錢昕

摘 要：隨著我國電力事業(yè)的快速發(fā)展，電力電子技術作為一門新型學科，其是以電力學、電子學與控制學為基礎而建立，是為強電與弱電的樞紐所在，在電力系統(tǒng)中有著廣泛的應用空間?；诖?，本文筆者以理論學習為參考，以實踐經(jīng)驗為依據(jù)，就電力電子技術在電力系統(tǒng)中的具體應用進行簡要分析，旨在規(guī)范應用過程，提高系統(tǒng)可靠性，具有一定的參考性，盼為該行業(yè)的發(fā)展提供技術參考。

關鍵詞：電力工程；電力電子技術；系統(tǒng)應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.04.131

0 引言

通過計算機與信息技術的應用，電力系統(tǒng)實現(xiàn)了電力電子技術的控制，該技術由控制系統(tǒng)、半導體器件和計算機技術組合搭建而成，其目的在于通過強電與弱電的有效組合，實現(xiàn)大功率電力系統(tǒng)向直流電的轉化，是為電力系統(tǒng)控制的關鍵所在。因此，如何加強電力電子技術的研究，使其更好的服務于現(xiàn)代電力系統(tǒng)的發(fā)展，對于我國電力事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有深遠的意義。

1 在發(fā)電環(huán)節(jié)中的應用

電力電子技術主要以發(fā)電機組的變頻調速與勵磁控制為其在電力系統(tǒng)發(fā)電環(huán)節(jié)的體現(xiàn)，對于我國以及整個世界范圍的情況而言，靜止勵磁系統(tǒng)為各大型電場發(fā)電機組中運用最為常見的一種形式，隨著電力電子技術的發(fā)展，其逐漸取代了勵磁機環(huán)節(jié)在勵磁控制中的應用，并以此實現(xiàn)了靜止勵磁控制構造的簡化、運作成本的降低以及工作性能的提高。與此同時，由于現(xiàn)代電子技術的應用，可迅速有效的調節(jié)靜止勵磁系統(tǒng)的自身運行情況，從而大大提高了整個電力系統(tǒng)的工作效率。

其次，對于發(fā)電機組變速恒頻勵磁而言，電力電子技術也有較為普遍的應用。水利發(fā)電系統(tǒng)中，水源頭壓力與單位時間內水力流動量同時影響著發(fā)電機組的運轉速度與工作效率， 并且其在風力發(fā)電與火力發(fā)電中擁有同樣的影響作用，因此，通過電力電子技術的應用，可有效調整發(fā)電機組轉動的勵磁電流頻率，使其與機組的轉速保持一致，以此實現(xiàn)發(fā)電機組的最大運作功效。

同時，對于太陽能發(fā)電機組的控制系統(tǒng)與發(fā)電廠的風機水泵的變頻調速中，電力電子技術同樣擁有很好的應用效果。太陽能作為當今時代的一種新型能源，其發(fā)電技術的發(fā)展與應用過程倍受社會關注，并且電力電子技術在其發(fā)電系統(tǒng)中的應用效果尤為突出，是為我國乃至世界能源戰(zhàn)略目標所在。但是，在實際操作過程中，由于太陽能發(fā)電本身擁有過大的功率，應用過程中需用大功率的電流轉換器轉換其所生產的電能，不僅操作復雜，更是需要投入大量的既有資源，然而，通過電力電子技術的應用，可以很好的將上述問題解決，從意義上可視為現(xiàn)代電力系統(tǒng)的一種技術性革命。電力系統(tǒng)發(fā)電過程中，由于發(fā)動機組等自身設備同時需要損耗較大的電量，出于能源節(jié)約的考慮，在高、低壓轉換過程中，原有的變頻器逐漸被現(xiàn)代化風機水泵變頻機所代替，以此大大降低了電流轉換過程中的高能耗問題，但是該技術應用目前尚不完善，仍處于不斷摸索過程中。

2 在輸電環(huán)節(jié)中的應用

對于高壓輸電系統(tǒng)而言，電力電子技術的應用對于電力網(wǎng)絡的運行穩(wěn)定性得到了大幅的改善。基于直流輸電控制調節(jié)靈活、穩(wěn)定性好及電容量大等特點，因此其在不同頻率的聯(lián)網(wǎng)、海底電纜輸電和遠距離輸電應用中具有明顯的優(yōu)勢。高壓直流輸電過程中的兩個交流電網(wǎng)互聯(lián)目標的實現(xiàn)，通常是以有源逆變和可控整流兩種方式進行實施，其不僅可以實現(xiàn)兩區(qū)域電網(wǎng)非同步互聯(lián)、遠距離輸送及大容量電能的需求，而且還可通過控制實現(xiàn)交流系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定性的提高、低頻振蕩的抑制與功率緊急援助的目的。柔性交流輸電系統(tǒng)（FACTS）是綜合利用現(xiàn)代電力電子技術、微電子技術、通訊技術和現(xiàn)代控制技術對電力系統(tǒng)的潮流和參數(shù)進行靈活快速調節(jié)控制，增加系統(tǒng)可控度與提高輸電容量的交流輸電系統(tǒng)。用于配電系統(tǒng)柔性交流輸電技術為用戶電力技術CPT，柔性交流輸電技術是一種用于遠距離輸電的靜態(tài)電力電子裝置，核心是FACTS控制器?；贔ACTS產品包括靜止無功補償品、靜止調相機、統(tǒng)一潮流控制器、晶閘管可控串聯(lián)補償器、靜止快速勵磁器等。高壓直流輸電技術等用IGBT等可關斷電力電子器件組成換流器，應用脈寬調制技術進行無源逆變，解決了用直流輸電向無交流電源的負荷送電的問題。

3 在配電環(huán)節(jié)中的應用

配電任務的實施，電能質量提高與供電穩(wěn)定性的加強一直以來都是我們亟待解決的問題，作為配電環(huán)節(jié)應用電力電子技術最為普遍的系統(tǒng)，應用用戶電力技術（Custom Power，亦稱DFACTS）是為電力電子技術與現(xiàn)代控制技術結合而成，通過交流輸出電系統(tǒng)手段的應用，配電過程中應用用戶電力技術可對供電穩(wěn)定性、輸出能力及電能質量得到很好的改善效果，除此之外，柔性交流輸電技術（FACTS）同為配電環(huán)節(jié)應用較為普遍的一種電力電子技術，與用戶用電技術相比，其可視為該技術的姊妹版或縮小版，原理大致相同，目前，兩種技術已得到了有效的融合。

4 在節(jié)能環(huán)節(jié)中的應用

4.1 變負荷電動機調速運行

目前，變負荷的風機、水泵采用交流調速在國外居多，在我國還需要進一步推廣應用。風機、泵類等變負荷機械中采用調速控制代替擋風板或節(jié)流閥控制風流量和水流量收到良好的效果，其調速范圍廣，精度高，效率高，可以實現(xiàn)連續(xù)無級調速且在調速過程中轉差損耗小，定子、轉子的銅耗也不大，可以達到30% 的節(jié)電率，缺點就是成本較高，產生高次諧波污染電網(wǎng)。

4.2 減少無功損耗，提高功率因數(shù)

在電氣設備中，屬于感性負載的變壓器和交流異步電動機，在運行的過程中是有功功率和無功功率均消耗的設備，作為保證電能質量不可缺少的部分無功電源與有功電源是一樣的，所以在電力系統(tǒng)中應保持無功平衡，不然就會系統(tǒng)電壓降低、功率因數(shù)下降、設備遭到破壞，嚴重時還會造成大面積的停電事故，為防止這樣的事情發(fā)生，當電力網(wǎng)或電氣設備無功容量不足時，增裝無功補償設備，提高設備功率因數(shù)勢在必行。

5 結語

基于以上論述，現(xiàn)代電力電子技術在電力系統(tǒng)中的應用研究為一項復雜而漫長的工作，時代在發(fā)展，社會在進步，新環(huán)境的出現(xiàn)必然會遇到新問題，作為一名現(xiàn)代化電力工程從事者，這就要求我們不斷探索，不斷實踐，在探索與實踐過程中實現(xiàn)技術的更新與改進，以此時刻保證控制技術的先進性與實時性，真正實現(xiàn)我國電力系統(tǒng)電力電子技術的多元化與標準化發(fā)展方向。

參考文獻：

[1]歐陽修明.電力電子技術在電力系統(tǒng)中的應用[J].城市建設理論研究（電子版），2011（29）.

[2]余紅.電力電子技術在電力系統(tǒng)中的應用[J].煤炭技術，2012（10）.