电力系统电力电子技术应用探讨

电力系统电力电子技术应用探讨

于爽 班墨涵

国家电网郑州供电公司 河南省 郑州市 450000

摘要：电力的发展需要电力电子技术的重要支撑，通常情况下电力电子技术主要是有制造技术以及交流技术这两个主要的部分，而在电力电子领域，电子器件则是主要的核心，经历了漫长的技术发展，可以承受的功率更大。另外高频化以及变频技术，也是让诸多的机电设备打破了原本的束缚，让系统的运行更加合理以及高效。在电力的各个环节，电力电子技术都是发挥出十分关键的作用，因此要注重对电力电子技术的革新以及突破，促进整个电力的发展和进步。

关键词：电力系统；电子电力技术；应用

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电力系统中电力电子技术的重要性

2.1电能质量得到提高

电力的稳定性和安全性对于生产活动来讲非常重要，这些因素决定了生产活动是否能够正常开展。在传统的电网中，电网的输电质量是很难得到保证，经常会出现电能在输送过程中电压和频率的波动。电力系统在先进电力电子技术的支持下，输电网的工作状态能够保持较为稳定的状态。同时在输电过程中输送电能的损耗能够控制在最低，提高了输电效率，从而达到合理使用资源的目的。

2.2电网安全得到保障

电网的安全为国家的经济社会发展提供了基本保障，目前我国电力系统尚处于起步期，大部分电网架构还比较简单。特别在配电和输电方面与国外发达国家相比还存在一定差距。由于我国的地理地貌复杂，电网分布广阔，在某些区域自然灾害频发，电网的安全性受到这些自然灾害的严重影响。因此在进行电网规划时，要人为的去规避这些因素对电网建设的影响，这为电网建设带来了困难。当电力电子技术应用以后，通过该技术能够实现电网架构的最大优化，最终达到简化电网架构的目的。从而保证源头上避免因自然因素引起的电网故障。

3电力电子技术在电力系统中的应用

3.1发电环节

是否可有效推进能源的可持续发展，对社会发展速度存在着直接影响，也有助于提升我国建设发展的效率。我国正处于智能电网建设发展的关键时期，合理应用电力电子技术不仅有助于提升能源的实际利用效率，也有利于更好地保护自然生态环境。将电力电子技术和能源有效结合，有助于提升电力电子技术的先进性。基于电力系统和电力电子技术的有效结合衍生而成的柔性交流输电方式，可大幅度提升对电力系统各参数的控制效果。同时，就发电环节来讲，可有效利用风能等具备可再生能力的能源实施具体的发电操作，经由电力电子技术，促使电机组加入至电网中，对电池的充放电过程进行更为有效的控制，有助于提升电网供电的整体稳定性。

3.2电力电子技术在输电系统中的应用

3.2.1直流输电技术

直流传输输电技术相比于交流输电技术更具备技术的先进性。(1)直流输电技术的线路走廊较为狭窄，交流输电技术至少需要采用三根线路才可以完成电力的正常运输，而直流架空线路仅仅需要两条线路就可以达到高效电能运输的目的，线路的减少在一定程度上降低了施工成本。(2)在导线横截面积与电压相等的前提下，直流输电技术的运输极限功率更大。(3)直流输电系统在电网连接上具有高适配性，可以连入不同频率的电网。如中国大陆地区可以利用换流站来将中国台湾地区60Hz的电网与我国大陆的电网相连。直流输电技术和交流输电技术都是重要的输电方式，但是在输电距离长、输电容量大的情况下，输电效率会由于大量的输电损耗而下降，这给远程输电工程带来了很大的困难。直流输电技术在电力电子系统的基础下实现了远距离的、大容量的电力传输。

3.2.2交流输电技术

柔性交流输电技术主要用于提高电网输送能力和改善电网运输性能。直流输电技术和柔性交流输电技术都在实际应用中利用电力电子技术实现了电能的低损耗与更高的传输效率，柔性交流输电技术有效利用了电力电子技术，将SVC等控制器投入输电网络中。通过对输电系统电压、阻抗等进行实时调节、控制，补偿了输电过程中的输电损耗，防止由于系统电压降低造成的区域性停电。这种补偿方式与传统并联的电容补偿方式相比具有明显优势。

3.3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。

3.4电力电子技术在电力节能系统中的应用

3.4.1变负荷电动机调速运行

泵类变负荷机械往往是将传统的节流阀控制水流量转化为调速控制水流量，风机变负荷电动机是将传统的挡风板控制风流量转化为调速控制风流量。而在电力电子技术在节能中的应用主要体现在变负荷电动机的调速运行上，利用电力电子技术可以实现风机泵类负荷机械的实时调节，通过对运行需求与运行条件的综合判断，改变运行频率，进而控制水流量或者风流量，保障风机和泵类机械的能源利用率最大化，减少非必要的能源消耗。

3.4.2减少无功损耗，提高电能使用率

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。

4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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