电工电子技术在电力系统中的运用

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1电工电子技术的特点

电工电子技术是一项应用性较强的、综合性的技术，涉及到电力生产过程和电气制造工程中的多方面知识，应用十分广泛，该技术具有以下三方面的特点：

1.1高频化特性

电工电子技术的高频化特性可以提高电工工具的工作效率，如可以使导通器件的压力不断降低，提高导通管的经济效益，最大化降低导通管的损耗，尤其是器件正常运行时其运行速率会显著提高。

1.2集成化特性

集成化是先进电工电子技术的主要特点，集成化以计算机技术为基础，可以将多种单元型器件有效并联在一起形成一个全控型器件，如单片机，更加利于电力系统的独立、分配运行。

1.3全控化特性

该特性主要应用于具有较强自断功能的电气元件替换中，如替换常规的半控型普通晶闸管，提高电子器件的电子体检功能，以此保证电力系统的稳定运行。

2电工电子技术在电力系统中的具体应用分析

2.1在电力系统发电环节的应用

电力系统的发电运行中需要用到多种机械设备，而通过电工电子技术的应用可以提高这些发电设备的发电效率和运行性能，典型的技术为静止励磁技术和变频调速技术。静止励磁技术具有成本低、安全性高的特点，应用该技术后励磁电源可以直接取自同步发电机机端励磁变压器或励磁变流器，省去励磁机的应用，缩短了机组主轴长度，当前应用的励磁系统主要是自并励励磁系统，励磁变压器并联在发电机机端，发电机励磁电流通过自动励磁调节器控制晶闸管对发电机励磁电流的控制角进行控制，提高了励磁电压的响应速度，确保电力系统的控制效率。而变频调速技术的应用可以通过调节风机水泵的转速，显著降低电力系统风机水泵运行过程中消耗的能耗，节省电力企业的运行成本。此外，大功率转换器是随着电工电子技术的发展而产生的，应用大功率转换器还可以高效转化太阳能发电产生的电能，进一步提高发电功率。

2.2在电力系统输电环节的应用

电工电子技术在电力系统输电环节的应用主要体现在两方面：（1）柔性交流输电；（2）高压直流输电。柔性交流输电技术将微电子技术、通信技术、电力电子技术、微处理技术、控制技术等结合在一起而形成的一种对交流输电进行控制的新技术，该技术在我国的发展和应用较晚，通过该技术的应用大大降低了电力传输的成本，增强了交流电网运行的稳定性。柔性交流输电系统（FACTS）技术当前已经成为电力输电过程中应用的必须可少的技术，应用的FACTS装置主要有可控串联补偿电容器（TCSC）、晶闸管控制的串联投切电容器（TSSC）、静止无功补偿（STATCOM）、统一潮流控制器（UPFC）、静止无功补偿器（SVC）等。如SVC调控装置的应用利于控制电网系统与分布式负荷之间的无功交换，进一步降低电网系统的线损和运行的安全稳定性。UPFC统一潮流控制器包括两个功能单元并联变换器和串联变换器，两个变换器均和同一组电容器进行互联，形成“背靠背”的结构，可以实现对电网系统的实时控制及电网接入点的动态无功补偿，实时调节电网运行的动态工况。随着世界电压等级最高、容量最大的500千伏统一潮流控制器工程在我国苏州投运，标志着我国在柔性交流输电技术上实现了全球领先。高压直流输电技术是利用稳定的直流电实现远距离的直流输电，在海底电缆输电中比较常见。高压直流输电的核心设备为晶闸管换流阀，晶闸管换流阀是电工电子技术的具体体现，它取代了部分直变压器，降低了电力输送的成本，提高了高压直流输电环节过程中各个电流转换设备的移动性。

2.3在电力系统配电环节的应用

电能生产之后需要经过输配电才可以到达用户终端供用户使用，通过配电可以确保电力系统的经济、稳定、高效运行，而电工电子技术的应用可以确保输配电设备的电压、电流在正常的范围内，即使出现不稳定状态也能及时进行自我调节，避免对用电设施造成损伤。电力系统的输电设备通常为工频配电系统变压器，但是该变压器体积大、易于污染，影响了供电系统的正常运行，而电工电子技术的应用有效弥补了工频配电系统变压器的不足，可以提高电能的转化和利用，确保配电系统的安全。此外，应用电工电子技术还可以全面、及时监控和谐波，确保电能的正常供应。

2.4在电力系统节能环节的应用

由于电力系统发电时不可避免会浪费一部分电能，为了降低浪费的电能，可以通过应用变负荷电动机调速技术降低电动机能耗，但是该技术在实际应用中还存在一定的局限性，如投入的成本高、对电力系统产生污染等，还需要对该技术加强后续研究。电工电子技术还可以实现发电及输配电过程中产生的无效功率的高效补偿，可以有效控制无功损耗，维持电力设备的无功平衡，如低高压变频器在电力系统中的合理应用，显著提高了风机水泵运行的效率和节能效果。

3结束语

通过以上分析可知电工电子技术在电力系统运行中的应用十分重要，因此，电力系统在今后还应该加强电工电子技术的研究，借鉴国外先进的技术以确保我国电力企业的可持续发展，并持续改进其供电质量，提高其供电水平。

参考文献

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[3]姜建国,乔树通,郜登科.电力电子装置在电力系统中的应用[J].电力系统自动化,2014(03):2-6,18.

作者：王朱劳 单位：陕西国防工业职业技术学院