论述电力系统之自动化应用

2011-08-15天津市大港油田电力公司张洪星

电子世界 2011年11期

天津市大港油田电力公司刘茜张洪星

1.前言

近几年来，电力电子技术的快速发展取得了较多的研究成果，而计算机技术在电力电子技术领域的广泛应用，使电力电子技术越来越经济，并且可行性也越来越好。电力电子系统以及设备不断的投入使用，在很大程度上增强了电力电子系统的稳定性，产生的巨大的经济效益也是显而易见的，因此，我国科学技术工作者更加的重视电力电子技术的研究和应用，由此具有多种功能的元器件也相继产生，为电力电子技术的不断发展创造了优越的先决条件。

2.电力电子技术在电力系统中的作用

2.1 电能的利用更加的合理化

应用电力电子技术将电能进行技术方面的改进，电能的利用以高效节约的崭新面貌向合理化的方向不断发展，同时响应了我国能源储备的可持续发展的要求，所以，国家科技部门将电力电子技术的应用及推广纳入了科学技术的重要战略措施当中，最大限度的节约能源，以有助于实现可持续发展的宏远目标，持续不断的将新型节能设备推广开来。

2.2 电子技术更加的智能化

电力电子技术的研究及应用，极大地促进了功率和信息处理的统一结合，使得电力电子技术和微电子技术不断的相互渗透及融合，这就必然引发了电力电子技术的全面地改革创新，并使第二次电子革命的产生成为了可能。

2.3 促进了新兴产业机电一体化的发展

根据电力电子科学技术人员的研究发现，如果应用电力电子技术对电能进行相关处理之后再将电能投入使用，特别是将计算机与机电设备两者间的接口运用到机电设备当中，便会有助于新兴及传统产业对微电子技术的采用，为产业的发展提供了可靠的技术支持。

3.电力电子技术在电力系统中的应用

3.1 电子电力技术在发电方面的应用

电力系统的发电部分与发电机的许多设备都有着密切的联系，而电力电子技术在发电环节应用的主要目的就是最大程度地改善发电设备在运行过程中的性能。

世界各种大型的电力系统中普遍采用的静止励磁应用的是晶闸管整流自并励的方法，这种方法不仅构造较为简单、价格低廉，而且其可靠性也非常高。与传统的电力系统相比，现代电力系统将励磁机从发电的中间环节当中略去，这就使其具备特有的快速调节性能，为控制系统创造了有利条件。

风力发电的实际功率和风力速度的立方成正比关系，风车获得的最大风能的转动速度随着风力速度的变化而变化。在水力发电当中，水头的流量以及水头的压力决定了水力发电的实际功率，当水头的压力和流量产生较大变化时，机组的转动速度便会随着水头的变化而发生改变。在发电过程中，为了得到最佳实际功率，可以使机组变速工作，通过对转子励磁电流频率的调整，使其频率与转速相互叠加，之后保持输出频率不变。这项技术的核心内容就是变频电源的应用。

发电厂的风机水泵在总耗电量当中占着很大的比例，而且风机水泵的运行效率普遍较低。应用高压变频器或者低压变频器，使风机水泵自动进行变频调节速度，能够有效地达到节约能源的目的。近些年来，低压变频技术已经广泛的应用到了各个生产厂家的生产工作当中。

3.2 电力电子技术在输电环节的应用

3.2.1 轻型直流输电及直流输电方面

直流输电不仅控制灵活、输电量容量较大，而且稳定性较好，所以在远距离输电和不同频率的联网等方面广泛运用到了直流发电技术，高压直流输电在此方面拥有着较为独特的优势。在上个世纪，电力电子技术就已经研究并制造成功了晶闸管换流器，并应运到了直流输电当中，晶闸管换流器的问世标志着直流输电正式与电力电子技术相结合。迄今为止，世界上绝大多数的直流输电工程普遍应用的都是晶闸管换流器。

3.2.2 柔性交流输电技术方面

在上世纪八十年代就已经出现了柔性交流输电技术的概念，柔性交流输电技术与和现代控制技术及电力电子技术相统一，能够迅速的对交流输电系统的相位、阻抗及电压进行调节，而且可以灵活的对交流输电功率就行合理地控制，大大地增强了电力输电系统的稳定性。柔性交流输电技术早在上个世纪末期就被应用到了电力系统当中，其结构非常简单，成本低廉，控制较为方便，因此被世界各个国家的电力工程广泛的采用。

3.3 电力电子技术在配电方面的应用

如何提高并加强电能的质量以及供电的可靠性是电力系统配电环节所需要迫切解决的问题。对电能的质量进行有力地控制不仅要克制各种各样的干扰及波动，而且还必须满足谐波、电压等的需求。配电系统中所应用的电力电子技术，就是DFACTS技术，它是一项基于已成熟发展的FACTS技术而发展起来的新技术，二者之间的结构相同，原理相同，并且功能类似。由于电力电子技术投入的成本较少，市场需求较大，因此其发展前景是十分可观的。

3.4 电力电子技术在节能方面的应用

电力电子技术能够为电能的储蓄提供较好的技术支持，由于电量的使用是不断变化的，这就必然要求发电机以最大的负荷进行必要的准备，但却大大降低了发电机的利用率。通过采用电力电子技术将夜间的交流电进行整流，使其转变为直流电储存在电容器以及蓄电池的组合当中，当白点所需的电量较大时，再应用电力电子技术将晚上储存的直流电转变为交流电，这种方法不仅满足了人们对用电的需求，而且起到了良好的节能作用。