電子技術在電力系統的應用

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【摘要】本文對電力電子發展歷程進行了回顧，對電力電子技術發揮的作用給予了說明，對其如何在電力系統中開展應用進行了詳細探討，文章的研究工作為電子技術在電力系統中的應用提供了有益借鑒和探討，具有一定的理論價值和實踐意義。

【關鍵詞】電子技術;電力系統;應用

一、電力電子技術的發展

電力電子技術在電力領域發揮作用的同時，其自身也在不斷發展，電力電子元件的發展大概經歷了三個階段[1]。(一)以電力導管和晶閘管為基礎的，以其小型號，低耗能為特點，成為電流器這一在傳統電力系統中應用廣泛的產品替代，在電力電子技術發展的初期為其推廣立下了汗馬功勞。(二)上世紀七十年代末，隨著材質和性能的變化，可以自動開啟和關閉的晶閘管和晶體管出現了。對開關速度有較高要求的電力設備有了可以滿足需求的電子元件。(三)上世紀九十年代，電力電子元件呈現出小型化，集成化的發展趨勢。通過將組織結構進行壓縮和將原有的電子元件集成在一起，為以后的發展鋪平了道路。現在，高頻技術已經成為電力電子技術發展的關鍵，對電力電流能夠很好的處理。

二、電力電子技術的作用論述

(一）電力電子技術的重要作用就是能夠大程度的節約電能，一般可以達到10％到40％。它可以實現電能的合理配置和高效使用，從而達到節能的目的。(二)電力電子在不斷獲得進步，與之相適應，能夠帶動機電設備也向高頻化方向發展，尤其是其高頻化個變頻化的轉變，從而使電力系統高效運作[2]。(三)電力電子有助于實現電力產業結構優化，在以往的電力發展體系里面，電子技術并沒有獲得綜合性發展與進步，影響電力產業的經濟效益和發展速度。電子技術在電力系統得到推廣和應用后，使得計算機和機電設施有機結合，提升了各行業自動化技術應用水平，也開創了相關行業的新型發展模式。

三、電力電子技術在電力系統不同環節的用途簡述

1、發電環節作用簡介。電氣系統是許多發電組設備的復雜組合，而且設備本身的結構也相當復雜，代表了電力行業最先進的發展水平。提高運行效率是電力電子技術對電力系統最重要的作用[3]。靜止勵磁主要采用晶閘管整流電路的方式連接，是大型發電機控制的主要方式。省去慣性環節以實現勵磁性能的穩定性，從而使電力系統能夠探索出常用的技術控制方法，以提高效率。而變速勵磁機主要運用于風力水力發電中，水流量和水龍頭壓力決定了機組的運行速度，從而改變電力的輸出效率，規范運行方式[4]。2、電力電子技術在運輸電路中的應用。最大壓強直流電，弱性交流電，靜態無功率設備是電力電子技術在運輸電路中的主要應用。中級以上的運輸電力無功率補償中常常采用沒有大電容器的靜態無功率裝置。而八十年代出現了弱性交流電，在輸電系統中普及弱性交流電力運輸設備。傳統的運輸電力的方式無法實現在電力運輸的過程中調整電流，從而節約電能和成本。電力運輸過程中實現可控性是之后電力運輸發展的一大突破，使直變換變壓器在電流的變換環節被逐漸淘汰，降低了電力生產的成本。3、電力電子技術在配電階段的應用。配電階段是電力電子技術施展拳腳的最重要平臺，也是它發展的最主要應用方向。用弱電控制強電，精準控制電壓電流功率，有效防止諧波的侵擾，這一作用較容易實現，不同的電力標準都能夠達到這一要求，還可以提高配電性能和效率。配電功率和壓強是優化電力配置的基本要求，對所有可能變化的因素考慮到并做出相應的措施來應對是優化電力配置的方法。弱性交流電力系統和用戶電力系統技術反映了配電系統中電力電子技術的主要控制作用。弱性交流電運輸系統是通過提高運輸的電力壓強和電流功率以實現電力控制的。4、電力電子技術在節能方面的應用。無功功率的不平衡是很多問題的罪魁禍首，比如電壓不足，設備故障和系統損壞等，嚴重時還會造成大面積停電。無功補償設備的出現可以有效解決這一問題，通過功率因數的調整，或使電動機速度發生改變，使無功容量不足的情況出現幾率大大降低，連續無極調速是變頻調速在精度高應用廣泛之外的又一重要優點，提高電機自動化的控制效率。調查顯示，30％的節能效率是變頻調速高效節能的有力證明。電力電子技術實現的無功損耗，使得電力設備運行更加穩定，減少事故發生可能性，保證供電穩定。

四、結語

以上論述表明，在電力系統中引入計算機是電力電子技術發展的關鍵。電力電子技術需要不斷提高自己的技術水平，才能應對在電力系統中的不斷普及和越來越高的需要。以上僅從發電，運輸，配電的環節介紹了電力電子技術在電力系統中的應用情況，指出了其穩定電力系統和節約能源的功用，相信隨著電力電子技術的不斷發展，它還會為電力系統的發展做出更多貢獻。

參考文獻

[1]張又亮,賀之淵.先進電力電子技術在智能電網中的應用[J].中國電機工程學報,2016,30(4):11-13.

[2]王兆安,劉進軍.諧波抑制和無功功率補償[M].北京:機械工業出版社,2017.

[3]賈正春,馬志源.電力電子學[M].北京:中國電力出版社,2016.

[4]高頌.靜止無功補償發生器在變電站的運行分析[J].浙江電力,2016,6(5):17-20.

作者:辛玥霖 單位:成都市川大附中