电工电子技术在电力中的应用探究

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摘要:电力系统中,电工电子技术的应用能够有效满足当前用户对电力供应能力的需求。作为一项拥有较高综合性、技术性的电子技术,电工电子技术对于促进电力系统能够长久保持稳定性和安全性有着重要作用。本文将分别从电工电子技术在不同电力环节内的应用入手,具体包括发电环节、输电环节、配电环节以及节能环节,就如何充分在该系统中充分发挥电工电子技术的优势做简要探讨。

关键词:电工电子技术;电力系统;应用研究

电力系统中有关电工电子技术应用的层面较为广泛,如针对发电环节中的静止励磁、发电频率以及能源转换的应用;输电环节中柔性交流输电、高压直流输电等方面的应用;节能环节中对变动负荷电动机,以及提高有效功率等方面的应用。为此,要想有效确保电力系统能够正常供应,满足人们对电力的需求,就需要不断加强其在上述层面的实际应用。

1发电环节

1.1静止励磁

在电力发电环节,对静止励磁实施有效控制,是电工电子相关技术应用的重点方向。如技术人员可通过变频电源对电流频率实施适度调整,确保该发电系统能够保持在最大的发电功率,极大程度地提高了技术人员对整体系统的调控管理能力,除此以外,在火力资源进行发电的系统中,该技术也有着一定程度的应用。例如:技术人员可利用变频调速装置,有效处理该发电系统中效率低、能耗大等遗留性问题,从而为大幅度提高火力发电系统的发电效率提供了有利基础。

1.2发电频率

这里以水力发电系统为例,在水力发电模式中,影响该体系发电频率的因素有很多,例如:地域内水流速度或者压力等,都对水力发电体系有着根本影响,并且这些因素无法有效地被人为控制,因此,水力发电的频率也无法长期保持稳定。但是频率稳定是进行电力传输的基本要求,受这些因素的影响,水力发电体系的发展在很长一段时间都没有得到突破。然而通过电工电子技术对水力发电过程中发电频率的控制,完美解决了发电频率无法有效控制的问题。此外,对于其他类型的发电系统,如在太阳能发电技术发展的过程中,电工电子相关技术在其高速发展的过程中,也起到了核心作用。

1.3能源转换

与其他类型的资源相比,太阳能资源具有压倒性优势,并且随着社会上太阳能发电技术的不断完善,其对于缓解社会能源危机起到了关键作用。但是,对于该系统发电功率较大的状况,如何切实将其内部的大功率资源转变为可供人们使用的小功率电力资源,是当前太阳能发电技术研究的重点内容。基于此,技术人员通过电工电子技术的应用,不仅完美处理了太阳能发电系统中的难题,同时有效促进了大功率太阳能资源能够以人们可利用的功率形式进行电能输出,并进一步推动着太阳能资源向稳定、持续的方向发展。

2输电环节

2.1柔性交流输电

虽说柔性交流电技术起步较晚,但是到目前为止,短短数10年时间柔性交流电技术就已经被世界各国广泛应用,并迅速成为当前电力输送环节中的中坚力量。不过传统的柔性交流技术因操作较为复杂,且应用面较为狭窄,因此,不能有效满足当前时代电力输送的要求。然而,技术人员通过在柔性交流输电环节中结合电动电子技术,不仅极大程度地简化了操作步骤,同时还有效增强了柔性交流输电环节中,电流输送的稳定性。

2.2高压直流输电

晶闸管换流阀是电工电子技术在输电环节中的应用标志,随着其在电力输送环节中的深入应用,电力输送体系也不断地朝着高效率、高水平、易操作的方向发展。晶闸管换流阀的大规模应用,不仅有效取代了输电环节中交直变压器的应用,使得电力输送成本得到了进一步的控制,同时还有效提高了电流转换设备在高压直流输电环节中的移动性。

3配电环节

配电系统对于保障电力系统能够稳定、高效运行有着极为关键的作用,而为了确保配电系统的安全和稳定,需要着重处理配电环节中的电能控制问题。在电能生产的过程中,必须在经过运输以及配电等步骤之后,才能供用户使用。在此环节中,很多因素都会导致其电压、电流等发生改变,并且在实际生活中,用电设施都必须在一定的电压范围内才能正常工作,如果电力配送无法达到稳定,不仅会导致电电力资源的浪费,同时还会对用电设施造成损伤,从而给用户带来不必要的经济损失。为此,技术人员凭借电工电子技术能够有效地在配送环节中对电力的频率、电压等进行严格控制,且在其处于不稳定状态时,能够及时进行自我调节。

4节能环节

4.1变动负荷电动机

为进一步加强节约电能的效果,还需要不断加强发电系统的节能效果。工作人员在利用发电系统进行发电时,无论是哪种发电系统,本身都会在发电过程中消耗一部分能量,只不过不同的发电系统所消耗的能量高低不同。为有效节省发电过程中的能源浪费,一方面,工作人员可通过在发电过程中,尽量减少其他形式能量的损耗,将系统中更多的能量能够顺利转变为电能传输给用户;另一方面,工作人员可通过尽量减少发电机本身所消耗的能量,来达到节省电能的目的。总体来讲,无论是哪一方面,都需要不断地提升发电机的性能或者有效调节发电系统中变动负荷电动机的工作频率来实现节能的目的。目前,研究人员已经能够凭借电工电子技术来有效控制变动负荷电动机的工作效率,同时这也推动着发电系统中变频调速的应用不断走向成熟,从而有效实现了发电过程中对能源的节省。

4.2提高有效功率,降低能源损耗

在电能使用阶段,由配电厂所配送的电能除被用户使用之外,还有一部分电能则损耗在配送环节中以及各类电器工作的过程中,这样一来,除了会造成电能的浪费之外,还会对电能的质量造成一定程度的影响,为有效提高电能的利用率,降低无谓的电能消耗,就需要研究人员不断提高其有效功率。电工电子技术能够有效补偿电能产生以及输送过程中的无效功率,从而有效降低电能损耗,大幅度提高电能的实际利用率,并有效确保用户能够安全用电。

5结语

综上所述,电力系统中,无论是在其发电环节,还是配电、输电等环节,电工电技术都起到了不可或缺的重要作用,而为进一步提高电能的利用率,减少电能损耗,让广大用户安全用电、放心用电,还需要研究人员不断发展电工电子技术的基础上,有效地将其应用到发电系统中,充分挥发其技术优势,推动电力系统的不断发展。

参考文献

[1]刘江.电子装置在电力系统中的应用研究[J].中国高新技术企业,2016(3):41-42.

[2]周威.我国电力电子技术应用系统的发展现状[J].电子技术与软件工程,2017(5):246.

作者:武文 单位:兰州职业技术学院机电一体教研室