電力系統(tǒng)中電工電子技術(shù)的運用

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摘要：電工電子技術(shù)是傳統(tǒng)電工技術(shù)與計算機技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，在現(xiàn)階段的電力系統(tǒng)建設和運行中有重要應用。對電工電子技術(shù)特點及作用進行分析，進而探討電工電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的具體應用，包括在發(fā)電環(huán)節(jié)、輸電環(huán)節(jié)和配電環(huán)節(jié)的應用措施等。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；電工電子技術(shù)；應用措施；發(fā)電環(huán)節(jié)

電工電子技術(shù)作為電力工程的核心技術(shù)之一，在電力系統(tǒng)中的應用無處不在。隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展，以及電工技術(shù)與電子技術(shù)的深度融合，電工電子技術(shù)的作用也越來越顯著。對電工電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應用進行研究，有利于促進電力系統(tǒng)優(yōu)化，提升系統(tǒng)運行質(zhì)量。

1電工電子技術(shù)的應用特點及作用

1.1電工電子技術(shù)的特點

電工電子技術(shù)是在計算機技術(shù)基礎上對傳統(tǒng)電工技術(shù)作出的創(chuàng)新，綜合了計算機自動化控制等方面的優(yōu)勢。電工電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應用，主要具備以下幾方面特點：①集成化。電工電子技術(shù)的應用是依靠多種類型的單元器件實現(xiàn)的，隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，逐漸表現(xiàn)出全控型器件特點。在電工電子技術(shù)的應用下，可以實現(xiàn)對以往單一功能的電氣元器件進行集成化設計，而且體量輕，方便安裝和使用，具有更高的運行效率；②高頻化。在實現(xiàn)集成化的基礎上，電氣器件功能性能得到明顯提升，為進一步提高電氣器件工作效率，許多高頻化器件得到了應用。高頻晶體管器件的工作頻率可以達到上千赫茲，在其工作過程中，需要采取相應的變換器件，減少導通管和開關(guān)損耗，保證器件正常運行；③全控化。這是電工電子技術(shù)的一個突出特點，也是其取代傳動電工技術(shù)的關(guān)鍵。無論傳統(tǒng)相電路器件如何復雜，都可以采用新型電工電子器件進行替代，并簡化電路設計，實現(xiàn)全控化功能[1]。

1.2電工電子技術(shù)的作用

電工電子技術(shù)繼承傳統(tǒng)電工技術(shù)優(yōu)點，并融入先進的計算機技術(shù)，在功能作用上得到明顯完善。電工電子技術(shù)的應用首先要保證電力系統(tǒng)正常運行，對電能資源進行整合，并減少不必要的電能消耗，優(yōu)化供電質(zhì)量。目前電工電子技術(shù)已經(jīng)具備了一定的智能化水平，通過與微電子技術(shù)融合發(fā)展，推動二次電力系統(tǒng)的革新發(fā)展。應用電工電子技術(shù)的電力系統(tǒng)機電一體化水平越來越高，可以實現(xiàn)對各種電力信息的快速采集、傳輸、處理，進而開展電力系統(tǒng)運行監(jiān)測和控制等工作。通過將電力系統(tǒng)與計算機網(wǎng)絡連接起來，利用計算機軟硬件系統(tǒng)進行可視化操作，可以有效提升電力系統(tǒng)的運行維護效率。此外，電工電子技術(shù)的應用，也主導著電力系統(tǒng)工頻技術(shù)的發(fā)展方向，在設備微型化、系統(tǒng)高頻化的發(fā)展過程中，電力系統(tǒng)建設成本將得到進一步下降，而且系統(tǒng)運行穩(wěn)定性可以得到明顯提升。因此，電工電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用，是電力系統(tǒng)優(yōu)化改進過程中不可缺少的重要技術(shù)手段[2]。

2電工電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的具體應用措施

2.1發(fā)電環(huán)節(jié)的應用措施

電工電子技術(shù)在電力系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)都有重要應用，在發(fā)電環(huán)節(jié)，電工電子技術(shù)的應用可以提升發(fā)電設備的運行效率，減少發(fā)電設備的能源消耗，幫助發(fā)電廠實現(xiàn)節(jié)能目標。電工電子技術(shù)在發(fā)電環(huán)節(jié)的應用主要體現(xiàn)在變頻調(diào)速技術(shù)、靜止勵磁技術(shù)的應用等，比如在火力發(fā)電生產(chǎn)過程中，風機水泵的運行能耗非常大，在火電設備總能耗中占比能夠達到65%左右。再機上設備日常損耗，風機水泵已經(jīng)成為阻礙火力發(fā)電節(jié)能化發(fā)展的一個重要因素。在此方面，變頻調(diào)速技術(shù)的應用可以有效解決風機水泵高能耗問題，通過對風機水泵速率進行動態(tài)調(diào)節(jié)，滿足系統(tǒng)實際負荷需求，減少不必要的能源消耗。采用變頻調(diào)速技術(shù)對其進行改造后的風機水泵，運行能耗能夠下降35%左右，節(jié)能效果非常顯著，而且也可以改變風機水泵高負荷的運行狀態(tài)，減少設備損耗[3]。靜止勵磁技術(shù)是一種非線性控制技術(shù)，其理念先進，配合全數(shù)字化計算機控制技術(shù)的應用，提高發(fā)電廠效益。目前，國內(nèi)許多大型發(fā)電廠已經(jīng)采用靜止勵磁技術(shù)對發(fā)電機組進行了改造，相比于傳統(tǒng)勵磁功能，靜止勵磁技術(shù)能夠明顯提升發(fā)電機組運行效率。另一方面，電工電子技術(shù)的應用與新能源發(fā)電技術(shù)的發(fā)展也有密切聯(lián)系。太陽能發(fā)電是目前較為成熟的新能源發(fā)電技術(shù)，其核心器件是電流轉(zhuǎn)換器。在電流轉(zhuǎn)換器設計和制造過程中，主要依靠電工電子技術(shù)，對大規(guī)模集成電路進行轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)太陽能向電能的轉(zhuǎn)換及存儲。此外，在風力發(fā)電、水利發(fā)電生產(chǎn)過程中，電工電子技術(shù)也有重要應用，比如利用變速恒頻勵磁技術(shù)改變水流量和壓力，提升發(fā)電機工作效率等。在未來的電力系統(tǒng)發(fā)展過程中，新能源發(fā)電所占的比重會逐漸增加，電工電子技術(shù)也將發(fā)揮出更重要的作用。

2.2輸電環(huán)節(jié)的應用措施

輸電環(huán)節(jié)是整個電力系統(tǒng)中最為重要的一個環(huán)節(jié)，直接關(guān)系著電力系統(tǒng)工作效率和能耗水平。電工電子技術(shù)的應用對于提高輸電環(huán)節(jié)系統(tǒng)工作效率、降低無功損耗都有重要作用。特別是在長距離直流輸電過程中，電工電子技術(shù)的應用，可以為其輸電安全性、穩(wěn)定性提供保障。直流輸電技術(shù)操作較為簡單，在大規(guī)模輸電過程中，不會出現(xiàn)無功損耗問題，而且適用于多種環(huán)境，即使地理條件較為復雜，也可以保證輸電過程的穩(wěn)定性。目前，晶閘管、交流閥、變換器等都在高壓直流輸電中得到了應用，可有效提升輸電設備自身轉(zhuǎn)化能力。此外，電工電子技術(shù)在柔性交流輸電過程中也有重要應用，通過將機械控制技術(shù)與計算機控制技術(shù)結(jié)合起來，保證電力輸出的穩(wěn)定性，減少不必要的損失。在電工電子技術(shù)的快速發(fā)展下，市場上的設備和器件也逐漸成熟，可以利用電工電子設備取代傳統(tǒng)電氣開關(guān)等設備，強化輸電系統(tǒng)控制能力，對輸電系統(tǒng)加以完善。通過降低輸電環(huán)節(jié)的電能損失，也可以幫助電力企業(yè)挽回大量的成本損失，從而提升電力企業(yè)的經(jīng)營效益。

2.3配電環(huán)節(jié)的應用措施

配電環(huán)節(jié)是整個電力系統(tǒng)的末端環(huán)節(jié)，也是最為復雜的一個環(huán)節(jié)。配電系統(tǒng)與用戶的電力設備直接相連，電力設備類型眾多，連接方式也有所不同，再加上運行操作方面的影響，可能影響系統(tǒng)運行穩(wěn)定性。如果配電系統(tǒng)出現(xiàn)故障，會導致大范圍停電，而且容易對用戶的電力設備造成損壞，引發(fā)火災和保障等嚴重后果。因此，配電系統(tǒng)的運行安全性和穩(wěn)定性必須得到保障。在此方面，電工電子技術(shù)也發(fā)揮著重要作用，通過對電能質(zhì)量進行控制，抑制系統(tǒng)波動和諧波危害，避免對配電系統(tǒng)的正常運行產(chǎn)生影響。電工電子技術(shù)的應用主要可以對系統(tǒng)頻率和電壓等級進行控制，并根據(jù)電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)，及時對配電系統(tǒng)作出調(diào)節(jié)，確保其各項運行參數(shù)在合理范圍以內(nèi)。此外，在配電系統(tǒng)運行過程中，也會受外界影響因素的干擾，可以通過采用電工電子技術(shù)，對環(huán)境運行參數(shù)進行監(jiān)測。在電工電子設備的運行過程中，可以采用計算機系統(tǒng)采集運行參數(shù)，記錄運行過程。根據(jù)系統(tǒng)的整體運行狀況，對負荷及配網(wǎng)結(jié)構(gòu)等進行調(diào)整。在此情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)對配電系統(tǒng)的有效優(yōu)化，提高供電可靠性。

3結(jié)束語

綜上所述，電力系統(tǒng)中電工電子技術(shù)的應用突破了傳統(tǒng)電工技術(shù)手段的局限性，使電力系統(tǒng)運行效率、運行穩(wěn)定性得到進一步提升。通過對電工電子技術(shù)在電力系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)中的應用進行分析，可以為相關(guān)電力工程提供參考，優(yōu)先選擇電工電子技術(shù)設備，優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)節(jié)能增效目標。

參考文獻：

［1］王紅斌.電工電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應用［J］.電子技術(shù)與軟件工程，2018（10）：218-219.

［2］劉海艷.電工電子技術(shù)在電力系統(tǒng)的應用與探究［J］.內(nèi)燃機與配件，2017（21）：122-123.

［3］錢少偉.電力系統(tǒng)中電工電子技術(shù)的特點與應用［J］.現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟和信息化，2017（9）：48-49.

作者：宋慧姝 單位：山東科技大學