摘要:随着经济和科技水平的快速发展,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,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。
关键词:电力系统;电子电力技术;应用
引言
电力电子技术迎来了蓬勃的发展。作为一门新兴的电子技术,电力电子技术因其具有对电能进行变换和控制的能力,因而被广泛应用于电力领域,并对电力系统的发展产生了深远的影响。例如,正是由于换流器等电力电子器件的出现使高压直流输电系统的建设成为可能;而无功补偿电子装置电源的出现,则显著的提高了供电系统中电网的功率因数,降低了电能在电网中的损耗。
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系统中的应用
2.1高压直流输电技术
电力电子技术的进步还极大地推动了高压直流输电技术的发展。与高压交流输电相比,高压直流输电由于不涉及同步问题,在独立电力系统并网时具有显著优势,并且适合远距离和超远距离输电。在直流输电中,最为核心的部分是换流站,换流站负责实现直流输电工程中直流和交流的相互转换。在HVDC系统中,电能由三相交流电一端经过换流站进入直流输电线,到达目的地后再经换流站转换为直流。在这个过程中,由电力电子器件换流器组成的换流桥、换流系统,实现了AC-DC-AC的功能。近些年来,随着工艺的成熟,大功率电子器件如可关断的晶闸管明显提高了开断的能力,而且通过研发和应用新型大功率电力电子器件,直流输电的性能将进一步得到改善。
2.2变速恒频励磁在水力、电力发电机中的应用
在水力发电中,水的流量以及压力,这算是决定发电效率的重要因素,若是在系统的运行中,水头变化幅度在发电机限值智商,这种情况下发电机转速就会有十分明显的变化。风力发电也是由风速来决定发电功率的,风能发电机是风力大小来决定转速快慢。因此水力以及风力是关系到发电效率的关键,为了提升风力以及水力发电的整体效率,可以对发电机组的效率展开适当调节,借助控制系统,可以对发电机组展开合理调节,经过发电机转速的适当调节,可以最大程度上,让机组的损耗得到降低,这样电力系统就可以保持良好的稳定性。
2.3电力电子技术在电力配电系统中的应用
当前的配电环节中,配电系统仍然存在很多技术问题。一方面,电能损耗较大,无法满足企业对高效率配电的需求,致使电力系统的输电效率低下,另一方面,配电系统提供的电能质量不高,经常出现不规则波动与干扰,无法实现企业需要的特定的频率、电压的电能。因此,实现配电过程的高稳定性与低损耗性是电力系统中的配电环节急需解决的问题。面对这一问题,电力电子技术提供了有效的解决思路。
设计者往往利用变换技术与变压设备,提高配电系统实效性,电力电子变压器在传送分配电能过程中,可以对电能实施及时的转化与控制以及对电网谐波的动态控制,调节过程是依据电力需求进行自我调节的,抑制了输电效率的降低,有效解决了配电系统电能质量不高、传输不稳定、输电功率低下的问题。
2.4柔性交流输电技术
柔性交流输电技术是基于电力电子技术与现代控制技术,对交流输电系统的阻抗、电压及相位实施灵活快速调节的输电技术。在输电过程中如何提高输电效率并降低输电的损耗,是电力传输的重点,也是电力传输需要控制的重要环节。在输电过程中,柔性交流输电技术是和直流输电技术具有同等优势的输电方式,在实际应用过程中解决了电能的损耗问题,使输电效率更高,在整个输电过程中,对输电过程进行了优化,对输电损耗的损耗功率进行了补偿,通过对柔性交流输电技术的了解,柔性交流输电技术中应用了大量的电力电子技术,对整个技术的形成和技术的使用提供了有力的支持。
2.5静止励磁系统在发电机的应用
现阶段比较常见的发电控制形式,就是励磁控制,借助晶匣管整流电路,与系统中的电气设备建立连接,这种控制方式的结构比较简单,有着一定的可靠性,另外这种控制方式的成本也是比较低的,被诸多的企业应用。静止励磁控制就是借助对励磁机进行技术改造,将发电机惯性进行去除,从而提升系统运行的稳定性以及可靠性,经过科学的技术改造,可以更好地对控制系统实现控制,结合电力系统整体的规律以及情况,让电力设备的运行更加高效。
2.6电力电子技术在电力系统中的应用将推动电网智能化的发展
可以提高电网运行的稳定性和电力输送的质量。在智能电网的建设中,电力电子器件组成的装置构成控制、触发、保护、信息处理、继电保护等二次回路及外围电路,这些电路作为弱电和强电的媒介,在弱电控制强电的过程中起到重要作用。电力电子技术应用于智能电网建设的目的之一就是提高电能质量。通过电力电子技术制造的电能质量控制器,可以对电力系统高峰期及低谷期的用电量进行调节,在保证用户用电质量的同时,提高了电力系统运行的经济性,真正实现了电力系统的智能化。
2.7电力电子技术在电力节能系统中的应用
交流异步电动机与变压器一般是属于感性负载的器件,在进行电力传输过程中,两者都是同时对有功功率和无功功率进行消耗,进而维持电力系统中的做功平衡,否则将导致电力系统的功率因数和电压的双重降低。目前的电力系统仍然存在无功损耗过量,使得电机运行效率急剧下降的问题,急需工程师解决。而近几年的电力系统研究中,设计者常常将这一问题的解决方案与电力电子技术的应用相结合。设计者利用电力电子技术对电力设备的运行方式与变速运行频率进行调节、优化,大大降低了无功损耗。由此可见,电力电子技术在电力系统中起到设备运行频率与运行方式的控制作用,解决了目前感性负载存在的核心科技难题。
结语
总之,在电力系统中各类的技术不断更新促进系统运行的高效化,电力电子技术是其中非常重要的技术手段,如今的电力电子技术在很多方面已经取得成绩,但是还有一些地方是需要进行改进和优化,尤其是与计算机科技的结合。
参考文献
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