電工電子技術在電力系統中的應用

文/王小玲

1 電工電子技術的特點

電工電子技術是計算機應用的一個重要方向，主要是應用在電力系統的實際運轉過程中，通過電工電子技術極大地降低電力系統的操作復雜度，降低維護的成本，提高電力資源輸出的穩定性，進而更好地為用戶提供電力資源服務。電工電子技術的特點，主要包括以下幾個方面：

1.1 集成化的特點

電工電子技術本身就是計算機技術和電力技術的一次偉大集成，在理論結合的基礎上，也會出現設備層面的集成，目前電力系統各個環節的設備都具有一定的集成性特點：

（1）硬件設備方面的集成，傳統電力系統中的發電機功率不夠穩定，在電工電子技術應用之后，可以在發電機基礎零部件之上集成自動化的監控部件，可以對其發電頻率進行實時監控，并且根據發電的效果實時調整，最終確保發電的穩定性；

（2）軟件方面的集成，主要是將電力系統的工作環節進行綜合展示，更好地方便工作人員進行操作，例如：智能分析軟件具有一鍵檢測功能，工程師只需要選擇該功能，就能夠對電力系統的各個環節進行檢測，并分析出其中可能出現問題的環節，極大地提高了操作效率。

1.2 自動控制的特點

計算機技術的特點是可以代替一些重復的人力勞動，實現自動控制的功能。因此，電工電子技術也集成了該特點，在此基礎上還具有一些智能化的優點，主要體現在：目前，電力系統為了更好地適應電工電子技術的應用，大部分進行了改造，集成了很多復雜的功能，極大地提高了工作環節的效率，自動化的功能也得到了顯著的提高。不僅如此，在一些故障檢測方面，可以通過大數據和人工智能技術，對以前修復過的問題和相關數據進行收集和分析，當后續出現類似問題時，可以快速定位原因，并給出智能修復建議，降低工作人員的工作量。

1.3 可持續化的特點

傳統的電力系統需要消耗大量的煤炭資源進行火力發電，對自然環境的污染較為嚴重，不符合可持續發展的理念。在將電工電子技術應用之后，使其具有了可持續化的特點：一方面，電工電子技術的應用，降低了火力、水力、太陽能發電的困難程度，提高了自然資源發電的穩定性，在未來電力系統對自然環境的危害會逐漸降低；另一方面：提高了工作人員的環保意識，讓他們認識到可以通過技術對傳統電力系統進行改造，向著環境友好、可持續發展的方向前進，在維持群眾用電需求的基礎上，進一步降低對大自然的危害。

2 電工電子技術在電力系統發電環節的應用

電力系統的發電環節需要確保電力資源穩定有效地輸出，電工電子技術在發電環節的應用，主要作用有以下兩點：

（1）確保發電過程中頻率的穩定性，使用穩定的電流能夠使得電力系統更加容易控制，尤其是對于非火力發電來講，經常會由于發電動能的不同，導致功率不夠穩定，就需要電工電子技術進行發電輸出頻率的控制，對控制電力系統輸出穩定的資源非常有效；

（2）推動電力系統能源的不斷擴展，傳統的電力系統主要是采用火力發電，對煤炭資源的消耗非常大，而且容易對環境產生污染。但是，最近幾年，電力系統開始采用風力、水力、太陽能等自然資源進行發電，走可持續發展的路線。使用自然資源進行發電時，需要將自然能量轉換為電能，電工電子技術就在其中承擔著能源轉換的角色，并且保持穩定的電力輸出功率。

3 電工電子技術在電力系統輸電環境的作用

發電站一般建立在遠離市區的地方，電力系統需要將電力資源輸送到千家萬戶，因此輸電環節也是電力系統的重要環節。電工電子技術在輸電環節的應用，主要體現在以下幾個方面：

（1）確保輸電環節功率的穩定性和安全性，電力資源需要經過較長的距離輸送，才能夠被真正地使用起來，電工電子技術能夠確保輸電過程中的穩定性，通過高壓直流輸電的方式，降低了輸電過程中的復雜度，使得輸電過程的操作更加簡單易控制；

（2）降低輸電環節的功率消耗，電工電子技術通過利用晶閘管開關的方式，對輸電過程中的設備進行精確控制，可以更好地對輸電過程中的電壓、電流進行控制，可以進一步降低輸電過程中的損耗，提高能源的利用率，幫助電力系統獲得更多的收益。

4 電工電子技術在電力系統節能環節中的使用

節能環保是可持續發展的重要措施，而且電力系統本身對能源的損耗是非常高的：對于火力發電來講，能源消耗過高就會浪費大量不可再生的煤炭資源，同時對環境產生更多的污染；風力、水力和太陽能發電的技術還不夠成熟，占據我國電力資源的比例較小，更應該加入節能環保意識，爭取更高的能源轉化率。在這一背景下，電工電子技術在電力系統節能環節中得到了廣泛的應用：

（1）使用電工電子技術可以降低傳統火力發電過程中的能源消耗，通過改良發電機或者是控制電動機速度等方式，能夠將發電頻率控制的更加精確，從而達到節能環保的目的；

（2）傳統的電力系統由于其中的發電環節眾多，每個環節都會帶來電能的損耗，從而導致最終的發電效率較低；在加入電工電子技術之后，能夠有效地減少發電環節，進一步降低發電過程中的能源損耗，最終提高發電效率。

5 電工電子技術在電力系統配電環節的應用

電力能源從產生到最終使用的中間環節非常眾多，維護和檢修成本非常高，電工電子技術在電力系統的配電環節中得到應用后，可以進一步提高電力系統的穩定性和可靠性，降低維護的復雜程度，主要體現在：

（1）電工電子技術與計算機技術進行結合之后，可以通過安裝特定的檢測設備，對發電系統的每個重要環節進行實時檢測，然后對收集的數據進行分析，當出現異常數據時，可以通過特定的計算機軟件進行報警，及時通知給維護人員；

（2）建立完善的用電反饋系統，當用戶在使用電力資源出現問題時，可以通過反饋渠道通知給檢修人員，并提供相關的信息，可以更好地幫助維修人員定位問題并及時進行修復；

（3）電工電子技術是將計算機技術與電力系統結合的重要產物，需要對傳統電力系統進行部分改造工作，但是由于兩者的電子結構等方面具有較大的相似性，因此改造的工作量比較小，升級的困難程度比較低，目前我國大部分電力系統已經得到了改造和升級，并且使用電工電子技術來確保電力系統配電環節的效率。

6 電工電子技術可以提高電力系統操作的規范性

對于傳統電力系統的運行和管理工作來講，其操作的規范性主要是由人工行為進行保證的，但是出錯的幾率較高，不僅會帶來大量的經濟損失，而且也會影響用戶的用電體驗。在將電工電子技術應用于電力系統之后，能夠更好地提高操作的規范性，這是因為：

（1）可以將電力系統的操作流程，通過計算機軟件的形式表達出來，每個操作的步驟都是完整的，并且步驟的操作具有詳細的說明，可以極大地降低人為操作失誤的概率；

（2）在電工電子技術應用到電力系統之后，可以降低工作人員的排查問題的復雜度，相關的檢測設備可以及時將現場數據收集并存儲起來，可以有效地定位問題出現的原因。而且，通過相關的計算機軟件，可以將操作流程及操作人員進行明確規則，將責任落實到個人，當出現人為操作失誤時，可以找到具體的責任人，這樣能夠極大地提高工作人員的責任心。

7 小結

總之，通過上述研究，我們對于電工電子技術在集成化、自動化、可持續化等方面的特點有了一個更為全面的了解與認識。也看到了電工電子技術在電力系統各個方面應用中所發揮出的巨大優勢和作用。在今后的工作中，我們要繼續加大對于電工電子技術的研究力度，以電力系統各項工作為導向，積極發掘電工電子技術潛在優勢，以此來促進電工電子技術優勢作用在電力系統中作用的發揮。推進電力系統工作的智能化、高效化發展。