电力电子技术在电力生产中的应用

发表时间:2020/10/10   来源:《中国电业》2020年第16期   作者:罗四维
[导读] 现如今我国的计算机电子技术发展的越来越先进,并且在电力系统当中也得到了大幅度的运用,这对于电子技术发展来说是一件好事。
        罗四维
        中国启源工程设计研究院有限公司
        陕西省西安市
        710000
        
        摘 要:现如今我国的计算机电子技术发展的越来越先进,并且在电力系统当中也得到了大幅度的运用,这对于电子技术发展来说是一件好事。由于我国的用电量逐渐增加,每家每户对电力的需求也在增大,这就需要一个优秀的控制平台来优化电力的使用系统,从而能够更好的保障电力系统所需要的各种功能正常运行。
        关键词:电力电子技术;电子系统;应用及发展
        
        电力生产过程中最可靠的就是电力电子技术,这种技术能够使电力系统有更为具体的运算,并且电力系统在使用过程中信息化水平越高反而会更加凸显电力电子技术的强大作用。简言之,电力电子技术在计算机技术的支持下能够将强电流和弱电流进行结合,以此使得各种技术的服务效果更加良好。本篇文章主要是对电力电子技术在电力生产各个环节当中的运用进行分析,以此得出最佳的使用效果。
        1电力电子技术在发电环节中的使用
        电力电子技术在发展的时候会被运用在发电过程中,主要是用来控制发电机组和变频速度的。在我国的各大发电厂当中都会使用到静止励磁系统,甚至说其他国家也都会选择使用这一系统,而这一系统由于电力电子技术的发展被取代,曾经的励磁机环节也已经被替换了,这种替换实际上使整体的控制和运作成本大幅度降低,并且也使得励磁自身的机能得到了改善和调节,运行效率逐渐增加。
        另外,电子技术也被运用在了变速恒频励磁上面。之所以会被使用是因为使用水力发电的时候,水龙头的流水压力以及流水速度都会影响水力发电的频率,并且水力发电机的运行速度也会由于水压而被改变。和水力发电运行方式相似的还有风力发电技术。因此,在对发电机组的运转频率进行整改的时候,一定要让发电机的电流运转速度和电子技术相等,这样才能够保证运行功率达到最大值。同样的道理,电子技术也被广泛的运用在电厂的风机水泵速度控制上和太阳能发电的控制当中。电厂在进行电力生产的时候,会对大量的发动机造成损伤,因此要充分的考虑能源消耗问题,保证高压电和低压电在转换的时候能够最大程度上的降低能源消耗问题。目前这一技术还没有发展的最佳,因此相关的研究人员还需要对其进行改革和创新,努力使得该种技术更加完善并且解决更多的问题。
        2电力电子技术在输电线路中的应用
        电力电子技术在具体使用的时候是拥有多种效果的,在不同的地方使用这一技术带来的效果也是不尽相同的,而在输电线路中的使用主要是表现在柔性交流输电技术、高压直流输电技术和静止无功补偿器上,以下是对这三种技术的具体介绍:
        2.1柔性交流输电技术
        柔性交流输电技术又称为FACTS,它主要出现在上世纪的80年代,而具体的表现方式是通过柔性的交流输电设施输送电力。传统的电力控制方法在使用的时候存在有相应的不足,就好比在输送电力的时候对电力功率的控制方式过于简单,调整电能这一方面没有能够在输电过程中开展,这间接导致了电力输送成本的增加和电力消耗程度。但是柔性交流输电技术在使用的时候会控制好各个部位的电力,并且可以及时的将输电的各种参数进行调整控制,从而更加合理有效的控制电能的效率,不会出现能源消耗问题,可以降低输电带来的成本,使电力系统更加稳定。


        2.2高压直流输电技术
        高压直流输电技术是由于输电系统中的晶闸管的运作来实现的,晶闸管是电力电子技术发展过程中衍生出来的一项重要设备,并且在使用晶闸管以后输电系统会转化成为直流电完成电力输送。晶闸管在转换电力的时所使用的换流阀能够直接操控电力输送控制器,好比GTO、IGBT等等,在操作的时候能够减少变压器的使用,从而减少了电厂整体的生产成本,并且能够使得电流转换技术在整个电力环境中更具有竞争能力和效果。
        2.3静止无功补偿器
        静止无功补偿器又称为SVC,主要被应用于上个世纪70年代当中,被使用的领域主要是补偿负荷和输电线这两方面。实际上在较大的电力输送网络当中,静止无功补偿器对电压的控制作用是最好的,并且也能够有效的控制和提高整体的稳定性。静止无功补偿器在设计的过程中是不需要任何的旋转零件的,并且不用耗费大量的电容,所需要的功率也都是通过电感器取得的,并且能够有效的控制和调节静止无功补偿器,可以通过无功功率来吸收和转变平滑,特别是在中高压输电线路中开展无功补偿工作,静止无功补偿器的效果是最佳的。
        3电力电子技术在配电过程中的应用
        配电系统为了提供高质量的电力资源,并且在配电过程中要满足配电频率和电压在谐波上面的要求,配电过程中要防止电源供应装置的不稳定变动和影响。并且在这一整个过程当中,电力电子技术是整个配电环节中的总体控制部分,通过用户电力技术和柔性交流输电技术来实现的。这一输电技术已经在上文进行了阐述,因此可以知道它能够在线路当中可以直接增加电子设备,从而实现对电压、电流和功率的控制,并且充分调节电力传输技术。用户电力技术来处理配电系统中所出现的各种问题,这样能够有效的保障整个配电环节的安全和稳定,并且也能够充分保障电力的运输质量。实际上柔性交流输电技术是侧重于对电能的输送和控制的,同时用户电力技术也在一定程度上能够和柔性交流输电技术一样创新电力电子技术,这两种技术在设计的过程中其结构和具体工作方式基本上是一样的。如今电子技术发展的越来越好,这两种技术也逐渐融合在了一起,成为了一种更为强大的技术,这就是定制电力技术。
        4电力电子技术在电力系统节能方面的应用
        电子技术在电力系统节能方面的应用主要是体现在提高变负荷电动机调速运行和电能利用率。并且电厂之所以会浪费大量的电力主要是因为发电站在发电和送电的过程中所造成的。在上面已经提到了由于发电机组的影响而导致的电力能源消耗过大的现象发生,造成这个结果最主要的原因就是发电机组之间的配合力度太小,不能够很好的配合开展工作。针对这一问题就需要使用超负荷电动机来进行调节,从而能够使得电能在生产和配送的时候进行有效的调速。实际上这项技术在其他国家发展的已经成熟了,但是我国还在研究阶段。不过变负荷电动机在具体使用的时候也是存在有一定程度上的缺点的,在实际使用的时候还是比较广泛的,并且工作的效率也是极高的。但是这种电动机在生产过程中对资金的消耗是很大的,也只会对电网产生影响效果,在大型电厂当中使用是最好的。另外,我国的电力系统在选择电力设备使用的时候要仔细考虑各方面的效能,在实际的电路配送当中,电能的消耗和生产成本都是很高的,还会在很大程度上的影响电能的控制调节,从而保障电能的质量和稳定性能。
        5结束语
        在电力系统中,电力电子技术的应用与开发成为电力系统建设与开发的里程碑。随着信息技术和电力技术的发展,电力电子技术不断吸收和开发新技术,使得电力控制技术得到了不断的开发。但是,随着电力控制技术的不断开发,电力系统中电力电子技术的应用和稳定性已经不符合电力电子技术的设计要求。因此,我们应该对电子设备进行改革创新,不断的提高其使用性能,如此才能够更好的提高电力生产的质量,降低成本消耗,使电力系统的经济收益有所增加。
        
        参考文献:
        [1]赵为阳. 论电力生产技术与电力安全之间的联系[J]. 通讯世界,2014(21):183-184.
        [2]闫冬. 电子技术在电力系统中的应用探究[J]. 中国新技术新产品,2019(09):78-79.
        [3]张可心,李丹. 电力电子技术在电力系统中的应用[J]. 黑龙江科技信息,2014(16):93.
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