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電力電子裝置在電力系統的應用論文
摘要：在社會(huì )經(jīng)濟帶動(dòng)科技發(fā)展的大背景下，電力系統得到了高速的發(fā)展機會(huì )，如今電力系統已經(jīng)滲透到各行各業(yè)。在電力系統良好發(fā)展的同時(shí)，電力電子裝置也在快速進(jìn)步，而將電子電力裝置運用到電力系統中，不僅是電力系統進(jìn)行可持續發(fā)展的保障，亦是電力系統向智能化轉型的關(guān)鍵因素。
關(guān)鍵詞：電力電子裝置；電力系統；應用
中圖分類(lèi)號：TM7文獻標識碼：A文章編號：1674-6708（2016）157-0142-02
電力系統在不斷地發(fā)展中已經(jīng)逐漸完善，而社會(huì )經(jīng)濟發(fā)展過(guò)快，其環(huán)境污染的加重、能源的嚴重短缺等致使電力系統的發(fā)展需要朝著(zhù)智能化以及可持續發(fā)展的方向進(jìn)行轉型。而電力系統中的電力電子裝置是其轉型的關(guān)鍵因素，本文通過(guò)對電力系統的發(fā)展現狀概述，并且詳細敘述電力電子裝置在電力系統的應用。
1電力系統的發(fā)展概述
近年來(lái)，我國電力系統得到了有力的發(fā)展，電力系統已經(jīng)滲透到各個(gè)領(lǐng)域，其作用是不可忽視的。電力系統的功能包括多個(gè)方面，比如電能的生產(chǎn)與消費，其亦是能源輸送、利用、配給的有效載體。經(jīng)濟的過(guò)快發(fā)展，資源的過(guò)度損耗致使環(huán)境惡化、能源極度短缺等，這也就需要我國的電力系統進(jìn)行有效的轉型即向著(zhù)智能化以及可持續發(fā)展的方向發(fā)展。在我國，電力系統的發(fā)展已經(jīng)獨具規模，而這就需要加大電網(wǎng)的穩定性。為了保證我國電網(wǎng)的穩定性，我國主要是將電力系統中的主干網(wǎng)絡(luò )與各地區的分支網(wǎng)絡(luò )以及微型電網(wǎng)相互配合，并且在各個(gè)階級的電網(wǎng)中加入分布式電源以及儲能裝置，并采取適宜的輸電方式，以及與相應的用電、配電裝置進(jìn)行配合，進(jìn)而提高我國電力系統的安全性、穩定性，以及保證供電質(zhì)量。再者，除了保證我國電力系統穩定性的轉變之外，還需要對電力電子裝置中的電子器件進(jìn)行有效的開(kāi)發(fā)以及完善，逐漸提升其智能化水平，只有這樣才能將電力電子裝置在電力系統中的優(yōu)勢進(jìn)行有效發(fā)揮。而在將電力電子裝置應用到電力系統中仍有許多亟需解決的問(wèn)題，比如在電力系統中用于多能源儲能電力系統中變換器的設計以及可再生資源發(fā)電中功率變流器的有效性研究。其大容量電力電子裝置的非線(xiàn)性信號的研究以及電力電子裝置數字控制器的標準化研究都需要工程人員在不斷地探索實(shí)踐中進(jìn)行探索、研究，讓電子電力裝置更加貼合電力系統的應用[1]。
2電力電子裝置在電力系統中的應用
2.1電力電子裝置在電力系統中的發(fā)電應用
靜止勵磁技術(shù)最常應用到大型發(fā)電機組中的發(fā)電環(huán)節，運用這樣的發(fā)電技術(shù)其調節速度較快，便于控制，最重要的是可以在一定程度上提高發(fā)電廠(chǎng)的運行性能以及效率。交流勵磁技術(shù)最常應用到水力發(fā)電組中的發(fā)電環(huán)節，在進(jìn)行發(fā)電時(shí)主要運用此技術(shù)進(jìn)行有效的調節水頭電壓以及觀(guān)察并且調節水流量的動(dòng)態(tài)變化，通過(guò)這樣的方式提高發(fā)電的品質(zhì)，提升發(fā)電效率。交流器主要應用在風(fēng)里發(fā)電中，采用風(fēng)力發(fā)電，風(fēng)能具有不穩定性，而交流器主要是將整流器以及逆變器進(jìn)行轉換，將風(fēng)能轉換成可利用的電能。而需要注意的是風(fēng)力發(fā)電中針對于風(fēng)電場(chǎng)中多段直流輸電系統中電壓源轉換流器還需要進(jìn)行有效的研究。除了風(fēng)里發(fā)電以及水力發(fā)電之外，其太陽(yáng)能的光伏發(fā)電亦是主要的發(fā)電方式，其主要是根據光伏列陣組建、匯流器、逆變器組濾波器和升壓變壓器構成，是有效的進(jìn)行大規模利用太陽(yáng)能發(fā)電的有效方案。而在大型光伏電站中，并網(wǎng)逆變器集群的運行與控制方法還需要進(jìn)行有效的研究，確保做大成都的有效發(fā)電�？梢�(jiàn)，再用自然界中的可再生資源進(jìn)行發(fā)電時(shí)，電子裝置的應用具有不可忽視的作用。
2.2電力電子裝置在電力系統中的電能儲存的應用
電力系統在進(jìn)行全方位的供電時(shí)，在某一段時(shí)間內供電需求非常大，其電力系統需要高峰負荷供電，而為了有效的環(huán)節這一段時(shí)間內的供電需求則需要進(jìn)行電能存儲。適時(shí)的采用電能存儲可以有效的保證電網(wǎng)的正常運行以及還可以保證電網(wǎng)的運行效率。電力系統過(guò)于龐大，其出現故障的節點(diǎn)較多，而電能存儲可以有效抑制故障的發(fā)生，而且還可以將供電的質(zhì)量提高。通常能到兆瓦級的電能存儲有3種：
1）可調速抽水儲能。在運用可調速抽水儲能的儲能電站，主要由四個(gè)部分組成即上水庫、下水褲、輸水裝置以及發(fā)電系統。
2）壓縮空氣儲能。在運用壓縮空氣儲能時(shí)大多數是在供電需求較少的時(shí)候，這個(gè)時(shí)候通過(guò)空氣壓縮裝置將多余的電能轉化成高壓空氣的形式，并進(jìn)行存儲。而在供電高峰期的時(shí)候可以將存儲的高壓空氣進(jìn)行釋放，并且通過(guò)相應的裝置轉化成電能進(jìn)行供電。
3）電池儲能。運用電池儲能是較為方便的，通常采用鋰離子電池、鈉硫電池以及全釩液流電池[2]。
2.3電力電子裝置在電力系統中的微型電網(wǎng)的應用
微型電網(wǎng)在整個(gè)電力電網(wǎng)系統具有重要的作用，特別體現在分布式電源的應用中。微型電網(wǎng)屬于小型配電系統，其系統內主要包括分布式電源、儲能裝置、功率裝換器等等裝置。而微型電網(wǎng)在進(jìn)行運行的時(shí)候就可以通過(guò)功率變化器進(jìn)而實(shí)現與外部電網(wǎng)并網(wǎng)運行。而這樣就避免了當外部電網(wǎng)有故障時(shí)，供電中斷的情況，因為這時(shí)微型電網(wǎng)可以及時(shí)供電，這樣切實(shí)保證了供電的穩定性以及安全性。另外，在區域內的微型電網(wǎng)在進(jìn)行運用的時(shí)候，可采用多變化器或者多接口變化器進(jìn)而實(shí)現分布式電源與儲能裝置的締結。而采用變化器裝置能增強電力系統的可再生利用率，有助于向智能化轉型，并且有效的增強了與電網(wǎng)相互作用的經(jīng)濟型。再者，將外部電源接入微型電網(wǎng)，這樣的作法可以在一定程度上充分利用分布式電源。另外在微型電網(wǎng)中對于多逆變器并聯(lián)以及電能質(zhì)量控制方法需要進(jìn)行有效的研究，使微型電網(wǎng)更加貼合分布式電源的利用。
2.4電力電子裝置在電力系統中的輸電環(huán)節的應用
在我國的電力系統中常用的有3種輸電方式，首先是分頻輸電。這種的輸電方式經(jīng)常運用于效率較低的發(fā)電系統中，比如風(fēng)力發(fā)電、水力發(fā)電。分頻輸電方式主要是運用較低的頻率進(jìn)行傳輸電能，這樣低頻的情況有力的縮短了交流線(xiàn)路之間的電氣距離進(jìn)而減少了電氣之間電壓、電流的相互干擾，有效的提高了輸電的效率。其次是直流輸電，直流輸電根究換流器的不同分為兩種即運用于晶閘管的換流器其為常規直流輸電，運用于全控期間的換流器其為柔性直流輸電。這二者相比中，其柔性直流輸電更加適應可再生資源的連接，并切可以在一定的獨立區域、城市供電網(wǎng)中進(jìn)行輸電。而為了柔性直流輸電更為有效其柔性交流輸電系統中潮流控制器和固態(tài)限流器還需要工程人員進(jìn)行有效的研究。最后為固態(tài)變壓器，固態(tài)變壓器的應用更為全面，它可以與電磁耦合電能變換技術(shù)相結合，可以對輸電線(xiàn)路中的電壓值、電流值、其幅度、相位等數據進(jìn)行有效的觀(guān)察與調節。除此之外，固態(tài)變壓器還可以對輸電線(xiàn)路進(jìn)行潮流控制，調節電能的質(zhì)量，這樣對于輸電線(xiàn)路的輸電穩定性有了更好地保障。
3結論
綜上所述，筆者先是對電力電子裝置在電力系統中的應用現狀進(jìn)行概述，并提出了相關(guān)亟待解決的問(wèn)題，并以電力電子裝置在電力系統中的應用為視角進(jìn)行了詳細的闡述。如今電力系統的發(fā)展急需向著(zhù)可再生資源以及智能化的方向轉型，而電力電子裝置的科學(xué)有效的利用將這樣的轉型變?yōu)榭赡堋?/p>
參考文獻
[1]張曉波，俞立梅.電力電子裝置在電力系統中的應用[J].科技向導，2014（33）：217.
[2]周平.電力電子裝置在電力系統中的應用研究[J].電子制作，2015（3）：214.
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