電力技術在電力系統中的應用探析

潘曰濤

（國網山東省電力公司日照供電公司，山東 日照 276826）

快速發展的電力技術，不僅大大方便了人們的生產、生活，也為我國經濟發展速度的不斷加快發揮了促進作用。現階段，在經濟發展的諸多領域均可見電力技術的影子，其提供了充足的動力于社會各個行業的發展。但我們也必須關注在發展速度日益加快的過程中所引發的問題，為更好地適應不斷發展的經濟市場，電力企業對自身進行了健全，但卻忽視了電力應用問題，造成電力資源配置缺乏合理性。除此之外，市場經濟發展速度的不斷加快，快速提高了各個行業的用電量，但卻忽視了電力發展，而這也是為什么近年來電力資源被嚴重浪費的一個很大原因。

1. 電力技術概述

電力技術是一種遍布在社會各個角落、各行各業的重要技術，其有效確保了電力行業發展以及供電的穩定性[1]。但針對現階段來看，在應用和發展電力技術方面仍有諸多問題存在，急需積極完善和優化。基于能源危機背景，電力技術正慢慢朝著節能環保靠近，這一點在電力生產，即發電方式方面得到了充分體現，在發電能源中，諸如水能、風能和太陽能等各種新能源的重要性越來越顯著，讓能源危機得到了有效緩解，同時對環境的污染較小。此外，電力行業也逐漸對新能源消納引起了密切關注，怎樣促進新能源消納水平有效提升，在整個社會中大力推廣應用新能源發電，已成為電力技術應用發展的必然趨勢。而在機電一體化方面，電力技術的發展也日趨智能化、自動化。新形勢下，電力技術的進步與發展主要體現在機電一體化方面，值得電力企業引起高度重視同時給予大力支持，加大資源投入力度，從而以堅實的基礎助力機電一體化的良好發展，有效提高電力技術水平。同時在智能化設備廣泛運用于人們生活中的情況下，必須高度重視電力技術的重要性，其和整個社會的發展有著極為密切的聯系。

2. 電力技術在電力系統中的應用意義

電力技術主要是為了對電力系統設備進行有效控制，此技術主要是借助半導體技術、電子信息技術和計算機技術得以實現，雖然該項技術在我國電力系統中的應用時間并不長，但卻取得了非常發展，行為了一套比較完善的體系。在發電系統中應用電力技術，能夠很好地改善各種設備（發電機等）的運行特征，對電力系統功率進行調節。主要體現控制大型發電機的靜止勵磁、控制發電廠風機水泵的變頻調速、控制變速恒頻勵磁三個方面[2]。在火電廠中，風機水泵的發電量極大，但其效率并不高，借助變頻調速可以促進運行效率提升，但現階段，我國可以生產高壓大容量變頻器的企業少之又少，其精確度也有所欠缺。電力技術主要是為了有效利用電能以及促進電力行業服務質量提高，其具有下述幾個特點：實現電力行業經濟效益提升，廣泛應有電力技術，既能促進資源利用率提升，最大化控制管理成本和人力成本，同時還能確保電力系統的功能更加完善，從而實現我國電力行業效率高、耗能低。應用電力技術有效融合了我國的電力行業和其他新興產業，對產業結構進行了調整，機電一體化的進程為電力行業的發展奠定了堅實基礎，促進了電力企業實力有效增強。

3. 電力技術在電力系統的應用

3.1 輸電環節的應用

一是直流輸電技術的應用。直流輸電技術具有可以不間斷大容量輸電、長時間穩定運行，可以靈活控制等優點。借助運用直流輸電技術，同時對電力輸送控制器進行安裝，可以將生產成本有效減少，對電力輸送量進行控制。現階段的直流輸電技術主要包括HDVC技術（直流輸電技術）、HDVC Light（輕型直流輸電技術）兩種，其具有電流容量大、輸電可靠性高、為工作人員提供便利，更好地對電流輸送情況進行調節等優點[3]。同時借助海底電纜、遠距離輸電的時候可以使輸電的穩定性得到保證。二是柔性交流輸電技術的應用。柔性交流輸電技術的另一種名稱就是FACTS技術，這種新型輸電技術形成于二十世紀末期，借助運用此技術，可以在輸電環節對設備參數、電流功率、相位、電流電壓等信息數據進行有效控制，從而給予電力企業幫助，便于對輸送狀況進行快速控制，最大程度地降低電能損耗。

3.2 發電環節的應用

一是水力發電機、風力發電機的變速恒頻勵磁。水頭壓力與流量在很大程度上決定了水力發電的有效功率，當水頭顯著改變的時候，機組的最佳轉速也會發生改變。風速發電的有效功率與風速的三次方成正比，在風速的改變下，相應地也會改變風車捕捉最大風能的轉速[4]。為了獲得最大有效攻略，可讓機組變速運行，通過調整轉子勵磁電流的頻率，讓其疊加轉子轉速，然后保持定子頻率，也就是輸出頻率恒定。在這一項應用中，最關鍵的一項技術就是變頻電源。二是大型發電機的靜止勵磁控制。靜止勵磁運用晶閘管整流自并勵方式，其具有造價不高、可靠性高、結構簡單等諸多優點，在世界各大電力系統中運用較多。運用靜止勵磁控制將勵磁機環節省去了，可以迅速調節，有利于充分發揮先進的控制規律，控制效果較好。三是在發電廠風機的變頻速調。發電廠的廠用電力平均在百分之八左右。風機水泵耗電量在整個火電設備總耗電量中占到了較高的比重，幾乎超過了百分之五十，同時運行效率不高。通過使用高壓或低壓變頻器，并將風機水泵的變頻調速作用發揮出來，可以將電量消耗有效減少。

3.3 配電環節的應用

通過將電力技術應用到電力系統中，不僅可有效提高電能配送質量，同時還能確保供電更加可靠，最終保證各電能用戶用電的公平性、安全性和快捷性。為了在電力系統中有效運用電力技術，就需要對諸多參數實施精確控制，包括諧波、電壓和功率等，防止電能輸送過程中，受到較大波動。作為此環節中的一種主要應用技術，電力技術的應用技術原理基本上相同于柔性交流電輸電技術。其可有效增強系統的配電能力，提配電的可靠性與質量。且也未有較高的開發成本，所有具有十分廣闊的市場前景。若要將電力技術較好地運用于電力系統中，則就需對我國的智能型電網予以加強，其有助于電力的科學發展，確保電力能源的良好輸送，提高使用效率。不僅如此，還可提高經濟效益，達到節能減排的目的，將污染物的排放數量減少，順利實現電力系統控制運行智能化與清潔能源的標準化目標。智能化電網可使電網與用戶之間的互動更加頻繁，提高服務質量。智能電網使電力能夠不受地域的限制，為更好地調劑電力資源提供了便利，可以有效防止自然災害危害電力系統，將更加穩定、安全的電源提供給用戶。

3.4 在線監測方面的應用

為了節約空間以及確保安全性，通常情況下，均在地下鋪設電纜和電力設施，借助普通的方法很難對其進行維修和檢測。應用電力技術便可以將此問題有效解決。太赫茲波可以穿透巖石和泥土等障礙物，同時其探測能力和敏感度較強，借助太赫茲波的此特性，可以在掩埋狀態下掃描電纜。在電纜施工過程中，可以更加方便、快速地對設備故障進行查找，工作成本有效降低，同時顯著提供了施工人員的安全。運用太赫茲波檢測手段，還能對較大范圍內的偷電行為進行準確檢測，進而把因為偷電帶給企業經濟效益的影響有效減少。

3.5 節電環節的應用

在電力系統中，節電技術是一大重要研究對象，同時近些年已成為電力系統發展的主要內容。節電技術可以分為變負荷電動機調速技術和無功損耗技術兩類。前者可以有效調節電動機的速度，進而將不必要的電能損耗降低，讓電動機的節電技術和調速技術能夠相互影響，以此將節電的目的順利實現，可以有效提升電能的節約效率。后者可以對變壓器以及電動機的運轉功率進行有效改善，使系統運行工作環境的平衡性和穩定性得到保證，將電力設備的物理損害減少，同時還能避免發生因為設備故障導致系統崩潰的問題，進而有效利用和節約電力能源。

3.6 用電安全方面的應用

長時間以來，在電力行業發展中，用電安全都是極為重視的內容。而作為確保用電安全的基礎，電力技術在電力系統中的應用具有重大意義，其是使電力行業長效、穩定、安全發展得到保障的重中之重。現階段，在用電安全方面運用電力技術，主要在控制電氣設備功率方面得以體現，借助有效控制功率，使其始終不超過規定范圍，可以防止因為功率過大造成電壓崩潰的情況出現，以免發生非正常停電事故，避免相應的用電安全問題。

4. 基于電力技術的智能電網在電力系統中的發展前景

今后，電力行業的勢必會朝著智能電網的方向發展，而在此過程中，可再生能源發揮著極為重要的作用。當前，新的發電方式極大地影響了傳統的可計劃、大容量、集中式的發電方式，其顯著特征為可分布式、靈活可調節、不穩定、清潔化[5]。過去的結構是電廠盡量集中、大容量，此集中式大容量的電廠所發出的電借助電網輸配電供給人們使用，其是單向的。而不斷呈現的光伏、風電等再生能源，對電網提出了更高的要求，即具備可調性和穩定性。但由于可再生能源所具有的諸多優點（靠近用戶側、清潔），故具有十分廣闊的發展前景，怎樣將其先天缺乏穩定性的不足有效解決，這就需要實現可再生能源發電的智能型，比如可通過對多項技術（大數據分析、IT技術、信息化等）的有效利用，實現預測功能。因此，在促使傳統電網向智能電網發展的過程中，可再生能源發揮了重要作用。只要成功轉型為智能電網，電價便能立足于今后的天氣進行調整，會影響人們的諸多生活方式。智能電網對整個產業鏈均會造成影響，發電端、輸配電環節、售電用電環節均會發生顯著改變。

5. 結語

電能和人們的衣食住行有著極為密切的聯系。現階段，社會要求電力系統具備更高的供電效率和更加安全穩定。電力技術可以把各種能源轉變成電能，進而廣泛應用于電力系統之中。新形勢下，人們的衣食住行均需要電能的支持。立足于上述內容我們可知，當前在電力系統中，電力技術的應用極為廣泛，推動了發電、輸電和節電各系統發展速度日益加快，為電力高效率、安全穩定發展奠定了堅實基礎。同時，當前我國研究人員不斷深入研究了電力技術，電力技術日新月異，為我國電力行業的發展提供了支持支撐。