電子電工技術在電力系統(tǒng)的應用與探究

摘要：電子電工技術的發(fā)展標志著社會的發(fā)展，也是國家的發(fā)展。通過電子電工技術的提升來推動我國各個行業(yè)的發(fā)展，人們的生活和生產離不開電子電工技術，尤其在社會快速發(fā)展的背景下，人們對各項物品的需求也越來越廣泛，因此，工廠越來越多，推動著社會發(fā)展，經濟的提升。而這些發(fā)展都離不開電力，電力系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全離不開電子電工技術的提升。

關鍵詞：電子電工技術；電力系統(tǒng)；經濟發(fā)展

電力系統(tǒng)通過電子電工技術來對數據進行分析，集成化、高頻化、全控化和高效化是電子電工技術的主要特點。通過電子電工技術能有效提高電力質量傳輸，實現機電一體化的目標，推動電力系統(tǒng)的自動化。電子電工技術在電力系統(tǒng)運行的全部過程中，以確保電力系統(tǒng)在發(fā)電、輸電、配電及節(jié)能環(huán)保中的電力運轉效率，保障電力系統(tǒng)運行的安全性和穩(wěn)定性，促進電子電工技術的發(fā)展[1]。

一、電子電工技術的概述

電子電工技術是非電專業(yè)學習電工、電子技術，包含了電路、電機、模擬電子技術、數字電子技術等，通過以網絡信息化的發(fā)展來實現電力系統(tǒng)自動化。尤其在電力領域的電子技術，使用電力電子器件對電能進行變換和控制的技術電力電子技術發(fā)展。針對電子電工技術的研究主要是為了提升電力系統(tǒng)，使電力系統(tǒng)逐步向自動化、信息化發(fā)展。電子電工技術在電力系統(tǒng)中有非常廣泛的作用，尤其在發(fā)的的國家，電能中有60%以上至少經過一次電力電子變流裝置的處理。電力系統(tǒng)在通向現代化和自動化的過程中，離不開電子電工技術。電子電工技術對復雜的電路能有更好的監(jiān)管和控制，簡化自動化管理的檢測和運行。電力系統(tǒng)借助電子電工技術的發(fā)展具有以下幾點優(yōu)勢：①提高電能使用效率和利用效率；②提高電壓質量，減少電壓質量的決定性因素的損失；電子電工技術的提升還能減少企業(yè)在電力系統(tǒng)上的投資，通過無功補償在電氣自動化設備上的投資來降低企業(yè)成本；④提升能源轉化率，提高能源使用效率，降低浪費等。

二、電子電工技術的特點

1.全控化 全控化是由半控型普通晶閘管發(fā)展到各類自關斷器件，是電力電子器件在功能上的重大突破。自關斷器件實現了全控化，取消了傳統(tǒng)電力電子器件的復雜換相電路，使電路大大簡化。

2.集成化 電子電工技術的特點就是集成化。集成化與傳統(tǒng)電力電子器件的分立方式完全不同，所有的全控型器件都是由許多單元器件并聯(lián)在一起，集成在一個基片上，便于發(fā)揮整體作用。

3.高頻化 高頻化的特點是在集成化的特點基礎上進行的，隨著器件集成化的實現，同時也提高了器件的工作速度，例如GTR可工作在10kHz頻率以下，IGBT工作在幾十千赫茲以上，功率MOSFET可達數百千赫茲以上。通過這種方式，來提高電子器件的運行速度效率。

4.高效率化 高效率化體現在器件和變換技術這2個方面，由于電力電子器件的導通壓降不斷減少，降低了導通損耗；器件開關的上升和下降過程加快，也降低了開關損耗；器件處于合理的運行狀態(tài)，提高了運行效率；變換器中采用的軟開關技術，使得運行效率得到進一步提高。

5.變換器小型化 變換器小型化是指隨著器件的高頻化，控制電路的高度集成化和微型化，使得濾波電路和控制器的體積大大減小。電力電子器件的多單元集成化，減少了主電路的體積。控制器和功率半導體器件等，采用微型化的表面貼技術使得變換器的體積得到了進一步減少，功率為10kV。

三、電子電工技術在電力系統(tǒng)中的作用

1.優(yōu)化電能使用 通過電力電子技術對電能的處理，使電能的使用達到合理、高效和節(jié)約，實現了電能使用最佳化。例如，在節(jié)電方面，針對風機水泵、電力牽引、軋機冶煉、輕工造紙、工業(yè)窯爐、感應加熱、電焊、化工、電解等14個方面的調查，潛在節(jié)電總量相當于1990年全國發(fā)電量的16%，所以推廣應用電力電子技術是節(jié)能的一項戰(zhàn)略措施，一般節(jié)能效果可達10%-40%，我國已將許多裝置列入節(jié)能的推廣應用項目。

2.改造傳統(tǒng)產業(yè)和發(fā)展機電一體化等新興產業(yè) 據發(fā)達國家預測，今后將有95%的電能要經電力電子技術處理后再使用，即工業(yè)和民用的各種機電設備中，有95%與電力電子產業(yè)有關，特別是，電子電工技術是弱電控制強電的媒體，是機電設備與計算機之間的重要接口，它為傳統(tǒng)產業(yè)和新興產業(yè)采用微電子技術創(chuàng)造了條件，成為發(fā)揮計算機作用的保證和基礎。

3.電力電子技術高頻化和變頻技術的發(fā)展，將使機電設備突破工頻傳統(tǒng)，向高頻化方向發(fā)展。實現最佳工作效率，將使機電設備的體積減小幾倍、幾十倍，響應速度達到高速化，并能適應任何基準信號，實現無噪音且具有全新的功能和用途。

4.電力電子智能化的進展，在一定程度上將信息處理與功率處理合一，使微電子技術與電力電子技術一體化，其發(fā)展有可能引起電子技術的重大改革。

四、電子電工技術在電力系統(tǒng)中的應用

電子電工技術在發(fā)電環(huán)節(jié)主要有四個重要的作用：①靜止勵磁。通過勵磁電源進行發(fā)電，提高發(fā)電效率，節(jié)約成本；②變速恒頻勵磁。主要在水力和風力發(fā)電中，提高發(fā)電速率，并保障電力傳輸過程的穩(wěn)定性；③機泵變頻調速。為了保證電力在運輸過程中的穩(wěn)定性和安全性，可以通過機泵變頻調速來調整變壓，在保證電力運輸過程中的穩(wěn)定性和安全性的同時，還能節(jié)約能源成本；④太陽能系統(tǒng)。電力系統(tǒng)的發(fā)電過程是很復雜的，也存在很多的風險，為了保證電力在運輸過程中的穩(wěn)定性，就要提升對電力系統(tǒng)在日常發(fā)電中的研究，才能有效的促進電力行業(yè)的發(fā)展。

五、結束語

總而言之，隨著社會的發(fā)展和科技的進步，人們對電力的需求也越來越大，對電力公司的考驗也越來越高，為了保障電力在傳輸過程中的安全性和穩(wěn)定性，就有必要提升電力的自動化和計算機的信息使用化，才能提供穩(wěn)定的電能。社會的發(fā)展離不開電力系統(tǒng)的提升，而電力系統(tǒng)的提升也離不開科學技術的發(fā)展，兩者相輔相成，相互促進。

參考文獻

[1]劉海艷.電工電子技術在電力系統(tǒng)的應用與探究[J].內燃機與配件，2017（21）：122-123.

作者簡介：

歐煥國，男，專科，高級工程師，現從事水電暖管理工作。