電路系統中電力電子技術的應用分析

張速江

摘 要：隨著社會的不斷進步，科技的不斷進步，電力系統也有了飛速的改善和提高。電力是我們賴以生存的工具，一直以來，我們致力于創造更好的、更高效的電力系統。也隨之廣泛出現了與之有關的文獻資料、書籍等。本文圍繞電力系統中的電路系統中關于電力電子技術的應用進行分析，來說明電力電子技術在電力系統中各個環節的應用。

關鍵詞：電路系統；電力電子技術；應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.08.170

電力電子技術是在電力系統不斷發展后興起的新的廣泛應用于電力領域的技術，基本的功能是利用基本的電子器件對電力系統進行控制。電力電子技術涉及到很多方面的技術，像計算機技術、電路技術等等，應用在電能質量的控制。下面就對電路系統中電力電子技術的應用進行分析。

1 電路系統中電力電子技術的應用

電力系統中的電力電子技術的應用主要是來改善和提高電力系統的工作特性，使其有更高的工作效率。

1.1 大型發電機的靜止勵磁控制

在電力系統中，使用到了大型發電機，因其的靜止勵磁控制的簡單的結構和可靠的運作，被很多電力系統所采用。其最重要的特性就是其省去了勵磁機這個中間慣性環節，使得其具有快速調節的特性，給電力系統提供了既快速又可靠的控制。

1.2 水力、風力發電機的變速恒頻勵磁

隨著可持續發展戰略的實施，對發電系統提出了節能環保的要求，所以新能源的使用成為以后電力系統的發展趨勢。就舉例對水力和風力。水力的發電效率跟水的壓力和流量有關，而水的壓力會影響到機組的轉速，從而影響到發電的效率。同樣風速與機組的轉速有關。電力系統中的電路通過調整轉子勵磁電流的頻率，來與轉子轉速疊加，以此獲得最大的發電效率。

1.3 發電廠風機水泵的變頻調速

以往的風機水泵耗電量大，運行效率低。為了解決這一個問題，提出了變速調頻的解決方案，它主要是在電路中采用不同類型的變頻器，以此來控制發電系統的發電效率，達到節能的目的。

2 在輸電環節中的應用

2.1 直流輸電（HVDC）和輕型直流輸電（HVDC Light）技術

輸電環節，主要涉及的是遠距離輸電、海底電纜輸電和不同頻率系統的聯網的問題。直流輸電具有電輸電容量大、穩定性好和靈活控制的特點。在直流輸電中應用了一個很重要的電力電子器件即晶閘管換流器，它很好的解決了直流輸電和不同頻率系統的聯網的問題，大幅度改善了電力網的穩定運行特性。

2.2 柔性交流輸電（FACTS）技術

柔性交流輸電（FACTS）技術是面向交流輸電的，它利用計算機技術等對發電系統中的電阻、電位和相位進行靈活的調節控制。該技術輸出無功，控制方便靈活，很好的改善和提高了電力系統的穩定水平。又加之其設備結構簡單，低成本，使其廣泛應用在電力系統中。

3 在配電環節中的應用

在配電環節中主要對電能的質量和供電的可靠性有嚴格的要求。電能的質量要求我們對盡可能的以最少的資源發出足夠多的安全可靠的電能，也要做好抗干擾的工作。為了保證電能的質量我們引入了用戶電力技術，該技術與FACTS技術很相似，其工作原理相同。電能的可靠性即做好抗干擾的工作，在配電網中，有各種的補償器，像面向負荷的補償方式——串聯補償器、面向系統的補償方式——并聯補償器及抑制諧波的有源濾波器?？梢?，在配電環節中，電力電子技術的應用有效的提高了發電效率和輸電效率，旨在建立一個信息化、自動化和智能化的電網。

4 在節能環節的運用

在目前的電力發展中，節能低碳是我們的最新，也是最迫切的要求?，F階段我們資源與供電矛盾突出，能源效率偏低，新能源技術滯后，對于我們的國情來說，節能低碳刻不容緩。

4.1 提高功率因數

在電力系統中存在像電動機之類的負載，運行時必須從電網索取無功功率，而無功功率占用了發電機、變壓器、輸電線的容量，造成了有功功率減少，影響了發電效率。最好的辦法就是使用無功補償的裝置，通過該裝置為負載提供無功功率，這樣減少了從電網的索取，從而提高電網的功率因數，提高資源利用效率，達到節約電能的目的。

4.2 提高發電機的發電量、電網的輸電量

沒有什么東西是無限的，同樣發電系統中的發電機的發電量和電網的輸電量都有最高容量的限制的，如果提高cos?，減少系統的無功電流和無功功率，使發電機能多發出有功電流和有功功率。

4.3 變負荷電動機調速運行

調速即通過變頻器對發電系統進行控制調節，改善發電機的運行特性，以此提高發電效率。因變頻調速的優良特性，其節電率可達30%，目前，這種技術我國也正在推廣中。但其也有成本高，產生高次諧波污染電網的缺點，需要謹慎使用。

4.4 變頻器節能

變頻器的給你是利用電力半導體器件的通斷作用，把電壓、頻率固定不變的交流變成電壓和頻率都可調的交流電源。把變頻器應用于發電系統，可以有效的提高資源的利用率和發電效率。所以，在節能環節中，變頻調節占著至關重要是作用。

5 結束語

在我國資源與供電矛盾突出、能源效率偏低，新能源技術滯后的國情來說，做好節能減排、低碳刻不容緩。我國電力電子技術也正在如火如荼的發展中，如何做好電路系統中電力電子技術的應用，是我們的又一項考驗。

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