電工電子技術(shù)在電力中的應(yīng)用探究

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摘要:電力系統(tǒng)中,電工電子技術(shù)的應(yīng)用能夠有效滿足當(dāng)前用戶對(duì)電力供應(yīng)能力的需求。作為一項(xiàng)擁有較高綜合性、技術(shù)性的電子技術(shù),電工電子技術(shù)對(duì)于促進(jìn)電力系統(tǒng)能夠長(zhǎng)久保持穩(wěn)定性和安全性有著重要作用。本文將分別從電工電子技術(shù)在不同電力環(huán)節(jié)內(nèi)的應(yīng)用入手,具體包括發(fā)電環(huán)節(jié)、輸電環(huán)節(jié)、配電環(huán)節(jié)以及節(jié)能環(huán)節(jié),就如何充分在該系統(tǒng)中充分發(fā)揮電工電子技術(shù)的優(yōu)勢(shì)做簡(jiǎn)要探討。

關(guān)鍵詞:電工電子技術(shù);電力系統(tǒng);應(yīng)用研究

電力系統(tǒng)中有關(guān)電工電子技術(shù)應(yīng)用的層面較為廣泛,如針對(duì)發(fā)電環(huán)節(jié)中的靜止勵(lì)磁、發(fā)電頻率以及能源轉(zhuǎn)換的應(yīng)用;輸電環(huán)節(jié)中柔性交流輸電、高壓直流輸電等方面的應(yīng)用;節(jié)能環(huán)節(jié)中對(duì)變動(dòng)負(fù)荷電動(dòng)機(jī),以及提高有效功率等方面的應(yīng)用。為此,要想有效確保電力系統(tǒng)能夠正常供應(yīng),滿足人們對(duì)電力的需求,就需要不斷加強(qiáng)其在上述層面的實(shí)際應(yīng)用。

1發(fā)電環(huán)節(jié)

1.1靜止勵(lì)磁

在電力發(fā)電環(huán)節(jié),對(duì)靜止勵(lì)磁實(shí)施有效控制,是電工電子相關(guān)技術(shù)應(yīng)用的重點(diǎn)方向。如技術(shù)人員可通過變頻電源對(duì)電流頻率實(shí)施適度調(diào)整,確保該發(fā)電系統(tǒng)能夠保持在最大的發(fā)電功率,極大程度地提高了技術(shù)人員對(duì)整體系統(tǒng)的調(diào)控管理能力,除此以外,在火力資源進(jìn)行發(fā)電的系統(tǒng)中,該技術(shù)也有著一定程度的應(yīng)用。例如:技術(shù)人員可利用變頻調(diào)速裝置,有效處理該發(fā)電系統(tǒng)中效率低、能耗大等遺留性問題,從而為大幅度提高火力發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率提供了有利基礎(chǔ)。

1.2發(fā)電頻率

這里以水力發(fā)電系統(tǒng)為例,在水力發(fā)電模式中,影響該體系發(fā)電頻率的因素有很多,例如:地域內(nèi)水流速度或者壓力等,都對(duì)水力發(fā)電體系有著根本影響,并且這些因素?zé)o法有效地被人為控制,因此,水力發(fā)電的頻率也無法長(zhǎng)期保持穩(wěn)定。但是頻率穩(wěn)定是進(jìn)行電力傳輸?shù)幕疽?受這些因素的影響,水力發(fā)電體系的發(fā)展在很長(zhǎng)一段時(shí)間都沒有得到突破。然而通過電工電子技術(shù)對(duì)水力發(fā)電過程中發(fā)電頻率的控制,完美解決了發(fā)電頻率無法有效控制的問題。此外,對(duì)于其他類型的發(fā)電系統(tǒng),如在太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)發(fā)展的過程中,電工電子相關(guān)技術(shù)在其高速發(fā)展的過程中,也起到了核心作用。

1.3能源轉(zhuǎn)換

與其他類型的資源相比,太陽(yáng)能資源具有壓倒性優(yōu)勢(shì),并且隨著社會(huì)上太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)的不斷完善,其對(duì)于緩解社會(huì)能源危機(jī)起到了關(guān)鍵作用。但是,對(duì)于該系統(tǒng)發(fā)電功率較大的狀況,如何切實(shí)將其內(nèi)部的大功率資源轉(zhuǎn)變?yōu)榭晒┤藗兪褂玫男」β孰娏Y源,是當(dāng)前太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)研究的重點(diǎn)內(nèi)容?；诖?技術(shù)人員通過電工電子技術(shù)的應(yīng)用,不僅完美處理了太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中的難題,同時(shí)有效促進(jìn)了大功率太陽(yáng)能資源能夠以人們可利用的功率形式進(jìn)行電能輸出,并進(jìn)一步推動(dòng)著太陽(yáng)能資源向穩(wěn)定、持續(xù)的方向發(fā)展。

2輸電環(huán)節(jié)

2.1柔性交流輸電

雖說柔性交流電技術(shù)起步較晚,但是到目前為止,短短數(shù)10年時(shí)間柔性交流電技術(shù)就已經(jīng)被世界各國(guó)廣泛應(yīng)用,并迅速成為當(dāng)前電力輸送環(huán)節(jié)中的中堅(jiān)力量。不過傳統(tǒng)的柔性交流技術(shù)因操作較為復(fù)雜,且應(yīng)用面較為狹窄,因此,不能有效滿足當(dāng)前時(shí)代電力輸送的要求。然而,技術(shù)人員通過在柔性交流輸電環(huán)節(jié)中結(jié)合電動(dòng)電子技術(shù),不僅極大程度地簡(jiǎn)化了操作步驟,同時(shí)還有效增強(qiáng)了柔性交流輸電環(huán)節(jié)中,電流輸送的穩(wěn)定性。

2.2高壓直流輸電

晶閘管換流閥是電工電子技術(shù)在輸電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用標(biāo)志,隨著其在電力輸送環(huán)節(jié)中的深入應(yīng)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(fā)展。晶閘管換流閥的大規(guī)模應(yīng)用,不僅有效取代了輸電環(huán)節(jié)中交直變壓器的應(yīng)用,使得電力輸送成本得到了進(jìn)一步的控制,同時(shí)還有效提高了電流轉(zhuǎn)換設(shè)備在高壓直流輸電環(huán)節(jié)中的移動(dòng)性。

3配電環(huán)節(jié)

配電系統(tǒng)對(duì)于保障電力系統(tǒng)能夠穩(wěn)定、高效運(yùn)行有著極為關(guān)鍵的作用,而為了確保配電系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定,需要著重處理配電環(huán)節(jié)中的電能控制問題。在電能生產(chǎn)的過程中,必須在經(jīng)過運(yùn)輸以及配電等步驟之后,才能供用戶使用。在此環(huán)節(jié)中,很多因素都會(huì)導(dǎo)致其電壓、電流等發(fā)生改變,并且在實(shí)際生活中,用電設(shè)施都必須在一定的電壓范圍內(nèi)才能正常工作,如果電力配送無法達(dá)到穩(wěn)定,不僅會(huì)導(dǎo)致電電力資源的浪費(fèi),同時(shí)還會(huì)對(duì)用電設(shè)施造成損傷,從而給用戶帶來不必要的經(jīng)濟(jì)損失。為此,技術(shù)人員憑借電工電子技術(shù)能夠有效地在配送環(huán)節(jié)中對(duì)電力的頻率、電壓等進(jìn)行嚴(yán)格控制,且在其處于不穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),能夠及時(shí)進(jìn)行自我調(diào)節(jié)。

4節(jié)能環(huán)節(jié)

4.1變動(dòng)負(fù)荷電動(dòng)機(jī)

為進(jìn)一步加強(qiáng)節(jié)約電能的效果,還需要不斷加強(qiáng)發(fā)電系統(tǒng)的節(jié)能效果。工作人員在利用發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)電時(shí),無論是哪種發(fā)電系統(tǒng),本身都會(huì)在發(fā)電過程中消耗一部分能量,只不過不同的發(fā)電系統(tǒng)所消耗的能量高低不同。為有效節(jié)省發(fā)電過程中的能源浪費(fèi),一方面,工作人員可通過在發(fā)電過程中,盡量減少其他形式能量的損耗,將系統(tǒng)中更多的能量能夠順利轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔軅鬏斀o用戶;另一方面,工作人員可通過盡量減少發(fā)電機(jī)本身所消耗的能量,來達(dá)到節(jié)省電能的目的?？傮w來講,無論是哪一方面,都需要不斷地提升發(fā)電機(jī)的性能或者有效調(diào)節(jié)發(fā)電系統(tǒng)中變動(dòng)負(fù)荷電動(dòng)機(jī)的工作頻率來實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。目前,研究人員已經(jīng)能夠憑借電工電子技術(shù)來有效控制變動(dòng)負(fù)荷電動(dòng)機(jī)的工作效率,同時(shí)這也推動(dòng)著發(fā)電系統(tǒng)中變頻調(diào)速的應(yīng)用不斷走向成熟,從而有效實(shí)現(xiàn)了發(fā)電過程中對(duì)能源的節(jié)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(huán)節(jié)中以及各類電器工作的過程中,這樣一來,除了會(huì)造成電能的浪費(fèi)之外,還會(huì)對(duì)電能的質(zhì)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(shù)能夠有效補(bǔ)償電能產(chǎn)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(shí)際利用率,并有效確保用戶能夠安全用電。

5結(jié)語(yǔ)

綜上所述,電力系統(tǒng)中,無論是在其發(fā)電環(huán)節(jié),還是配電、輸電等環(huán)節(jié),電工電技術(shù)都起到了不可或缺的重要作用,而為進(jìn)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(fā)展電工電子技術(shù)的基礎(chǔ)上,有效地將其應(yīng)用到發(fā)電系統(tǒng)中,充分揮發(fā)其技術(shù)優(yōu)勢(shì),推動(dòng)電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展。

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作者:武文 單位:蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電一體教研室