了更大的考驗(yàn)。現(xiàn)在的發(fā)電形式多種多樣，優(yōu)點(diǎn)顯而易見，但是大功率轉(zhuǎn)換和控制問題也值得人們的關(guān)注。其安全性，穩(wěn)定性和可靠性受到意向。

電力系統(tǒng)中常見的也是最重要的輸變電設(shè)備，其作用是升降系統(tǒng)電壓，進(jìn)行系統(tǒng)安全隔離，技術(shù)的不斷進(jìn)步，人們對傳統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行創(chuàng)新和改造大大提高了其使用性能。但是由于基本結(jié)構(gòu)的不變性，使得電力系統(tǒng)所存在的問題沒有完全的解決，所以電力電子設(shè)備的應(yīng)用就可以很好地解決這些問題。

3 電力電子裝置在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

3.1 發(fā)電過程中的應(yīng)用

在我國，傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)中，發(fā)電主要依靠不可再生資源的消耗，對環(huán)境污染嚴(yán)重。目前，從環(huán)保的角度，舉例闡述電子電力裝置在發(fā)電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用：水力發(fā)電裝置，在進(jìn)行水力發(fā)電時(shí)，發(fā)電機(jī)使用靜止勵(lì)磁技術(shù)，其特點(diǎn)是控制簡單，調(diào)節(jié)迅速，提高效率；風(fēng)力發(fā)電裝置，發(fā)電過程中交流器的使用至關(guān)重要，具有頻率的穩(wěn)定作用，提供穩(wěn)定的電壓。光伏電站發(fā)電裝置，涉及到了逆變器，升壓變壓器等電力電子設(shè)備的使用。

3.2 儲存電能

水利儲能：常見的是抽水儲能，能夠?qū)崿F(xiàn)電力的功率的相互轉(zhuǎn)換，及抽水儲能機(jī)勵(lì)磁電流幅值和頻率的裝換。電池儲能：使電能轉(zhuǎn)換為電池中的化合能，涉及到的電力電子技術(shù)有直流變換器、拓?fù)浼夹g(shù)、集成電池，實(shí)現(xiàn)儲能最優(yōu)化；壓縮空氣儲能：電能驅(qū)動(dòng)空氣壓縮機(jī)，將空氣壓縮為高壓氣體儲存，從而實(shí)現(xiàn)電能的儲存。

3.3 輸送電能

變流器，換流器等電力電子裝置的使用，能夠降低損耗，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)電力傳輸過程中的低損耗、高電壓和長距離的特點(diǎn)。電力電子裝置的使用還能夠及時(shí)有效地發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)電力傳輸時(shí)發(fā)生的異常狀態(tài)，避免事故的發(fā)生，減少不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

4 智能電力系統(tǒng)的發(fā)展介紹

現(xiàn)在人們常常提到“智能電網(wǎng)”的說法，智能電網(wǎng)是通過自動(dòng)化的控制技術(shù)，對電力系統(tǒng)的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)通訊與控制的完美結(jié)合，電力電子裝置擔(dān)負(fù)著越來越多的運(yùn)行任務(wù)，智能化的運(yùn)行促進(jìn)電力系統(tǒng)的安全工作運(yùn)行。

5 結(jié)語

綜上所述，電力系統(tǒng)的發(fā)展離不開電力電子裝置的使用，電力電子技術(shù)可以有效地進(jìn)行電網(wǎng)的潮流分配，保證了能源的大規(guī)模，分布式和長距離的傳送。為了提高系統(tǒng)運(yùn)行效率，實(shí)現(xiàn)能源的節(jié)約，環(huán)境的保護(hù)，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展，人們要加強(qiáng)電力電子裝置在電力系統(tǒng)中使用的研究，實(shí)現(xiàn)智能化的電力系統(tǒng)，形成一個(gè)可靠，穩(wěn)定，安全，以人為本的電力系統(tǒng)。從而促進(jìn)電力行業(yè)和經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、民生的共同發(fā)展。以上是本人的粗淺之見，由于本人的知識水平及文字組織能力所限，文中如有不當(dāng)之處還望相關(guān)的專業(yè)人士批評指正。

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2016-10-14