關(guān)于電子電工技術(shù)在電力系統(tǒng)的實(shí)踐探析

賈星宇 陳俊波 先浪 黃清 楊革新

摘要：中國(guó)在近年來(lái)提高了電力資源的需求量，一些地區(qū)電力供應(yīng)趨于緊張，為了不影響人們的正常生活，甚至采用了限電的方式。針對(duì)于這種情況，就需要優(yōu)化電力系統(tǒng)，積極引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)手段是非常必要的，使得電力系統(tǒng)有較高的運(yùn)行效率，維護(hù)其安全可靠運(yùn)行，讓人們獲得優(yōu)質(zhì)的電力服務(wù)體驗(yàn)。本論文著重于研究電子電工技術(shù)在電力系統(tǒng)的實(shí)踐。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);電子電工技術(shù);實(shí)踐

引言：

電子電工技術(shù)作為現(xiàn)代化技術(shù)，在電力生產(chǎn)活動(dòng)中應(yīng)用，使得資源配置得以?xún)?yōu)化，對(duì)電力行業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展起到一定的促進(jìn)作用。在電力系統(tǒng)中，電子電工技術(shù)得以廣泛應(yīng)用，能夠有效控制電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，使得用戶(hù)的電力需求得到滿(mǎn)足，從而維護(hù)電力系統(tǒng)處于安全的運(yùn)行狀態(tài)，使電力系統(tǒng)得到有效保護(hù)[1] 。

一、電子電工技術(shù)所具備的特點(diǎn)

（一）電子電工技術(shù)的集成化特點(diǎn)

電子電工技術(shù)實(shí)現(xiàn)集成化，發(fā)揮載體作用的是基片，通過(guò)發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)的作用，并聯(lián)各個(gè)電氣設(shè)備中的器件[2] 。電子電工技術(shù)集成化主要采用三種方式：其一，向一級(jí)處理器中植入二級(jí)緩存設(shè)備;其二，通過(guò)將供電壓并聯(lián)起來(lái)，以單元為單位的器件實(shí)現(xiàn)集成;其三，基于基片安裝單位的器件，不需要安裝其他的電路。

（二）電子電工技術(shù)的全控化特點(diǎn)

科學(xué)技術(shù)處于持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的狀態(tài)，半控型的晶閘管發(fā)展為可以自動(dòng)關(guān)斷的器件，此時(shí)電子電工技術(shù)就會(huì)實(shí)現(xiàn)全控化，系統(tǒng)設(shè)備處于自主運(yùn)行狀態(tài)。自關(guān)斷器件簡(jiǎn)化了電子器件的電路，使得各器件的功能性有所提高，在多個(gè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了新突破。電力系統(tǒng)簡(jiǎn)化之后，電子電工技術(shù)具有了全控化特點(diǎn)，由此提高了運(yùn)行效率。

（三）電子電工技術(shù)的高頻化特點(diǎn)

當(dāng)電力系統(tǒng)處于運(yùn)行狀態(tài)的時(shí)候，基于電子電工技術(shù)的集成化可以實(shí)現(xiàn)高頻化，使電力系統(tǒng)提高工作效率。在應(yīng)用電子電工技術(shù)的過(guò)程中，所應(yīng)用的絕緣柵雙極型晶體管基片實(shí)現(xiàn)集成化，提升了輸出級(jí)電力晶管的上限，這樣可以確保工作頻率超過(guò)千赫茲，由此提高了設(shè)備運(yùn)行速度[3] 。

（四）電子電工技術(shù)的高效化特點(diǎn)

電子電工技術(shù)的高效化特點(diǎn)，主要體現(xiàn)為器件在應(yīng)用的過(guò)程中不會(huì)有較高的損耗率，系統(tǒng)在運(yùn)行的時(shí)候能夠提高效率，應(yīng)用該技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)集成化，也可以全面控制，由此加快了器件開(kāi)關(guān)的速度，將器件的損耗控制在最低。通過(guò)合理控制器件的損耗，就會(huì)提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率，確保電力系統(tǒng)處于持續(xù)高效的運(yùn)行狀態(tài)，且提高運(yùn)行效率。

二、電子電工技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

電子電工技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在三個(gè)環(huán)節(jié)，即發(fā)電環(huán)節(jié)、輸電環(huán)節(jié)和配電環(huán)節(jié)的應(yīng)用。具體如下：

（一）發(fā)電環(huán)節(jié)電子電工技術(shù)的應(yīng)用

1.靜止勵(lì)磁控制

靜止勵(lì)磁普遍應(yīng)用于電力系統(tǒng)中，其不僅運(yùn)行可靠，而且設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不需要投入大量的資金，當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中，通過(guò)晶閘管整流自并勵(lì)形式就可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)化。同時(shí)還可以消除中間慣性，加快調(diào)節(jié)的速度，保證發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的過(guò)程中得到科學(xué)有效控制。

2.變速恒頻勵(lì)磁

在風(fēng)力發(fā)電以及水力發(fā)電中多采用變速恒頻勵(lì)磁[4] 。比如，水力發(fā)電的過(guò)程中，是否有效控制水頭壓力以及流量對(duì)發(fā)電效率有直接的影響，由于水頭的變化幅度大，機(jī)組的運(yùn)轉(zhuǎn)速度也會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)變。從風(fēng)力發(fā)電的角度而言，由于風(fēng)速造成的影響，對(duì)風(fēng)速進(jìn)行三次方計(jì)算就可以將風(fēng)力發(fā)電效率確定下來(lái)。風(fēng)速發(fā)生變化，風(fēng)車(chē)對(duì)風(fēng)能的捕捉也會(huì)產(chǎn)生變化，從而獲得良好的發(fā)電效率。通過(guò)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流頻率，實(shí)現(xiàn)機(jī)組變速運(yùn)行，基于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速疊加促使輸出頻率恒定。

3.太陽(yáng)能發(fā)電控制系統(tǒng)

要調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，需要開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能資源并合理利用，以擴(kuò)大太陽(yáng)能發(fā)電規(guī)模，這就需要將直流電轉(zhuǎn)化為交流電，以有效控制并網(wǎng)系統(tǒng)，使其保持獨(dú)立運(yùn)行狀態(tài)，且有良好的穩(wěn)定性。應(yīng)用逆變器可以實(shí)現(xiàn)交流電轉(zhuǎn)換，使太陽(yáng)能發(fā)電效率達(dá)到預(yù)期的效果。

（二）輸電環(huán)節(jié)電子電工技術(shù)的應(yīng)用

其一，在應(yīng)用輕型直流輸電技術(shù)的過(guò)程中，其具有很強(qiáng)的靈活性，而且輸電容量大，且具有良好的穩(wěn)定性。雖然電力系統(tǒng)的頻率不同，流輸電技術(shù)也可以發(fā)揮很大的作用。該技術(shù)主要應(yīng)用于遠(yuǎn)距離傳輸，海底電纜傳輸也可以獲得良好的效果。隨著直流輸電技術(shù)的不斷升級(jí)，而且在近年來(lái)技術(shù)上不斷創(chuàng)新，輕型直流輸電技術(shù)應(yīng)用越來(lái)越普遍，其電子器件換流器可以發(fā)揮 IGBT 的作用實(shí)現(xiàn)關(guān)斷的效果，而且在沒(méi)有交流電源轉(zhuǎn)化的過(guò)程中會(huì)存在負(fù)荷點(diǎn)送電的現(xiàn)象，對(duì)于這個(gè)問(wèn)題采用脈寬調(diào)制技術(shù)就可以有效解決[5] 。

其二，在應(yīng)用柔性交流輸電技術(shù)的過(guò)程中，可以對(duì)輸電功率靈活調(diào)節(jié)，有效控制輸電系統(tǒng)阻抗，使輸電效率有所保證，從而優(yōu)化交流輸電，保證其穩(wěn)定性。在電力系統(tǒng)輸電的過(guò)程中，主要應(yīng)用的設(shè)備為5個(gè)，即晶閘管控制移相器、晶閘管控制串聯(lián)電抗器、靜止無(wú)功補(bǔ)償器、晶閘管控制電壓限制器和靜止同步補(bǔ)償器。

（三）配電環(huán)節(jié)電子電工技術(shù)的應(yīng)用

電力系統(tǒng)運(yùn)行中，雖然配電質(zhì)量可以滿(mǎn)足需求，但是要有效控制電能質(zhì)量，保證電能供應(yīng)的可靠性，還需要不斷優(yōu)化完善。在配電環(huán)節(jié)中應(yīng)用設(shè)備，可以將其各種功能充分發(fā)揮出來(lái)。落實(shí)到實(shí)際系統(tǒng)輸配電過(guò)程中，應(yīng)用DFACTS 設(shè)備可以降低成本，獲得良好的效果。電力系統(tǒng)的普及應(yīng)用，DFACTS 設(shè)備的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。

結(jié)束語(yǔ)：

通過(guò)上面的研究可以明確，中國(guó)的電力系統(tǒng)發(fā)展速度不斷加快，包括發(fā)電環(huán)節(jié)、電力傳輸環(huán)節(jié)以及配電環(huán)節(jié)都會(huì)應(yīng)用電子電工技術(shù)。雖然在電力系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中由于應(yīng)用電子電工技術(shù)而得以?xún)?yōu)化并不斷升級(jí)，但是依然存在一些問(wèn)題，這就需要對(duì)電子電工技術(shù)深入研究，對(duì)當(dāng)前的電力系統(tǒng)發(fā)展情況充分掌握，基于此深度應(yīng)用電子電工技術(shù)，促使中國(guó)電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)集成化、自動(dòng)化，并快速向智能化方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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