电力电子技术在电力系统中的应用探究



电力电子技术在电力系统中的应用探究

熊辉

（宁夏电力石嘴山供电公司，宁夏石嘴山753000）

摘要：电力电子技术是促进国家电力事业的主要源动力，计算机信息技术的发展又为电力电子技术注入了新鲜的活力，使其长远发展成为可能，间接地促进了我国电力系统事业的进展。电力电子技术与电力系统的有机结合能使我国建立更加完善的电力系统。

关键词：电力系统；电力电子技术；应用

1　发电环节

电力电子技术在发电环节中发挥着重要的作用，其可以用于调节发电机组的励磁控制和变频调速。在全球多个国家的电场中，发电环节使用最为广泛是静止励磁系统，同时当代快速发展的电力电子技术推动了静止励磁系统的技术改革，电子技术在这个环节中发挥了不可或缺的作用，取代了以往的励磁环节，实现了静止励磁操作，这种技术革新使得电力控制趋于简单化，并且大幅度降低电能成本。电子技术替代原有的励磁环节实现了静止励磁的高效迅速的自身调节，继而提高了整个电力系统的工作效率。另外，电子电力技术还运用在变速恒频励磁上。对于水力发电而言，水是整个发电系统的主要动力，因此水给予发电系统的压力和流量会对发电系统的发电效率有很大的影响，发电机的转速往往会因为水压和流量的变化发生变化。不仅水力发电是这样，风力发电和火力发电的过程也存在类似的情况，这些状况会导致发电系统在发电过程中功效不稳定。电子技术在解决这项问题上表现出色，其可以通过调节发电机励磁电流的频率，使电流和发电机的转速一致，进而达到发电功效最大化。电子电力技术也被运用在风机水泵和太阳能发电中。发电厂在发电过程中发动机往往会损耗极大的电能，因此要在发电时考虑到能源节约的问题风机水泵就可以实现在发电时的能源节约，它的出现取代了传统的变频器，降低了转换过程的电能损耗。太阳能发电有着巨大的应用前景，它是绿色能源的最典型代表，电子电力技术能解决众多的太阳能发电技术难题，推动世界的能源革命。

2　输电环节

电力电子技术不仅在发电过程中有着重要的作用，在电力输送环节也有着不可忽视的应用，主要有以下三点应用体现：首先是柔性交流电技术。这种技术起始于20世纪80年代，在电力输送过程中主要使用柔性交流输电设备。传统的电力输送方式往往不能做到良好的电能调整，导致电力输送过程中出现巨大的电能损耗，提升了电力输送的输电成本。柔性交流输电技术其实是在输电线的一些特殊部位加装电力电子控制装备，进而实现控制电力输送时的相关参数，合理分配输电功率，降低输电时电能损耗，进而降低输电成本。其次为高压直流输电技术。晶闸管是高压直流输电技术的典型代表，它的出现和运用在高压直流输电表现良好，之后利用电力电子技术又发明了能操控的电力输送控制器，这种技术可以明显减少电流在交直流的转换过程中转换器的使用，减少电能损耗，降低电力输送成本。最后是静止无功补偿器。在大规模的大功率输电网中，静止无功补偿器可以实现对电压的控制，提高输电系统的稳定性。它的结构中没有旋转部件，没有较大的电容器，因此它能迅速的调节电抗器，实现无功率的平滑转换，特别是在中高电压的电力输送有着更为明显的无功补偿效果，因此它主要被使用在中高电（

3　配电环节

配电过程是电力企业工作中的重要环节，配电系统的优良直接影响电力资源的质量，要想配送出高质量的电力资源良好的配电系统是基本保障。配电环节中不仅要控制频率、电压和谐波等重要的参数满足配电条件，还要避免配电时出现各种可能的相关参数条件的波动，导致配电不稳定。电力电子技术可以应用在配电过程中以实现对配电质量的控制，主要应用在用户电力技术和FACTS技术。FACTS技术其实是在原有的配电线路中加装了特殊电力控制设备，它可以对电路中的电压、电流的控制，进而提高配电的质量；用户电力技术这是针对用户，解决在配电过程中出现的问题，它最大的特点就是可以快速解决配电系统中出现的重大问题。它的存在可以说是配电系统的安全性和稳定性的重要保障，同时也保障了配电过程配电的高质量。

4　节约能源

除了上述三个方面，电力电子技术也具有节约能源的作用，这是因为电力电子技术在电力系统应用过程中能够调整变负荷电动机的运行速度，同时还能够提升电力的使用效率，避免了很多能源浪费现象。有调查显示，电厂每天耗费的能量约占其生产总能量的30%，而耗费能量的环节主要发生在电能的产生及其配送的过程。众所周知，电厂在生产电能的时候，发电能源会发生一系列的变化，这就造成部分电动机不能够协调工作，无法达到期待的配合工作状态，也就是做无用功，这样就造成了大量的能源浪费。而应用了电力电子技术后，其能够对上述不协调的电动机进行宏观调控，例如调控变负荷电动机的运转速度，使其能够与变化的能源契合，实现良好的配合。另外，我国采用的电力设备相对落后，这就造成电力配送过程的能源消耗和浪费，不仅大大增加了电能的生产、传送成本，还对电能的质量造成了较大的负面影响，而电力电子技术的使用改善了这一情况，其能够在电力系统中增加众多调控设备，继而保证电能生产和传送的稳定性，确保电能的质量。

5　　结语

综上所述，电力电子技术在电力系统中应用较为广泛，并且促进了电力系统的进展。然而，目前我国电力系统中应用的电力电子技术稳定性一般，与设计需求相差甚远，那么实现电力电子技术的高效运用成为时下迫切的问题。要想实现电力系统的可持续发展，必然离不开电力电子技术的支持，那么就需要将两者有机地结合起来，不仅能够实现电力系统的现代化和技术革新，电力系统的发展还能够为电力电子技术提供载体支撑，促进其更好应用于其他领域。

An Investigation into The Application of Power Electronics Technique in Power System

XIONG Hui

（Shizuishan Electric Power Supply Company Ningxia Power Supply Company，Shuizuishan，Ningxia 753000，China）

Abstract:Power electronics technique is the main force promoting national electricity business，the development of IT also injected fresh air into power electronics technique，which makes it possible to keep it developing in long term，and it indirectly promotes the progress in power system in China.The organic combination of power electronics technique and power system would help our country to build a more perfect power system.

Key words:power system；power electronics technique；application

作者简介：熊辉（1986-），男，湖北黄冈人，大学本科，研究方向:变电运维管理。

收稿日期：2015-08-04

文章编号：2095-980X（2015）09-0036-01

文献标识码：A

中图分类号：TM711