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        淺談電力電子技術(shù)在新能源方面的應用

        2019-11-28 21:08:49湯雷
        商品與質(zhì)量 2019年29期
        關(guān)鍵詞:變電所電能損耗

        湯雷

        深圳市福瑞電氣有限公司 廣東深圳 518000

        能借助電力電子器件對電能進行轉(zhuǎn)換及操控的現(xiàn)代技術(shù),被稱為電力電子技術(shù)。廣義上認為,1957年美國通用電氣公司研制出的第一個晶閘管代表著電力電子技術(shù)的誕生。電力電子技術(shù)的基本功能包括:整流、逆變、斬波、變頻、變相等。電力電子技術(shù)為了能夠滿足不同用電裝置的不同需求,它通過電網(wǎng)的工頻電能,轉(zhuǎn)換出不同性質(zhì)、不同用途的電能。隨著電力電子技術(shù)的誕生和發(fā)展,人類對電能利用的方式和利用電能的觀念發(fā)生巨大的變化。電力電子技術(shù)對一個國家的工業(yè)發(fā)達程度有著重要影響,衡量一個國家工業(yè)發(fā)達程度的重要標志其中之一就包括電力電子裝置變換和調(diào)節(jié)的控制。近年來,電力電子技術(shù)的作用不斷上升,在國家的經(jīng)濟、科技、工業(yè)等領(lǐng)域都有著重要地位。

        1 新能源行業(yè)中電力電子的運用優(yōu)勢

        第一,節(jié)能效率高。電力電子技術(shù)能將各種能源高效率的變換為高質(zhì)量的電能,減少了資源浪費。現(xiàn)階段我國主要能源消耗仍以煤炭為主,利用電力電子技術(shù)對風能,潮汐能進行電力轉(zhuǎn)換,發(fā)展清潔能源,能有效節(jié)約能源,優(yōu)化我國能源結(jié)構(gòu)[1]。

        第二,綠色環(huán)保。伴隨著電力電子技術(shù)智能化,數(shù)字化的發(fā)展,采用新的電力電子裝置,可以得到接近0的諧波含量和接近1的功率因數(shù),實現(xiàn)了電力系統(tǒng)對外界的零污染排放。

        第三,控制精確度靈活化。傳統(tǒng)的模擬控制電路具有接線復雜、系統(tǒng)反應遲鈍、調(diào)試過程繁瑣等缺點,因此適合控制較簡單的線路控制。新型電力電子系統(tǒng)與傳統(tǒng)相比有了很大的提升,通過運用數(shù)字控制技術(shù),在保證靈活性和精確度的基礎上實現(xiàn)控制和人機界面和通訊等功能。電子器件和電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代使得網(wǎng)絡系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和編碼系統(tǒng)等領(lǐng)域的內(nèi)容不斷地相互碰撞和融合,使得現(xiàn)有設備的電子系統(tǒng)增加了許多功能,例如糾正、控制、調(diào)控等功能,設備變得更加簡潔化,遠程操控等操作變得更加便捷化,極大地滿足了人們對控制準確性的要求。

        第四,安全可靠。無觸點開關(guān)的研發(fā)與使用,既降低用電設備的起停消耗,還大大地延長設備的使用時間,提高了用電的安全性。

        2 電力電子技術(shù)在新能源方面的應用要點

        2.1 完善電網(wǎng)配置

        城市發(fā)展過程中,需要具有完善的電網(wǎng)配置系統(tǒng)。無論是生活還是工業(yè)應用,都具有一定的特殊性,而電氣使用過程中具有很高的用電負荷等級。工業(yè)生產(chǎn)中涉及大量的電氣設備,這些設備運行時需要大量的電力支持,還要保證供電穩(wěn)定。因此,要想實現(xiàn)節(jié)能效果,就要保證供電系統(tǒng)的穩(wěn)定與安全,盡量減少供電環(huán)節(jié),減少能源消耗。電氣使用中,需要遵循相關(guān)規(guī)范,同一電壓等級的供電系統(tǒng)的配電級數(shù)不能超過兩級。另外,供電電壓的使用要具有合理的方案。通常情況下,電壓使用水平越高,消耗越少。工業(yè)生產(chǎn)中,大量使用循環(huán)水泵或者壓縮機,既可以降低短路容量,減少導體與斷流器的短路耐受等級,又可以降低線路損耗,減少電纜截面。

        2.2 實施變壓器節(jié)能設計

        城市電氣設計與應用工作中,需要明確變電所的位置,保證變壓器在變電所中的應用與荷載,結(jié)合變壓器合理選擇材質(zhì),從而降低變壓器線路的使用數(shù)量。通常情況下,變壓器的空載損耗不會發(fā)生很大變化,不能消除變壓器的損耗問題[2]。因此,需要結(jié)合變壓器的使用環(huán)境選擇節(jié)能效果較好的變壓器,減少損耗問題,提高工作效率。變壓器使用過程中,不僅會有空載損耗,而且會存在有載損耗。損耗數(shù)值的大小主要由變壓器的節(jié)點功率和自身電阻決定。選擇變壓器時,需要根據(jù)電阻率的實際情況,選擇較小的變壓器。材質(zhì)選擇方面,要盡量使用銅制材料,以減少電力能源的損耗。另外,還要考慮設備的使用成本。為了能夠減少能源消耗,要支出更多的電能損耗,而選擇合適的變壓器就可以減少損耗。

        2.3 變電所需要深入負荷中心

        城市發(fā)展過程中,通常應用220V(日常生活)和380V(工業(yè)生產(chǎn))的電壓。如果是遠距離供電,要想保證系統(tǒng)運行正常且達到規(guī)定要求,就需要合理增加電纜的截面積,提高銅材的使用量,避免發(fā)生材料浪費的情況。如果工業(yè)生產(chǎn)廠區(qū)比較大,就需要合理設計供電半徑。籌劃相關(guān)區(qū)域時,要合理增加變配電裝置的使用數(shù)量,縮短線路的使用距離,避免出現(xiàn)能源損耗。城市規(guī)劃中,電氣設計的工作人員缺少總體規(guī)劃與設計,后期項目參與中,如果出現(xiàn)了變配電位置設計問題,就需要調(diào)整總圖,影響了整體布局。因此,工程項目設計初期,需要提高總圖設計人員之間的交流和溝通,相關(guān)變電所要深入負荷中心[3]。增加變電所時,如果處于危險區(qū)域,與爆炸危險區(qū)域之間要保證較遠的距離。

        2.4 進一步加快能源數(shù)字化轉(zhuǎn)型的步

        作為世界上最大的能源消費國,我國能源轉(zhuǎn)型迫在眉睫。2016年我國發(fā)布了《關(guān)于推進“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源發(fā)展的指導意見》,旨在促進能源與現(xiàn)代信息技術(shù)的深度融合,推動能源生產(chǎn)管理和營銷模式變革,重塑能源產(chǎn)業(yè)鏈、供應鏈和價值鏈。利用數(shù)字技術(shù)、智能化管理模式使分布式能源生產(chǎn)、輸送、交易、消費等環(huán)節(jié)得以高效運轉(zhuǎn),實現(xiàn)光伏、風電、核電等清潔能源的健康有序發(fā)展。

        3 結(jié)語

        電力電子技術(shù)和新能源發(fā)電系統(tǒng)相互推動。一方面,電力電子技術(shù)對推動新能源經(jīng)濟的發(fā)展有著功不可沒地作用;另一方面,新能源發(fā)電系統(tǒng)給電力電子技術(shù)提供幫助。為了推動經(jīng)濟又好又快的發(fā)展,發(fā)展新能源經(jīng)濟必不可少。我們要融合多方面技術(shù),努力發(fā)展新能源電力,奪取未來能源領(lǐng)域的新勝利。

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