電力系統中電力電子裝置的應用研究

葉社宗

摘要：電力電子裝置的應用能夠幫助推動電力系統的可持續發展，且在各項科學技術的作用下，電力電子裝置具有朝著智能化方向發展的趨勢。為明確電力電子裝置在電力系統中的作用情況，本文分析了電力電子系統在電力系統中的應用特點，并對其在電力系統中的應用進行了分析與介紹。

關鍵詞：電力系統，電力電子裝置;應用

引言

電力資源屬于不可再生資源，在人類社會發展中的作用意義明顯，在人們的日常生活中扮演著重要的角色。作為一種助力電能生產的重要裝置，電力電子裝置在提高電力系統運行穩定性與安全性方面的作用巨大，因此得到了現代化電力企業的全面應用與重視。特別是在社會需求與要求日漸提升的今天，更要加強對這類裝置的研究與應用，幫助推動社會生產水平與發展水平的有效提高[1]。

1電力電子裝置在電力系統中的應用特點

實踐經驗表明，電力電子裝置在電力系統中表現出了巨大的應用優勢，其在實際工作中具備的自動化、一體化與靈活化特點使得越來越多的電力企業爭相將其應用到電力工作系統中，幫助提高電力生產的安全性與穩定性。

1.1控制方式自動化

隨著科學技術的不斷發展，如今的電力電子裝置已經不再需要人為的進行參數設置與功能轉換，只需要將信息系統軟件以及程序技術應用進來，即可實現對電力電子裝置的自動化控制，內容包括數據儲存、指令響應以及功能狀態轉換等。同時，借助于現代化軟件信息技術，還可實現裝置故障的自動化報警，確保維修人員第一時間趕到現場進行故障維修，有效降低系統故障帶來的損失與負面影響。

1.2硬件結構一體化

傳統電力電子裝置一般以分體安裝的方式進行驅動結構、保護結構以及散熱結構的安裝，這種安裝方式具有明顯的缺陷，會導致電力電子裝置的整體體型過大，一定程度上阻礙了裝置作用的進一步發揮。在現代科學技術的協助下，電力電子系統逐漸朝著一體化與集成化方向發展，裝置的結構也從傳統的復雜型往緊湊型方向轉變，縮短了裝置設計制造和周期的同時，也減少了對空間等各種資源的占用。

1.3電能調節靈活化

對于電力企業而言，50-60Hz是最佳發電頻率。但是傳統發電頻率的調節過程復雜，對電力企業各方面的要求都比較高。現代化電力電子裝置出現以后，能夠借助于系統終端指令信息預設的自動程序，進行電力系統發電頻率的自動調節，從一定程度上減少了調節發電頻率的成本投入，同時還能保證電力系統的高效與安全運行[2]。

2電力電子裝置在電力系統中的應用

目前，電力電子裝置在電力系中的應用主要體現在四個方面，分別為微電網、電能輸電環節、電能儲存以及電力發電環節，具體闡述如下。

2.1電力電子裝置在微型電網中的應用

微型電網主要為由電源、變換器等元器件組成的微小型電力發電系統，該系統對電力電子裝置的應用較多，且通過對電力電子裝置的應用，實現了對系統的自動儲電與供電，使得發電系統獨立運行電能的能力的得到顯著提升，其還能與非自身電網一起運行。此外，將電力電子裝置應用于微型電網中后，可實現系統與外界電能的交換，達到優化系統自身電能的作用，且在設置獨立開關元器件的作用下，還能實現對自動控制、手動控制兩種控制模式的自由與同步切換。

2.2電力電子裝置在輸電環節中的應用

電能輸電一般包括直流輸電、分頻輸電以及固態變壓器輸電三種模式，電力電子裝置在這三個輸電模式中的應用不盡相同，因此本文分別進行三種輸電模式的電力電子裝置的應用分析。其中，直流輸電模式又包含常規直流輸電模式與柔性直流輸電模式。常規直流輸電模式通過對晶匣管換流器裝置的使用，顯著提高了電力系統的輸電性能。不同于常規直流輸電模式，柔性直流輸電模式主要實現了對基于全控器件換流器的使用，顯著提高了發電系統的發電效率與質量。相比較常規直流輸電模式，柔性直流輸電模式具有能夠獨立控制無功功率與有功功率的作用優勢，因此基本采用該模式進行電能輸電。電力電子裝置在分頻輸電上的應用原理概述為：在低頻與高頻情況下，分別對倍頻變壓器與電量進行使用，有有效減小了交流輸電線路之年的距離，從而達到提高發電系統電能傳輸效率的目的。在固態變壓器輸電模式中，電力電子裝置的應用較好的實現了對電壓參數以及特點的交換調節，從而實現對發電系統電流、電壓以及功率的自動化控制，從一定程度上提高了發電系統的整體性能[3]。

2.3電力電子裝置在電力發電中的應用

電力電子裝置在電力發電中的應用比較廣泛，比如發電機勵磁發電、風力發電以及光伏發電中都存在對電力電子裝置的應用。在發電機勵磁發電中，電力電子裝置的應用實現了對電機轉速的自動調節，從而達到控制發電量的效果。在風力發電中，電力電子裝置的應用可實現對風能的最大化利用，借助于磁感線對風能轉化而來的機械能的切割，實現對有效電能的生產。在光伏發電方面，通過對電力電子裝置的使用，實現了對光能向電能的高效轉換。

2.4電力電子裝置在電能儲存中的應用

通過對電力電子裝置中電能存儲技術的應用，能夠實現對發電系統電能的有效儲存，便于在用電高峰期解決居民的用電需求，達到維護社會安寧，促使社會正常運行的效果，電力電子裝置中電能存儲技術應用方案一般包括抽水蓄能、壓縮空氣蓄能等。其中，壓縮空氣蓄能主要借助于空氣壓縮機進行空氣的壓縮，將多余的電能轉化為空氣進行儲存，以便于在用電高峰期進行使用。抽水蓄能主要借助于水從高出降落到低處產生的能量進行水泵的驅動，實現對電能的生產，且在用電低峰期可對多余的電能進行儲存，避免了對電能的浪費[4]。

3結束語

綜上所述，電力電子裝置已經成為現代發電系統中常用的裝置，通過對該裝置的使用，不僅能夠幫助提高發電系統的發電效率與發電質量，還能幫助發電系統進行電能的科學存儲，幫助解決用電高峰期電能使用不足等問題。基于電力電子裝置存在的多個優點，建議加強對該裝置的研究與應用。

參考文獻

[1]周凱.電力系統中電力電子裝置的應用分析[J].科技創新導報，2019，16（31）：11-12.

[2]王勝斌.電力電子裝置在電力系統中的應用[J].黑龍江科學，2019，10（16）：96-97.

[3]趙楊輝.電力系統中電力電子裝置的應用[J].通信電源技術，2019，36（06）：166-167.

[4]盧成飛.電力電子裝置在電力系統中的應用[J].電子技術與軟件工程，2018（06）：236.