電工電子技術在電力中的應用探究

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摘要:電力系統中,電工電子技術的應用能夠有效滿足當前用戶對電力供應能力的需求。作為一項擁有較高綜合性、技術性的電子技術,電工電子技術對于促進電力系統能夠長久保持穩定性和安全性有著重要作用。本文將分別從電工電子技術在不同電力環節內的應用入手,具體包括發電環節、輸電環節、配電環節以及節能環節,就如何充分在該系統中充分發揮電工電子技術的優勢做簡要探討。

關鍵詞:電工電子技術;電力系統;應用研究

電力系統中有關電工電子技術應用的層面較為廣泛,如針對發電環節中的靜止勵磁、發電頻率以及能源轉換的應用;輸電環節中柔性交流輸電、高壓直流輸電等方面的應用;節能環節中對變動負荷電動機,以及提高有效功率等方面的應用。為此,要想有效確保電力系統能夠正常供應,滿足人們對電力的需求,就需要不斷加強其在上述層面的實際應用。

1發電環節

1.1靜止勵磁

在電力發電環節,對靜止勵磁實施有效控制,是電工電子相關技術應用的重點方向。如技術人員可通過變頻電源對電流頻率實施適度調整,確保該發電系統能夠保持在最大的發電功率,極大程度地提高了技術人員對整體系統的調控管理能力,除此以外,在火力資源進行發電的系統中,該技術也有著一定程度的應用。例如:技術人員可利用變頻調速裝置,有效處理該發電系統中效率低、能耗大等遺留性問題,從而為大幅度提高火力發電系統的發電效率提供了有利基礎。

1.2發電頻率

這里以水力發電系統為例,在水力發電模式中,影響該體系發電頻率的因素有很多,例如:地域內水流速度或者壓力等,都對水力發電體系有著根本影響,并且這些因素無法有效地被人為控制,因此,水力發電的頻率也無法長期保持穩定。但是頻率穩定是進行電力傳輸的基本要求,受這些因素的影響,水力發電體系的發展在很長一段時間都沒有得到突破。然而通過電工電子技術對水力發電過程中發電頻率的控制,完美解決了發電頻率無法有效控制的問題。此外,對于其他類型的發電系統,如在太陽能發電技術發展的過程中,電工電子相關技術在其高速發展的過程中,也起到了核心作用。

1.3能源轉換

與其他類型的資源相比,太陽能資源具有壓倒性優勢,并且隨著社會上太陽能發電技術的不斷完善,其對于緩解社會能源危機起到了關鍵作用。但是,對于該系統發電功率較大的狀況,如何切實將其內部的大功率資源轉變為可供人們使用的小功率電力資源,是當前太陽能發電技術研究的重點內容。基于此,技術人員通過電工電子技術的應用,不僅完美處理了太陽能發電系統中的難題,同時有效促進了大功率太陽能資源能夠以人們可利用的功率形式進行電能輸出,并進一步推動著太陽能資源向穩定、持續的方向發展。

2輸電環節

2.1柔性交流輸電

雖說柔性交流電技術起步較晚,但是到目前為止,短短數10年時間柔性交流電技術就已經被世界各國廣泛應用,并迅速成為當前電力輸送環節中的中堅力量。不過傳統的柔性交流技術因操作較為復雜,且應用面較為狹窄,因此,不能有效滿足當前時代電力輸送的要求。然而,技術人員通過在柔性交流輸電環節中結合電動電子技術,不僅極大程度地簡化了操作步驟,同時還有效增強了柔性交流輸電環節中,電流輸送的穩定性。

2.2高壓直流輸電

晶閘管換流閥是電工電子技術在輸電環節中的應用標志,隨著其在電力輸送環節中的深入應用,電力輸送體系也不斷地朝著高效率、高水平、易操作的方向發展。晶閘管換流閥的大規模應用,不僅有效取代了輸電環節中交直變壓器的應用,使得電力輸送成本得到了進一步的控制,同時還有效提高了電流轉換設備在高壓直流輸電環節中的移動性。

3配電環節

配電系統對于保障電力系統能夠穩定、高效運行有著極為關鍵的作用,而為了確保配電系統的安全和穩定,需要著重處理配電環節中的電能控制問題。在電能生產的過程中,必須在經過運輸以及配電等步驟之后,才能供用戶使用。在此環節中,很多因素都會導致其電壓、電流等發生改變,并且在實際生活中,用電設施都必須在一定的電壓范圍內才能正常工作,如果電力配送無法達到穩定,不僅會導致電電力資源的浪費,同時還會對用電設施造成損傷,從而給用戶帶來不必要的經濟損失。為此,技術人員憑借電工電子技術能夠有效地在配送環節中對電力的頻率、電壓等進行嚴格控制,且在其處于不穩定狀態時,能夠及時進行自我調節。

4節能環節

4.1變動負荷電動機

為進一步加強節約電能的效果,還需要不斷加強發電系統的節能效果。工作人員在利用發電系統進行發電時,無論是哪種發電系統,本身都會在發電過程中消耗一部分能量,只不過不同的發電系統所消耗的能量高低不同。為有效節省發電過程中的能源浪費,一方面,工作人員可通過在發電過程中,盡量減少其他形式能量的損耗,將系統中更多的能量能夠順利轉變為電能傳輸給用戶;另一方面,工作人員可通過盡量減少發電機本身所消耗的能量,來達到節省電能的目的。總體來講,無論是哪一方面,都需要不斷地提升發電機的性能或者有效調節發電系統中變動負荷電動機的工作頻率來實現節能的目的。目前,研究人員已經能夠憑借電工電子技術來有效控制變動負荷電動機的工作效率,同時這也推動著發電系統中變頻調速的應用不斷走向成熟,從而有效實現了發電過程中對能源的節省。

4.2提高有效功率,降低能源損耗

在電能使用階段,由配電廠所配送的電能除被用戶使用之外,還有一部分電能則損耗在配送環節中以及各類電器工作的過程中,這樣一來,除了會造成電能的浪費之外,還會對電能的質量造成一定程度的影響,為有效提高電能的利用率,降低無謂的電能消耗,就需要研究人員不斷提高其有效功率。電工電子技術能夠有效補償電能產生以及輸送過程中的無效功率,從而有效降低電能損耗,大幅度提高電能的實際利用率,并有效確保用戶能夠安全用電。

5結語

綜上所述,電力系統中,無論是在其發電環節,還是配電、輸電等環節,電工電技術都起到了不可或缺的重要作用,而為進一步提高電能的利用率,減少電能損耗,讓廣大用戶安全用電、放心用電,還需要研究人員不斷發展電工電子技術的基礎上,有效地將其應用到發電系統中,充分揮發其技術優勢,推動電力系統的不斷發展。

參考文獻

[1]劉江.電子裝置在電力系統中的應用研究[J].中國高新技術企業,2016(3):41-42.

[2]周威.我國電力電子技術應用系統的發展現狀[J].電子技術與軟件工程,2017(5):246.

作者:武文 單位:蘭州職業技術學院機電一體教研室