電工電子技術在電力系統(tǒng)中的運用
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電工電子技術是一項應用性較強的、綜合性的技術，涉及到電力生產(chǎn)過程和電氣制造工程中的多方面知識，應用十分廣泛，該技術具有以下三方面的特點：
1.1高頻化特性
電工電子技術的高頻化特性可以提高電工工具的工作效率，如可以使導通器件的壓力不斷降低，提高導通管的經(jīng)濟效益，最大化降低導通管的損耗，尤其是器件正常運行時其運行速率會顯著提高。
1.2集成化特性
集成化是先進電工電子技術的主要特點，集成化以計算機技術為基礎，可以將多種單元型器件有效并聯(lián)在一起形成一個全控型器件，如單片機，更加利于電力系統(tǒng)的獨立、分配運行。
1.3全控化特性
該特性主要應用于具有較強自斷功能的電氣元件替換中，如替換常規(guī)的半控型普通晶閘管，提高電子器件的電子體檢功能，以此保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
2電工電子技術在電力系統(tǒng)中的具體應用分析
2.1在電力系統(tǒng)發(fā)電環(huán)節(jié)的應用
電力系統(tǒng)的發(fā)電運行中需要用到多種機械設備，而通過電工電子技術的應用可以提高這些發(fā)電設備的發(fā)電效率和運行性能，典型的技術為靜止勵磁技術和變頻調(diào)速技術。靜止勵磁技術具有成本低、安全性高的特點，應用該技術后勵磁電源可以直接取自同步發(fā)電機機端勵磁變壓器或勵磁變流器，省去勵磁機的應用，縮短了機組主軸長度，當前應用的勵磁系統(tǒng)主要是自并勵勵磁系統(tǒng)，勵磁變壓器并聯(lián)在發(fā)電機機端，發(fā)電機勵磁電流通過自動勵磁調(diào)節(jié)器控制晶閘管對發(fā)電機勵磁電流的控制角進行控制，提高了勵磁電壓的響應速度，確保電力系統(tǒng)的控制效率。而變頻調(diào)速技術的應用可以通過調(diào)節(jié)風機水泵的轉(zhuǎn)速，顯著降低電力系統(tǒng)風機水泵運行過程中消耗的能耗，節(jié)省電力企業(yè)的運行成本。此外，大功率轉(zhuǎn)換器是隨著電工電子技術的發(fā)展而產(chǎn)生的，應用大功率轉(zhuǎn)換器還可以高效轉(zhuǎn)化太陽能發(fā)電產(chǎn)生的電能，進一步提高發(fā)電功率。
2.2在電力系統(tǒng)輸電環(huán)節(jié)的應用
電工電子技術在電力系統(tǒng)輸電環(huán)節(jié)的應用主要體現(xiàn)在兩方面：（1）柔性交流輸電；（2）高壓直流輸電。柔性交流輸電技術將微電子技術、通信技術、電力電子技術、微處理技術、控制技術等結(jié)合在一起而形成的一種對交流輸電進行控制的新技術，該技術在我國的發(fā)展和應用較晚，通過該技術的應用大大降低了電力傳輸?shù)某杀荆鰪娏私涣麟娋W(wǎng)運行的穩(wěn)定性。柔性交流輸電系統(tǒng)（FACTS）技術當前已經(jīng)成為電力輸電過程中應用的必須可少的技術，應用的FACTS裝置主要有可控串聯(lián)補償電容器（TCSC）、晶閘管控制的串聯(lián)投切電容器（TSSC）、靜止無功補償（STATCOM）、統(tǒng)一潮流控制器（UPFC）、靜止無功補償器（SVC）等。如SVC調(diào)控裝置的應用利于控制電網(wǎng)系統(tǒng)與分布式負荷之間的無功交換，進一步降低電網(wǎng)系統(tǒng)的線損和運行的安全穩(wěn)定性。UPFC統(tǒng)一潮流控制器包括兩個功能單元并聯(lián)變換器和串聯(lián)變換器，兩個變換器均和同一組電容器進行互聯(lián)，形成“背靠背”的結(jié)構，可以實現(xiàn)對電網(wǎng)系統(tǒng)的實時控制及電網(wǎng)接入點的動態(tài)無功補償，實時調(diào)節(jié)電網(wǎng)運行的動態(tài)工況。隨著世界電壓等級最高、容量最大的500千伏統(tǒng)一潮流控制器工程在我國蘇州投運，標志著我國在柔性交流輸電技術上實現(xiàn)了全球領先。高壓直流輸電技術是利用穩(wěn)定的直流電實現(xiàn)遠距離的直流輸電，在海底電纜輸電中比較常見。高壓直流輸電的核心設備為晶閘管換流閥，晶閘管換流閥是電工電子技術的具體體現(xiàn)，它取代了部分直變壓器，降低了電力輸送的成本，提高了高壓直流輸電環(huán)節(jié)過程中各個電流轉(zhuǎn)換設備的移動性。
2.3在電力系統(tǒng)配電環(huán)節(jié)的應用
電能生產(chǎn)之后需要經(jīng)過輸配電才可以到達用戶終端供用戶使用，通過配電可以確保電力系統(tǒng)的經(jīng)濟、穩(wěn)定、高效運行，而電工電子技術的應用可以確保輸配電設備的電壓、電流在正常的范圍內(nèi)，即使出現(xiàn)不穩(wěn)定狀態(tài)也能及時進行自我調(diào)節(jié)，避免對用電設施造成損傷。電力系統(tǒng)的輸電設備通常為工頻配電系統(tǒng)變壓器，但是該變壓器體積大、易于污染，影響了供電系統(tǒng)的正常運行，而電工電子技術的應用有效彌補了工頻配電系統(tǒng)變壓器的不足，可以提高電能的轉(zhuǎn)化和利用，確保配電系統(tǒng)的安全。此外，應用電工電子技術還可以全面、及時監(jiān)控和諧波，確保電能的正常供應。
2.4在電力系統(tǒng)節(jié)能環(huán)節(jié)的應用
由于電力系統(tǒng)發(fā)電時不可避免會浪費一部分電能，為了降低浪費的電能，可以通過應用變負荷電動機調(diào)速技術降低電動機能耗，但是該技術在實際應用中還存在一定的局限性，如投入的成本高、對電力系統(tǒng)產(chǎn)生污染等，還需要對該技術加強后續(xù)研究。電工電子技術還可以實現(xiàn)發(fā)電及輸配電過程中產(chǎn)生的無效功率的高效補償，可以有效控制無功損耗，維持電力設備的無功平衡，如低高壓變頻器在電力系統(tǒng)中的合理應用，顯著提高了風機水泵運行的效率和節(jié)能效果。
3結(jié)束語
通過以上分析可知電工電子技術在電力系統(tǒng)運行中的應用十分重要，因此，電力系統(tǒng)在今后還應該加強電工電子技術的研究，借鑒國外先進的技術以確保我國電力企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，并持續(xù)改進其供電質(zhì)量，提高其供電水平。
參考文獻
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作者：王朱勞 單位：陜西國防工業(yè)職業(yè)技術學院
