基于电力电子技术在电力系统中的应用

王克刚

摘要：电子电力技术在电力系统中有重要作用。当前，随着新器件、新材料以及计算机技术的发展，电子电力技术在电力系统中也取得了良好的应用。微型计算机技术为电力系统运营提供了一定的技术支持，使电子电力技术在各个行业都可以得到广泛运用。本文探讨了电力电子技术的发展情况、电力系统目前的应用情况，并且对供电企业提出了可持续发展的几点建议。希望电子电力技术在电力系统中有稳定的发展。

关键词：电子电力技术；电力系统；应用

前言

电力电子技术是目前开发新能源的核心技术，与新能源的发电技术有着直接的联系，同时也是居民提高生活质量与社会进步的基本要求。所以，电力电子的发展和创新对于电力系统的发展有着重要的意义。我国对于电子电力系统的研究比较早，现在电力系统网络规模发展也比较完善，电子电力技术已经形成了与人们生活息息相关的各项业务，因此电力电子技术在电力系统的应用中有着重要地位，甚至在一定程度上有决定性作用。

一、电力电子技术的发展

电力电子技术可分为应用电路技术和制造器件技术。器件技术主要经历了从半控型→全控型→复合型的发展过程，把功率、保护电路、控制驱动等器件相互集合，构造为PIC（功率集成电路），现在PIC的功率还比较小，但总体上代表电力电子技术在电力系统中应用的发展方向。

整流电路系统运用最广的时期是改革开放前，在上世纪80年代后运用最广泛的则是逆变电路，但是整流电路系统仍然占据着比较高的地位。随着普遍应用自动开关器件，电力电子技术逐渐的向着低频化发展。脉冲宽度控制技术（PWM）极大的推动了电力电子技术发展，PWM技术的控制方式有：神经元控制、模糊控制、观测器控制、自适应控制、无功率控制等，这些控制方式使电力电子技术发展到了一个新的阶段。现在应用越来越广泛的微型处理器控制的数字技术在电力系统中的很多方面逐渐的替换了模拟控制，数字控制技术是电子电力技术的新发展方向。

电力电子技术是弱电技术和强电技术的相互结合的技术，在经济发展过程中有重要作用。就现在来说电力电子系统在供电系统中的应用已经涉及到各个环节，其中包括：存储电能、输配送电能、生产电能等，在电力系统中的各个方面都有应用。

二、在发电系统中的应用

电子电力技术在发电系统应用中，可以改善发电机等设备的运营特征、调节系统的功率。在应用中主要表现是大型发电机的静止励磁控制，风力、水力等发电机的变速励磁，发电水泵的调速变频等，都使用了晶闸管线路整流结构，它有价格低廉、性能可靠、结构简单等优点。使用变频的电源把励磁电流运动的频率进行调整，让风力、水力发电效率调整到最大，让电流在一定的范围内进行减弱消灭由于风速产生变化产生的频差。由于风机水泵的有很大的耗电量，耗电量为所有用电的65%，而且效率不高，但是运用电子电力技术中的变频调速器就可以把发电系统运营时存在的问题解决。对于新能源供电系统中的太阳能供电系统，太阳能供电系统中的直流电路可以转换为大功率的逆变器，不同地区采用的制度不一样，我国普遍使用的10到15千瓦的独立发电系统。

三、在输电系统中的应用

现代化控制技术与电力电子技术相结合组成了柔性交流输电技术，柔性输电技术是对电力系统中功率潮流、线路阻抗参数、电压等进行控制调节的技术，可以大幅度的把电能运输过程中产生的损耗降低，可以提高输电系统中输电能力的稳定性，对于输送部分的电能，比较受到重视的是高压输电直流技术。

远距离的直流高压输电，会解决供电系统中的很多问题，在电压相同的情况下对于输送电能的损耗小很多，如果电流不发生变化，就不会有电抗压降，整体的降低能力也会减少。所以电子电力技术中的柔性交流输电技术稳定性能高、投资也较低，在输电系统中可以得到广泛的使用。

四、在节能用电中的应用

（一）减少功率损耗

在电力系统中，变电器在运行时不仅要消耗无功功率还要消耗有功功率，所以，有功电源和无功电源相同，都要确保电能的质量。在电力系统的供电过程中，保持无功功率有着重要作用，如果无功功率不平衡，供电系统的电压就会降低，无功功率的因数也会因此下降，使供电设备受到破坏。因此，在电力系统中无功功率不足时是很有必要进行功率补偿的，同时补偿无功功率还可以提高供电设备的功率。

（二）调速变负荷风机

现在，交流调速在我国还没有广泛使用，但国外发达国家的这项技术已经很成熟。在风机和水泵等设备中使用调速交流有很好的应用效果，有调速范围广、精度高和效率高等优势，并且还有良好的节能作用，其变负荷电动机的省电量可以达到30%。主要缺点就是造价比较高，产生高次谐波污染环境，不过目前变负荷变速机在生活、冶金、矿山中依然有广泛的应用。

五、在配电中的应用

电子电力技术在配电环节中的问题是怎样把电能的质量提高以及进一步加强供电可靠性，解决这一问题是在电子电力技术在电力系统中配电环节的主要任务。控制电能的质量首先要满足以下要求：第一点是要把各种瞬间的干扰抑制住，第二点是电能波动要满足对谐波、电压和频率的要求。电力电子技术中的配电应用是DFACTS技术，本技术是基于FACTS技术上进行发展与完善的新型技术。DFACTS和FACTS技术的功能相似，原理和结构一样。

六、对供电企业的建议措施

新世纪后，我国电子电力技术中的众多供电设备都得到了稳定的发展，要让部分有市场竞争力的供电企业把供电系统中的新技术产品当做新的发展方向，主要措施如下：第一点是对电子电力系统中的资源进行整合，把供电系统中的设备实力不断的增加，供电企业可以客观的分析自身的研发能力，对电子电力设备中的供电设备进行资源整合，使供电设备得到最广泛的使用。第二点是在研发新产品的技术上要选取可靠的供电设备，脉冲宽度控制技术的优势要充分的发挥。第三点是进一步完善供电设备在使用时的管理制度，提高电子电力技术在供电设备中使用的效率。

七、结语

随着社会的不断发展，电子电力技术在电力系统中的应用越来越广泛，为电力系统的发展和运行提供技术支持，在电力系统的供电中发挥了重要意义。新的电子电力技术也不断的发展，电力系统的运营也进一步的标准化和多元化，在未来的时间内，电子电力技术可以在电力系统中更加广泛的使用。

参考文献：

[1] 高颂九.静止无功补偿发生器在变电站的运行分析[J].浙江电力.2012（06）.

[2] 崔学祖.电力电子技术在电力发展中的新应用[J].能源技术.2002（06）.endprint