电力电子装置在电力系统中的应用分析

电力电子装置在电力系统中的应用分析

滕飞滕霞

滕飞滕霞

（国网山东莒县供电公司）

摘要：近些年来，社会不断进步，计算机技术高速发展，在电力系统中，电力电子技术被广泛运用。计算机技术不仅为电力电子行业提供了高端、有效的技术支持，使得各个领域及各个行业均广泛运用电力电子技术。电力电子技术是全新的技术，不仅融合了电子技术和电力，更是实施新能源发电具有关键性的技术。电力电子技术和新能源发电技术为人民群众的水平提供了便利，电力电子技术被广泛运用到输电环节、发电环节、配电环节、节能环节之中。本文就分析电力电子装置在电力系统中的应用。

关键词：电力电子装置；电力系统；信息技术；应用；策略

当前形势下，自动化技术被广泛运用，电网系统也得到了高速发展，电子控制设备规模逐渐扩大，同时进一步加强了电力电子换流技术研究。为了能够将电网互联规模扩大，保证电力系统得以稳定、可靠、安全运行，在电力系统里应用电力电子装置已经成为一种趋势和一个重要的问题，加强研究电子设备的抗干扰性更加重要。通过在电力系统中运用电力电子装置，能够实现交直流电网柔性互联以及可再生能源并网发电，下面就对电力电子装置在电力系统的应用进行分析。

一、电力系统与电力电子装置

在当今社会经济中，电力系统具有至关重要的地位，并且发挥了强大的作用。电力系统主要通过能源利用、能源输送以及能源配给。电力系统的组成部分很多，如用电、输电以及发电等，电力系统随着社会发展和经济发展，也在不断发展和变化，并且逐渐呈现出新的特征。比如，在电力系统规模中，超大型电力系统、大型电力系统得以出现，在电网建设和电网发展的情况下，跨区域建设得以发展和衍生，因此产生了超大型电网以及大型电网。虽然电力系统的发展和出现，是对资源进行优化配置。但是，在电力系统的运行中，电网稳定运行以及安全运行对于人们来说无疑是一种挑战和考验。在电源接入过程中，可再生资源得到了广泛运用，将传统工频交流注入的方式转变成为多种发电形式并存，转变后的发电形式优点很多。但是，这种形式也存在着大功率能量控制以及能量转换问题。伴随着人们不断提升自身的生活质量和水平，人们对于电能质量要求也更加严格，但是，在将非线性负荷在电力系统接入以后，从本质上影响到了传统电能质量，致使用户电能不稳定、不安全以及不可靠。

在电力系统里，想要实现自身功能，必须要依靠电力电子装置。例如交直流电网柔韧互联、配用电能双向流动、无功和谐波动态补偿以及可再生能源并网发电等。电力电子装置依靠电力电子技术，电力电子技术包括变流技术、制造技术等，电力电子器件的发展过程为：半控型、全控型以及复合型，主要将功率器件、保护电路、控制电路、驱动等集结一起，进而组成功率集成电路，可以说，功率集成电路是电力电子技术重要的发展方向。在电力电子电路中，整流电路得以广泛运用，在二十世纪八十年代以后，逆变电路得以广泛运用，但是，整流电路仍然是主流。

二、电力系统中电力电子装置的运用

（一）发电环节中电力电子装置的运用

发电环节中电力电子装置的运用典型代表为静止励磁技术，特别是在大型发电机组里，在实施调节的时候，速度相对来说很快，并且能够简单控制，这从本质上提升了发电厂的运行效率以及运行性能。在水力发电机组里，交流励磁技术被广泛运用，并且在水力发电的情况下，主要通过对水头压力进行调节以及对水流量动态变化进行调节，能够有效提升发电的品质。与此同时，将发电的效率提升。在实施风力发电的过程中，交流器是必须部分，由于风能的不稳定性很强，交流器通过逆变器以及整流器来实施转换，进而将风能转换成为与要求和标准相符合的电能。除了水力发电以及风力发电外，还必须要充分运用太阳能来将光伏发电实现。对可再生能源进行充分利用，将发电实现，在这个过程中，电力电子装置具有很强的作用，通过电力电子装置，能够对发电质量提供保障。

（二）电能存储中电力电子装置的运用

在电力系统提供电能的过程中，会出现高峰负荷供电的阶段，在这一个阶段中，用户的供电需求巨大，供电企业通过对电能进行存储来对该阶段需求进行满足，进而有效保证电网得以稳定、正常运行，更对电网运行效率提供了保障。除此之外，通过电能存储，能够有效降低故障发生概率，有效提升电能效率以及电能质量，使用户用上可靠、安全、优质以及稳定的电能，对用户的用电需求进行很好的满足。

存储电能的方式多种多样，能够到兆瓦级的方式包括三种：第一种为电池存储电能，通常情况下，供电企业会运用全钒液流电池、钠硫电池、锂离子电池来进行电能的存储。第二种方式通过压缩空气来进行电能的存储，在供电需求在低谷的情况下，空气压缩机会对电能进行转化，把电能转化成为高压空气这种形式，并且对其进行存储。在供电需求在高峰阶段的时候，再对高压空气进行释放，进而通过驱动发电机来实施发电。第三种方式为通过可调速抽水来储存能源，在抽水储能电站里，由发电系统、输水系统、下水库以及上水库这四个部分组成，在变速状态下，抽水储能的电能才能够得到最佳的发电效率。所以，将转子绕组励磁方式应用到可调速抽水蓄能机组里。

（三）微型电网中电力电子装置的运用

小型配电系统就是微型电网，微型电网包括监控保护装置、功率变换器、储能装置以及分布式电源。在外部电网和微型电网想要并网运行的时候，必须要通过功率变换器来实现并网运行。实施并网运行的过程中，如果外部电源有故障产生，那么，微型电网便可以继续提供电能，有效保证电网得以安全运行。在分布式电源接入电网的时候，运用微型电网这种形式，并且能够将并网运行实现，这样能够从本质上将分布式电源所具有的作用充分发挥出来。

（四）输电环节中电力电子装置的运用

这里所说的输电环节是指直流输电环节，直流输电环节包括两种模式，分别为柔性直流输电以及常规直流输电，虽然其方式不同，但是其将不同换流器作为前提和基础，并且各具特色，然而，在将可再生能源应用到电网中的时候，柔性直流输电更加适用。在传输电能的过程中，分频输电利用频率相对来说比较低，这不仅可以有效减小电气距离，更可以显著提升传输能力。

结语

综上，电力系统是重要的载体，综合能源利用、能源配给以及能源传输，在社会发展过程中，电力系统具有至关重要的地位，发挥了积极作用。近些年来，气候环境危机以及化石能源危机的出现，促使我国电力系统从规模化发展转变成为可持续发展。伴随着大功率以及高电压电子器件的不断普及和运用，变压器智能化水平、单元化水平以及模块化水平不断提升，调控策略性能以及控制策略性能也不断提升，促使在电力系统中，电力电子装置发挥了更加重要的作用。

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