| 鹤岗诚基水电热力有限公司黑龙江154100 摘要：经济的发展进步促进了电力电子技术的飞速发展，特别是其在电力系统中的应用也越来越广泛。本文将对电力电子技术在电力系统中的 应用进行介绍。 关键词：电力电子技术；电力系统；应用 中图分类号：F407 文献标识码：A 一、前言 当前，我国的电力电子技术的进步非常快，电力电子技术产 品的规模大、产品多，已经在各行业各领域广泛应用，特别是在 电力系统中也发挥着重要作用，对于保证输电的安全稳定，保证 居民的日常生活起到至关重要的作用。 二、电子电力技术的发展历程与面临境况 1、电子电力技术的发展历程 传统的电子电力学技术是以低频技术处理为主，根据现代 科技的发展方向，电子电力学的发展方向已向高频技术处理靠 拢。该项技术起源于五十年代末的硅整流器件，自上世纪五十年 代末第一只晶闸管问世以来，电力电子技术便开始登上现代电 气控制技术舞台，标志着电力电子技术的诞生。其发展先后经历 了整流器时代，逆变器时代和变频器时代。以功率MOSFET 和 IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合 器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。 2、技术实践面临的几点问题 电力电子技术将各种能源高效率地变换为电能，实现了节 能环保的作用，但在实践过程中仍存在许多问题，如，能源消耗 问题，在电器设备中，变压器和交流异步电动机均属于感性负 载，在运行过程中消耗有功功率与无功功率，设备的使用要求较 高，技术不稳定，会造成装置的损坏。再如谐波污染，电力电子技 术的快速发展也带来一定弊端，电力电子装置越来越多地应用 于冶金、化工、煤炭和运输等诸多领域，随着这些装置的广泛操 作应用，将大量的谐波和无功功率注入电网，使电网的电能质量 下降，造成“电网污染”。诸如此类问题是技术实践中的难关，要 做到环境，经济，科技的和谐统一，仍需科技工作者的研讨以继 续完善技术实践体系。 三、电力电子技术的应用对于电力系统的重要意义 电力电子技术和计算机技术以及自动化控制技术密不可 分，电力电子技术的应用能够提高电力系统的效率，增强控制电 力系统自我控制的能力，提高电力系统的服务质量。电力电子技 术应用于电力系统主要意义在于以下几个方面： 1、提高电力系统自动智能化程度。电力电子设备的应用为 电力电子技术的发展提供了崭新的契机，同时加快了电力系统 自动智能化步伐。特别是模糊控制和智能化控制的发展为电力 电子设备的发展提供了足够的助力。 2、提高经济效益和社会效益。电力电子技术的发展能够提 高设备和系统的工作效率和能源转化效率。此外，还能够有效降 低财力和物力的支出，缩短运行周期，同时还能够提供更为放心 的电力资源，赢得良好的社会效益。 3、完善产业结构和管理形式。电力电子系统的影响并不只 是存在于技术层面，而且对电力企业的产业形式也产生了重大 影响。电力电子技术使得电力产业成为新型产业，提高企业整体 的完善性。 四、电力电子技术在电力系统中的具体应用 电力电子技术在电力系统中的应用范围极为广泛，按照电 力系统的工作过程，电力电子技术的应用可以分为四个方面的 应用。电力电子技术能够提高企业服务质量，降低经济成本，提 高经济效率和能源利用率，具体应用情况如图1 所示。 图1 电力电子技术在电力系统中的具体应用 电力电子技术在电力系统发电阶段的应用应该以系统运行 的安全性和可靠性为根本目标，以提高发电效率为计算关键，提 高科学管理的控制力度。电力电子磁技术、变频调速技术、太阳 能技术和直流调速技术都为电力系统发电提供了理论和技术方 面的支持。电力电子技术在电力系统发电阶段的具体应用如 1、电力电子技术在电力系统发电阶段的应用 电力电子技术在电力系统发电阶段的应用应该以系统运行 的安全性和可靠性为根本目标，以提高发电效率为计算关键，提 高科学管理的控制力度。电力电子磁技术、变频调速技术、太阳 能技术和直流调速技术都为电力系统发电提供了理论和技术方 面的支持。电力电子技术在电力系统发电阶段的具体应用如表2 所示。 2、电力电子技术在电力系统输电阶段的应用 电力电子技术在电力系统输电阶段的应用主要表现在两个 方面：HDVC（HVDC 传输系统是一个将AC 转换为DC 进行长距 离、高电压大容量传输的系统技术的应用和柔性交流输电技术 的应用）。其中HDVC 技术又可以分为两方面技术：常规HDVC 技术和HDVCLight 技术。这种输电技术最大的优势是能够实现 远距离输电，而且对环境要求较低，能够实现大容量可靠性较高 而且极为灵活的电力输送。此外，此种电力电子技术还能够有效 降低系统停止运行的可能性。柔性交流输电技术又叫做FACTS 技术，是发展最为迅速的电力电子技术，而且能够最大限度的实 现和控制技术的无缝结合。此外，柔性交流输电技术可以实现对 电力系统大部分参数的控制，比如电压功率和电流等参数，有效 提高输电状况，降低电能在输电线路中的损耗，提高系统整体稳 定性和可靠性以及安全性。除了以上两方面的提升，微型计算机 自动化控制也得到了长足的进步。常规继电器保护发被数字微 机代替，不仅能够自动检测故障，判断故障，自动切除故障线路， 而且提高系统的自动化，达到少人或无人值班目的。 3、电力电子技术在电力系统配电阶段的应用 电力电子技术在电力系统配电阶段的应用主要是为了提高 供配电的可靠性，最终达到提高供电质量的目的。电力电子的特 点就是实现弱电对强电的控制，实现对电压电流和功率的精确 控制，杜绝谐波干扰。电力电子技术的工作原理和柔性交流输电 技术相同，不但能够兼容性各种电力标准，而且配电性能和效果 大大提高。电力电子技术在配电阶段的应用最为广泛，而且发展 前景更为广阔。 4、电力电子技术在电力系统绿色节能方面的应用 变频调速的出现使得交流调速发展到了新的阶段，传统调 速难以避免的会有功率损耗，但是变频调速实现了无功损耗的 调速。电力电子技术通过变频调速可以极为有效的提高电机自 动化控制的效率。据不完全统计，变频调速不仅具有精确的调速 能力，而且具有节能效果，节能效率可以达到30%。无功损耗是 电力电子一个优势，使得电力设备运行在一个更为平稳的工作 状态下，避免系统崩溃现象产生，同时保证供电可靠性。 五、对技术化的应用提出意见和发展指引 1、针对发展过程的某些具体状况进行专题探讨，如谐波污 染，针对解决方案进行研究，对无源滤波器与有源滤波器两种治 理方式进行比较：无源电力滤波器，用无源电力滤波器进行抑制 谐波、补偿无功和提高电网的功率因数，但滤波效果受电力系统 阻抗的影响较大，与无源电力滤波器相比，有源电力滤波器具有 更大的优势，有源电力滤波器可以补偿各次谐波，还可同时补偿 无功功率、抑制闪变、调节和平衡三相不平衡电压，滤波特性不 受系统阻抗和频率的影响，可消除与电网阻抗发生串、并联谐振 的危险。 2、注重生态化的科技研究，节能是电力电子技术应用未来 发展的重要领域。进行电机系统的节能是趋势所需，据资料表 明，按照国家计划，今5 年内，将投500 亿元，争取年节电达到 1000 亿kWh，作为国民经济行业主力设备电动机系统的调速节 能，存在巨大的需求。未来10 年，对经济型调速装置的开发、变 频调速，城市交通系统，磁悬浮列车异步电动机的变频调速，电 动汽车起动和稳定运行，要求有大量技术施用。 六、结束语 总之，电力电子技术在电力系统中的作用是非常重要的。随 着新技术和新工艺的不断发展和进步，电力电子技术也将具有 广阔的发展空间，发挥更大的作用。 参考文献： [1]赵涛，张丽华，徐开芸，高金凤.P 在电力电子技术教学改 革实践中的应用[J].电力系统及其自动化学报，2009（3） [2]周文龙.关于电力电子技术在电力系统中应用的发展趋势 及探究[J].城市建设，2012（14）： |
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