电工电子技术在电力系统中的应用

谢聪

（湖南国防工业职业技术学院 湖南省湘潭市 411207）

关于电工电子技术，其主要是研究物质电磁客观规律的一种方式，并且是一种能够用于实践操作的科学技术。由此可知，从磁现象出现开始，该种技术就已经被应用，可见其生命力的强大；同时，随着现代科学技术的不断发展，电工电子技术也在历史长河中发生了一定改变，并且已经渗透到人们生活、生产的方方面面，影响着一代又一代人的生活、生产。

1 电工电子技术的概念及特点

1.1 电工电子技术的概念

电工电子技术主要是指，在传统电工技术的基础上，将计算机技术、电工技术和电子技术进行有机融合，进而形成的一种具有综合型的全新技术。

1.2 电工电子技术的特点

关于电工电子技术的特点，主要体现在四方面：

（1）该技术具有集成化特点，该特点主要体现在全控型器件方面；

（2）该技术具有全控化特点，该特点主要体现在不同自断功能的器件方面，使得相关应用系统操作更加简便；

（3）该技术具有高频化特点，该特点主要体现在其完成集成化的过程中，不仅加速了集成化完成速度，同时也大大提升了该技术的应用有效性；

（4）该技术具有高频率化的特点，该特点主要体现在变换器件和变换技术两方面。

2 电工电子技术的发展现状

随着电工电子技术的不断发展，其在发展过程中却存在着一些有待解决的问题，比如电工电子技术的自动化水平并不高，该技术的应用成本较高，以及信息不对称等。这些问题都需要相关研究人员能够在实践应用中对其进行完善，以此推动电工电子技术更好发展。

3 电工电子技术在电力系统中的应用

对于电工电子技术而言，其在电力系统中的应用最为广泛，主要体现在以下几方面：

3.1 电工电子技术在电力系统发电环节的应用

在我国经济水平不断提升的今天，我国电力工程也得到了一定发展，进而推动了我国电力系统的高速运转。而在此过程中，电工电子技术在其中起到了关键性作用，其在电力系统发电环节的应用，为电力系统的发电提供了功率适用，并且十分稳定的电源。

关于电工电子技术在电力系统发电环节的主要应用技术，主要有以下几种：

3.1.1 控制静止励磁的技术

在将电工电子技术应用到电力系统发电环节时，其在其中最关键的技术应用就是控制大型发电机静止励磁，通过对大型发电机静止励磁进行有效控制，能够确保电源的稳定性，为电力系统正常运行提供保障。如图1所示，为静止励磁系统。

例如，在进行非火力发电时，相关工作人员就可以通过电工电子技术，实现对变频电源转自励磁功率的合理调整，这样就能够确保发电系统的最大功率始终处于一个相对安全范围内，进而大大提升发电系统的控制能力。

图1：静止励磁系统

图2：低压无功补偿动态投切晶闸管开关

另外，在传统火力发电系统中，采用电工电子技术，不仅能够解决耗电问题，同时也能够大大提升发电效率，使得我国发电系统能够更好运行。

3.1.2 控制发电频率的技术

在进行电能输送时，如果采用电力工作来推动水力发电，那么将会导致发电频率受到水流速度以及水源头压力的影响，并且这些影响因素无法通过人员对其进行有效控制。

但是，在电工电子技术的运用下，电力系统即可确保电能在输送时的稳定性，而这正是电工电子技术在电力系统中所体现出的控制发电频率技术，通过太阳能、风力等新能源进行发电，进而确保发电频率的稳定。

3.1.3 转换能源的技术

随着各类新能源被挖掘出来，风能、太阳能等可再生资源被广泛应用到电力工程中。另外，这些新能源本身就属于清洁能源，所以与目前所提倡的“绿色、环保”主题相符合，具有较大的发展空间。

因此，在电力系统发电环节，将电工电子技术运用其中，能够实现能源转换目标，促使风能、太阳能等可再生资源在电力系统中得到最大化转换，使得发电频率更加稳定、有效。

3.2 电工电子技术在电力系统输电环节的应用

在将电工电子技术应用到电力系统中时，其不仅在发电环节具有重要应用价值，同时在输电环节也起到了重要作用。在电工电子技术的应用下，电力系统在输电时更加安全、稳定。

关于电工电子技术在电力系统发电环节的主要应用技术，主要有以下几种：

3.2.1 高压直流电技术

电工电子技术在电力系统发电环节的主要应用技术，最关键的就是高压直流电技术。该技术的广泛应用主要是受到晶闸管换流阀的普及影响，其在一定程度上也推动了我国电力系统的发展速度。

通过对全国各地区电力系统发展情况进行研究发现，有很多地区的发电系统都是晶闸管，而将电工电子技术应用其中，促使我国电力输电系统逐渐过渡到易控制、易操作的阶段。

另外，在电工电子技术的应用下，也使得高压直流电技术得到更为广泛的运用，不仅降低了电力系统输电环节直流转换变压器的使用，使得电力系统运行成本得到节约，同时也提升了电流转换设备的移动性，促使相关设备的使用灵活性更强。

3.2.2 静止无功补偿技术

在将电工电子技术应用到电力系统输电环节时，不仅应用了电工电子技术的高压直流电技术，同时也应用了静止无功补偿技术。

就我国电力系统发展情况而言，虽然该种技术还没有得到广泛普及，但是其已经在国外快速发展。相信随着现代科学技术的不断发展，该种技术也会在我国被广泛运用。在实际操作中，静止无功补偿技术的使用能够改变传统电气开关，使得晶闸管成为一种开关设备，不但能够促使相关设备得到快速且准确的控制，同时也能够大大提升电力系统的输电控制效果，确保电力系统输电环节正常运行。如图2所示，为低压无功补偿动态投切晶闸管开关。

3.2.3 变负荷发动机

在全球化能源危机背景下，节能已成为各领域提升自身竞争实力的关键途径。在此基础上，电力工程领域要想更好地发展，就需要对电力系统的运行模式进行创新，要对电工电子技术进行充分利用，将其应用到电力系统的输电环节，以此实现节能目标。

在电力企业为人们日常生活、生产提供需电能的同时，电力系统自身也是需要消耗能量的。因此，在电力系统实际运用中，不管是采用哪一种发电形式，都需要牵扯到自身能源与电能的转换问题。因此，也就需要利用电工电子技术中的变负荷发动机技术，从两个方卖弄对电能输送进行全面分析，具体表现如下：

（1）在降低其他能源消耗的同时，要确保能源可以最大限度地转化为电能；

（2）在电力系统发电的过程中，需要尽可能地降低电力系统自身损耗。

出于上述两方面的考虑，就需要相关人员能够在负荷方面对转动速度进行适当调整，要对变负荷发动机技术进行充分利用。

3.3 电工电子技术在电力系统配电环节的应用

在电力系统运行的过程中，不仅要经历发电和输电环节，还有配电环节。因此，在将电工电子技术应用到电力系统中时，还需要相关工作人员从配电环节出发，对其应用价值进行深入研究。

在电工电子技术的应用下，能够促使配电设备的电压及电流始终处于正常范围内，在其出现不稳定时，也能够通过该技术进行技术调整，从而确保用电设施正常工作，降低发生损伤的几率。另外，在电工电子技术的应用下，还能够实现对和谐波的全面、及时监控，进而确保电能可以得到供应。

3.4 电工电子技术在电力系统节能环节的应用

在将电工电子技术应用到电力系统的过程中，还应该注重其在节能环节的应用，需要通过该技术对无功损耗进行有效控制，促使电力设备的无功平衡得到有效维持，进而有效提升电力系统运行的效率以及节能效果。

4 电工电子技术与全新领域的融合技术

随着现代科学技术的不断发展，电工电子技术也在随之发生改变，其与全新领域的融合越来越密切，以此衍生出各类融合型技术，具体表现如下：

4.1 电工电子技术与能源领域的融合技术

目前，全球都在提倡“绿色、环保”能源。在此背景下，电工电子技术的改变也应该朝此方向出发，也就需要相关人员在进行技术研究的过程中，能够将电工电子技术与能源领域进行融合。

在不可再生能源不断减少的同时，太阳能等可再生资源被不断挖掘出来，而将电工电子技术与能源的有效相融，不但促使不可再生能源消耗问题得到有效解决，同时也推动了可再生资源的广泛利用。另外，关于电工电子技术与能源领域的融合技术，其实也已经有很多被研制出来，比如利用潮汐能发电、水力发电能，这些都是电工电子技术与能源领域的融合技术。

最后，近些年各大水电站的修建，以三峡水电站为主，其就是电工电子技术与能源领域融合后被有效运用的最佳证明；同时，很多地方都已经应用上了风能发电，这不仅是对当地资源的合理利用，同时也是解决当地居民生活问题的关键措施。

4.2 电工电子技术与驱动领域的融合技术

随着现代科学技术的不断发展，电工电子技术已经与各领域进行了融合，并形成了各类全新的融合技术，其中就包括驱动领域，尤其是交通驱动领域。

对于汽车而言，其动力主要源自石油。但是石油属于不可再生能源，目前我国石油储备量，以及挖掘量已经越来越少，要想节约石油资源，推动汽车行业稳步发展，就需要在对汽车驱动形式进行创新的过程中，将其朝可再生能源方面发展。

在上述背景下，电工电子技术被应用其中，不但促使石油资源得到科学运用，同时也加快了新能源汽车的研发进程。关于电工电子技术与驱动领域的融合技术，最佳体现就是我国所研制出的新能源汽车，其以电能为主要驱动能源，满足了可持续发展要求。另外，电工电子技术不仅在汽车驱动方面取得了一定成绩，同时在磁悬浮列车、电力火车研制中也取得了一定成效。

5 结束语

在电力系统应用的过程中，不管是发电环节、输电环节，还是配电环节，电工电子都在其中起到了关键性作用。在该技术的支持下，不仅能够促使电力系统负荷转动速度得到有效调整，同时也促使能源在转换为优质电能时的效率得到显著提升，进而促使发电设备的能源损耗大大降低。基于此，也就需要相关人员能够对电工电力技术熟练掌握和运用，通过优化电工电子技术，使得我国电力系统能够更稳定、安全、高效地运动，实现节约能源、提升效能的目标，推动我国电力工程更好发展。