电力电子技术在电力系统中的应用及发展 张贞飞

发表时间:2020/5/6   来源:《电力设备》2019年第24期   作者:张贞飞
[导读] 摘要:电力电子技术是在电力系统中融入计算机技术的具体应用,它是一门结合了电力学、电子学和控制学的综合型学科。
        (新誉庞巴迪牵引系统有限公司  江苏省  213166)
        摘要:电力电子技术是在电力系统中融入计算机技术的具体应用,它是一门结合了电力学、电子学和控制学的综合型学科。随着计算机的不断普及,电力系统计算机化和信息化的程度不断提高,可以看出电力电子技术在电力系统的运用中占据着十分重要的地位。
        关键词:电力电子技术;电力系统;应用与发展;探析
        随着电力电子技术的不断发展,电力电子技术在电力系统应用中取得了积极效果,不但提高了电力系统的运行稳定性,同时也形成了各种装置,保证了电力系统的整体运行效果满足实际需要。据电力电子技术在电力系统中的具体应用,我们应重点分析电力电子技术在电力系统中形成的几大类装置,通过分析这些装置的特点和性能,进而对电力电子技术有更深的认识,从而推动电力电子技术在电力系统中的应用,为电力系统提供有力支持,保证电力电子技术在电力系统应用中取得积极效果。
        1电力电子技术在电力系统中的应用
        1.1发电过程中应用
        首先,应用于电力系统发电机组的静止励磁控制。无论是国内或国际上,大部分大型发电厂均使用大型发电机,而此类型机组中静止励磁是最具普遍性的应用系统,电子技术融入电力系统后,便省略了励磁机这个过渡性环节,让其获得了独特的迅速性调节。 如此一来让控制规律与控制方法变得更具先进性,成效更佳。其次,便是应用于水力或风力发电机组的变速恒频励磁上。通过水力发电时,水的源头压力以及水流量关系到水力发电效率,而用于水力发电的抽水蓄能机组的转速变化也会伴随水力压力及水流量的变化而变化。同理,风力发电也是如此。为此透过电子技术促使水力或风力发电机组的励磁电流实现变速恒频励磁,确保水力或风力发电获得高效性功率。最后,电子技术应用于太阳能发电的发电环节中,其作用更为出彩。 太阳能被视为本世纪极具重视度的新能源,其应用与发展是国内外扩建电力系统的首选目标。但是因为通过太阳能发电产能过大,发电过程中必须把所产电能予以转换,此时的转换便需要融入电子技术,装置一个大功率性的电流转换器。
        1.2高压直流输电技术应用
        在输电系统运行中除了可以借助于柔性交流输电技术实现对于整个输电过程的有效控制外,还可以利用高压直流输电技术进行优化改进,同样也能够表现出较强的节能高效水平。该技术的应用需要首先借助于换流阀进行电流转变,将交流电转化为直流电,然后针对直流电进行有效传输,因为同样采用高压输送模式,在整个过程中同样也能够具备较强的节能效果。 在高压直流输电技术的应用中,其能够体现出较强的稳定性,不容易受到较多干扰因素的威胁,并且还能够有助于实现电网的互联,作用效益更为突出;该技术的应用还能够实现对于电流的有效控制,更好符合各个区域的不同供电需求,可控性更强,输电效果也能够得到较好满足;从线路布置层面来看,该输电模式的应用同样也能够较好节省线路,进而同样也能够较好实现对于经济性的提升优化,值得借鉴运用。
        1.3柔性交流输电技术的应用
        柔性交流输电技术出现在上世纪80年代,在实践应用中表现出了较强的功能价值,其能够较好借助于电力电子技术实现对于输电环节的有效控制,更好提升电力系统的输电稳定性。结合这种柔性交流输电技术的有效应用,其能够在实际运行中具备较强的稳定性,能够有效降低输电损耗,实现输送效率的明显提升。 在该技术出现前,输电系统运行中往往存在着较为明显的反应慢的特点,并且在机械开关的应用中也容易出现较多的故障问题,在长期运行中也容易发生事故。基于此,柔性交流输电技术的应用得到了广泛推进,在多个方面表现出了较强的作用,成为当前输电系统中比较常用的一个方式。
        1.4应用于电力系统中的节能环节
        电子技术被应用在电力系统中能够有效的实现节能,其主要表现为:电能使用率的提升与电动机调速所需的负荷转变。

利用对电动机的负荷进行转变进而实现对运转速度的有效调控,使电能的生产与配用更加良性化。此技术在国外较为成熟,但在我国尚未得到广泛普及,且处在探索阶段。 其电动机的负荷转变在实际的应用环节中尚存一些缺陷问题,在对运转速度进行控制时所能适用的发电机组很广,实际运行时也具有准确性;但其生产与配置所需成本很高,且实际的运行上对电网的要求与影响都较高,为此只能够在较大的电厂进行实施。另外,我国目前的电厂所使用的电力设备,在配送环节,电能的损耗与生产成本都相对较高,进而影响了电能的质量。电子技术的发展并广泛应用在电力系统的配送环节,并对配送系统进行设备的增加,从而实现电能在配送环节的有效调控,确保电能的质量与稳定。
        1.5电力电子技术在储电中的应用
        电能的合理储存可以缓解用电高峰压力,有效应对电网故障时的用电要求,满足社会发展对电力系统的要求。目前的储能方式有三种,分别为抽水储能、压缩空气储能、电池储能。以抽水储能为例,在工作运行中,上下水库落差不断变化,储电站要在不断变速的情况产生最佳的发电效率,通过转子绕组励磁,更好的实现调频、紧急事件、黑启动。在压缩空气储能工作中,将电能以高压空气的形式进行储存,变频技术的使用,调整了电网负荷,同时也增加了空气压缩效率,在发电中,采用励磁控制发电机,可加大储气系统的实际发电运行范围和实际发电效率。
        1.6动态电压恢复器的应用
        在电力系统运行中为了更好确保电力输送较为安全可靠,还可以借助于动态电压恢复器进行有效调整,这也是电力电子技术应用的一个重要类型,可以实现对于电力系统运行需求的有效满足。基于该设备的有效应用,其首先表现出了较强的动态性特点,能够有效实现对于电压源的动态控制,明显降低了能耗损失问题,规避了外界影响因素对于电压的干扰,提升用电质量效果。 在实践应用中,动态电压恢复器能够较好实现对于负荷电压的有效消除控制,更好提升电压的稳定性效果,促使电压能够满足于客户应用需求,避免在用电端出现较为明显的电压过低问题。
        2电力电子技术在电力系统中的应用发展趋势
        电力系统中应用电力电子技术确实能够表现出较强的作用价值,这也是未来大力发展电力电子技术的重要原因,在未来电力系统中运用电力电子技术需要重点围绕着新能源进行深入探讨,这也是满足当前节能需求的重要手段。在新能源开发中,其确实能够表现出较强的积极作用,但是同样也存在着较多的应用难题需要解决和克服,尤其是对于发电的稳定性和可靠性,必然需要依托电力电子技术进行优化控制。基于该方面电力电子技术的有效应用,其在当前也取得了一定成效,比如超低频可变频交流励磁在新能源发电中的应用就能够表现出较强的实效性,有助于提升其发电稳定性。
        结语:
        电力电子技术在电力系统中的应用,对电力系统的发展产生极大的推进作用,随着社会的进一步发展,电子电力技术更新、电子设备的进步,我们致力于不断的探索改变电力系统目前存在的问题,在未来的发展中,电力电子技术会向现代电力电子技术发展,在高频技术处理、节能、环保、自动化等方面继续进步,使电力系统实现向真正的可持续、环境友好方向转变。
        参考文献:
        [1]刘建东.电力电子技术在电力系统中的应用[J].职业技术,2015,14(06):119-121.
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