浅谈电力电子技术在电力系统中的应用

1、浅谈电力电子技术在电力系统中的应用 摘 要随着社会科技的发展，我国电力电子技术也在不断完善。并且电力电子技术的功能的不断完善，也使得电子电力技术在电力系统中得到了广泛的应用。文章主要对电力电子技术在电力系统中的应用进行了探究。 关键词电力电子技术 电力系统 应用 中图分类号：TP393.08 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）43-0273-01 电力电子技术能够有效的提高机械设备的工作效率，因此，电力电子技术的发展受到了人们的关注。并且随着科技的不断发展，电力电子技术的使用功能也越来越完善，其在各行各业的应用也越来越广泛。 1、电力电子技术在发电环节中的应用 在电力系统

2、的发电环节中，电力电子技术主要是用来检测发电机组的相关的性能及质量，并针对其出现的问题进行整体的调整和改进，从而达到改善发电环节设备的运行特性，提高发电质量的目的。电力电子技术在发电环节的应用主要包括发电厂风机水泵的变频调速、大型发电机的静止励磁的控制、太阳能控制系统、风力及水力发电机的变速恒频励磁。发电厂风机水泵的变频调速能够有效提高其运行的效率。发电厂风机水泵是整个发电设备中的耗电量中最多的设备，并且其运行效率较低。但对其应用电力电子技术能降低其耗电量，达到节能的目的。一般通过低压变频器或者高压变频器对发电厂风机水泵进行变频调速。并且低压变频技术已相当成熟。大型发电机的静止励磁的控制，静止

3、励磁采用的方式是晶闸管整流自并励，静止励磁的可靠性强、并且结构简单，造价低廉。并且在大型发电机中使用电力电子技术，能够省去励磁机的中间惯性环节，有效控制大型发电机的静止励磁，改善了大型发电机，达到了快速调节的目标，取得了很好的效果。电力电子技术在太阳能控制系统中的应用也十分广泛，太阳能是一种新能源，是未来能源结构的重要组成部分。大功率太阳能发电需要将直流电转换成交流电。电力电子技术在风力及水力发电机的变速恒频励磁中叶起到了很大的作用，风力发电的有效功率和风速的三次方成正比，对风力发电机组进行变速工作，能够得到风力发电的最大的有效功率。水力发电的有效功率由水头流量及压力共同决定。机组的最佳转速会

4、随着水头的变化幅度变化。通过调整转子励磁电流的频率，能够得到恒定的输出频率。风力及水力发电机的变速恒频励磁的技术核心是变频电源。 2、电力电子技术在输电环节中的应用 电力电子技术在输电环节中应用包括直流输电技术、轻型直流输电技术及FACTS技术。直流输电的输电容量大、稳定性能较好，并且能够灵活的进行控制调节。高压直流输电在远距离输电及海底电缆输电中具有很大的优势。高压直流输电技术是通过换流器将交流电转化成直流电，并将直流电通过输电线路传到受电端，然后再将直流电逆变成可供用户使用的交流电。高压直流输电技术能够有效解决长距离输电、高电压大容量及异步联网等问题，具有线路造价低、传输功率大、性能好等特

5、点。并且随着科技的不断发展，直流输电技术也不断的改进和完善。直流输电架空线路的造价较低，损耗也比较小，并且输电稳定性强，能够进行不同额定频率之间电网的互联。轻型直流输电技术则解决了通过直流电输电存在的不足。其通过使用脉宽调制技术进行无源逆变，是直流输电技术的一种创新，并且轻型直流输电技术能够让直流电送到无交流电源的负荷点。轻型直流输电技术中使用的换流器是由IGBT等电子器件组成。FACTS技术指柔性交流输电技术，这种技术能够控制交流输电功率潮流，并使电力系统的稳定性得到提高。FACTS技术从根本上改变了过去只能够间接、缓慢的控制的方式，提高了电力输电系统的输送功率，并改善了电力系统的稳定性。并

6、且能够有效控制系统振荡。并且FACTS技术所需设备结构简单，成本低，输出的无功功率小。FACTS技术中的设备主要包括晶闸管控制移相器、晶闸管控制串联电容器、晶闸管控制串联电抗器、晶闸管控制制动电阻器、晶闸管控制电压限制器、统一潮流控制器等。晶闸管控制移相器的作用是使电压稳定、暂态稳定。晶闸管控制串联电容器的作用是控制电流、稳定电压、暂态稳定、抑制故障电流。晶闸管控制串联电抗器的主要作用与晶闸管控制串联电容器的作用相同。晶闸管控制制动电阻器的主要作用是抑制谐波、暂态稳定。晶闸管控制电压限制器主要作用是进行无功控制、暂态控制、电压控制及稳定。统一潮流控制器主要作用是无功补偿、谐波控制、抑制故障电流

7、等。 3、电力电子技术在配电环节中的应用 配电环节主要是要加强供电的可靠性提高电能的质量。使用电力电子技术能够有效解决这方面的问题，提高电能质量控制。主要需要满足两个方面的要求，一是要满足对电压、频率、谐波的要求，二是抑制各种瞬态的干扰。电力电子技术子在配电环节中的应用即指DFACTS技术，是由FACTS技术发展而来的新技术。DFACTS技术和FACTS技术的结构及原理都相同，并且功能相近。 4、电力电子技术在节能环节中的应用 将电力电子技术应用在节能环节中能够减少设备无功的损耗，提高功率因素。变电器等电气设备在工作时不仅消耗有功功率，还消耗无功功率。无功电源和有功电源都是保证电能质量的重要组

8、成部分。并且必须保持电力系统中无功的平衡，若平衡无法保持，电力系统的电压就会降低，功率因数也随之降低，并且会造成电气设备的损坏，还可能发生电压崩溃造成大范围的事故。因此必须在必要的时候增加无功补偿设备，提高电气设备功率的因素。电力电子技术在节能环节的应用还包括电动机本身技术和变负荷电动机的调速技术。交流调速技术广泛应用于冶金、矿山及生活中的一些领域。将变流调速技术应用于风机及水泵等设备中，能够起到很好的效果。并且交流调速技术的应用能够使得设备运行的省电量达到百分之三十，起到节能的作用，并且其工作的效率高、精度高、调速的范围广。但是交流调速技术的应用成本较高，其产生的高次谐波会对电力系统造成污染。 综上所述，虽然我国电力电子技术在电力系统中得到了广泛的应用，但同国外的先进水平相比仍然存在很大的差距。因此应当在实践过程中不断完善和改进我国的电力电子技术，提高电力资源的质量及电力系统的工作效率，并促进电力系统的有效运行和发展。 参考文献： 1 万鑫.电力电子技术