电子电工技术在电力系统中的应用

罗积振

【摘 要】现代化建设需要传统电力系统不断的更新发展，而电子电工技术的发展创新，给电力系统提供了技术保障。电子电工技术是一种综合性的新型技术，在电力系统中应用电子电工技术，提高了电能的利用效率，改善了传统电力系统中电力能效低的弊端，是电力系统的改革和进步。本次研究将着重对电子电工技术的特点进行深入分析，阐述了电子电工相关的概念与理论知识，就电子电工技术在电力系统中的应用进行探究，以便为电力系统的发展提供科学的参考。

【关键词】电子电工技术;电力系统;应用

一、电子电工技术相关概述

（一）电子电工技术的特征分析

电子电工技术本身就是一种綜合性的技术，完美的将电子技术和电工技术融合在一起，是在计算机技术的基础上发展起来的专业技术。电子电工技术的出现了标志着我国电力系统的进步，由于电子电工技术是将电子技术和电工技术融合在一起，因此，电子电工技术的特征也表现出电子技术和电工技术的特征，技术层面上主要涉及到电气工程和电工技术方面的内容和理论。从电子电工技术的特征来看，其主要有三个方面的特点，分别为高效率、集成化和高频化。（1）高效性：电子电工技术使用了先进的变频技术，并且在器件的使用上都更先进，使用的电子电工器件的导通压降越来越小，因此在导通过程中消耗的电能也更少，所有器件开关都能够快速的升降，在升降的过程中消耗的能量也更少，器件的运行更加高效和稳定。电子电工技术使用了软开关技术，因此可以使整个器件更加高效的运行;（2）集成化：集成化也是电子电工技术的一个重要特征，电子电工技术使用器件和以往的不同，所有的零件并不是分立的模式，是将所有的控制期间并联组合的，最后再集中到一个基片中，集成化非常高;（3）高频化：由于电子电工技术的集成化非常高，所有的器件都是集成在一个特定的基片中，因此，运行的效率能够有效的提高，呈现高频化的特征。

（二）电力系统的相关概述

1.电力系统的构成

电力系统的主体结构有电源（水电站、火电厂、核电站等发电厂），变电所（升压变电所、负荷中心变电所等），输电、配电线路和负荷中心。它将一次能源转换成电能;电力网络由电源的升压变电所、输电线路、负荷中心变电所、配电线路等构成。它的功能是将电源发出的电能升压到一定等级后输送到负荷中心变电所，再降压至一定等级后，经配电线路与用户连接。电力系统中网络结点千百个交织密布，有功潮流、无功潮流、高次谐波、负序电流等以光速在全系统范围传播。各电源点还互相联接以实现不同地区之间的电能交换和调节，从而提高供电的安全性和经济性。输电线路与变电所构成的网络通常称电力网络。电力系统的信息与控制系统由各种检测设备、通信设备、安全保护装置、自动控制装置以及监控自动化、调度自动化系统组成。电力系统的结构应保证在先进的技术装备和高经济效益的基础上，实现电能生产与消费的合理协调。它既能输送大量电能，创造巨大财富，也能在瞬间造成重大的灾难性事故。为保证系统安全、稳定、经济地运行，必须在不同层次上依不同要求配置各类自动控制装置与通信系统，组成信息与控制子系统。它成为实现电力系统信息传递的神经网络，使电力系统具有可观测性与可控性，从而保证电能生产与消费过程的正常进行以及事故状态下的紧急处理。

2.电力系统分析

主要内容包括电力系统的基本知识，电力系统的等值电路及潮流计算，电力系统有功功率平衡及频率调整，电力系统无功功率平衡及电压调整，电能损耗计算及降低的措施，电力系统运行的稳定性分析，远距离输电，电网结构和典型事故分析，架空线路机械计算，电力网络设计等。根据电力系统中装机容量与用电负荷的大小，以及电源点与负荷中心的相对位置，电力系统常采用不同电压等级输电（如高压输电或超高压输电），以求得最佳的技术经济效益。根据电流的特征，电力系统的输电方式还分为交流输电和直流输电。交流输电应用最广。直流输电是将交流发电机发出的电能经过整流后采用直流电传输。

二、电子电工技术在电力系统中的应用

（一）电子电工技术在发电过程中的应用

电子电工技术在电力系统中得到了非常广泛的应用，在电力系统运行的全过程都应用广泛。首先是发电过程中，发电过程中需要使用到各种不同的发电设备，将电子电工技术应用到这些发电设备中，可以有效的提高发电设备的发电效率，发电设备的性能都能够得到优化。例如，在发电厂的风机水泵中，可以充分利用变频调速技术，如下图1所示，为运用的原理图，可以改善风机水泵的性能。在以往的发电过程中，发电厂需要用电率保持在8%作用，但是风机水泵消耗的电能非常大，是整个发电厂用电总量的60%以上，是一种耗能非常高的设备，大大浪费了电能。而将变频调速技术应用到风机水泵中，可以对风机水泵进行变频调速，从而充分发挥减排节能的效果。在风机水泵中具有非常积极的作用。

（二）电子电工技术在输电环节中的应用

输电环节中的电子电工技术应用主要涵盖高压直流电、柔性交流电等输电技术。首先从柔性交流电输电技术的具体实施来看，电子电工技能能够与现代机械控制技术相结合，不仅能够提升输电水平，而且对于输电系统具有一定的稳定作用，降低不必要的电量损耗。柔性输电设备能够增强电流输送的安全性，确保整个系统的稳定运行。其次为高压直流电输电技术，其在电力系统中的应用能够在一定程度上降低对变压器的使用，使转换设备移动能力得到大幅度增强，不仅提升了电力设备的市场竞争力，而且能够降低电厂整体运作成本。另外为静止无功补偿器，其摒弃了传统的电气开关，采用晶匣管，能够实现对电气的准确控制。

输电环节也是电力系统运行过程中的一个重要环节，同时也是一个消耗能量非常大的环节，在以往的输电过程中，电能在输电线输送过程中会消耗非常大的能量，造成了能量的严重浪费。而将电子电工技术运用到输电环节中，可以大大提高输电的效率，同时还能减少电能的消耗。将电子电工技术应用到电力系统中，可以采取采取直流输电技术进行输电，送电侧和受电侧都是采用品闸变流设备，这样在长距离输电和大规模输电的过程中，就不会造成无功损耗，可以大大提高输电的安全性和稳定性，并且能够适应各种不同的输电环境。另外，也可以采用交流输电技术，交流输电技术主要体现在柔性交流输电中，能够对系统的发电和输电进行有效的控制。在柔性交流输电技术中，核心技术为弹性补偿技术，可以对以往的交流电力系统进行升级和改善，从而改善交流输电的效率，保证电力系统的稳定安全。

（三）电子电工技术在配电环节中的应用

目前，电力行业对电力系统配电工作给予了高度的重视，配电质量的提升必须从电压、频率以及谐波等方面的控制入手。电子电工技术对整个电力系统运行具有稳定性的作用，且能够确保系统运行的安全性，提升了供电质量，能够满足当前社会生产与人们生活的用电需求。

随着人们节能意识的不断增强，对电力系统电能的利用效率提出了更高的要求，而将电子电工技术应用到电力系统配电环节中，就可以有效的维护电力系统，保证其正常工作，同时还能对电力系统中的各种资源进行科学合理的分配，从而保证整个电力系统能够正常高效的运行。以往的配电设备为工频配电系统变压器，电能供应质量低下，体积大，容易造成污染。而将电子电工变压器应用到电力系统中，可以改善传统变压器的不足，通过电力电子变换技术了来进行能量的转化和利用，可以有效提高电能质量，保障整个系统的安全性和稳定性。

三、结语

在现代先进电力技术的支持下，电子电工技术为电力系统发展提供了必要的技术支撑。与发达国家的电力系统相比，我国的电力系统还相对落后，因此，必须注重提升电子电工技术，促进理论与实践相结合，加大核心技术研发力度，为电力系统发展提供资金与人力支撑，确保电力系统发电、输电及配电等各个环节的运行安全性与有效性，为我国的电力系统发展提供技术支持，满足社会用电需求。

参考文献：

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[2]孙利芳，王文清.电子电工技术在电力系统中的应用分析[J].数字化用户，2013，15（32）：98-99