电力电子技术在电力生产中的应用

电力电子技术在电力生产中的应用

贺洁梅

华电湖北发电有限公司电力工程分公司 湖北省黄石市 435000

摘要：近年来随着时代的发展，随着计算机应用技术在电力系统中的不断发展和普及化，对于电力电子技术的重视程度也越发增加。面对我国电力系统的不断建设和庞大的用电量，电力电子技术为我国当代电力生产供应系统提供了良好的技术平台，为电力系统的发电、配电、输电功能给予了支持。

关键词：电力电子技术；电力生产；应用

引言

电力系统的发展一直与我们的生活息息相关，深刻的影响着我们生活的方方面面，其发展虽日益成熟，但有一些方面仍有待完善。例如，电能的使用效率低、电力系统的经济性不够理想，以及发电方式单一等问题。电力电子技术作为一个基于电子、电力和自动控制学科的新技术，因其变换和控制电能的能力，为电力系统的发展注入了新的动力。优化了电能的使用是在电力系统中应用电力电子技术最明显的好处。当电能通过电力电子技术的处理后，能够达到合理、高效和节约的电能使用效果，实现了电能的最优化利用。例如，在节约电能方面，通过在电力系统的电网中合理地使用无功补偿电子装置电源，可以很好的提高电网的功率因数，从而降低了电能在输配电路上的损耗，改善了供电的环境，所以无功补偿装置在现代电力系统中有着极其重要的位置。

1电力电子技术

电力电子技术属于新兴领域的重要科技,在电力方面有着十分重要的应用。在电力电子技术的支持下,可以让电网的运行更加高效,提升电网整体的质量。电力电子技术就是借助一些电子元件,对系统展开控制。从而减少在系统内的运行故障,让系统的运行可以更加高效,结合现阶段电力电子的主要功能,可以将电力电子技术,分成制造技术以及交流技术。电力是电力电子技术最主要的应用途径,可以对电网实现管控以及监控,然后减少电网内的运行故障,让人工的操作可以得到降低,并且减少后期进行电力维修的难度。另外在计算机技术的支持下,借助电力电子技术,可以将各类的电力数据传输给调度中心,调度中心会经过对数据的分析,提出具体的调度方案,从而让电网的运行更加稳定。如今电力电子已经是高等教育领域十分重要的基础课程,关系到电力发展受到国家的高度重视。

2电力电子技术在电力生产中的应用

2.1电力电子技术在发电环节中的应用

电力电子技术在发电环节中的应用，主要体现在发电机组的励磁控制和变频调速上。在我国范围内乃至全球范围内的各个大型电厂发电机组中，运用的最为普遍的就是静止励磁系统，电力电子技术的发展，使电子技术取代了励磁控制中的励磁机环节，使静止励磁实现了简单的控制构造和高性能低成本的运作。同时由于电子技术代替了励磁机的环节，使静止励磁能够对自身进行迅速有效的调节，提高电力系统的运作效率。其次，电子技术也普遍应用在电厂发电机组的变速恒频励磁上。由于在水力发电中，水源头的压力和单位时间内水力的流动量对水力发电的效率产生着影响，水力发电机组的运转速度也在随着水力的压力和流动量不断变化。同样的道理也发生在风力发电和活力发电当中。因此，对发电机组转动的励磁电流频率进行调整，使发电机组的电流频率同转速通过电子技术达到一致，保证发电机组实现最大功效的运作，变速恒频励磁技术就是其中的代表。同时，电子技术也应用于电厂的风机水泵的变频调速上和太阳能发电控制机组的控制系统中。在电厂的电力生产过程中，由于发动机组等设备对于发电量的损耗相对较大，考虑电力生产中节约能源的要求。在高压电和低压电的转换过程中，使用风机水泵变频机替代原有的变频器，改变电能转换过程中耗能大效率低的问题。这一技术还在不断完善和摸索中，还需要电力研究工作者不断的努力和创新。而在太阳能发电的控制系统中，电子技术的作用尤为突出，太阳能作为21世纪被广泛重视的新型能源，发展太阳能发电产业是整个国家乃至全世界的战略目标。然而由于太阳能发电本身的功率过大，在使用太阳能发电机组发电的时候，需要将生产出来的电能进行转换，这个时候就需要大功率的电流转换器。而电子技术能够很好的解决这一问题。

2.2电力电子技术在输电系统中的应用

输电环节主要是指电能输送至用户的通道，在这一过程中，由于输电线路有可能会与客户直接接触，因此，客户最为重视的还是输送过程的安全问题。为了保障客户的人身安全，一些电力企业实施了相应的电力输送安全防护技术，防止部分导体或者阻碍传输的物体与电力能源的直接接触，能够短时间内实现输电过程的安全性要求。但是，安全防护技术不得不利用硬件设备进行安全保障，硬件设备的使用寿命与故障频率直接影响了安全防护效果，工作人员可以利用电力电子技术对硬件设备进行实时动态监测，掌握设备的具体状况，在发生异样的第一时间解决问题。除了监测安全防护技术中的硬件设备安全性之外，电力电子技术还可以对直流输电、交流输电过程进行优化，直流输电技术的输电稳定性强、输送电量大，而柔性交流输电技术能够快速控制输电过程中的相位、电压等。

2.3在发电环节中电力电子技术的应用

发电环节是非常复杂以及综合性的系统,将电力电子技术运用到其中,对技术的要求是非常高的。发电系统中涉及到很多的发电机组以及电气设备,很多的设备本身结构十分复杂,对科技水平的要求也非常高,在发电系统中的工作人员,一定要具备是非专业的技术,才能让电力系统的运行以及维护充分完成。在发电的环节实现对电力电子技术的合理应用,可以让电力系统更加高效化运行。

2.4电力电子技术在配电过程中的应用

要使配电系统能够配送出高质量的电力资源，需要在配电过程中满足配电频率、电压以及在谐波上满足相应的条件，同时，在配电过程中需要阻止电能的各种不稳定的波动和影响。这个过程中，电力电子技术作为配电环节的质量控制部分，以用户电力技术和FACTS技术为实现形式。FACTS技术在前文已经提及，它是通过在配电线路中增设电力电子装置，加强对与电压，电流和功率的可控性，调控电力传输能力的技术。用户电力技术解决的是配电系统中既时发生的需要马上解决的重要问题，主要复负责配电系统在配电过程中的安全性和稳定性，用于保证配电输电过程中，电力能源的质量。而FACTS技术则更为倾向于配电系统中对于电能的输送能力和有效控制力。FACTS技术和用户电力技术都是针对配电系统开发出的新型电力电子技术，两者的构造和工作原理大致上相同，随着电子技术的不断发展，在近些年，FACTS技术和用户电力技术在一定程度上已经逐步同步并合用，其中比较具有代表性的就是定制电力（DFACTS）技术。

结语

电力电子技术在电力系统中的应用和发展对于电力系统的建设和发展起到了里程碑的作用。电力电子技术应用的一个重要领域是电力系统。近些年随着电力电子技术的快速发展，现有的研究和技术不断得到完善，电力系统的运行状态得到了有效的改善，对电力系统的发展产生了相当大的影响。电力系统的发展已与电力电子技术密不可分，从20世纪在高压直流输电技术上的首次成功应用，到近二十年以来在电网并网技术上的日渐成熟，再到其在智能电网建设中的重要作用，都很好的验证了这一点。相信在不久的未来，随着电力电子技术的日益成熟，其对电力系统的影响将更加深远。

参考文献

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