電力系統中電工電子技術的運用

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摘要：電工電子技術是傳統電工技術與計算機技術結合的產物，在現階段的電力系統建設和運行中有重要應用。對電工電子技術特點及作用進行分析，進而探討電工電子技術在電力系統中的具體應用，包括在發電環節、輸電環節和配電環節的應用措施等。

關鍵詞：電力系統；電工電子技術；應用措施；發電環節

電工電子技術作為電力工程的核心技術之一，在電力系統中的應用無處不在。隨著計算機技術的快速發展，以及電工技術與電子技術的深度融合，電工電子技術的作用也越來越顯著。對電工電子技術在電力系統中的應用進行研究，有利于促進電力系統優化，提升系統運行質量。

1電工電子技術的應用特點及作用

1.1電工電子技術的特點

電工電子技術是在計算機技術基礎上對傳統電工技術作出的創新，綜合了計算機自動化控制等方面的優勢。電工電子技術在電力系統中的應用，主要具備以下幾方面特點：①集成化。電工電子技術的應用是依靠多種類型的單元器件實現的，隨著計算機技術的發展，逐漸表現出全控型器件特點。在電工電子技術的應用下，可以實現對以往單一功能的電氣元器件進行集成化設計，而且體量輕，方便安裝和使用，具有更高的運行效率；②高頻化。在實現集成化的基礎上，電氣器件功能性能得到明顯提升，為進一步提高電氣器件工作效率，許多高頻化器件得到了應用。高頻晶體管器件的工作頻率可以達到上千赫茲，在其工作過程中，需要采取相應的變換器件，減少導通管和開關損耗，保證器件正常運行；③全控化。這是電工電子技術的一個突出特點，也是其取代傳動電工技術的關鍵。無論傳統相電路器件如何復雜，都可以采用新型電工電子器件進行替代，并簡化電路設計，實現全控化功能[1]。

1.2電工電子技術的作用

電工電子技術繼承傳統電工技術優點，并融入先進的計算機技術，在功能作用上得到明顯完善。電工電子技術的應用首先要保證電力系統正常運行，對電能資源進行整合，并減少不必要的電能消耗，優化供電質量。目前電工電子技術已經具備了一定的智能化水平，通過與微電子技術融合發展，推動二次電力系統的革新發展。應用電工電子技術的電力系統機電一體化水平越來越高，可以實現對各種電力信息的快速采集、傳輸、處理，進而開展電力系統運行監測和控制等工作。通過將電力系統與計算機網絡連接起來，利用計算機軟硬件系統進行可視化操作，可以有效提升電力系統的運行維護效率。此外，電工電子技術的應用，也主導著電力系統工頻技術的發展方向，在設備微型化、系統高頻化的發展過程中，電力系統建設成本將得到進一步下降，而且系統運行穩定性可以得到明顯提升。因此，電工電子技術在電力系統中發揮著重要作用，是電力系統優化改進過程中不可缺少的重要技術手段[2]。

2電工電子技術在電力系統中的具體應用措施

2.1發電環節的應用措施

電工電子技術在電力系統的各個環節都有重要應用，在發電環節，電工電子技術的應用可以提升發電設備的運行效率，減少發電設備的能源消耗，幫助發電廠實現節能目標。電工電子技術在發電環節的應用主要體現在變頻調速技術、靜止勵磁技術的應用等，比如在火力發電生產過程中，風機水泵的運行能耗非常大，在火電設備總能耗中占比能夠達到65%左右。再機上設備日常損耗，風機水泵已經成為阻礙火力發電節能化發展的一個重要因素。在此方面，變頻調速技術的應用可以有效解決風機水泵高能耗問題，通過對風機水泵速率進行動態調節，滿足系統實際負荷需求，減少不必要的能源消耗。采用變頻調速技術對其進行改造后的風機水泵，運行能耗能夠下降35%左右，節能效果非常顯著，而且也可以改變風機水泵高負荷的運行狀態，減少設備損耗[3]。靜止勵磁技術是一種非線性控制技術，其理念先進，配合全數字化計算機控制技術的應用，提高發電廠效益。目前，國內許多大型發電廠已經采用靜止勵磁技術對發電機組進行了改造，相比于傳統勵磁功能，靜止勵磁技術能夠明顯提升發電機組運行效率。另一方面，電工電子技術的應用與新能源發電技術的發展也有密切聯系。太陽能發電是目前較為成熟的新能源發電技術，其核心器件是電流轉換器。在電流轉換器設計和制造過程中，主要依靠電工電子技術，對大規模集成電路進行轉換，實現太陽能向電能的轉換及存儲。此外，在風力發電、水利發電生產過程中，電工電子技術也有重要應用，比如利用變速恒頻勵磁技術改變水流量和壓力，提升發電機工作效率等。在未來的電力系統發展過程中，新能源發電所占的比重會逐漸增加，電工電子技術也將發揮出更重要的作用。

2.2輸電環節的應用措施

輸電環節是整個電力系統中最為重要的一個環節，直接關系著電力系統工作效率和能耗水平。電工電子技術的應用對于提高輸電環節系統工作效率、降低無功損耗都有重要作用。特別是在長距離直流輸電過程中，電工電子技術的應用，可以為其輸電安全性、穩定性提供保障。直流輸電技術操作較為簡單，在大規模輸電過程中，不會出現無功損耗問題，而且適用于多種環境，即使地理條件較為復雜，也可以保證輸電過程的穩定性。目前，晶閘管、交流閥、變換器等都在高壓直流輸電中得到了應用，可有效提升輸電設備自身轉化能力。此外，電工電子技術在柔性交流輸電過程中也有重要應用，通過將機械控制技術與計算機控制技術結合起來，保證電力輸出的穩定性，減少不必要的損失。在電工電子技術的快速發展下，市場上的設備和器件也逐漸成熟，可以利用電工電子設備取代傳統電氣開關等設備，強化輸電系統控制能力，對輸電系統加以完善。通過降低輸電環節的電能損失，也可以幫助電力企業挽回大量的成本損失，從而提升電力企業的經營效益。

2.3配電環節的應用措施

配電環節是整個電力系統的末端環節，也是最為復雜的一個環節。配電系統與用戶的電力設備直接相連，電力設備類型眾多，連接方式也有所不同，再加上運行操作方面的影響，可能影響系統運行穩定性。如果配電系統出現故障，會導致大范圍停電，而且容易對用戶的電力設備造成損壞，引發火災和保障等嚴重后果。因此，配電系統的運行安全性和穩定性必須得到保障。在此方面，電工電子技術也發揮著重要作用，通過對電能質量進行控制，抑制系統波動和諧波危害，避免對配電系統的正常運行產生影響。電工電子技術的應用主要可以對系統頻率和電壓等級進行控制，并根據電力系統的運行狀態，及時對配電系統作出調節，確保其各項運行參數在合理范圍以內。此外，在配電系統運行過程中，也會受外界影響因素的干擾，可以通過采用電工電子技術，對環境運行參數進行監測。在電工電子設備的運行過程中，可以采用計算機系統采集運行參數，記錄運行過程。根據系統的整體運行狀況，對負荷及配網結構等進行調整。在此情況下，能夠實現對配電系統的有效優化，提高供電可靠性。

3結束語

綜上所述，電力系統中電工電子技術的應用突破了傳統電工技術手段的局限性，使電力系統運行效率、運行穩定性得到進一步提升。通過對電工電子技術在電力系統各個環節中的應用進行分析，可以為相關電力工程提供參考，優先選擇電工電子技術設備，優化系統結構，實現節能增效目標。

參考文獻：

［1］王紅斌.電工電子技術在電力系統中的應用［J］.電子技術與軟件工程，2018（10）：218-219.

［2］劉海艷.電工電子技術在電力系統的應用與探究［J］.內燃機與配件，2017（21）：122-123.

［3］錢少偉.電力系統中電工電子技術的特點與應用［J］.現代工業經濟和信息化，2017（9）：48-49.

作者：宋慧姝 單位：山東科技大學