電力電子技術在電力系統中的應用探析

謝冬冬++韓崇安

摘 要：當前，隨著經濟的不斷發展，新器件、新材料以及計算機技術也得到了快速發展，從而電力電子技術在電力系統中得到了快速應用，并取得了突出的成效。本文介紹了電力電子技術的發展過程，并對其在電力系統中的應用進行了分析和研究，希望對促進電力電子技術的發展具有促進作用。

關鍵詞：電子電力技術；電力系統；應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.07.167

0 引言

電力電子技術是一種新技術，這種技術包含了電力和電子兩方面的技術，它在新能源發電中具有重要作用，并逐漸在人們的生活中扮演著重要的角色，逐漸成為人們生活中的重要組成部分。隨著經濟的不斷發展，這些器件、技術逐漸應用于各個領域，這為促進電力電子技術的發展起到了積極作用，也為其在電力系統中的應用開拓了空間。

1 電力電子技術的發展

電力電子技術是一門綜合性的技術，它主要包括兩方面技術，分別是制造器件技術和應用電路技術，這兩種技術對于促進電力電子技術的發展具有重要作用。首先器件技術的發展過程中比較曲折，它經歷了半控型-全控型-復合型的發展過程，并將功率、控制驅動器等器件關聯起來，對一些功能進行了集中，這種改進不僅促進了器件結構上的發展，同時還對其功能進行了優化。整流電路系統應用比較頻繁的時代是改革開放以前，而改革開放以后應用最為頻繁的是逆變電路，但是整流電路系統仍然具有較為廣泛的影響。隨著科學技術的發展，脈沖寬度控制技術（PWM）在一定程度上促進了電力電子技術的發展，同時自動開關器件的應用和發展，也使電力電子技術逐漸走向低頻化發展。其中脈沖寬度控制技術（PWM）的控制方式主要包括以下幾個方面：分別是無功率控制、觀測器控制、神經元控制等，這些控制方式在實際中的應用，在很大程度上促進了電力電子技術的發展，并使其進入了一個新的階段。現在電力電子技術有了新的發展方向，數字控制技術的應用，逐漸在電力系統中替代了模擬控制，它也將成為電力電子技術未來的發展方向，并能夠快速促進電力電子技術的發展。

2 電力電子技術在電力系統中的應用

2.1 發電環節

電力電子技術在電力系統中的應用，在一定程度上改變了發電環節涉及以及發電機組中多種設備的運行特性，具體表現在以下幾方面：一是大型發電機的靜止勵磁控制。靜止勵磁主要是采用晶閘管整流自并勵方式，這種方式使其具有較為簡單的結構，性能也比較穩定，造價也低，從而極大地促進了靜止勵磁在電力系統中的應用。并且靜止勵磁的應用，省去了勵磁機這個中間慣性環節，提高了電力系統的工作效率。二是水力、風力發電機的變速恒頻勵磁。水頭壓力和流量對于水力發電的有效功率起到了關鍵性的作用，水頭的變化將會直接影響機組最佳轉速的大小。在實際的應用中發電機的有效功率與風速成三次方正比例，風車捕捉最大風能的轉速與風速有直接關系。為了能夠獲得最大功率，這時可以使機組變速運行，只有這樣才能夠有效提高機組的應用效率。第三，發電廠風機水泵的變頻調速。在傳統的發電過程中，風機水泵消耗的電量比較大，并且其功率較低，這樣損耗了大量的電能，不利于發電廠的發展，低壓或高壓變頻器能夠有效地實現水泵的變頻調速，這樣就能夠達到節能的目的。低壓變頻器技術已經是一種比較成熟的技術，它在國外已經在眾多企業中廣泛應用，并取得了較好的成效，所以為了促進我國發電廠的發展，必須在實際的發電過程中應用該種技術。

2.2 輸電環節

第一，輕型直流輸電和直流輸電技術。在實際的應用中，直流輸電具有輸電容量大、控制調節靈活以及穩定性好等特點，這些特點極大地促進了直流輸電技術的應用，并逐漸在輸電作業中發揮重要作用。隨著科學技術的不斷發展和應用，直流輸電技術有了新的突破性的發展，輕型直流輸電技術的問世和應用，在很大程度上解決了現階段發電過程中遇到的難題。這是一種創新性的技術，并在傳統的直流輸電技術上進行了改進，提高了發電效率，促進了輸電工作的有效進行。第二，FACTS 技術。FACTS 技術是一種柔性交流輸電技術，這種技術出現在八十年代后期，它的主要優勢能夠實現交流輸電功率潮流的控制，提高電力系統的穩定性。

2.3 配電環節

配電環節中比較重要的問題就是要提高電能質量，并保證供電的可靠性，這也是現階段發電廠急需解決的問題，也是阻礙我國發電廠發展的重要問題，這也是電力電子技術在電力系統應用中的重要任務。在對電能質量的控制過程中，應當注意滿足兩方面的要求，分別是抑制各種瞬態的干擾和波動及滿足對頻率、電壓、諧波，只有這樣才能夠保證電力電子技術在電力系統中的應用，才能夠提高電力系統的運行效率。DFACTS 技術是一種新技術，這種技術能夠有效地解決當前配電環節所遇到的問題，它也是在FACTS 技術基礎上發展起來的一門技術。

2.4 節能環節

第一，減少無功損耗，提高功率因素。在電力系統中，各種電力設備都會在一定程度上消耗相應的功率，既包括有功功率也包括無功功率，這都是發電過程中消耗的能量。這兩種功率對于確保電能質量具有重要作用。在電力系統中，保持無功平衡具有重要的作用，如果不能做到無功平衡，那么會造成電壓降低，對于電力系統中的設備具有損害作用，嚴重時甚至會造成巨大的安全事故，所以在發電過程中，應當引起足夠重視。第二，變負荷電動機調速運行。電力電子技術在電力系統中的應用，能夠有效節省能源，主要體現在兩方面，分別是電動機本身技術和變負荷電動機的調速技術，這兩種技術的應用能夠有效節省能源，對于提高電力電子技術在電力系統中的應用具有重要作用。目前，在國內，發電廠發電過程中的節能環節已經成為發電過程中的重要問題，傳統的發電過程成本較高，并且會產生污染，這在一定程度上限制了發電廠的發展，所以應當重視節能環節，降低能耗。

3 結語

綜上所述，隨著社會經濟的不斷發展，電力電子技術子啊電力系統中的應用越來越廣泛，并逐漸成為電力系統中不可獲取的一部分，在電力系統的供電中起到了重要作用，極大地促進了電力系統的發展。

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