摘要:网络时代的到来,改变了各个行业领域的发展。在进行电力系统的建设过程中,也开始注重电子计算机技术的研究与应用,并且出现了电子电工技术,有效地将计算机技术与电工技术进行了结合,文章主要研究的是电子电工技术在电力系统中的运用。
关键词:电子电工技术;电力系统应用
引言
在电力系统中,电力电子技术被应用在各个方面。从统计数据中可以看出,发达国家中使用电能的用户,这些电能一半以上都是经过电力电子转换器设备处理过的。电力系统的现代化离不开电力电子技术的应用。无功功率补偿及谐波抑制对电力系统有重要意义,可控电抗器(TCR)和晶闸管电容器(TSC)在无功补偿方面都是非常重要的。而新出来的静止同步补偿器(STATCOM)和有源电力滤波器(APF)的性能要更好。发电厂和变电所采用直流电源和不间断电源作为供电和备用电源事故的保护电源。在电力系统中,电力电子器件是非常多见的。
1电力电子技术及其特点分析
所谓的电力电子技术是指能够用于电力领域当中的各类电子技术的总称,具体而言就是利用电子电力装置对电力系统中的电能进行变换和控制的技术,首个晶闸管的成功研制是该技术诞生的标志。电力电子技术中的主要内容可以分为三类,即器件、电路以及装置或系统,半导体是电力电子器件的基本材料,电力电子电路则是以电子学作为理论基础,由器件和电路组合而成的整机称为电力电子装置。电力电子技术在工业领域中的应用非常广泛,尤其是在电力领域中的应用,对我国电力事业的发展起到了积极的促进作用,具体体现在如下几个方面:电力电子技术在电能优化方面具有显著的作用,其通过对电力的优化处理,可进一步提升电能的利用效率,有助于实现节能降耗的目标。电力电子技术对用电设备的电能效果具有良好的改善作用,有利于促进机电一体化的发展。电力电子技术为电力系统高频化运行目标的实现提供了强有力的技术支撑,由此不但使电力系统的运行效率较之以往获得大幅度提升,而且还使机电设备的体积有所缩小,节省了大量的建设用地。
2电力电子技术在电力系统中的应用
电力系统是一个综合性较强的系统,其具体是由发电厂、输变电线路以及供配电站及用电等环节组合而成,为用户提供电能是电力系统最为主要的用途之一,在电力系统的运行中,电力电子技术的应用体现在如下几个方面:
2.1在电力系统谐波抑制中的应用
谐波是电力系统中存在的主要问题之一,其对电力系统的正常运行会产生一定的影响,当基波电流发生畸变时,便会产生谐波,高次谐波对系统的危害较大。电力电子技术中的有源滤波器对谐波的抑制具有显著效果,有源滤波器能够从补偿对象当中检测到谐波电流分量,并由补偿装置产生一个与该谐波电流分量大小相等、极性相反的分量,以此来抵消谐波,这样流入到电网当中的电流便只含有基波。有源滤波器最为突出的特点是动态响应速度快、受电网阻抗影响小等等,它包含两个电路,一个是指令电流验算电路,另一个是补偿电流发生电路,电路形式采用的是PWM变流器。
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2.2在电力系统输变电中的应用
输变电是电力系统的重要组成部分之一,其肩负着电能传输与电压等级变换的任务,电力电子技术在输变电中的应用具体体现在如下几个方面:
2.2.1在输电中的应用
输电主要分为高压直流、柔性直流、柔性交流三种输电方式。其中,智能电网广泛应用直流输电方式,其具备输电量大、稳定性强的优点;柔性交流电(FACTS)适用于电力系统中的参数控制领域,这种输电方式引入了现代电力电子技术,能够提高电力系统控制的自动化水平,具备灵活性高、实时控制的优点;在高压输变电中,电子电力技术与网络通信技术、控制技术相结合,不仅可实现对智能电网的调控,大幅度降低输变电损耗,保证电网运行的高效性,而且还能够为电力系统应用清洁能源提供技术操作平台,有利于降低高压输变电的能源消耗,提升电力供应能力。
2.2.2在变电中的应用
随着电力电子技术的发展,变电站由传统的运作模式转向数字化方向发展,逐步构建起信息交流平台,进而为拓展智能电网功能提供技术支持。数字变电站是智能电网的重要基础部分,既具备数字采集、处理、传输与展示的功能,又能够增加智能分析功能。当前,在一次设备的操控驱动系统应用了光电技术和微处理技术,并将二次回路中的传统继电器和逻辑回路替换为可编程序,将传统的控制电缆替换为光纤,将传统的模拟信号替换为光电数字,进一步提高了变电站运行的智能化水平。在制造二次设备中应用了微处理机,在高速网络通信条件下,微处理机可充分发挥自身模块化、标准化的特点,实现不同设备的通信互联,增强二次设备中的逻辑功能。
2.3在发电环节中的应用
在电力系统发电工程中,电子电工技术主要有以下三个方面的应用。
2.3.1静止励磁
它主要应用的是非线性控制理论,在运行的过程中可以有效降低经济成本,能够保障整个电力系统的稳定运行。目前静止励磁主要被应用在一些大型的发电机上,在系统运行过程中,也需要其他不同的电子器件进行配合,主要会采用放大器、整流电路等不同的设备来保障正常的电力输送。同传统的励磁器件相比,静止励磁具有其他设备无法比拟的优势,能够有效提升大型发电机的工作效率。在发电过程中,静止励磁主要是对电路进行有效的调节,保障发电机的运行。
2.3.2变速恒频励磁
通常来说,在进行水力发电或者风力发电的过程中,发电效率总是会受到水头流量、风速等不同外部因素的影响。利用变速恒频励磁可以有效对发电系统进行调整,并且可以保障发电系统的稳定性与发电效率。
2.3.3机泵变频调速
在电力系统进行高低压的转换过程中,可以使用变频机泵可以大大提高电压的转换效率,能够在一定程度上降低整个电力系统的运行成本,提高电力系统的经济效益。
结语
综上所述,电力系统是一个相对比较复杂的系统,它的运行稳定与否直接关系到电能质量的优劣。鉴于此,可将电力电子技术应用于系统中的一些关键环节当中,借此来提高电力系统的运行可靠性,在确保其安全、稳定的前提下,提升整个系统的运行效率,这不但有助于经济效益的提升,而且还能带来巨大的社会效益。
参考文献
[1]苏敏.电子电工技术在电力系统的应用与探究[J].电子技术与软件工程,2015(01):251-253.
[2]向建国.电子电工技术在电力系统中的应用[J].中国新通信,2016(08):63-65.
论文作者:刘晓颖,韩志文,彭子芮,张彧洋,高皓星
论文发表刊物:《电力设备》2017年第6期
论文发表时间:2017/6/9
标签:电力系统论文; 电力论文; 电子技术论文; 谐波论文; 电能论文; 技术论文; 电网论文; 《电力设备》2017年第6期论文;