孫邦伍

摘要：為了能夠滿足社會(huì)用電需求，提升供電質(zhì)量和安全，應(yīng)用電力電子技術(shù)是必然選擇。通過(guò)在配電網(wǎng)中大力推廣和應(yīng)用電力電子技術(shù)，可以有效提升電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性，提升輸電能力和輸電質(zhì)量，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)提供更為堅(jiān)實(shí)的支持和保障。文章就電力電子技術(shù)在配電網(wǎng)中的應(yīng)用進(jìn)行分析，從多種角度把握技術(shù)要點(diǎn)，提出合理的應(yīng)對(duì)措施。

關(guān)鍵詞：電力電子技術(shù)；配電網(wǎng)；應(yīng)用；輸電能力；靈活交流輸電技術(shù)

在電力市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)愈加激烈的背景下，電力企業(yè)提升輸電質(zhì)量和穩(wěn)定性顯得十分關(guān)鍵，直接關(guān)乎企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)生存和發(fā)展。尤其是在當(dāng)前信息時(shí)代背景下，越來(lái)越多先進(jìn)信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用其中，在此基礎(chǔ)上，電力電子技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用在配電網(wǎng)中，在提升電網(wǎng)輸電能力和系統(tǒng)穩(wěn)定性的同時(shí)，可以為用戶提供更加優(yōu)質(zhì)的供電服務(wù)，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。由此看來(lái)，加強(qiáng)電力電子技術(shù)在配電網(wǎng)中的應(yīng)用研宄十分關(guān)鍵，有助于推動(dòng)我國(guó)電網(wǎng)朝著智能化、自動(dòng)化和信息化方向發(fā)展，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)和保障。

1 電力電子技術(shù)的發(fā)展分析

在社會(huì)進(jìn)步和發(fā)展下，城市現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程逐漸加快，對(duì)于新時(shí)期的電網(wǎng)建設(shè)提出了更高的要求。電能作為社會(huì)生產(chǎn)生活有序開(kāi)展的基礎(chǔ)保障，電力電子技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用在配電網(wǎng)中，可以有效提升電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性和輸電性能。尤其是在當(dāng)前市場(chǎng)發(fā)展中，6kV/6kA的門級(jí)可關(guān)斷元件進(jìn)入到人們視野，元件在具體施工中，功率可以高達(dá)10MW，在一定程度上促進(jìn)了電力電子技術(shù)在配電網(wǎng)中的廣泛應(yīng)用和推廣，意義十分深遠(yuǎn)[1]。電力電子技術(shù)在電子芯片中的應(yīng)用，可以有效提升電力集成技術(shù)水平，同時(shí)還可以有效減少配電網(wǎng)功率開(kāi)關(guān)，提升電力信號(hào)信息檢測(cè)準(zhǔn)確度和效率，促使系統(tǒng)具備自我診斷和保護(hù)功能，更為充分地發(fā)揮電力電子技術(shù)優(yōu)勢(shì)，提升配電網(wǎng)輸電能力?，F(xiàn)階段，電力電子技術(shù)在實(shí)際運(yùn)行中，具有可靠性、穩(wěn)定性的特點(diǎn)，在滿足電網(wǎng)建設(shè)和發(fā)展需要的同時(shí)，為社會(huì)生產(chǎn)生活提供更為堅(jiān)實(shí)的保障和支持。

電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用?，F(xiàn)實(shí)性較強(qiáng)，電力電子的開(kāi)關(guān)元件自身具有觸電點(diǎn)性能和高速開(kāi)端特點(diǎn)，可以有效延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，為人們帶來(lái)更加便捷和優(yōu)質(zhì)的服務(wù)[2]。同時(shí)，可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)機(jī)電保護(hù)裝置，有效提升系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，改善電力系統(tǒng)運(yùn)行中存在的問(wèn)題。更為關(guān)鍵的是，電力電子技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中，可以在不影響現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步和配電網(wǎng)整合在一起，加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)代信息技術(shù)的控制，根據(jù)實(shí)際情況動(dòng)態(tài)調(diào)整電力系統(tǒng)線路、功率和電壓，在提升配電網(wǎng)輸電能力的同時(shí)，盡可能降低電能的損耗，促使電力系統(tǒng)可以安全、穩(wěn)定運(yùn)行，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)做出更大的貢獻(xiàn)，意義十分深遠(yuǎn)。

2 電力電子技術(shù)在配電網(wǎng)系統(tǒng)中應(yīng)用

電力電子技術(shù)在配電網(wǎng)中應(yīng)用，主要是為了應(yīng)對(duì)用戶不斷增長(zhǎng)的電能需求，在用電過(guò)程中可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)供電，降低電壓波動(dòng)，促使用戶在用電過(guò)程中可以有效避免干擾，如果電壓不穩(wěn)定，可能會(huì)對(duì)用戶生活帶來(lái)十分深遠(yuǎn)的影響。

2.1 補(bǔ)償器

2.1.1 串聯(lián)補(bǔ)償器

串聯(lián)裝置在實(shí)際應(yīng)用中，可以有效降低系統(tǒng)運(yùn)行負(fù)荷，是一種面向負(fù)荷的補(bǔ)償方式，可以有效改善電壓波動(dòng)和不平衡高次諧波等問(wèn)題對(duì)系統(tǒng)帶來(lái)的運(yùn)行負(fù)荷。串聯(lián)裝置更多的是應(yīng)用在特定負(fù)荷方面提供補(bǔ)償，負(fù)荷容量直接決定串聯(lián)裝置容量。配電系統(tǒng)中串聯(lián)同步補(bǔ)償器在實(shí)際應(yīng)用中，最為典型的就是動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器。核心裝置為同步電壓源逆變器，通過(guò)對(duì)逆變器的控制可以產(chǎn)生同電網(wǎng)同步的三相交流電壓[3]。如果線路測(cè)電壓出現(xiàn)異常變化，逆變器輸出電壓可能出現(xiàn)不同程度上的變化，用于補(bǔ)償電壓差異，確保電壓敏感設(shè)備的電壓變化在可接受范圍內(nèi)，設(shè)備可以安全穩(wěn)定運(yùn)行。與此同時(shí)，如果供電中斷，儲(chǔ)能裝置可以為補(bǔ)償器提供能量支持，持續(xù)為負(fù)荷輸送電力。

Siemens公司將此種產(chǎn)品投入到實(shí)踐運(yùn)作中，可以有效消除電壓突降對(duì)于工廠生產(chǎn)帶來(lái)的影響，短期內(nèi)即可回收投資成本。所以說(shuō)，DVR技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中效果較為可觀，值得廣泛推廣和應(yīng)用。

2.1.2 并聯(lián)補(bǔ)償器

在并聯(lián)補(bǔ)償器中，作為一種面向系統(tǒng)的補(bǔ)償方式，并聯(lián)裝置容量除了由系統(tǒng)運(yùn)行負(fù)荷決定以外，系統(tǒng)的容量同樣對(duì)其產(chǎn)生影響。在實(shí)踐中，更多的是用于降低負(fù)荷。其中最為典型的即是DSVC裝置，具體可以分為TCR和TSC兩種，其中TCR通過(guò)控制晶閘管開(kāi)通可以有效改善流過(guò)電抗器電流性能，改變無(wú)功功率大小。TSC則是通過(guò)晶閘管開(kāi)通和關(guān)斷來(lái)動(dòng)態(tài)控制系統(tǒng)無(wú)功功率大小。

DSVC反應(yīng)能力和自適應(yīng)能力較為突出，配電網(wǎng)中應(yīng)用DSVC可以有效降低用戶沖擊性負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)無(wú)功快速補(bǔ)償，盡可能降低電網(wǎng)電壓突降影響到設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。與此同時(shí)，在電氣化鐵路中運(yùn)用，主要是為了解決不對(duì)稱負(fù)載帶來(lái)的問(wèn)題，降低負(fù)序電流對(duì)系統(tǒng)正常運(yùn)行帶來(lái)的影響，還可以控制電壓波動(dòng)問(wèn)題，切實(shí)提升配電網(wǎng)輸電能力和輸電質(zhì)量[4]。

2.1.3 串并聯(lián)補(bǔ)償器

為了能夠充分發(fā)揮串聯(lián)補(bǔ)償器和并聯(lián)補(bǔ)償器的優(yōu)勢(shì)，可以將兩種補(bǔ)償器混合使用，充分發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)，在面向系統(tǒng)的同時(shí)，面向負(fù)荷，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

2.2 有源濾波器

在配電網(wǎng)系統(tǒng)中，一般情況下，電力系統(tǒng)的電壓總諧波畸變率大概在2%?3%，在特殊情況下方會(huì)達(dá)到16%。有源濾波器則是借助電力電子技術(shù)抑制諧波的設(shè)備，經(jīng)過(guò)不斷完善和創(chuàng)新，為APF在工業(yè)生產(chǎn)證廣泛應(yīng)用提供了良好的條件。通過(guò)對(duì)電路將非線性負(fù)載電流進(jìn)一步劃分為兩個(gè)部分，即諧波分量和基波分量?jī)煞N。輸入和負(fù)載諧波分量大小一致的補(bǔ)償電流，以此來(lái)有效改善非線性負(fù)載對(duì)于配電網(wǎng)正常運(yùn)行帶來(lái)的影響[5]。較之無(wú)源濾波器而言，APF技術(shù)優(yōu)勢(shì)十分突出，但是由于成本較高，所以尚未能在實(shí)踐中全面推廣和應(yīng)用。當(dāng)前較為常見(jiàn)的方法就是將有源濾波器與低次諧波的無(wú)源濾波器混合搭配使用，這樣不僅可以滿足降低非線性負(fù)載對(duì)于配電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)的影響，還可以獲得更加可觀的性價(jià)比。伴隨著電力電子技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，器件價(jià)格逐漸降低，相信在未來(lái)電力系統(tǒng)中必然可以廣泛應(yīng)用APF，為電網(wǎng)建設(shè)和發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。

2.3 固態(tài)開(kāi)關(guān)技術(shù)

固態(tài)開(kāi)關(guān)技術(shù)主要是借助晶閘管自身切換速度快和無(wú)觸點(diǎn)優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)快速開(kāi)關(guān)切換的無(wú)電弧投切。同時(shí)還可以降低器件發(fā)熱和操作過(guò)電壓，避免系統(tǒng)出現(xiàn)故障。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在配電網(wǎng)建設(shè)和發(fā)展中，應(yīng)用電力電子技術(shù)，可以有效提升電力系統(tǒng)運(yùn)行效率和輸電能力，降低系統(tǒng)故障概率，推動(dòng)電網(wǎng)信息化、自動(dòng)化和智能化發(fā)展。

[參考文獻(xiàn)]

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