國內電力電子技術在電力系統中的運用和發展淺析

花文俊

【摘要】電力能源是一種重要的二次能源，對于國民經濟的發展具有十分重要的影響。近年來，隨著我國新能源電力的大量出現，電力電子技術也獲得了飛速的發展，有效地解決電力系統在發電、輸電、配電和節電等方面存在的一些問題。本文就對國內電力電子技術在電力系統中的運用和發展進行簡要分析，僅供參考。

【關鍵詞】電力電子技術? 電力系統? 運用? 發展

前言：

近年來，隨著科學技術的進步，電子技術在許多領域都得到廣泛的應用，發揮著越來越重要的作用。在電力系統中，電力電子技術作為一種新研發的技術，直接關系到電力領域新能源與新技術的變革，為電力系統的改革發展夯實了基礎，極大地推動了社會的進步，并提高了人們生活的質量。

一、電力電子技術概述

電力電子技術是以計算機作為基礎，由半導體器件以及控制系統等組合而成的一種技術平臺，是借助半導體電子器件實現電功率的轉換，并控制電路的通斷。在實際運用中，電力電子技術進行功率轉換時，主要有四種表現形式，一是整流電路AC-DC;二是斬波電路DC—DC;三是逆變電路DC-AC：四是交流變換電路ACAC。在實際運用中，電力電子技術變換的電功率最大可達到數百MW，甚至GW，最小還能達到數W，甚至是1W以下。而在控制電路通斷時，則分為相控方式、頻控方式、斬控方式、相頻控制方式以及斬頻控制方式這五種。而且，在電力系統運行中，只有選用有效的控制形式，才能促使變換電路的工作效率達到最大。

二、電力電子技術在電力系統中運用的優勢分析

電力系統是由發電站、電力網與用電設備共同組合成的供用電聯合體，而電力電子技術作為一種強電電子技術，通過與弱電控制的結合，對電力系統的各個環節都具有極大的提升效果，能促進電力系統的現代化發展。近年來，在我國社會經濟高速發展的同時，科學技術也獲得了快速的發展，呈現出井噴的趨勢，很多高端的電子產品不斷被研發出來，并被廣泛運用到各個領域當中。特別是電力電子技術，是一項具有極強綜合性的技術，將其運用在電力系統中，具有顯著的優勢。在具體的運用中，電力電子技術能對電力系統中各項資源進行科學的整合，同時進一步優化資源的配置，這樣不但能提高電能的質量，還能促使電能的使用變得更加合理與安全。此外，隨著科學技術的發展，電力電子技術逐漸向著小型化的方向發展，同時運行的效率越來越強大，將其運用到電力系統當中，還能使電力系統的運行實現高效、節能、節材的效果，并且實現自動化、智能化和機電一體化。

三、電力電子技術在電力系統中的運用和發展分析

長期以來，電力系統在運行的過程中因受到諸多因素的影響，導致其運行的性能逐漸降低，影響到了人們的工作和生活。而將電力電子技術運用到店里系統當中，能有效提高電力系統運行的可靠性。

（一）在發電環節的運用。電力電子技術在我國電力系統發電環節中的運用，主要體現在如下三個方面：第一，運用電力電子技術對電力系統中的發電設備進行變頻調速控制。在具體運用中，操作人員通過高壓或者低壓變頻器對發電設備的工頻進行有效調節，最高可以達到數百MW，甚至GW，而最低能達到數W，甚至是1W以下。通過這樣的變頻調節，能有效提高發電設備系統運行的性能，同時還能有效降低電能的損耗;第二，運用核心逆變器提高直流電與交流電之間轉換的效率。例如，在太陽能發電中運用電力電子技術，能顯著提高太陽能發電設備的發電效率;第三，在水力發電或風力發電設施中運用電力電子設備，還能有效調節水能流量或者風速壓力與發電有小功率之間的關系，從而提高設備發電的效率。

（二）在輸電環節的運用。電力電子技術在電力系統中不僅在發電環節具有廣泛的運用，在輸電環節也具有十分廣泛的運用。在輸電環節的運用中，主要是通過高壓直流電輸電與柔性交流電輸電這兩種方式來實現電流的傳輸的，同時還可以借助靜止無功補償器來實現電流的輸出。通過這樣的方式，不但能實現信息技術與機械控制之間的一體化結合，還能確保電能傳輸的穩定性，并降低輸電過程中電量的損耗。在具體的運用中，需要使用交流閥、晶閥管以及變換器，以提高輸電轉化設備運行的性能，同時，運用靜止補償器代替原有的電器開關，從而實現成本的控制與節約。

（三）在配電環節的運用。當前，我國電力系統中的配電系統存在著較多的缺陷，如，供電不穩定問題以及電能質量較差問題。而在供配電環節運用電力電子技術，能有效解決這些方面的問題，使供配電更加穩定，同時還能提高電力系統供電的質量。在實際操作中，將電力電子技術與控制技術相結合，即當前業界被稱為DFACTS技術。DFACTS技術是在FACTS技術體系完善之后才得以推廣的，與FACTS技術相比較，DFACTS技術在原理、結構以及性能等方面都與FACTS技術極為相似，但其功能更加豐富，且成本也較為低廉，技術難度較低，成為供配電市場的主流技術。

（四）在節電方面的運用。電力電子技術不僅在發電、輸電和配電方面具有廣泛的運用，在節電方面也具有很好的運用效果。在電力系統節能方面運用電力電子技術，能夠顯著降低電力系統在運行過程的無功損耗情況，同時大幅度提升功率因素。在傳統的電力系統運行中，因為電氣設備并不完整，這就導致電力系統在運行的過程中會同時消耗有功功率和無功功率，從而致使大量的電力能源被浪費。而通過運用電力電子技術，可以借助靜止補償器針對電力系統中的無功功率進行適當的無功補償，從而有效平衡無功功率和有功功率，這樣就能有效提高電力系統的電壓及功率，實現電能質量的提升。

結語：綜上所述，當前，電力電子技術在電力系統中發揮著越來越重要的作用，是電力系統安全、可靠運行的重要保證，并能實現電力系統運行經濟效益的最大化。相信隨著科學技術的進一步發展，電力電子技術將更加廣泛地運用于我國社會經濟和生活的各個領域，并發揮著重要的作用。

參考文獻：

[1]楊濤.綜述現代電力電子技術在電力系統中的發展現狀[J].科技風，2020，No.409，（05）：202-202.

[2]張情.電力電子技術在電力系統中的應用及發展[J].計算機產品與流通，2018，（04）：99-99.

[3]武明月.電力電子技術在電力系統中的應用及發展[J].電子技術與軟件工程，2018，No.127，（05）：241-241.