电力系统中电力电子装置的应用研究

叶社宗

摘要：电力电子装置的应用能够帮助推动电力系统的可持续发展，且在各项科学技术的作用下，电力电子装置具有朝着智能化方向发展的趋势。为明确电力电子装置在电力系统中的作用情况，本文分析了电力电子系统在电力系统中的应用特点，并对其在电力系统中的应用进行了分析与介绍。

关键词：电力系统，电力电子装置;应用

引言

电力资源属于不可再生资源，在人类社会发展中的作用意义明显，在人们的日常生活中扮演着重要的角色。作为一种助力电能生产的重要装置，电力电子装置在提高电力系统运行稳定性与安全性方面的作用巨大，因此得到了现代化电力企业的全面应用与重视。特别是在社会需求与要求日渐提升的今天，更要加强对这类装置的研究与应用，帮助推动社会生产水平与发展水平的有效提高[1]。

1电力电子装置在电力系统中的应用特点

实践经验表明，电力电子装置在电力系统中表现出了巨大的应用优势，其在实际工作中具备的自动化、一体化与灵活化特点使得越来越多的电力企业争相将其应用到电力工作系统中，帮助提高电力生产的安全性与稳定性。

1.1控制方式自动化

随着科学技术的不断发展，如今的电力电子装置已经不再需要人为的进行参数设置与功能转换，只需要将信息系统软件以及程序技术应用进来，即可实现对电力电子装置的自动化控制，内容包括数据储存、指令响应以及功能状态转换等。同时，借助于现代化软件信息技术，还可实现装置故障的自动化报警，确保维修人员第一时间赶到现场进行故障维修，有效降低系统故障带来的损失与负面影响。

1.2硬件结构一体化

传统电力电子装置一般以分体安装的方式进行驱动结构、保护结构以及散热结构的安装，这种安装方式具有明显的缺陷，会导致电力电子装置的整体体型过大，一定程度上阻碍了装置作用的进一步发挥。在现代科学技术的协助下，电力电子系统逐渐朝着一体化与集成化方向发展，装置的结构也从传统的复杂型往紧凑型方向转变，缩短了装置设计制造和周期的同时，也减少了对空间等各种资源的占用。

1.3电能调节灵活化

对于电力企业而言，50-60Hz是最佳发电频率。但是传统发电频率的调节过程复杂，对电力企业各方面的要求都比较高。现代化电力电子装置出现以后，能够借助于系统终端指令信息预设的自动程序，进行电力系统发电频率的自动调节，从一定程度上减少了调节发电频率的成本投入，同时还能保证电力系统的高效与安全运行[2]。

2电力电子装置在电力系统中的应用

目前，电力电子装置在电力系中的应用主要体现在四个方面，分别为微电网、电能输电环节、电能储存以及电力发电环节，具体阐述如下。

2.1电力电子装置在微型电网中的应用

微型电网主要为由电源、变换器等元器件组成的微小型电力发电系统，该系统对电力电子装置的应用较多，且通过对电力电子装置的应用，实现了对系统的自动储电与供电，使得发电系统独立运行电能的能力的得到显著提升，其还能与非自身电网一起运行。此外，将电力电子装置应用于微型电网中后，可实现系统与外界电能的交换，达到优化系统自身电能的作用，且在设置独立开关元器件的作用下，还能实现对自动控制、手动控制两种控制模式的自由与同步切换。

2.2电力电子装置在输电环节中的应用

电能输电一般包括直流输电、分频输电以及固态变压器输电三种模式，电力电子装置在这三个输电模式中的应用不尽相同，因此本文分别进行三种输电模式的电力电子装置的应用分析。其中，直流输电模式又包含常规直流输电模式与柔性直流输电模式。常规直流输电模式通过对晶匣管换流器装置的使用，显著提高了电力系统的输电性能。不同于常规直流输电模式，柔性直流输电模式主要实现了对基于全控器件换流器的使用，显著提高了发电系统的发电效率与质量。相比较常规直流输电模式，柔性直流输电模式具有能够独立控制无功功率与有功功率的作用优势，因此基本采用该模式进行电能输电。电力电子装置在分频输电上的应用原理概述为：在低频与高频情况下，分别对倍频变压器与电量进行使用，有有效减小了交流输电线路之年的距离，从而达到提高发电系统电能传输效率的目的。在固态变压器输电模式中，电力电子装置的应用较好的实现了对电压参数以及特点的交换调节，从而实现對发电系统电流、电压以及功率的自动化控制，从一定程度上提高了发电系统的整体性能[3]。

2.3电力电子装置在电力发电中的应用

电力电子装置在电力发电中的应用比较广泛，比如发电机励磁发电、风力发电以及光伏发电中都存在对电力电子装置的应用。在发电机励磁发电中，电力电子装置的应用实现了对电机转速的自动调节，从而达到控制发电量的效果。在风力发电中，电力电子装置的应用可实现对风能的最大化利用，借助于磁感线对风能转化而来的机械能的切割，实现对有效电能的生产。在光伏发电方面，通过对电力电子装置的使用，实现了对光能向电能的高效转换。

2.4电力电子装置在电能储存中的应用

通过对电力电子装置中电能存储技术的应用，能够实现对发电系统电能的有效储存，便于在用电高峰期解决居民的用电需求，达到维护社会安宁，促使社会正常运行的效果，电力电子装置中电能存储技术应用方案一般包括抽水蓄能、压缩空气蓄能等。其中，压缩空气蓄能主要借助于空气压缩机进行空气的压缩，将多余的电能转化为空气进行储存，以便于在用电高峰期进行使用。抽水蓄能主要借助于水从高出降落到低处产生的能量进行水泵的驱动，实现对电能的生产，且在用电低峰期可对多余的电能进行储存，避免了对电能的浪费[4]。

3结束语

综上所述，电力电子装置已经成为现代发电系统中常用的装置，通过对该装置的使用，不仅能够帮助提高发电系统的发电效率与发电质量，还能帮助发电系统进行电能的科学存储，帮助解决用电高峰期电能使用不足等问题。基于电力电子装置存在的多个优点，建议加强对该装置的研究与应用。

参考文献

[1]周凯.电力系统中电力电子装置的应用分析[J].科技创新导报，2019，16（31）：11-12.

[2]王胜斌.电力电子装置在电力系统中的应用[J].黑龙江科学，2019，10（16）：96-97.

[3]赵杨辉.电力系统中电力电子装置的应用[J].通信电源技术，2019，36（06）：166-167.

[4]卢成飞.电力电子装置在电力系统中的应用[J].电子技术与软件工程，2018（06）：236.