电力电子技术在电力系统中的应用研究论文_刘贻青,刘永林,刘合疆

电力电子技术在电力系统中的应用研究论文_刘贻青,刘永林,刘合疆

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摘要:电力电子技术是当代的一种新兴技术,对我国各行业领域、人们的生活都有着一定的影响,尤其是在能源的研发运用、资源的节约再生、环境的可持续发展等方面产生了深远的影响。因此,需要有关单位以及工作人员可明晰此项技术所具有的优势以及重要性意义,同时加强电力电子技术的应用,从而促进电力系统发展。基于此本文分析了电力电子技术在电力系统中的应用。

关键词:电力电子技术;电力系统;应用

1、电力电子技术的发展

电力电子技术包括电力电子应用电路的变流技术和电力电子器件的制造技术,其中电力电子器件制造技术的发展经历了三个发展阶段。第一代属于半控型,以电力二极管和晶闸管为主要代表,这些设备体积小、耗能低,能够改善电路性能,降低电路损耗和提升电源使用效率,有效地推动了电力系统的发展。第二代属于控制型,与第一代相比功能更加完善,具备了自动关断功能,可以快速关断晶闸管,多应用在开关频率较高的电路中。第三代属于复合型,以功能集成电路为标志,将动力、控制、功率器件和保护电路集成在一起,实现了电力电子器件向智能化、高频化、集成化、模块化和节能环保的方向发展。

2、电力电子技术应用中存在的问题

第一,实际应用范围较小且普及度低。经过长时间的发展,我国的电力电子技术虽然得到了很大的发展,但是在实际的工作应用中依然比较少,电力电子技术的应用范围并不大。电力电子技术的发展和应用主要还是在电力领域,在其他的领域方面还有相应的推广,这就导致了电力电子技术的普及度仍然比较低。电力电子技术的发展虽然比较快,但在我国的普及速度依然不足,人们对于电力电子技术的认识存在很大不足,电力电子技术的优势没有全面展现,这将极大限制了电力电子技术的功效发挥和应用。

第二,电力电子技术未呈体系化发展。电力电子技术体系没有实现体系化发展,因此电力电子技术在系统应用的时候存在着缺陷。目前,电力电子技术在实践应用中的比较单一,电力电子技术的应用还需要亟待完善,由于电力电子技术未实现体系化发展,造成了电力电子技术在实践中受到限制,影响了电力电子技术的发展。

第三,电力电子技术发展仍需要不断完善。电力电子技术在我国取得了较大的发展成就,电力电子技术不断创新发展,在很多领域均得到了较大应用。电力电子技术为我国的国民经济发展提供了重要的基础支持,但电力电子技术发展中仍然不完善,还存在着很多的不足。电力电子技术的发展不完善,导致了在相关的技术领域中无法实现完美契合,不能完全适应生产力的发展,因此这就说明了我国的电力电子技术仍然有很大的发展空间和改革必要。

3、电力电子技术在电力系统中的应用

3.1电力电子技术在电力系统发电环节的应用

3.1.1发电机组励磁

大型发电机的励磁机,采用静止励磁技术,控制速度快,操作简单,能提高发电机组运行效率,具有高可靠性、低成本等特点。在水力发电机组中应用交流励磁技术,动态调整励磁电流频率,通过动态调整励磁电流频率,快速调节发电系统水头压力和水流量,改善发电品质,提升发电效率。

3.1.2风力和水力发电

风力发电和水力发电因受到风力、水头压力和水流量影响,所以产生的有效功率不恒定的。需要采用电力电子技术中的核心电源调整电流频率,使其与发电机的转动速度重叠,从而风力和水力发电机组输出恒定频率,提高发电量。随着变流器从两电平、三电平向模块化多电平方向发展,线路损耗大大降低,促进了风电尤其海上风电的发展。

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3.2电力电子技术在输电中的应用

柔性交流输电技术在电力电子技术中有十分广泛的应用,不仅在国外有十分广泛的应用,我国国内现今也已经有相应的控制器,这些控制器都能够对电力系统中输电的运行性能进行控制。柔性交流输电技术通过电力电子技术与控制技术的联合能够对电力系统的电压、相位角等影响因素进行调节,这样就能够在一定程度上降低电力在输送过程中耗损。直流的输电系统能够让电流流畅的运行,这样电流运行的稳定性就有了保障,电流运行中会受到的阻力也就有所减小,整个运输过程的压力也会因此减少。这一技术所花费的成本低,还能够让系统的稳定性得到很好的保证,因此发展前景非常好。直流输电技术得到了不断的发展,而轻型直流输电技术的出现更是进一步简化设备、降低成本,让企业能够通过轻型直流输电技术获得更多的经济效益。

3.3电力电子技术在电信通讯中的应用

现今电力通信技术已经非常的广泛,它已经涵盖了人们日常生活的方方面面,电力通信技术让数据传输、宽带、办公自动化等电信服务得以正常运行,还与设备运行效率以及一些自动设备的功能性能又密切的关系,因此电力系统的自动化程度与电信通信方面的应用有着直接的关系,电力系统中电力电子技术的应用也是由电信通信表现的。现今社会中越来越复杂的通讯要求,让电力电子技术的作用得到更为有效的展现。

3.4电力电子技术在节能环节的应用

(1)提高电能使用效率:电力设备运转过程中常常出现无功功率浪费等问题,这是由于发电机组中各模块与不断变化的电能源配合不佳导致的。当无用功率较低时,就需要通过相应的设备进行无用功率补充,以减少输送过程中的电能损耗,确保电力质量,提高设备的功率因素。(2)变负荷电动机调速技术:通过对变负荷电动机运行速率的合理调控,实现节能的目的,从而促进电力系统的整体运行质量。但由于我国对变负荷电动机的应用处于探索阶段,很多技术还不是很成熟,需要在今后的应用实践中不断总结和完善,以实现对其更有效的控制操作。需要注意的是只有将这两个方面相互结合起来,才能使电力设备在节能的同时实现电力系统正常运转,以获得更好的经济效益。

3.5电力电子技术在电力电子技术在

3.5.1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。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具有积极意义。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积极意义。

3.5.2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积极意义。

总之,电力电子技术是一项融合了电力技术和电子技术的新型技术,给人们的生产生活和对电力系统的开发利用提供了方便,进一步加强对其的应用研究非常有必要。

参考文献:

[1]毕坤,李建伟.电力电子技术在电力系统中的应用[J].科技展望,2015,25(25):83.

[2]张秀菊,张剑枢.电力电子技术的发展及应用探究[J].山东工业技术,2015(21):179.

[3]吴大江.电力电子技术在电力系统中的应用探讨[J].科技传播,2011(05):147+150.

论文作者:刘贻青,刘永林,刘合疆

论文发表刊物:《基层建设》2018年第23期

论文发表时间:2018/9/18

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