电子电力技术在电力系统中的应用 |
| 2012-08-10 11:47 作者：庄 健 来源：硅谷网 HV： 编辑： 【搜索试试】
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硅谷网8月10日消息 《硅谷》杂志2012年第13期刊文称，伴随着科学技术的突飞猛进和自动化程度的不断提高，电子电力技术在电力行业的的应用领域也在不断扩展。近些年来，我国经济的迅猛发展更使得电子电力技术在电能质量的控制以及电力管理水平的提高方面发挥的重要作用越来越彰显出来。首先对我国电子电力技术的发展状况作简要介绍，然后对电子电力技术应用于电力系统的重要意义做总结，重点探讨电力系统中所应用到的主要技术以及电子电力技术在电力系统各个环节的应用情况。
电子电力技术是半导体器件、电子技术、计算机技术、自动化技术等的共同结合更形成的应用于电力系统中的用于控制电能质量的一种技术。经历了几十年的发展，电子电力技术的研究与应用日趋成熟，为我国的经济发展做出了巨大的贡献。伴随着科学技术的不断发展，电子电力技术在以后的经济发展和居民生活中发挥更加积极的作用。
1电子电力技术发展综述
1.1和能源相结合的电子电力技术
“科学发展观”的提出使得人们愈加关注经济的可持续发展，通过运用电子电力技术来实现对风能、谁能、太阳能等自然能源向电能的转化，不仅大大提高了能源的利用效率还有效改善了我国资源短缺的窘境，通过这些能源发电将在今后成为电子电力技术的主要发展趋势。电力节能技术的研究和发展大幅度提高了我国的能源节约效率，国家也一直关注和支持着这方面技术的研究和应用。
1.2机电一体化的不断发展和应用
通过电子电力技术来实现对电能的科学控制和管理已成为当前主流的研究方向，相关资料研究显示在将来全国几乎全部的电能都需要通过电子电力技术的进一步处理后才能够投入使用。近些年来，我国机电一体化的进程也在不断加快，这为电子技术的深入发展和应用打造了良好的基础。
1.3智能技术的推广
电子计算机、人工智能等理论和技术的研究的不断深入为实现电力控制系统的智能化创造了有利条件。通过智能技术的应用，使设备或者系统具备一定的自适应、自控制能力，对工作过程中的相关操作或者出现的一些故障能够做出准确的判断、分析和处理将能够全面提升电力行业的管理水平和服务质量，这也将成为电子电力技术的一个重要的研究方向之一。
2电子电力技术的应用对于电力系统的意义
电子电力技术是近些年发展起来的主要应用于电力行业的一项新型技术，该技术通过半导体元件、计算机技术、电子信息技术等完成对电力设备或系统的控制。进行电子电力技术研究的主要目的是实现对电力资源的有效利用以及提高电力行业的服务质量。虽然电子电力技术发展历程比较短暂但是发展速度十分迅速，目前已经拥有了一套比较完整、系统的体系。
将电子电力技术应用于电力系统的重要意义主要包括以下几个方面：1）提高电力行业的经济效益。电子电力技术的应用可以改善设备和系统的工作效率，提高资源利用率，降低人力成本和管理成本，还能够不断促进设备和系统功能的完善，使电力行业向着更加高效率、低能耗的方向发展。2）实现产业结构的调整。电子电力技术的发展和应用是电力行业加入了新兴产业的队伍。机电一体化进程的加快还能够促使电力行业积极引入电子技术，提高企业的整体水平。3）加快智能化进程。各类电子设备和系统朝着智能化发展已经成为不争的事实，并行处理、同步控制等理论和电子技术的结合有助于加快电力系统的智能化脚步。
3电力系统中应用到的主要电子电力技术
一般情况下电力系统的电缆是铺设在地面之下的，这无疑增加了排查故障的难度。通过运用太赫兹波能够顺利穿过泥土、石灰板、塑料等难以移动和清除的物质观察到地下电缆、器件的完好状况。太赫兹探测器具有高超的敏感性，它甚至能够探测到各个微小元件存在的缺陷和问题。太赫兹探测器的应用大大降低了工作人员工作强度，提高了检测的准确性，并且降低了成本，还能够有效维护工作人员的人身安全。对于给电力企业带来严重的困扰的偷电情况，传统的方法和技术不仅在查处的时间成本比较大而且效率极低，这在一定程度上影响到了电力企业的经济效益。而通过运用太赫兹检测技术就能够顺利解决该问题，它可以检测到比较广的范围内的偷电情况，可以帮助电力企业减少偷电行为的发生概率。另外太赫兹波可以携带庞大的数据在电网中传输，并且传输速度快，可靠性强、准确性高、可以适应恶劣的环境情况等，有效改善了电力企业电网系统的数据传输质量。通过把电子装置加入到电网的建设当中可以实现对电流、电压的有效控制，使电网的可靠性上升到了一个新的层次。通过把传感技术融入到电力系统的开发和建设当中，能够实现对电网中的各组成设备、终端、以及电网的整体运行情况进行全面、系统地监测和控制，促进了电网运行的稳定性能，降低了能源的损耗，提高了电力资源的有效利用程度，使电力企业的经济效益得到进一步提高。另外，通过控制技术的运用，可以实现对系统运行的各项参数的检测，进行配电、变电、自适应等操作，还能够在电网出现故障是及时予以检测和排除。总而言之，电力系统在以后的发展中将更加深入推进对电子电力技术的应用。
4电子电力技术在电力系统各个环节的应用
电力系统对于电子电力技术的应用主要体现在四个方面：发电方面、输电方面、配电方面和节能方面。通过对这四个方面的系统检测和控制能够有效提高电力行业的服务质量、降低经济成本同时提高资源的利用率。
4.1电子电力技术在发电环节的应用
发电过程中要应用到多种类型的设备，通过运用电力电子技术来实现对这些设备的科学控制可管理是其根本目标。1）励磁技术。静止励磁技术的应用消去了发电过程中的励磁机这一步骤，提高了调节速率，为实现整体的良好控制打下了基础。应用静止励磁技术不仅能够提高可靠程度、降低成本而且使用起来十分便捷。变速恒频励磁技术的应用使得发电机几组可以根据风速的变化情况进行调整，使得输出频率能够保持在一个比较稳定的范围之内。2）变频调速技术，通过变频器的应用来使风机水泵实现变频调速功能，能够较低能源的损耗。现今变频技术已经十分完善，并且其应用前景也十分良好。3）太阳能技术。太阳能是当前最为环保的资源之一，太阳能技术的研究和应用也得到了国家的高度重视和大力支持。在发电过程中可以通过将太阳能电池板应用到电力系统中，可以完成太阳能想电能的转变节约大量能源。
4.2电子电力技术在输电环节的应用
1）HDVC和HDVCLight技术。二者分别是直流和轻型直流输电技术的简称，这种技术的主要优点是容量大、可靠性高、灵活性强、便于调节等。在进行远距离或者是通过海底电缆进行输电的时候有着较强的优势，能够减少闪络或者停运等状况的出现。2）FACTS技术，这种是柔性交流输电技术的简称，出现去上世纪80年代以后，是当前发展速度较快的新型技术之一，这种技术实现了对电子技术以及控制技术的良好结合，可以对电力系统中的电压、功率、相位等各项指标或者参数进行灵敏有效的控制，有效改善了电能的输送状况，减少了电能运输过程中的损耗情况，加强了电力系统运行过程中的稳定程度。
4.3电子电力技术在配电环节的应用
将电子电力技术应用到电力系统的主要目标是提高供电的可靠性程度以及改善电能的配送质量，保证个电能用户都能够顺利、便捷、安全、公平地用电，这就需要解决配电过程中对电压、功率、谐波等参数的精准控制，避免干扰或者波动等情况的发生。这一环节应用到的主要技术是用户电力技术，其应用技术原理大致和上述柔性交流电输电技术相同，该技术可以扩展系统的配电能力，同时在可靠性以及配电质量上都有具备良好的性能。此外，这种技术在开发成本以及生产应用上门槛都较低，因而有着良好的市场前景。
4.4电子电力技术在节能方面的应用
在节能方面主要应用到的技术包括变负荷调速技术和无功损耗技术。前者通过将变负荷调速技术嵌入到电动机当中可以实现调速控制功能，使能源节约效率可以提高到30%。后者是从改善变压器以及电动机的运转功率入手，使系统在一个相对平衡、稳定的环境下运行，减少设备的物理耗损、避免出现大范围停电现象以及防止因设备不合理运转造成的系统崩溃等方面来实现对资源有效节约和利用。（原文载于《硅谷》杂志2012年第13期，硅谷网及《硅谷》杂志版权所有，未经允许禁止转载）
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