电力电子技术在电力系统中的作用

【摘要】随着经济水平不断提升，人们工作、生活都离不开电能的支持，用电需求不断增加，因此对电力系统提出更高要求。电力电子技术已经在电力系统得到有效运用，通过电子电力技术不仅能够实现提电力系统稳定性，还提升了电力系统运行效率，为后续电力系统发展提供强有力技术保证。电力电子技术在电力系统中有难以取代的作用，本文就电力电子技术在电力系统中的应用进行分析。

【关键词】电力电子技术;　电力系统;　应用

随着科学技术不断发展，电子电力技术已经逐渐发展成熟，并在电力系统中取得良好效果。电子电力技术不仅提升了电力系统稳定性，还在根本上保证了电力系统运行整体效果。电子电力系统在电力系统运用中形成几大类装置，为推动电力电子技术的深入运用需对电子电力装置的特点和性能进行分析，推动电子电力技术在电力系统中的发展。

1电力电子技术在发电环节应用

电子电力技术在发电环节应用的根本目的是改善电力系统发电环节设备运行效率。电力系统发电环节设备主要包括各种型号发电机、发电用水泵及风机、太阳能控制系统等。

1.1发电厂风机水泵的变频调速

发电厂约有一半的电力损耗来源于风机水泵，由于风机水泵运行效率较低，因此其消耗大部分能量都被白白消耗。基于此必须降低风机水泵的能量损耗，对其进行自动变频，即在传统发电厂风机水泵无论是否需要其都是以额定功率工作。实现自动变频后会根据发电厂具体需求随时控制风机水泵消耗功率，实现节能目的。当前对发电厂风机水泵实现变频控制一般采用高压或低压变频器，其中低压变频已经发展成熟，市场上已经由较多型号低压变频产品。高压变频仍旧处于发展中，一些高端技术问题仍有待克服。

1.2太阳能控制系统

太阳能是当前运用较为广泛的清洁能源之一，在未来拥有广泛用用前景，是未来能源重要构成部分。对大功率太阳能发电系统而言，无论其构成方式是并网还是独立，都需要进行交直流电转换，因此往往在太阳能控制系统中加入逆变器，利用其强大追踪功能实现对太阳能控制系统的控制工作。

1.3水力和风力发电机的变速恒频励磁

水力发电机有效功率主要由水头流量及其压力决定，水力发电机组实际转速随着水头的变化幅度发生相应变化。风力发电实际有效功率与风俗间存在3次方正相关关系，若想提升风力发电机组发电效率需对其进行变速运行。除此之外可对励磁电流的频率进行调整，确保其实际输出功率保持不变，实现这些控制技术的关键在于引进变频电源。

1.4对大型发电机的静止励磁进行控制

当前使用的静止励磁具有价格经济、结构简单、稳定性强等优点，主要采用晶闸管整流自并励方式展开工作，已经被广泛运用于各大电力系统中。将电力电子技术运用于大型发电机中，节省传统电力系统的励磁机，以此实现快速调节目的，在此基础上在大型发电集中引进静止励磁更加有效，能够获得良好效果。

2电力电子技术在输电环节中的应用

2.1轻型直流输电和直流输电技术

直流输电具有控制简单、调节灵活、输电容量大、具有较强稳定性等优点，因此被广泛应用于海底电缆输电以及远距离输电过程中，若将直流电电压提升至一定高度使之成为高压进行输送将会在很大程度上降低电力运输过程损耗。随着科学技术不断进步，直流电运输技术已经得到飞速发展，目前已经出出现轻型直流输电技术，解决直流电运输过程中可能存在的问题，直流电运输已经从传统方式转变为无交流电源的负荷点送电。轻型直流输电在实现无源逆变时利用较为先进的脉宽调制技术，并配以一些可关断电力电子器件，实现直流电输送突破。

2.2FACTS技术

FACTS技术是头型交流电技术的简称，产生运用于20实际80年代中后期，该项技术的主要优势是可实现对交流电实际输电功率的有效控制，从根本上提升电力系统稳定性，当前FACTS技术主要功能是实现稳定电压、控制电流、抑制故障、抑制谐波、暂态稳定、无功补偿等，目前已经出现针具有以上功能的各项技术，并已经被运用于电力系统在。

3电力电子技术在配电环节中的应用

配电环节是电力系统重要组成部分，该阶段主要问题是提升电能质量，加强电力系统供电稳定性。电力电子技术在配电环节中的应用就是针对配电环节存在的固有问题进行针对性改善，提升电能质量主要从两方面展开，首先对各种异常瞬态的干扰和波动进行抑制，在此基础上实现电力系统对频率、电压、谐波的实际需求。将电力电子技术运用于配电系统时，人们将其称作DFACTS技术，此处DFACTS技术主要是发展于传统FACTS技术基础上，两种技术在功能上十分相近，基本原理类似，DFACTS技术主要功能有抑制负荷所产生的无功、谐波、不对称、闪变、不平衡等。

4电力电子技术在节能环节中的应用

4.1减少无功损耗，提高功率因素

电气设备运行过程中既消耗有功功率，又消耗无功功率，由此可见，无功功率在功能性方面与有工功率类似，因此无功电源和有功电源相似，提升无功功率工作效率能够从根本上提升电能质量。电力系统中减少无功损耗具有重要意义，倘若电力系统中无功电源未达到平衡将会导致系统电压下降，并由此直接导致功率因数下降，设备因此遭受损坏，并可能出现更大范围的停电事故，影响人们正常生活、生产，因此需增加无功补偿设备设施，当电力系统无功功率容量存在不足时便自动补偿，以此提升设备功率。

4.2变负荷电动机调速运行

电子电力技术在电力系统节能环节应用主要包括变负荷电动机的调速技术和电动机本身技术的应用。当前我国水泵及变负荷风机在我国电力系统中并不常见，国外在该方面应用较为广泛，使用，水泵及变负荷风机进行交流调速效果良好，能够有效提升电力系统效率及进度，节能效率可达百分之三十，其不足之处主要为应用成本高，且在运作过程中会造成一定环境污染。

5结语

电力电子技术已经在电力系统得到广泛应用，为电力系统运行发展提供强有力技术支持，电力电子技术目前已经在发电环节、输电环节、配电环节、变负荷电动机调速运行等方面进行应用研究，电力电子技术在未来必将取得更广泛应用。

作者:郑璐 单位:国网河南许昌县供电公司

参考文献：

[1]黄宗建.电力电子技术在电力系统中的应用探讨[J].测试工具与解决方案,2013(7):91-95.

[2]李伟.电力电子技术在电力系统中应用[J].工程技术,2014(7):158.