摘要:随着我国经济发展,人们的生活品质也在提高,涉及到的用电设备多,因此电能成为我国重要的一项能源。随着科技水平的提升,电力行业也相应有了较大的发展。在以往电力系统的基础上,引入了新的研究学科,也就是电力电子技术,这项技术在电力系统中的应用较为广泛,大大提升了各个环节的工作效能,为电力行业的发展带来巨大影响。
关键词:电力电子技术;电力系统;应用
电力电子技术是一门新兴的应用于电子领域的技术,即使用电力电子器件对电能进行变频和控制的技术。随着科技的进步,尤其是计算机技术的蓬勃发展为电力电子技术的发展提供了适宜的养分和土壤。所以,电力电子技术在电力系统中的作用变得愈发重要和明显,其在电力系统中的应用主要集中在输电环节、发电环节、节能环节和配电环节。
1电力电子技术在电力系统中的发展
上世纪五十年代,电力电子技术开始逐渐发展起来,并随着其愈发广泛的应用于各种电力系统的实际运行过程中,使得电力电子技术所具有的实效性价值越来越高。同时,随着可控硅整流装置的产生以及发展,使得电力电子技术的发展脚步越来越快。因此,从某种意义上来讲,电力电子技术主要是依靠于可控硅整流装置而发展起来的。随着电力电子技术在电力系统中的应用愈发广泛,使得其对于促进电力系统的运行质量、效率以及稳定性提升逐渐拥有来越来越重要的意义。其中,随着多种类型以及功能不同的整流二极管不断涌出,使得电力系统的现代化发展进程得以被有效推进,随后第二代电力电子设备正式问世,且其与第一代晶闸管相比较而言,开关速度得到了有效提高,因此,常应用开关频率较高的电路中。而第三代电力电子设备的发展初始期则为上世纪九十年代,并随着我国科学技术的逐渐提升,使得其外观以及构成方面得到了良好的优化,因此,第三代电力电子设备普遍具有体积较小、构成较为严谨的特点。
2电力系统中应用电力电子技术的重要性
一是优化使用电能,即电力电子技术不仅能保证电力系统运行正常,还能合理利用、配置电能及其他系统资源,促进电能实现10%~40%的优化,将其应用于电力系统是值得重视的。二是基于改造传统的产业而进一步推动机电产业实现一体化发展,即随着不断研发新型产业、发展高端科学技术,更多产业需在投入使用之前全面实施电力电子技术的处理、加工,以确保电力系统稳定安全运行。三是为发展变频化、高频化提供方向,即为使机电设备、仪器等能在缩小体积的基础上调整并提高其响应电力系统的速度,就需突破传统工频运作模式的限制,分析、研究电力系统的变频化技术、高频化技术,以支撑电力系统运行。四是电力电子技术正在朝着智能化的方向发展,它需要在信息、功率和谐发展的环节坚持促进电力电子技术与微电子技术的一体化进程,以推动整个电力系统尽早实现二次改革。
3电力电子技术在电力系统中的应用
3.1输电线路
3.1.1SVC
对此项设备的应用具体可追溯到上世纪七十年代,且多应用于输电线路补偿中,其中,就功率较大的输电网络而言,SVC的主要职能为:调控电压。同时,对于提升电力系统的稳定性也具有积极意义。此外,通过对SVC具体构成进行的研究以及分析结果来看,由于其并不具有旋转职能的零件等,因此,其通常不应用于相对容量较大的电容器,主要依靠电感器满足自身对无功功率的需求。且就SVC的无功功率输出到无功功率吸收的转变过程而言,其主要依靠对电抗器实施高效率调控来实现,因此,较多应用于中高压输电线路中的无功补偿环节。
3.1.2高压直流输电技术
对此项技术的应用主要体现为:对晶闸管的应用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆晶闸管作为电力电子技术中较为关键的组成部分之一,主要应用于电力系统中的直流输电环节中,对促进电力系统的整体运行效率提升有一定效果。同时,随着各种实效性较高的电力输送控制器的不断涌出,使得各相应电厂的实际投入成本得以大幅度降低,对促进电流交换设备的优势得以充分发挥出来具有重要性的意义。
3.1.3柔性交流输电技术
于上世纪八十年代起,此技术开始逐渐广泛的应用于各类输电线路中。其中,就以往的电力输送模式而言,由于其所应用的电力功率调控方式所具有的实效性较低,使其无法满足于电力系统中对电能的实际控制需求,不仅使得相应的投入成本大幅度提升,同时使得电能资源浪费现象出现的可能性有所增加。而通过对柔性交流输电技术的合理应用,可以使得输电过程中的投入成本以及电能消耗大幅度减少,究其原因为:柔性交流输电技术主要的依靠电力电子调控设备,合理调控相应电力系统中的各种参数,从而使得在进行具体的电能输送时,其中的各种电能功率可以得到科学的分配,对促进电力系统可靠性具有重要性意义。
3.2发电环节
电力电子技术在电力系统发电环节中的具体应用,主要可以概括为:于发电机组的变频调速中的应用。就我国现如今的多数规模相对较大的电厂而言,其所应用较为广泛的电机组为静止励磁系统,同时,由于有关的企业以及单位逐渐开始明晰了电力电子技术所拥有的重要性意义,有效促进了此项技术的发展,使得静止励磁的基本职能得以优化,对促进其性能提高以及更好的发挥其优势性作用具有积极意义。此外,通过采用将励磁机替换为电子技术的方式,使得静止励磁的自身调节性能得以有效提升,使得电力系统的整体工作效率得以大幅度提高。
电力电子技术于变速恒频励磁中的应用也较为常见。其中,在实际进行水力发电的过程当中,由于可对其整体发电效率产生直接影响的因素为:水源头压力以及固定时间内的实际水流量,因此,其从某种意义上来讲,直接决定着水力发电机组的整体运行速率高低。由此可见,想要使得相应发电机组的实际运行效率得以大幅度提升,就需要重视利用电力电子技术,对发电机组中的励磁电流频率实行合理调控,以使得电力系统中的电流频率通转速相同。
3.3节能环节
电力电子技术于此方面中的应用主要可以概括为:提升电能利用率以及对变负荷电动机进行调控。在电厂实施实际的电能生产时,基于发电能源会发生变化,使得发电机组中的各模块无法进来良好配合,因此,较常出现无功功率浪费等问题。而通过合理调控变负荷电动机的运行速率,有利于促进更好的使用以及生产电能,对促进电力系统的整体运行质量以及电厂的经济效益具有积极意义。同时,由于我国实际应用电力电子技术的时间较短,因此需要对其进行不断的完善以及探索操作,重视明晰在变负荷电动机进行具体运行时存在以及可能发生的问题,以对其实施更有效的控制操作。此外,由于变负荷电动机的应用成本相对较高,且可对电网的整体运行效率造成直接影响,因此,通常较为广泛的应用于各规模较大的电厂中。
结语
想要使得整个电力系统的安全、平稳运行得到保障,就需要重视科学的应用电力电子技术。就现如今的电力电子技术的实际应用状况而言,由于其所具有的特殊性质,有效的促进了电力系统整体工作质量以及效率的提升。因此,就需要有关单位以及工作人员可以正确的明晰此项技术所具有的优势以及重要性意义,以使得电力系统得以取得更好的发展效果。
参考文献:
[1]姜建国,乔树通,郜登科.电力电子装置在电力系统中的应用[J].电力系统自动化,2014(03):2-18.
[2]万鑫.电力电子技术在电力系统中的应用及发展[J].电子世界,2012(03):69-71.
作者简介:
杨雨琪(1997.4-),女,宁夏银川人,三峡大学电气与新能源学院电气工程及自动化专业,单位:三峡大学电气与新能源学院 研究方向:电力自动化
论文作者:杨雨琪
论文发表刊物:《电力设备》2018年第5期
论文发表时间:2018/6/25
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