电子技术在电力系统中的应用

摘 要 当前我国电力系统不断发展完善，其中，电子技术发挥着关键性作用。电力系统中对于电子技术的广泛应用说明了电子技术的重要性，本文介绍了电子技术的内涵，说明了其在电力系统中发挥的作用，接着分析了电子技术在智能电网中的应用，最后从电力系统中的发电、输电、配电以及节能等多个重要环节分析电子技术在其中的具体应用。

【关键词】电子技术 电力系统 实践

1 电子技术

电力电子技术是电力系统中一种新兴技术，电力电子技术依托计算技术、现代控制技术、电路技术以及功率半导体器件，致力于探索电力的变化和高效应用目标。随着电力电子技术在电力系统中的应用不断推广，相应的电子设备也不断被研发出来，为电力系统的高效、健康发展奠定了一定的技术基础和支撑。

2 电力电子技术在电力系统中的应用优势

2.1 优化电能配制及使用

电力电子技术的第一大优势就是其能够实验对于电能的优化配置，在促进电能的高效利用方面也发挥着积极作用，将电子技术应用到电力系统中，还能够实现电能的节约和低碳发展目标，可谓是受益良多。

2.2 促进产业优化升级

现阶段，我国大多数地区的电力系统中都使用了电子技术和相关设备，所生产的电能一般需要运用电子技术加以处理再投入使用，相应的计算机接口也多采用机电设备，这对于传统行业的优化升级和产业转型起着一定的促进作用。

3 电子技术在智能电网中的应用

3.1 无功补偿与电压优化装置在智能电网中的应用

电网的安全性至关重要，智能电网力求做到根据用户需求、系统的变换和线路环境等多种要素的变换而实时改变，保障电力供应的有效运行。无功补偿和电压优化装置是电力系统中的重要组成部分，它能够及时、有效地改善电网的数据传输、电力调配和电力损耗，极大地降低故障发生的概率，从而使供电能够高效、有序地运行。

另外，此种优化装置能够进行形式上的自主创新，能够进一步满足智能电网对于高效供应的环境的需求。对于我国当前较为落后的供电环境和电网架构，加大、加快改进电网系统改造，提升供电稳定性势在必行。随着供电线路的深入，所面临的供电环境存在着千差万别的变化，供电装置、供电线路和供电管理人员都需要进行一次完全提升。

对于电力系统中使用的不可再生能源，需要极大地开发可再生资源，有效利用、调用和控制能源，促进可再生资源在电网中稳定运行。利用无功补偿和电压优化装置使电力电子技术在智能电网中进一步发展。当前电力设备的经济性还有待完善，通过电子技术的革新来带动经济效益的提升。总之，无功补偿和电压优化使电力设施在质量上得到了保障。

3.2 电抗器在智能电网中的应用

超高压并联电抗器能够较为明显地改善电路的功率损耗情况，主要可以分为几点：降低空载和负荷线路的电容效应，降低过大电压消耗；较为明显地均衡化线路传输过程中电压分布；使传输过程中功率损耗尽可能达到平衡的状态，防止无功功率的不合理流动，从而降低线路上电能的损耗；在与其他机组并行传输时能够稳定机组电压，保证并行机组的高效运行；防止在机组在同步传输时出现磁频共振的现象。

4 电子技术在发电、输电、配电以及节能中的应用

4.1 电子技术在发电中的应用

发电机组对于整个电力系统的发电而言起着关键性作用，而电子技术应用于发电环节就是通过改变发电机组设备在开机状态下的性能实现改善发电过程中的有效控制。

4.1.1 大型发动机的静止励磁控制

电子技术能够实现大型发动机的静止励磁控制效应，实现发动机的高效运行目标。

4.1.2 变速恒频励磁

当前，风力发电和水力发电是最主要的两种发电模式，同样的配备风力发电机和水力发电机，风力发电机的发电功率受到风速的影响较大，而水力发电则受到水流的压力和水量大小影响，而电子技术在风力发电和水力发电中的应用能够随时改变发电机的自励磁电流频率，保证发电机输出频率的稳定，实现最大有效输出功率，从而不断提升发电机的发电效率。

4.1.3 风机中水泵调频调速

在使用电子技术服务于发电之前，很多发电厂的风机水泵实际的工作效率比较低，这样不仅会造成能源的浪费，也不利于发电厂的工作效率和直接经济效益的提升，利用電子技术后，可以通过高压变压器来调节风机水泵的频率和运行速度，大大提升风机水泵的工作效率。

4.1.4 太阳能发电控制

随着地球一次性资源能源的不断减少，太阳能作为清洁能源得到越来越广泛的利用，利用太阳能资源进行发电不仅环保，且成本更低。而将电子技术应用于太阳能发电中，就是通过逆变器将直流电转化为交流电，实现高效的发电目标。

4.2 电子技术在输电中的应用

4.2.1 柔性交流输电

柔性交流输电系统（FACTS ）可以创造性地解决一些对电网传播要求最苛刻的问题，这些新的分布式解决方案有巨大的潜力，能够帮助纠正像局部电压暂降，功率因数波动和闪烁等问题。

4.2.2 高压直流输电

直流输电技术应用于电力系统始于20世纪九十年代，随着电子科学技术的不断发展，最新的高压直流输电技术已经不再局限于在输电过程中使用换流变压器，而更多的是使用可关变压器。此外，利用高压直流输电技术也不仅仅局限于使用脉宽调制技术，对于那些输电距离相对短的输电目标，中型直流输电更受欢迎。

4.3 电子技术在配电环境的应用

现阶段，我国电力行业重点的配电环节发展目标是要提高供电的稳定性，不断提升电力质量。电子技术在配电环节应用更多的是强调其对于电力用户的技术支持。电力用户通过使用电子技术，对交流输出电系统进行完善，不断实现电力供应的定性和电能质量，实现高效用电目标。

4.4 电子技术在节能方面的应用

近几年，随着可持续发展理念的逐步落实，中国节能环保事业风生水起，引起了全社会的广泛关注。电子行业作为传统的高能耗、高污染的行业之一，有责任通过技术研究改变以往粗放型的发展模式，为环保事业的发展贡献一份力量，电力电子技术在目前的能源背景下，扮演着开源和节流两个方面的角色。电子技术的研究是发展节能环保事业的重要手段，显然，电子产品的技术含量越高，节能环保效果就越好，对于节能环保事业的发展就越有益。虽然电子行业属于传统行业，历经了多年发展，但是过去的发展模式相对粗放，尊崇“以量取胜”，甚至出现了低价竞争的局面，不利于行业的可持续发展，对节能环保事业的发展造成了负面影响。现在，行业变革正在进行，所有从业者都应该认识到肩上所担负的重要责任，加强技术研究，推进电子行业以及节能环保事业的共同发展。

5 结论

随着分布式发电、储能和可控负荷的规模化发展，大量电力电子装置也随之引入电网，对电网安全可靠运行提出了新的挑战，电力电子技术及装置在即插即用、微电网、能源互联网、自主电力系统等技术发展中将发挥重要作用，如何有效组织电力电子装置的高效运行、支撑能量流与信息流的高度融合、实现分布式发电与集中式发电的有效整合并最终实现清洁能源消纳是当前关注的重点之一。

参考文献

[1]“电力系统中的电力电子技术”专辑征文启事[J].电力电子技术，2015，49（09）：12.

[2]彭情，潘元忠，谭文.电力电子技术在电力系统及智能电网发展中的地位与作用[J/OL].轻工科技，2015，31（03）：42-43.

[3]彭情，韦穗林，潘元忠，谭文.电力电子技术在电力系统及智能电网发展中的地位与作用[J].广西电业，2015（Z1）：100-101.

[4]韩民晓.电力系统的柔性化技术——电力电子技术在电力系统中的应用[J].高科技与产业化，2009（04）：93-96.

作者简介

邢敖（2001-），男，现为天津市宝坻区第一中学学生。研究方向关于电气自动化方面。

作者单位

天津市宝坻区第一中学 河北省天津市 075000endprint