【摘 要】電子電工技術是智能化電網(wǎng)得以實現(xiàn)的一種有效方式。為此,本文論述了電子電工技術在電力系統(tǒng)中的發(fā)電環(huán)節(jié)、輸電環(huán)節(jié)、配電環(huán)節(jié),以及節(jié)能環(huán)節(jié)上的應用。
【關鍵詞】電子電工 技術 電力系統(tǒng) 應用
憑借傳統(tǒng)意義上的電工技術得以發(fā)展的一種新型的技術種類就是電子電工技術,它的應用與發(fā)展的前提是計算機技術,電子電工技術全方位和多角度地融合了電子技術以及電工技術,在電路系統(tǒng)中的作用非常關鍵。下面,筆者對電力系統(tǒng)中電子電工技術的應用進行了闡述。
一、在電力系統(tǒng)發(fā)電環(huán)節(jié)上的應用
在電力系統(tǒng)的發(fā)電環(huán)節(jié)上,它牽涉到各種裝置的發(fā)電機組,而應用電子電工技術能夠使這一系列裝置的運行性能改善。
(一)太陽能發(fā)電控制
太陽能這種取之不盡和用之不竭的新型能源是以后能源結(jié)構(gòu)得以調(diào)整的一種戰(zhàn)略性策略,功率比較大的太陽能發(fā)電,不管是并網(wǎng)系統(tǒng),還是獨立系統(tǒng),一般都要求轉(zhuǎn)化太陽能電池陣列發(fā)出的直流電為交流點,因此電力系統(tǒng)的核心是發(fā)揮最大功率跟蹤作用的逆變器。我們國家的主導是10kW——15kW的獨立系統(tǒng),美國西門子發(fā)電廠有7.2MW的大型化系統(tǒng)。
(二)發(fā)電廠風機水泵的變頻調(diào)速
發(fā)電廠的用電率大致是8%,而火電裝置總耗電量中,風機水泵的耗電量占到65%,并且具有比較低的工作效率。應用高壓或者是低壓變頻器,通過風機水泵變頻調(diào)速,能夠有效地節(jié)約能源。低壓變頻技術已經(jīng)十分成熟,完整的系列產(chǎn)品在國內(nèi)外不少的生產(chǎn)企業(yè)中具備,然而,設計與生產(chǎn)高壓大容量變頻器的企業(yè)比較少,國內(nèi)的一系列高效與生產(chǎn)企業(yè)正在逐步地研發(fā)。
(三)風力和水力的變速恒頻勵磁
水頭流量與壓力決定了水力發(fā)電功率的有效性,在出現(xiàn)比較大的水頭變化幅度的影響下,特別是抽水蓄能機組的最理想轉(zhuǎn)速也會出現(xiàn)相應的改變,風速的三次方跟風力發(fā)電的有效功能成正相關,風車對最大風能的轉(zhuǎn)速進行捕捉且伴隨著風速而出現(xiàn)相應的改變,為了使功率的有效性更高,能夠使機組改變速度工作,在對轉(zhuǎn)子勵磁電流頻率進行調(diào)整之后,讓它疊加轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速之后確保定子頻率,也就是恒定化的輸出頻率。而變頻電源是應用這項技術的核心。
(四)大型發(fā)電機的靜止勵磁控制
實施晶閘管整流自并勵手段的靜止勵磁的優(yōu)勢是制造費用低、穩(wěn)定性高、結(jié)構(gòu)簡單化,因而被全球領域比較大的電力系統(tǒng)普遍使用,因為將中間慣性環(huán)節(jié)——勵磁機省去,所以具備它本身獨特的快速調(diào)節(jié)功能,為先進的控制規(guī)律創(chuàng)設了良好的條件。
二、在電力系統(tǒng)輸電環(huán)節(jié)上的應用
在輸電環(huán)節(jié)上應用電子電工元器件,能夠使得整個電力網(wǎng)工作的可靠性大大地改善,在電力系統(tǒng)輸電環(huán)節(jié)上應用電子電工技術重點體現(xiàn)為柔性交流電技術、高壓直流電技術,以及靜止無功補償器等。
(一)柔性交流輸電技術
在傳統(tǒng)意義上的輸電裝置當中,因為太過粗淺地設計電力功率控制,難以在進行輸電的時候調(diào)節(jié)電能,而導致在進行輸電的時候過多的電量損耗,這使得輸電的費用增加。柔性交流輸電技術的有效應用,能夠?qū)㈦娮涌刂频脑O備安裝在輸電線路中,借助這一系列的電子設備實時性地控制與檢測電路當中的一系列參數(shù)值,結(jié)合電路當中電流的改變情況,對輸電系統(tǒng)的電功率進行科學地分配,從而使得所消耗的電能減少,并且使得輸電過程的輸電費用與電能消耗降低,最終使得輸電系統(tǒng)的穩(wěn)定與可靠性大大地提高。
(二)高壓直流輸電技術
在輸電環(huán)節(jié)上應用高壓直流輸電技術是借助晶閘管得來進行,晶閘管在輸電環(huán)節(jié)上的應用十分有效,并且在輸電系統(tǒng)中應用晶閘管能夠發(fā)揮巨大的功能。在輸電技術不斷進步的影響下,能夠關斷的輸電元器件,像是IGBT和GTO等新型化元器件使得換流變壓器省掉,能夠整體搬遷換流站。與此同時,還可以使得短距離直流輸電效率大大地提高。除此之外,這一系列的元器件提高了可操作性,將直流往無交流輸電的問題解決,減少了生產(chǎn)元器件的費用支出,與此同時,也使得輸電系統(tǒng)中交換電流裝置的競爭能力提高。
(三)靜止無功補償器
在輸電線路與負荷的補償中應用靜止無功補償器能夠?qū)旊娋W(wǎng)絡當中的電壓進行有效地控制,以使電力系統(tǒng)的可靠性與阻尼提高,為此,在電路系統(tǒng)的輸電環(huán)節(jié)上使用得非常普遍。因為缺少設計靜止無功補償器的旋轉(zhuǎn)部件,因此在對靜止無功補償器進行應用的時候不要求大容量電容器的使用,僅僅要求借助電感器得到相應的功率。為此借助調(diào)節(jié)速度比較快的電抗器能夠轉(zhuǎn)變發(fā)出無功率與吸收無功率之間,特別是對于中壓或者是高壓輸電線路的無功補償非常適宜。
三、在電力系統(tǒng)配電環(huán)節(jié)上的應用
當前電力系統(tǒng)亟需要解決的一個問題是怎樣提高供電的穩(wěn)定性與電能質(zhì)量??刂齐娔苜|(zhì)量不但需要實現(xiàn)不對稱度、諧波、電壓、頻率等的標準,而且還可以對一系列的波動與干擾進行控制。而電子電工技術能夠做到這一點,在電力系統(tǒng)中應用電子電工系統(tǒng),能夠提高配電的穩(wěn)定性以及提高電能質(zhì)量。
四、在電力系統(tǒng)節(jié)能環(huán)節(jié)上的應用
目前形勢下,我國的能源面臨著非常嚴峻的挑戰(zhàn)。電子電工技術能夠調(diào)節(jié)峰谷和儲存電能。因為用電量的持續(xù)改變,所以應當根據(jù)最大負荷準備發(fā)電裝機能力,如此可以降低發(fā)電機的平均使用效率。我們借助電子技術能夠?qū)⒁雇淼慕涣麟娡绷麟娹D(zhuǎn)化,且在大的電容器的并聯(lián)組合中儲存,在白天要求使用電量的時候,借助電子電工技術,將夜晚所儲存的直流電往可以使用的交流電逆變,如此能夠使得電力系統(tǒng)的熱效率提高。除此之外,我們能夠借助傳導性能比較高的磁性能電動機取代以往普通的電動機,借助變頻器使得電機在工作的過程中節(jié)省電量,并且使得電動機的空載率降低。實踐證實,這樣的節(jié)能效果十分理想。
五、結(jié)語
總之,在電路系統(tǒng)中應用電子電工技術能夠發(fā)揮至關重要的作用,這屬于電力系統(tǒng)的一種發(fā)展趨勢。根據(jù)目前我國電力系統(tǒng)的實際情況,應當注重投入資金,健全人才培養(yǎng)機制,實現(xiàn)實踐和理論的統(tǒng)一,力爭實現(xiàn)先進性,保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定和健康發(fā)展。
參考文獻:
[1]張樹周,馬紅霞. 淺析電子技術在電力系統(tǒng)中的應用[J]. 科技創(chuàng)新導報. 2011(21)
[2]張文亮,湯廣福,查鯤鵬,賀之淵. 先進電力電子技術在智能電網(wǎng)中的應用[J]. 中國電機工程學報. 2010(04)
[3]張東. 淺談繼電保護在電力系統(tǒng)中的技術應用[J]. 數(shù)字技術與應用. 2010(10)