电子电工技术在电力系统的应用

周诗懿 叶石菊

云南经济管理学院

电子电工技术在电力系统的应用

周诗懿 叶石菊

云南经济管理学院

电力电子技术在电力系统中有广泛的运用，其可以优化电力系统，实现电力网络化，保障可再生能源的大规模发电，提高电能质量，治理电网，是建设智能电网的基础性措施，因此进一步加强对其的研究非常有必要。我们在探索与实践过程中实现技术的更新与改进，以此时刻保证控制技术的先进性与实时性，真正实现我国电力系统电力电子技术的多元化与标准化发展方向。基于此本文分析了电子电工技术在电力系统的应用。

电子电工技术；电力系统；应用

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：(1)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。(2)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。(3)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、电子电工技术的作用

2.1 优化电能使用

在确保电力系统的正常运行状态下，对电子电工技术在电能资源的使用方面进行整合，并对其计数器件进行合理的配置，电子电工技术的实施过程中，也能够对电能进行大幅度的优化。并且，逐渐的广泛使用在电力系统的各个环节中。

2.2 实现机电一体化技术

随着我国高端的电子科技的研究和发展，电子技术的研发也对电力系统有着举足轻重的作用。并且，通过对传统的电子企业进行电子电工技术的改造、加工、整合和处理，也能够保障电力系统在与机算机进行网络连接时，能够稳定安全的运行。从而实现其新型机电一体化产业的大力发展。

2.3 促进电子技术智能化

因为，要想使电力企业中，电子电工技术的使用更加的智能化，就要保障信息功率的相继发展。并且，在这个基础上来促进电子电工技术与微电子技术一体化的发展，从而着力推动起第二次电力系统的发展革新。

3、电子电工技术在电力系统的应用

3.1 高压直流输电技术的应用

当交流电通过发电产传输出去，然后通过换流器整流交流电变成直流电，再经过输电线路的作用，将直流电输送至用电端，最后将直流电逆变为交流供电使用，这种技术形式我们就成为高压直流输电。其具有传输功率大、控制性能好以及线路造价低等优良特点，当前电力系统中，在高电压大容量、长距离输电以及异步联网方面存在着一些不足，高压直流输电技术可以有效的解决这个问题，直流电架空线路的高价低廉，能耗小，相比其他形式具有良好的稳定性，可以有效实行地下或者海底输电，容易实现不同电网的互联以及分级分期建设和增容扩建的优点。

3.2 电机中的运用

在水里发电机系统中，水力压力和流量是所能发出电流量的两个决定因素，因为机组的发电量会随着这两个因素的变化发生很大的变化；而在风力发电系统中，电量与风度的三次方呈正比，所以风力发电机所能发出的电量与风速密切相关。因此机组是变速运行的，如果想要获得最大的有效功率，就需要调整转子励磁电流的频率，使其与转子转速叠加后始终保持一个恒定输出频率。电子电力装置在水力、风力发电中的运用特别广泛，特别是在变速恒频励磁方面。同时，半导体晶闸管整流和并励性能相互构成的励磁系统，是一种高稳定性、造价低廉以及技术结构简易的优良特点，应在电力系统中不断推广，以实现快速调节等现代化手段。

3.3 在配电环节中的应用

配电任务的实施，电能质量提高与供电稳定性的加强一直以来都是我们亟待解决的问题，作为配电环节应用电力电子技术最为普遍的系统，应用用户电力技术(CustomPower，亦称DFACTS)是为电力电子技术与现代控制技术结合而成，通过交流输出电系统手段的应用，配电过程中应用用户电力技术可对供电稳定性、输出能力及电能质量得到很好的改善效果，除此之外，柔性交流输电技术(FACTS)同为配电环节应用较为普遍的一种电力电子技术，与用户用电技术相比，其可视为该技术的姊妹版或缩小版，原理大致相同，目前，两种技术已得到了有效的融合。

3.4 节能环节中的应用

3.4.1 变负荷电动机调速运行。目前，变负荷的风机、水泵采用交流调速在国外居多，在我国还需要进一步推广应用。风机、泵类等变负荷机械中采用调速控制代替挡风板或节流阀控制风流量和水流量收到良好的效果，其调速范围广，精度高，效率高，可以实现连续无级调速且在调速过程中转差损耗小，定子、转子的铜耗也不大，可以达到30%的节电率，缺点就是成本较高，产生高次谐波污染电网。

3.4.2 减少无功损耗，提高功率因数。在电气设备中，属于感性负载的变压器和交流异步电动机，在运行的过程中是有功功率和无功功率均消耗的设备，作为保证电能质量不可缺少的部分无功电源与有功电源是一样的，所以在电力系统中应保持无功平衡，不然就会系统电压降低、功率因数下降、设备遭到破坏，严重时还会造成大面积的停电事故，为防止这样的事情发生，当电力网或电气设备无功容量不足时，增装无功补偿设备，提高设备功率因数势在必行。

总之，电力电子技术在电力系统中的应用，对于优化电力系统性能方面具有较为积极的意义，因此需要进一步加强对其的研究。

[1]朱浩学.电力系统中电子电工技术及网络化技术的应用[J].山东工业技术，2016，22：190.

[2]王克刚.基于电力电子技术在电力系统中的应用[J].信息化建设，2015，03：58-60.