电子技术在电力系统中的应用

杨洋

摘 要：随着计算机应用技术在电力系统中不断发展和普及化，对于电力电子技术的重视程度也越发增加。面对我国电力系统的不断建设和庞大的用电量，电力电子技术为我国当代电力生产供应系统提供了良好的技术平台，为电力系统的发电、配电、输电功能给予了支持。本文对电子技术在电力系统中的应用进行分析。

关键词：电子技术；电力系统；应用

电力电子技术依托计算机技术，是计算技术在电力系统中的具体实现。随我我国科技发展，计算机信息技术的发展水平也日渐提高，电力电子技术在电力系统中的应用也更加明显。简而言之，电力电子技术就是将强电与弱点进行了有机整合，这是一种融合了电子技术与电路技术、电力控制技术的多元化技术种类。研究其在电力系统中的应用，能够有效提高电力系统的可持续发展。

1电力电子技术的概述

1.1电力电子技术的内容

在当前我国电力电子技术发展的过程中，人们也已经将电力电子技术作为一门新兴的科学技术广泛的应用在我国电力行业当中，它主要是通过电力电子器件来对电能进行有效的控制，从而使得电力系统功率增大，提高其运行效果。目前人们根据其功能的不同将电力电子技术分成电力电子器件制造技术和变流技术这两种，而且随着社会的不断发展，电力电子技术也已经成为了当代电气工程和自动化专业技术中的基础课程。

1.2电力电子技术在电力系统中的应用优势

第一，优化电能配制及使用。电力电子技术的第一大优势就是其能够实验对于电能的优化配置，在促进电能的高效利用方面也发挥着積极作用，将电子技术应用到电力系统中，还能够实现电能的节约和低碳发展目标，可谓是受益良多。第二，促进产业优化升级。现阶段，我国大多数地区的电力系统中都使用了电子技术和相关设备，所生产的电能一般需要运用电子技术加以处理再投入使用，相应的计算机接口也多采用机电设备，这对于传统行业的优化升级和产业转型起着一定的促进作用。

2电力电子技术在电力系统中的应用

2.1电力电子技术在发电中的应用

电力电子技术在发电环节中最重要的就是保证发电环节中设备运行的稳定。现在的许多发电厂机水泵的运行过程耗电量很大，运行的效率也不高，假如将机水泵的调频变速就能够让耗电量有所降低，这样工作效率也能够因此升高，节能环保的目的也能够实现。电力电子技术就是对发电机组的控制以及变频调速进行调整。在调频的过程中最为主要的就是调频器，现阶段市面上的调频产品已经解决很多问题，利用相应的调频产品就能够对机水泵效率低小的问题进行调整。我国许多地区使用的是静止励磁系统，但是现在静止励磁系统中的励磁环节已经被电力电子技术取代，这是因为电力电子技术操作更加简单，让绿色生产的理念更为严格的贯彻到电力系统中。电力电子技术也让励磁机能够对自身进行调节，通过对自身高效的调节，就能够让工作效率提高。电力电子技术除了在励磁控制系统中有重要的作用外还能够对发电机组的励磁电流进行调整，这样就能够减少许多不可控因素对发电过程的影响。比如在水力发电过程中，单位时间内的流水量以及水压等都会对发电产生影响，风力发电以及火力发电也同样有许多类似的不可控影响，通过电力电子技术在发电过程中的应用，就能够让发电正常进行

2.2电力电子技术在输电中的应用

柔性交流输电技术在电力电子技术中有十分广泛的应用，不仅在国外有十分广泛的应用，我国国内现今也已经有相应的控制器，这些控制器都能够对电力系统中输电的运行性能进行控制。柔性交流输电技术通过电力电子技术与控制技术的联合能够对电力系统的电压、相位角等影响因素进行调节，这样就能够在一定程度上降低电力在输送过程中耗损。直流的输电系统能够让电流流畅的运行，这样电流运行的稳定性就有了保障，电流运行中会受到的阻力也就有所减小，整个运输过程的压力也会因此减少。这一技术所花费的成本低，还能够让系统的稳定性得到很好的保证，因此发展前景非常好。直流输电技术得到了不断的发展，而轻型直流输电技术的出现更是进一步简化设备、降低成本，让企业能够通过轻型直流输电技术获得更多的经济效益。

2.3电力电子技术在电力系统发电环节中的应用

电力电子技术在电力系统发电环节中的应用，主要体现在发电机组励磁机控制和变频调速两个方面。首先，目前应用较为普遍的发电机静止励磁系统，便是通过晶闸管等电力电子器件取代励磁机控制环节，极大程度上的简化了发电机的励磁控制和调节，同时降低了制造成本，提高了电力系统的运行效率；其次，电力电子技术在发电厂风机水泵变频调速中的实践与运用，便是通过电力电子设备替代风机水泵中原有的变频器，进一步实现风机水泵高压电与低压电转换过程中的电能消耗控制，从而有效缓解发电厂电能转换过程中的耗能问题，提高了电力系统的运行效率。

2.4高压直流输电技术

高压直流输电以晶闸管技术为奠基，使高压直流输电技术能够在输电系统中实现运用，电子电力技术的重要发展历程就是发明了晶闸管，晶闸管之前一直被适用在输电系统的直流电输之中，但在之后研发出的电力输送控制器，例如GTO等，在晶闸管的基础上实现了电流在转换的过程中很少需要到交直转换变压器，不仅节约了电能的生产成本投资，还影响了电流交换设备在电力系统中的竞争力，使竞争力加强。直流联络线可以把直流输电工程分为单级联络线、双极联络线、同极联络线和背靠背直四个流输电系统。

3电力电子技术的发展

电力电子技术分为器件的制造技术和电力电子电路的应用电路（变流技术）。电力电子器件经历了半控型（第一代电力电子器件）、全控型（第二代电力电子器件）和复合型（第三代电力电子器件）的发展过程，把驱动、控制、保护电路和功率器件集成在一起，构成功率集成电路（PIC），目前其功率较小，但其代表了电力电子技术发展的一个重要方向。整流电路在电力电子电路中应用最广，20世纪80年代后逆变电路的应用日益广泛，但整流电路仍占重要地位。随着自关断器件的普遍应用，电力电子电路向高频化反向发展，一些新的电路拓扑形式比如谐振型逆变电路、矩阵式逆变电路等不断涌现。PWM控制对推动电力电子技术的发展起了历史性作用，其它控制方式比如应用静止/旋转坐标变换的矢量控制、瞬时无功功率控制、自适应控制、采用状态观测器的控制、模糊控制、神经元控制等，这使得电力电子系统的控制技术发展到一个崭新的阶段。目前应用越来越广的基于微处理器的数字控制技术在很多方面取代了模拟控制，是控制技术的一个新的发展方向。

结束语：

电力电子技术在现代电力系统中的运用范围十分广泛。近年来，随着现代计算机信息技术的快速普及发展，使得电力电子技术在电力系统现代化建设发展进程中的优势作用日益被突显出来。目前，电力电子技术正朝着节能环保化、自动自能化的方向不断发展，电力电子技术在电力系统中的实践应用，对于我国电力事业的改革建设与现代化发展意义重大。

参考文献：

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