電力系統(tǒng)中的電子電工技術(shù)研究

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電子電工技術(shù)是一種新型電工技術(shù)，傳統(tǒng)電工技術(shù)是電子電工技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)，電工技術(shù)與電子技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用于電力系統(tǒng)，可以提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率，文章主要分析了電子電工技術(shù)的作用，結(jié)合電子電工技術(shù)的特點(diǎn)，對(duì)如何更好的將電子電工技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)提出具體建議。

1電子電工技術(shù)簡述

1.1電子電工技術(shù)的概念與特點(diǎn)

電子電工技術(shù)是一種新型電工技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展與普及是其產(chǎn)生的前提，傳統(tǒng)電工技術(shù)是電子電工技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。電子電工技術(shù)是電子技術(shù)與電工技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，電子電工技術(shù)涵蓋電子技術(shù)、電氣工程、電子設(shè)備應(yīng)用與維護(hù)、電力生產(chǎn)、電氣制造等方面，是一項(xiàng)新型綜合性技術(shù)。電子電工技術(shù)具有集成化、高頻化、全控化、高效率化的特點(diǎn)。集成化是指電子電工技術(shù)的全控型器件集成于一個(gè)基片；系統(tǒng)器件高度集中化；高頻化是指電子電工器件工作速度較高；全控化是指電子電工器件實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)控制；高效率化是指電子電工器件能夠有效提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

1.2電子電工技術(shù)的作用

電子電工技術(shù)有利于整合電力資源，提高電力資源的利用率，這也就達(dá)到優(yōu)化電能的作用。電子電工技術(shù)可以促進(jìn)機(jī)電一體化實(shí)現(xiàn)，電子電工技術(shù)的發(fā)展依賴于計(jì)算機(jī)技術(shù)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)較為穩(wěn)定、安全、快捷，這對(duì)實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化具有較大的促進(jìn)作用。電子電工技術(shù)能夠確定系統(tǒng)工頻的發(fā)展方向，當(dāng)前電力系統(tǒng)變頻化與高頻化是電子電工系統(tǒng)研究的主要方向，將電子電工技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)，有利于確定系統(tǒng)工頻的發(fā)展方向。

2電子電工技術(shù)發(fā)電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用

2.1靜止勵(lì)磁

靜止勵(lì)磁是一種非線性控制理論，靜止勵(lì)磁是指發(fā)電機(jī)無需自身帶勵(lì)磁機(jī)，勵(lì)磁電源從廠用電供給，由可控硅直接整流控制，供給轉(zhuǎn)子線圈，這時(shí)必須由碳刷換向才能通入轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子線圈。大型電廠的發(fā)電機(jī)組是靜止勵(lì)磁的主要應(yīng)用領(lǐng)域，靜止勵(lì)磁與傳統(tǒng)勵(lì)磁機(jī)相比，優(yōu)勢(shì)顯著。在發(fā)電機(jī)組中，主電路與調(diào)節(jié)電路是靜止勵(lì)磁的兩個(gè)主要部分。在電力輸送過程中，需要大量的設(shè)備，這些設(shè)備主要由電工電子器件構(gòu)成，如放大器，濾波電路、整流電路等。靜止勵(lì)磁結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定可靠，運(yùn)行成本低，正在不斷應(yīng)用于各大電氣系統(tǒng)的發(fā)電環(huán)節(jié)之中。

2.2變速恒頻勵(lì)磁

水力發(fā)電中，水頭的壓力與流量共同決定水力發(fā)電的有效功率，抽水蓄能機(jī)的工作效率與水頭流量和壓力變化緊密相關(guān)。風(fēng)力中風(fēng)速的快慢決定發(fā)電的效率，風(fēng)速變化，風(fēng)車所捕捉最大風(fēng)能時(shí)的轉(zhuǎn)速也變化。通過應(yīng)用電子電工技術(shù)，轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流的恒變頻率會(huì)適當(dāng)調(diào)整整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)，使發(fā)電系統(tǒng)中機(jī)組的自轉(zhuǎn)速趨同于電流頻率，恒定發(fā)電系統(tǒng)的輸出頻率，這就使得發(fā)電系統(tǒng)的整體運(yùn)行效率得到提高，從而提升整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益。

2.3機(jī)泵變頻調(diào)速

在系統(tǒng)進(jìn)行高低壓互相轉(zhuǎn)化時(shí)，應(yīng)用電子電工技術(shù)，用變頻機(jī)代替風(fēng)機(jī)水泵變頻器可以大幅提高電壓轉(zhuǎn)化的效率，使整個(gè)電氣系統(tǒng)的運(yùn)行成本得到降低，也就提高了電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益，我國目前機(jī)泵變頻調(diào)速技術(shù)還沒有大面積推廣應(yīng)用，但是其前景十分廣闊，相信隨著國家的重視，機(jī)泵變頻調(diào)速技術(shù)將會(huì)在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮重要作用。

2.4太陽能系統(tǒng)

太陽能是二十一世紀(jì)的核心清潔能源，電子電工技術(shù)對(duì)太陽能系統(tǒng)發(fā)電具有重要意義。大功率電流轉(zhuǎn)換器是太陽能系統(tǒng)發(fā)電的核心，大功率電流轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)與構(gòu)造的基礎(chǔ)即電子電工技術(shù)。太陽能轉(zhuǎn)化為電能需要借助于大規(guī)模的集成電流，如果將電子電工技術(shù)應(yīng)用于太陽能發(fā)電系統(tǒng)中，可以保證太陽能穩(wěn)定有效輸出，使太陽能成為一種穩(wěn)定易用的能源，提高太陽能的利用率。

3在輸電環(huán)節(jié)的應(yīng)用

輸電環(huán)節(jié)是整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行的關(guān)鍵，電子電工技術(shù)在輸電環(huán)節(jié)的應(yīng)用非常廣泛，這有利于維護(hù)輸電網(wǎng)路的安全與穩(wěn)定。直流輸電技術(shù)的應(yīng)用、交流輸電技術(shù)的應(yīng)用、靜止無功補(bǔ)償器是其在輸電環(huán)節(jié)應(yīng)用的主要表現(xiàn)。在直流輸電過程中，送電測(cè)與受電側(cè)可以依托晶閘變流設(shè)備，有利于克服因距離長，輸電量大產(chǎn)生的不必要損耗，提高長途輸電的效率。在交流輸電技術(shù)中，深入推廣柔性交流輸電技術(shù)，能夠有效控制輸電電壓與相位。彈性補(bǔ)償技術(shù)是柔性交流輸電的核心，不僅能夠有效控制輸電過程中產(chǎn)生的不必要損耗，還能對(duì)電力系統(tǒng)的整體安全運(yùn)行提供一定的保障。電子電工技術(shù)結(jié)合機(jī)械控制技術(shù)可以提高輸電線路的穩(wěn)定性，將電子器件安裝于輸電線路之中，可實(shí)現(xiàn)對(duì)輸送電量的實(shí)時(shí)觀測(cè)，根據(jù)具體需求調(diào)整輸電量，這就有利于減少電量在輸送環(huán)節(jié)的損耗，提高電能輸出效率。換流閥與晶閘管是電子電工器件的代表，將其應(yīng)用于高壓直流電輸電中，可以降低變壓器的使用頻率，使輸電轉(zhuǎn)換設(shè)備自身的移動(dòng)能力增強(qiáng)，也就降低了發(fā)電企業(yè)的運(yùn)作成本。目前晶閘管已經(jīng)成為電氣開關(guān)的主流，晶閘管可以說是電子電工技術(shù)在發(fā)電系統(tǒng)靜止無功補(bǔ)償器應(yīng)用方面的代表。晶閘管可實(shí)現(xiàn)對(duì)電器快速準(zhǔn)確的控制，提高電力系統(tǒng)的運(yùn)作效率。

4在配電與節(jié)能環(huán)節(jié)的應(yīng)用

4.1配電環(huán)節(jié)

提高供電的穩(wěn)定性與電能質(zhì)量是當(dāng)前電力系統(tǒng)亟需要解決的問題。配電階段是電力系統(tǒng)中極為重要的組成部分，主要承擔(dān)著維護(hù)供電安全與穩(wěn)定，有效控制電能質(zhì)量的作用?？刂齐娔苜|(zhì)量需要對(duì)電壓、諧波、頻率進(jìn)行調(diào)整，而且還需控制波動(dòng)與干擾，在配電環(huán)節(jié)應(yīng)用電子電工技術(shù)，可以妥善的解決這些問題。將電子電工技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)的配電階段，可以提高供電的穩(wěn)定性與電能質(zhì)量，有效克服了傳統(tǒng)工頻配電變壓技術(shù)的弊端，能夠抵御可能產(chǎn)生的配電瞬間波動(dòng)，極大的改善了電能質(zhì)量，并且能夠?qū)χC波進(jìn)行隨時(shí)的監(jiān)控，有利于配電水平的提升。

4.2節(jié)能環(huán)節(jié)

當(dāng)前我國電力資源形勢(shì)嚴(yán)峻，電力系統(tǒng)中應(yīng)用電子電工技術(shù)可以調(diào)節(jié)峰谷、儲(chǔ)存電能。電量輸出并不是一成不變的，準(zhǔn)備發(fā)電裝機(jī)能力應(yīng)以最大負(fù)荷為依據(jù)。電子電工技術(shù)可以直接將交流電轉(zhuǎn)化為直流電，且可以并聯(lián)方式儲(chǔ)存與大的電容器之中，可根據(jù)電量使用大小，調(diào)整輸電量，這就提高了電量的使用效率，目前電子電工技術(shù)快速發(fā)展，已經(jīng)成功研發(fā)出電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制設(shè)備。將電動(dòng)機(jī)進(jìn)行改良，控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，用調(diào)速控制設(shè)備代替?zhèn)鹘y(tǒng)擋風(fēng)設(shè)備可以將電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速控制在合理范圍內(nèi)，這樣就能夠降低電動(dòng)機(jī)能耗，而且不會(huì)降低電氣系統(tǒng)的運(yùn)行效率，這就實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排的目的。當(dāng)前國外已經(jīng)普遍用調(diào)速控制設(shè)備，電動(dòng)機(jī)節(jié)能效果顯著。

5結(jié)束語

當(dāng)前電子電工技術(shù)快速發(fā)展，在電力系統(tǒng)中應(yīng)用電子電工技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行活動(dòng)的有效控制，優(yōu)化發(fā)展傳統(tǒng)電工技術(shù)。電子電工技術(shù)對(duì)于提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率具有重要意義，應(yīng)當(dāng)高度重視，深入研究，將電子電工技術(shù)與我國電力系統(tǒng)緊密結(jié)合，促進(jìn)我國電力事業(yè)快速健康發(fā)展。

作者：張寧 單位：陜西省商洛市技工學(xué)校