电子电工技术在电力系统的应用探析

电子电工技术不断发展的同时,对于电子电工器件的控制技术也变得越来越复杂化.在传统功率电子技术中,一般是通过模拟信号对于电路控制部分进行设计与工作的,对于整个系统的控制是离散的、反应较慢.而后发展到通过微处理器控制系统,但是微处理器具有一定的速度局限性.文章分析了由于计算机技术的高速进步,对电子电工器件在电力系统中应用起到了积极推进的作用,电子电工技术在电力系统的应用研究取得了非常可喜的成就.

【关 键 词】电子电工自动控制电力系统无功补偿探讨

1前言

从发电厂向用户输送电能,需要通过发电、输电、变电以及配电等多个环节,而通过这些环节时,电流会产生有功与无功的损耗.高压直流输电是一个以功率半导体器件、电路技术、计算机技术、现代控制技术为支撑的技术平台,通过电子电工技术的应用可以有效的节约能源、适应新能源的开发.近几十年的发展,使得许多传统行业设备都发生了翻天覆地的改变,新能源、能量控制产品都在电力系统内得到了非常广泛的应用.文章对于电子电工技术在电力系统中的各个环节的应用进行分析.

2电子电工技术的应用状况

高压直流输电技术对于超大容量以及超远距离的电能输送来说是非常经济的方式,和交流输送电能相比具有损耗小、造价低等优点.在许多超高压直流输电技术中,电子电工技术提供了高速、可靠和先进的开关技术,从而广泛的应用电子电工技术中最具有前瞻性的脉宽调制技术.在我国国内具有代表性的技术是FACTS和变频调速C,其中FACTS已到了技术研发生产阶段,而C已在实际中应用.C技术大有取代传统的直流变频技术之势.在电力系统中,变频调速技术得到广泛的应用,但仍有进一步发展空间.

3电子电工技术在电力系统的具体应用

近年来新技术的应用、新材料以及结构器件的更新都使得电工电子技术得到飞速发展,随着计算机技术不断进步,电工电子技术作为现代控制技术在生产生活中得到广泛应用,在各行各业中都得到广泛应用.电工电子技术的支撑理论、技术在于现代控制技术、计算机技术以及电路技术等,电力系统经过多年的理论与实践研究,开发新能源以及控制电能质量上都有了很大的提高,远程抄表等设备中都有着广泛的应用,作为最成功的大功率电力电子技术,直流输电是一种较为成功的电力电子技术自动控制方法.

3.1电子电工技术自动控制的具体应用

电力系统有自动稳定、自动电压、自动发电三大控制系统.由于电工电子技术中的大功率开关管、功率管的使用,单片机以及DSP等微处理器的应用不断深入,特别是无功补偿技术的开发,包括无功补偿中的一些新技术、补偿控制器、补偿电容的接线方式、并联电容的投切开关,让电力系统的自动控制系统变得更加完善.同时由于电子电工器件的功率和体积越来越小,反应速度越来越快,对电力系统中的无功补偿的速度也会越来越快,对电力系统的自动控制的反应也将越来越快.

3.2在发电环节中的应用

许多设备都与电力系统的发电环节有着密切联系,因此这些设备的运行状态如何进行改变将是非常关键的,电力电子技术由此更加重要.作为一种非线性控制理论,可控硅静止励磁是一种较为先进的理念,通过全数字化微机控制技术可以改善产品在各个环节的稳定性与效益,具有非常明显的优势.主要分为主电路和调节电路两大部分,在调节电路中一般由采样,比较,放大,触发四部分组成.采样部分将发电机的输出电压进行整流,通过采电压或电流方式得到发电机的实际输出电压.比较部分多利用各种放大器进行,将测量电压与基准电压进行比对,输出控制信号.控制信号通过放大,送到触发电路,改变发电机的输出电压.在整个过程中,大量采用了电工电子器件,如放大器,整流电路,滤波电路等.同时由于这种励磁结构较为简单,可靠性较强、成本也相对较低,在当前世界中的各大电力系统中都得到广泛的应用,对于励磁机这个中间环节加以省去,可以使其拥有更加快速的调节特性,这种控制规律的方法更加先进,更能突显其效果.

水力发电的有效功率取决于水头压力以及流量,水头的变化幅度对于抽水蓄能机也有着非常大的影响,风力发电的有效功率同样取决于风速的高低,并且风车所能捕捉的最大风能的转速也会随着风速的变化而发生剧烈的变化.因此转子励磁电流的频率进行调整会使得机组进行变速运动,而且进一步导致输出频率恒定的效果,可以使得整个系统获得最佳效益,这项应用的核心技术在于自动控制系统.

3.3在输电环节的应用

电力电子器件在高压输电系统中的应用带来了革命性的改变,电力网的运行从此更加稳定安全,有效的提升与改善了电力网的性质,远距离输电由于直流输电的应用而产生了很多方面的改变,轻型直流输电技术使得输电容量不断增大,并且其具有较为灵活的控制调节性能,自从晶闸管换流器诞生起,逐渐成为其正式应用于直流输电的里程碑.

3.4在节能环节的应用

如果要想达到节能的效果,就必须从电动机以及变负电荷电动机的调速技术等环节入手,将两者紧密结合起来,才能更加有效的进行节能,当前挡风板通常采用调速控制进行替代,对于风流以及水流的流量控制往往是通过节流阀来进行的,这种控制方式的优点在于精确度高、范围广,并且效益好,在调速过程中可以实现连续作业,且损耗较低.

4结语

作为电力电子技术应用非常广泛的一个领域,电力系统的稳定性与效益性需要不断的加深技术应用,提高运行投入,改善整个经济运行环境,进而使得电力系统可以得到更大的效益.文章将对电力系统的发展情况进行探讨,对于电力系统三大自动控制系统进行了分析,对电工电子在电力系统自动控制系统所起的作用进行了分析,希望对于电力电子技术自动控制的应用有所增益.