談電力電子裝置在電力系統中的應用

袁宏超

摘 要：為了保證電力電子類型裝置在電力系統當中有科學的應用，應認識到現代電力系統在發展方面的特點以及電力電子裝置的所用，并能結合電力系統在其發展中的實際需要，制定相應的電力電子裝置應用方案。本文就電力電子裝置在當代電力系統當中的應用進行了分析。

關鍵詞：電力系統；電力電子裝置；機械設備

現代社會已經進入了信息化、機械化的社會，各種先進的電子設備改變了眾多領域的運營發展方式。但這種發展趨勢下，由于電子機械設備的運行需要以電能作為支撐，這也就增加了現代電力系統在運行方面的負荷，對電力系統的各方面的性能有了更高水準的要求，需要電力系統能科學的運用電力電子類型裝置完成自身的升級優化。

1 電力系統在其發展領域特點

在電能成為了社會發展核心能源之后，電力系統的運行負荷以及強度就在不斷提升，并且電力網絡也在不斷的向各個地區延伸，以期增加電網系統的覆蓋面積，讓更多地區用上穩定的電力能源。而在現代電力系統的運行中，其主要包括了兩方面的內容，一方面是電力能源的生產，另一方面是電力能源的營銷，這兩方面工作內容的相互銜接構成了一個完整的電力系統。而從電力系統的組成結構方面來看，其主要包括發電部分、電能傳輸部分以及用電用戶部分。當代電力系統在其發展中也在不斷的變革、優化，不斷的有新的創新點出現，讓電力系統各方面性產生了優化。

首先，由于地區電量需求持續增加，電力系統中的電廠為了滿足社會用電需要也在不斷的增大電廠規模，這也導致在當前的電力系統中出現了一些規模巨大的電廠，推動電力系統的發展進入了新時代。其次，現代社會上存在著各地區用電需求量不平衡的情況，部分地區電能需求量巨大，而還有的地區電力能源產能過剩，因此在現代電力共計體系建設的時候也出現了跨區域類型的電力系統，通過遠距離、高質量電網實現了電網系統的跨區域傳輸。并且這種跨區域類型電力能源傳輸也有利于對地區性電力故障的應對、處理，將電力系統運行故障產生的影響控制在最低范圍為內。

當代電力系統的發展讓各地的用電穩定性得到了進一步的保證，讓電力能源的分配更加科學，充分發揮了電力能源的價值，降低了電力能源的浪費。但也由于電力系統規模、結構等方面的變化，使得電力系統運行方面也出現了較多安全隱患，甚至威脅到了電力系統運行的安全性。另外，在發電技術的發展中也出現了眾多新型的發電技術，越來越多可再生類型的發電技術被運用到電力生產領域中，豐富了過去單一類型的電力系統發電模式，但這種多形式電能生產模式共存的狀態在起到積極作用的同時也產生了一些不足，比如大功率能量轉化操作以及實際控制方面的問題。需要電力電子裝置等先進的設備對這些問題進行優化處理，避免電力系統的發展受到影響。

2 在電力系統發展中電力電子裝置發揮的作用

2.1 電力電子類型裝置的應用

當代電力系統通過電力電子類型裝置的運用，實現電力系統的優化升級，而電力電子類型裝置在當代電力系統方面的運用主要可以劃分為三個方向。

首先，電力生產是整個電力系統的原有，發電質量以及產能也影響著電力系統的實質性運行質量，而電力電子類型裝置的運用也讓發電機設備性能發生了優化，其中具有代表性的就是發電機設備組勵磁技術。就現代發電系統中大型電機設備而言，一般使用靜置類型的組勵磁技術，這種技術在使用的階段中展現出了較快的調節速度，并且也容易被技術人員所控制。而對于水力系統當中發電機機組，通常會選擇交流類型的組勵磁技術，讓勵磁電流頻率處在動態調整之下，讓發電系統對水頭壓力以及水流量的調整更為有效，最終實現發電系統質量以及穩定性的全面提升。

其次，風力發電，對于風力發電而言，其主要步驟就是變流器工作，對于風力變流器而言，通過對整流器設備進行應用，可使風能實現轉化，使其成為電能，在后期變流器不斷發展的基礎上，其性能得以很大程度提升，從而使風力發電系統中的電壓等級以及電容量均得以提升。

其三，光伏電站，對于光伏電站而言，其屬于對太陽能進行集中處理的一種結構，就當前實際情況而言，光伏發電系統正處于不斷推廣應用階段，仍有一定問題存在，主要包括兩個方面問題，即光伏陣列組合存在的熱斑效應以及逆變器組合所存在的特征未理想化問題，因而在光伏發電建設仍需對這兩個方面組合方式進行考慮。

2.2 在輸電過程中的作用

對于常規直流輸電而言，其主要使用晶閘管換流器，而對于柔性直流輸電而言，其主要選擇全控器件換流器，然而柔性直流輸電相比于常規直流輸電具有十分明顯的優勢，主要就是其有功功率及無功功率均能夠進行控制，并且能夠向無源負荷進行供電，因而在孤島供電及城市供電等相關領域內具有更加廣泛的應用，并且其輸出電壓諧波及畸變率相對而言更小。在當前水利發電以及風力發電等有些可再生能源中，通常都需要使用低頻率實現發電及電能傳輸，從而可起到縮短線路電氣距離以及對線路電壓波動進行抑制的作用。對于當前固態變壓器而言，其屬于比較新型的一種變壓器，其能夠變換電流或者電壓幅值、相位以及頻率與形狀，從而使電力系統穩定性得到更好保證。

2.3 在電能儲存中的作用

在電力系統實際供電過程中，往往會有高峰負荷風電時段存在，對于這一時段而言，其對供電具有較大需求量，而通過電能存儲可使該時段供電需求得到一定程度緩解，在此基礎上可保證電網運轉更加正常，對提升電網運行效率具有很好促進作用。另外，電能存儲能夠使故障發生率降低，使電能效率及質量得以增強，可將更加可靠、安全且優質電能向用戶提供，可使用戶實際需求得到滿足。通常而言，電能存儲方式比較多，而存儲方式中能夠達到兆瓦級之上的主要包括三種：第一，電池儲能，其主要就是利用全釩液流電池、納流電池以及鋰離子電池等進行電能存儲；第二，壓縮空氣儲能，在供電需求處于高峰時間情況下，可將高壓空氣適當釋放，從而驅動發電機發電；若供電需求處于低谷時段，可對空氣壓縮機進行利用，可先將電能轉變成為高壓空氣狀態，然后再實行存儲。

3 結束語

在當前電力系統實際運行過程中，電力電子裝置有著十分廣泛的應用，并且占據十分明顯的優勢，發揮著十分重要的作用。所以，在當前電力系統實際運行過程中，應當對電力電子裝置進行合理應用，從而保證電力電子裝置作用能夠得以充分發揮，同時也能夠使電力系統運行得到更好保證。

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