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电力电子装置在电力系统的运用

1.目前我国电力系统的运行现状

当前电力系统主干电网、微型电网以及各地的地方电网互相配合是我国电力系统能够稳定转变的重要特点,而且还大范围的使分布式电源和储能装置接入,在加强电力系统的可靠稳定性以及提高供电质量中,采取的主要方式就是灵活性强的输电,并且使用用电和配电的智能化的装置[1]。不但推动我国电力系统进行稳定的转变,还要不断改进和发展不同的电子器件,特别是要提高电力电子装置的智能化水平,使其在电力系统中充分发挥自身的积极作用。

2.电子电力装置的特点

2.1可靠性的特点

电子系统的应用效果主要受到电力电子装置可靠性的影响,但是电子装置的故障率、平均无故障运行的时间、平韵维护的时间以及各项指标决定电力电子装置的可靠性。由于科技不断发展,社会经济不断增长,产业开发也进入多元化的阶段,人们对电力资源的要求也越来越多,其生活的各个方面都离不开电的存在,由于电力系统具有可靠性的特点,从而使更多先进的电力电子装置应用到电子系统中。电力电子装置的可靠性不但能使电力系统运行中的安全稳定性得到保障,而且能够为电力系统的运行、检查以及维修等提供信息基础。

2.2故障管理的特点

如果电子装置长时间的运行,那么其出现故障是必然的。温度过高或者温度循环中出现的波动这些都容易使电子装置发生故障。检测和诊断电子装置的故障以及依据诊断结果采取一定的保护措施是管理电子装置故障的重要方法,另外还可以推理电子装置剩余的使用寿命,提前运用合理的预防措施[2]。

3.电子电力装置在电力系统中的具体应用

3.1发电环节中的具体应用

在电力系统的发电环节中,电力电子装置主要应用到以下三个部分,即发电机组励磁、风力发电以及伏光电站。

3.1.1发电机组励磁

发电机组励磁主要是运用到大型的发电机组中,主要是因为其具有简单的控制方式以及快速的调节速度,其在水力发电机组中主要是为了调整励磁电流频率的动态性,快速调节发电系统对水头的压力和水流量的动态变化,从而使发电效率不断增加,发电水平和质量不断加强。

3.1.2风力发电的电力电子装置

交流器是风力发电技术中电力电子装置的核心环节,它不但使风力发电环节中的整流器与逆变器得到增加,而且能够使风电交流器将不稳定的风能转化为与其相应的电能。

3.1.3光伏电站装置

大范围的集中利用太阳能的最有效的方法就是大型光伏电站,其主要是由光伏阵列组件、滤波器以及升压变压器等组成的,其“电网友好”的控制方案主要是由并联逆变器来实现的。

3.2输电环节中的具体应用

我国电力系统中常见的输电环节有:分频输电、直流输电和固态变压器三种。分频输电的方式主要是利用到水能发电以及风能发电等这些发电系统中的发电机转速比较低[3]。分频输电主要是因为其传输电能的频率较低,这样不但使交流输电线的电气距离大大缩短,而且还使传输的效率得到加强,使电压波动受到相应的限制。在可再生能源发电以及城市供电中最常见的是直流输电。

3.3存储电能环节的具体应用

实时性以及季节性等特点是可再生资源所具有的,但是其还具有一定的不稳定性,除此之外,电能在使用过程中也有低谷期和高峰期,所以要对电能进行储存,从而加强电力系统的可靠性,其主要包括压缩空气储能装置、可调速抽水储能装置以及电池储能装置三方面。根据电力系统中的用电电荷控制储气空间的空气这是压缩空气储能的工作原理,如果进入用电的高峰期,空气压缩机就可以被电力系统中剩余的电量所驱动,从而使存储能量转化为高压空气;如果是电压负荷进入高峰期时,这时候要想使发动机发电,就要释放储气空间中的高压空气。利用水库上下之间的落差使发电机进行发电这是抽水能装置的主要采用的方式[4]。电池储能装置主要是利用电池,如锂离子电池以及钠离子电池等,对电池模块的电流用用小功率的DC/DC变换器进行均衡的调节。

3.4微型电网中的具体应用

微型电网指的是一种小型的配电系统,其主要是由分布式电源、相关负荷、储能装置、监控保护装置以及功率变换器组成。利用功率变换器就可以实现微型电网与外部电网的并网运行,利用并网运行的方式,当外部电网出现故障不能正常运行的时候,微型电网仍然可以使电网安全运行。

4.结论

由此可见,社会的发展离不开电力资源的运用,电能资源的主战场就是电力系统,对其有着决定性的作用,因此在发展的过程中要不断完善电力系统,从而使其能够紧跟时代发展的脚步。在电力系统的应用中,电力电子装置在发电以及存储电能方面使电力系统的性能得到改善,从而加快了电力系统改革的脚步。随着技术的不断成熟和创新,电力电子装置逐渐成为发电系统应用中的主角,从而使电力系统实现可持续发展的目标。

作者:赵鑫川 孟学斌 赵鹏飞 单位:内蒙古工业大学电力学院

参考文献

[1]叶英涛.电力电子装置在电力系统中的应用[J].黑龙江科技信息,2016,01(18):135.

[2]刘沐欣.电力电子装置在电力系统中的应用[J].中国高新技术企业,2016,03(16):45-46.

[3]冯志勇.电力电子装置在电力系统中的应用[J].教育现代化,2016,06(07):239-241.

[4]张挺,宋斌斌,王惠铎.电力电子装置在电力系统中的实际运用[J].电子技术与软件工程,2015,09(21):246.

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