探析电子技术在电力系统中的应用

苟均

摘要：在电力系统的整体运行过程中，电子技术发挥着重要作用。电子技术的应用，既可以促进电力系统运行质量的提升，还能够为电力系统的正常运转提供技术保障，确保电力系统的安全稳定运行。因此，在整个电力系统中，电子技术的应用尤为重要，对此我们要有充分理性的认识。在日常电子技术的应用过程中，为使电力系统运行效果更佳，也需不断深入研究探讨电子技术的自身特点和具体应用。

关键词：电力系统；电力电子技术；应用

电子技术在电力系统中应用广泛，在电力系统的发电、输电、配电三大环节中均有应用，且发挥着重要作用。电子技术作为新能源发电的关键技术，对于新能源的开发利用和人们的生活均至关重要。科技飞速发展，在新技术支持下，新的结构器件和材料也在不断涌现，并被广泛地应用于人们生产生活中的方方面面，这使电力系统中电子技术的发展空间得以进一步的拓展。本文从实际情况出发，针对性的分析概述了电子技术、电子技术的应用领域以及电子技术的具体应用。

1电子技术

电子技术是一个以计算机技术、电路技术、功率半导体器件、现代控制技术为基础的技术平台，主要用于研究电力变化情况。在20世纪80年代柔性交流输电的概念被提出后，在电力系统中，电子技术的应用变得更为广泛，人们对电子技术的应用研究也更为深入，并在实践中研发了多种点自己设备。

2电子技术在电力系统领域的作用

在电力系统领域，电子技术主要有三个方面的作用：

1）优化电能的配置和使用

电子技术的应用，可使电力系统中的电能得到有效处理，并进行合理的配置和使用。因此，为达到电能的优化配置效果，减少电能的浪费，提高电能的使用率，在电力系统中必然需要应用到电子技术。

2）促进传统产业的改造

目前，电能在使用之前，大部分需经过电子技术的处理。加之机电设备在计算机接口上的应用，电子技术的发展也会极大的推动传统产业制造的发展。

3）促进自身发展

电子技术的广泛应用为自身发展也提供了更为广阔的发展空间，尤其是对电子技术中的高频技术和变频技术。除此之外，电子技术的高速发展也极大地加快了自身的智能化进程，智能化过程中，电子技术必然会发生巨大变革。

3电子技术在电力系统中的应用

3.1应用于电力系统的发电环节

在电力系统的发电环节中，电子技术主要用于改善运行中的发电机组设备性能。

1）在大型发电机中，静止励磁控制因具有结构简单、造价低廉、运行效率高、工作成果可靠的优点得到了广泛的应用。相比传统的静止励磁，现代的静止励磁控制技术因采用的是晶闸管整流自并励方式，调节速度更快，为发挥先进控制规律奠定了技术基础。

2）水力发电机和风力发电机中，变速恒频励磁的应用。风力发电过程中，发电机的有效功率和风速之间呈线性变化；水力发电过程中，发电机的有效功率则会受到水头压力影响。两种发电方式发电的有效功率均处于不断变化之中，为确保转自转速叠加后输出频率保持稳定，获取最大的有效输出功率，就必然需要使运行机组的自励磁电流频率随时发生相应的变化，这是就需要应用到变速恒频励磁。

3）风机中水泵的调频调速。在发电机厂，风机水泵的运行效率和使用率均较低，在应用过程中为最大限度地节约能源，可采用高压变压器对风机中水泵频率进行相应调节。

4）太阳能发电控制系统。太阳能属可再生新能源，能源丰富、绿色环保。大功率太阳能发电时，无论使用的是独立系统还是并网系统，均要进行直流电向交流电的转换，因此，具有最大功率跟踪功能的逆变器是太阳能控制系统的核心。

3.2应用于电力系统的输电环节

1）FACTS技术，即柔性交流输电技术。该技术出现于20世纪80年代后期，是一种给予电力电子技术和现代控制技术的交流电输出技术。该技术的应用，可实现对电压、电力功率等的快速高效控制，促使输电线路输电功率提高，降低输电损耗。

2）高压直流输电技术。1990年，瑞典建成了第一项关于晶闸管换流阀试验的工程，标志着电子技术正是进入直流输电领域。之后的输电工程，晶闸管换流阀得到了广泛的应用。在技术发展推动下，IGBT、CTO等可关变压器件被研发出来并取代换流变压器在输电过程中广泛应用。同时，在高压直流输电中，脉宽调制技术的应用使中型直流输电工程在短距离电流输送中更具竞争力。

3）静止无功补偿器。静止无功补偿器采用固态开关取代电气开关，能够更为高效控制电容器、电抗器。静止无功补偿器主要功能元件包括：晶闸管投切电容器、晶闸管投切电抗器以及晶闸管控制電抗器。

3.3应用于配电环节

当前，电力系统配电环节中，亟待解决的问题是改善供电的可靠性和提升电能质量。为实现华电能质量的控制，需满足抑制各种瞬态的干扰、波动及对电压、频率、谐波的要求两个方面的要求。在配电环节中，电子技术的应用称作DFACTS技术，该技术属于在FACTS技术基础上发展得到新技术。两种技术不仅结构、原理相同，而且使用功能相近。DFACTS技术的应用，不仅可使供电的可靠性提高，而且还能使配电是电能输出能力也得到相应程度的提升，确保输电系统的可靠。

3.4应用于节能环节

1）减少无功损耗。电气设备中的变电器等设备运行过程中不仅会消耗有效功率还会消耗无效功率。与有功电源相类似，无功电源也具有确保电能质量的作用。由此可知，在电力系统中，有必要保持无功平衡。否则将会直接导致系统电压降低和功率因数下降，最终使设备受到相应程度的破坏，严重时甚至可导致电压崩溃和大面积的停电事故。因此在电气设备无功容量不足的情况下，有必要相应增加无功补偿设备，以提高设备功率因素，减少无功损耗。

2）变负荷电动机调速运行

在电力系统的节能环节中，电子技术的应用主要包括电动机本身技术和变负荷电动机的调速技术。

在水泵和变负荷的风机中，交流调速技术因具有精度高、效率快、调速范围广的特点得以广泛应用。除此之外，交流调速技术节能作用显著，可省电30%。但受其高昂成本和产生的高次谐波的影响，目前变流调速技术多用于矿山和冶金等行业。

4结束语

在电力系统领域，电子技术应用广泛，并极大地推动了电力系统的运行和发展。无疑，电力系统的发展离不开电子技术的支持，在未来电力系统领域，也需不断深入研究开发电子技术，为电力系统的发展奠定坚持的技术基础。