電力系統中的電力電子技術

丁晨虹 屈鵬

【摘 ?要】在國民經濟的快速發展過程中，電力成為最為重要的二次能源。近幾年來，新能源發電的大量出現，如水力發電，風力發電，核能發電，地熱能發電等等，使得電力系統中的綠色能源比例正在逐步增加。同時，在新能源發電的過程中不乏電力電子的影子，甚至可以說：電力電子技術的發展推動了電力系統的改革。可以在電力系統中應用電力電子技術，從而有效地解決電力系統在發電環節，輸電環節，配電環節等各部分存在的一些問題。然而由于國家電網體量較大，改革進程相對較緩，電力電子技術在電力系統中的應用還正在探索階段。但可以肯定的是電力系統中電力電子技術廣泛應用的浪潮已勢不可擋。本文就主要針對電力電子技術在電力系統中應用現狀以及未來發展形勢作出簡要分析，希望能夠為相關方面的研究提供一些參考。

【關鍵詞】電力系統;電力電子技術

1電子技術在應用中的特征

關于電子技術在電氣工程中應用的主要特征，表現在五個方面，即可實現全天候全方位監測、可對輸出指令進行有效控制、可實現無人操控、結構性能更加科學及操作簡單。

1.1可實現全天候全方位監測

眾所周知，電氣工程的開展具有一定的復雜性和不確定性。而在實際中，因受到各方面因素的影響，使電氣工程的復雜性越發明顯，從而造安全事故發生率逐年上升。針對這種情況，相關工作人員則可在電氣工程作業中應用電子技術。這樣能夠對整個工程工作情況進行較為全面的監控，同時還可以保證所獲信息的及時性，進而有效地提高電力工程工作效率和工作質量。由此可見，電子技術在電氣工程的應用十分有必要，需要企業對此予以足夠的重視，在電氣工程中合理地應用此技術。

1.2可對輸出指令進行有效控制

在具體作業中，通過對電子技術的合理應用，可幫助相關工作人員電氣工程指令的輸出進行控制，以此在一定程度上避免指令輸出錯誤現象的出現，有效提高電氣工程的運行效率。為了能夠較好地發揮出此效果，相關企業在對其進行設計中，首先要注重對電氣工程各項功能的考量。按照相關要求，將智能化理念融入其中。

1.3可實現無人操控

以前電氣工程作業中，主要是以人工形式進行操作。而這種方式，很容易受到人為因素的影響，造成事故的發生。為了能夠有效地避免這種情況，企業則可在電氣工程中應用電子技術。實踐證明，電子技術在具體操作中，可代替人工操作，進行無人操作。在此過程中，此技術能夠對一些影響電氣工程運行質量的因素進行有效地控制，進而幫助企業實現電氣設備安全穩定運行的目的。

1.4結構性能更加科學

傳統電氣工程技術在實際應用中存在的問題比較多，不進行有效處理則很容易引發安全事故的發生。而對于電子技術，是通過對傳統電氣技術不斷改進的過程中所發展的。因而，電子技術在應用上要具有更多的優勢，特別是在其構造上充分體現先進化，所以在多個領域中發揮重要的作用。

1.5操作簡單

隨著近幾年我國社會經濟的不斷發展以及人們生活質量的提升，使得其對電氣需求也越來越大。在整個電氣工程中，電子技術發揮了重要作用。具體來說，電子技術的有效使用，既能夠保障電氣工程的工作質量和工作效果，同時在實際操作上也十分簡單，進而在一定程度上減少工作人員需要承擔的工作量，為推動企業電氣工程發展奠定良好的基礎，滿足當前社會經濟發展對這方面的需求。

2電力電子技術在電力系統中的應用

2.1新能源發電

我國目前的新能源發電主要包括水力發電、風力發電、太陽能發電、核能發電、地熱能發電、潮汐能發電。其中由于核能技術保密，地熱能發電和潮汐能發電在電網中占的比重很小，本文將不進行討論。在水力，風力發電的過程中，電力電子技術的應用使得發電環節中的設備更加穩定可靠的運行。就早期使用的水輪機來說，它采用的是機械液壓調速，機械液壓調速具有簡易可靠，能完成基本的調速等優點。在 19世紀受到了大力推捧，同時，離心擺技術是機械液壓調節的核心技術，但這項技術耗電量較大，且效率低下，若將調頻變速技術應用其中，就可以有效地降低耗電量，提高運行效率，極大地提高電能的轉化比。調頻技術離不開調頻器，從調節效果而言，機調過渡過程較長，超調量較大，指令信號執行緩慢，穩定域窄。電氣調速相較于機調就幾乎不存在這樣的問題，在今天低壓調頻技術已經愈發成熟，大量的調頻產品出現在人們的視野中，水力發電中的水泵運行效率低下的問題得到解決。太陽能發電又稱光伏發電，但其實還存在太陽能熱力發電、光化學發電等等。太陽能電池板所發出的電力為直流電，電壓大約在 20 伏左右，這時候就需要通過電力電子中的 BOOST 電路進行升壓，在通過逆變電路逆變成交流電。并且可以用微機跟蹤電網相位變化，同時可以調整輸出電流的幅值大小，來減小電網的波動。

2.2電子技術在電氣工程自動化控制中的應用分析

電子技術的出現和應用，為社會發展提供更多的優質服務。特別是在電子工程中，發揮了巨大的作用。相關企業在電力工程中應用電子技術時，要想實現自動化控制的目的，必須要對電氣工程中所涉及的多個設備進行精確定位。在完成定位后，有關工作人員則需按照要求，把收集到的信息傳輸到與之相對應的控制系統中。這樣做主要是為了讓信息進行共享。對于其中所進行的信息傳遞，一般是以傳感器技術實現的。計算機控制系統獲取到所傳遞的信息時，能夠對收集好的數據進行自動分析。而在此過程中，相關人員則需要將分析出的結果與工程原先設計系統的相關數據進行深入比較和觀察。最后，其可將具體運行的相關數據在自動化的形式下予以有效控制。

2.3在電力系統節能方面的應用

電力電子技術在在電力系統節能方面的應用，有提高電能使用率和變負荷電動機調速運行兩個方面。電廠產生能源損耗的現象是由于發電機組不能配合能源變化時產生的，通過變負荷電動機對運行轉速的調整，能夠達到節能的目的。但是該項技術在我國處于研究和摸索階段，因此也存在一部分缺點：成本高，適用于中大型電廠。而對于其它的一些電廠，可以采用電力電子技術，在配電輸送電力系統中增加可控設備，對電能進行實時調控，確保電力的質量和安全。

2.4電網間的直流輸電

在電網之間進行輸電時總是有相位差異，電壓波動的困擾，由此就發展出來了直流輸電技術。在電網之間進行輸電時，可以通過背靠背的直流輸電解決交流輸電的困擾。背靠背交流輸電的意思是：先將交流電變換成直流電，再將直流電轉換成交流電并到另一個電網中，可以通過微機對電網相位和電壓進行跟蹤，進而解決相位和電壓問題。其中交流變換成直流是電力電子技術中的整流，直流變交流是電力電子技術中的逆變技術。直流輸電還可以提高輸送電能的速度和功率，正因為有如此多的優點，該項技術在我國迅速普及。

結束語

總而言之，電力電子技術已廣泛應用于電力系統的各個環節，增強了電力系統的穩定性，改善了電力系統的電能質量，加快了電力系統的改革步伐。目前電力電子針對電力系統中遇到的問題正在積極的探索解決辦法，為電力系統長期可靠運行貢獻出巨大貢獻。

參考文獻：

[1]馬莉，符曉玲.電力電子技術在智能電網中的應用研究[J].工程技術研究，2017（12）：36+50.

[2]仲文祥.電力電子技術在電路系統中的應用分析及研究[J].電子制作，2017（24）：80-81+44.

[3]汪利華.我國電力電子技術應用系統發展現狀研究[J].三峽大學學報（人文社會科學版），2017，39（S2）：165-166.

[4]杜柳嶙.電力電子技術在電氣控制中的應用分析[J].計算機產品與流通，2017（12）：98.

[5]劉奇.電力電子技術的應用研究[J].通訊世界，2017（23）：164-165.