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摘要:电力系统的稳定运行是确保人们用电正常的前提,所以电力系统应该要不断地发展,确保系统的正常运行,从而保证可以满足人们的用电需求。电力系统在运行的过程中受到多方面的因素的影响,所以提高电力系统的工作效率就要从不同角度进行研究,本文就探究了电力电子装置在电力系统中的应用。
关键词:电力电子装置;电力系统;应用
电力电子装置是由不同的电子电路构成的电子装置,在电力系统中的应用是非常地广泛,从发电环节开始,到储能环节、到输电环节,都起到非常重要的作用。所以,本文就对电力电子装置在不同的电力系统环节中的应用进行了研究。
一、电力电子装置在发电环节中的应用
(一)励磁的应用。所谓的励磁就是当发电机在工作的时候,为其提供磁场,励磁的主要作用是可以稳定电力系统的运行,励磁通过稳定发电机的电压和合理分配运行机组的无功分配来稳定电力系统的运行。励磁技术在大型的发电机和水力发电中也都有应用,在大型发电机中,使用的是静止励磁技术,静止励磁技术的控制比较简单而且调节速度也比励磁机快,所以励磁技术可以提高大型发电机的工作效率。在水力发电中,主要是应用交流励磁技术,交流励磁技术通过改变电流的频率,迅速地改变水头压力和水流量,从而提升水力发电机的工作效率。
(二)变流器的的应用。变流器是可以让电力系统当中的各种电量发生变化的设备,变流器包括整流器、逆变器、交流变流器和直流变流器,在风力发电中就是应用了变流器的技术。变流器是风力发电过程中至关重要的一部分,在风力发电过程中,最重要的事情就是如何将不稳定的风能转换成稳定的电能,供人们使用呢?变流器就有这个功能,整流器和逆变器可以将不稳定的风能变成稳定的电能,从而更好地供人们使用。随着变流器的不断发展升级,风力发电的效率也在不断地提高,所以,要发展风力发电,就要提高变流器的性能。
(三)逆变器的应用。除了可以利用水能、风能来进行发电,还可以借助太阳能来进行发电,借助太阳能来进行发电是一种环保的方式。光伏电站就是利用太阳能来进行发电的,逆变器是光伏发电中重要的组成部分,逆变器可以通过并联的方式提高光伏发电的工作效率,主要体现在可以实现无功补偿、动态电压补偿等等。由于我国对于太阳能的研究还处于发展阶段,所以光伏发电技术在我国的还处于起步阶段,所以,在进行光伏发电的提升研究过程中一定要考虑变流器的组合形式。
二、电力电子装置在储能环节中的应用
(一)压缩空气储能。压缩空气储能,顾名思义,就是借助空气的帮助来进行电能储存。当人们的用电需求比较小的时候,例如在晚上的时候,人们的用电需求就会相对地下降,这时候,电力的供应就会大于电力的需求,所以在这个时候就可以借助空气的帮助,来将富余的电力储存起来。通过空气压缩机来将富余的电能变成高压空气的形式,将这些高压空气储存在报废的矿井中或者是山洞中,从而将电能保存起来。当人们的用电需求上升的时候,例如中午煮饭时间,就将存储的高压空气释放,重新变成电能,从而满足人们的用电需求。所以,通过压缩空气的方法来进行电能的储能不仅可以避免电能的浪费,还可以更好满足人们在不同时间段的用电需求。可是这个储能方法也有其中的不足,就是压缩效率不高。故此,电力公司可以使用变频驱动技术来改变电网的负荷,从而提高压缩效率。
(二)电池储能。除了可以使用压缩空气的方式来储存电能,也可以通过电池来储存电能。电池储能主要包括两个方面,一是电池的选择,二是变换器功率的调节。在利用电池进行电能的储存,电池的选择是非常重要的,一般我们会选用锂离子电池、全钒液流电池和钠硫电池。不同功率的变换器的使用方式不同,例如,大功率的变换器首先压迫击沉管道电池模块里面,才能进行工作,而小功率的变换器是不需要这样做的。
三、电力电子装置在输电环节中的应用
(一)进行直流输电。直流输电可以分为两种形式,一是常规的直流输电,二是柔性的直流输电。常规的直流输电与柔性的直流输电的区别就是所使用的换流器不同,常规的直流输电器使用的换流器是基于晶闸管的,而柔性的直流输电所使用的换流器是基于全控器件的。由于柔性的直流输电可以实现有功功率和无功功率之间的独立并且是可以控制,而且柔性的直流输电是不需要滤波和无功补偿装置的,所以,对比起常规的直流输电,柔性的直流输电显得更有优势,所以在实际中更多地是使用柔性的直流输电。故此,在实际的工作中,柔性的直流输电的使用比较广泛,比如,可以应用在城市的供电、孤岛供电等等。
(二)分频输电。分频输电,是指在输电的过程中使用频率较低的电压。早在1994年,分频输电的方式就在国际上被提出了,根据有关研究表明,在输电的过程中使用较低的电压频率是可以实现巨大的经济利益的,所以许多发达国家都非常注重对分频输电方式的使用。在输电的过程中,使用较低的电压频率,降低输电过程中的电阻,减少电能的损耗,从而提高电能的输送容量。分频输电可以实现低频输电,高频用电的形式,特别适合转速较低的发电机的输电,例如水力发电机、风力发电机。
四、电力电子装置在提高电能质量中的应用
(一)实现无功补偿。无功补偿,就是提高电力系统的功率因素,降低输电过程中的电能损耗,提高供电量,所以,无功补偿是提高电力系统的工作效率的途径之一。无功补偿主要是通过能量间的交换来实现补偿,将容性负荷的装置与感性负荷的装置并联接在同一个电路中,如果感性负荷释放出能量,那么容性负荷就可以吸收感性负荷所释放出的能量,同理,当容性负荷释放了能量,感性负荷就可以吸收容性负荷释放的能量,这样就实现了能量间的交换。在无功补偿中主要使用了动态无功补偿器和链式静止同步补偿器。在电力系统中使用动态无功补偿器可以保持电压的稳定,减少电力系统功率改变的幅度。而链式静止同步补偿器则可以连续调节无功功率和迅速地相应系统,所以链式静止同步补偿器的可靠性比较高。
(二)减少电压暂降的发生。电压暂降,顾名思义,是指电压在短时间内容的变动,电压暂降会给电力系统中的设备带来严重的损害。比如说,当电压降低到百分之八十的时候,PLC会停止工作,控制器会将冷电机切除,从而造成巨大的经济损失,所以电力公司要减少电压暂降情况的出现,减少由于电压暂降而带来的各种各样的损失。在电力系统中使用动态电压恢复器可以减少电压暂降的情况,动态电压恢复器是兼备无功功率和有功功率的补偿装置,在电力系统中,动态电压恢复器具有抑制电压暂降和电压补偿的功能,所以,应将动态电压恢复器广泛地应用在电力系统中。动态电压恢复器可以安装计算中心,以串联的方式安装在服务器和电源之间,从而更好地保护计算机。
通过将电力电子装置应用到电力系统的各个环节,可以提高电力系统的工作效率,从而促进电力系统的发展,所以,如果加强对电力电子装置的研究和应用,是可以促进电力系统的发展的,从而更好地服务人们。
参考文献:
[1] 汤广福,贺之渊,庞辉.柔性直流输电工程技术研究、应用及发展[J]. 电力系统自动化. 2013(15)
[2] 王锡凡,王秀丽,滕予非.分频输电系统及其应用[J]. 中国电机工程学报. 2012(13)
[3] 杨嵩.浅谈电力电子技术[J]. 电子世界 2014年10期
[4] 电力电子技术在电力系统中的应用[J]. 农村电气化 2004年02期
[5] 周永朝,李梦华.现代电力电子技术在电力系统中的应用分析[J]. 科技致富向导 2011年36期
[6] 万鑫.电力电子技术在电力系统中的应用及发展[J]. 电子世界 2012年03期
关键词:电力电子装置;电力系统;应用
电力电子装置是由不同的电子电路构成的电子装置,在电力系统中的应用是非常地广泛,从发电环节开始,到储能环节、到输电环节,都起到非常重要的作用。所以,本文就对电力电子装置在不同的电力系统环节中的应用进行了研究。
一、电力电子装置在发电环节中的应用
(一)励磁的应用。所谓的励磁就是当发电机在工作的时候,为其提供磁场,励磁的主要作用是可以稳定电力系统的运行,励磁通过稳定发电机的电压和合理分配运行机组的无功分配来稳定电力系统的运行。励磁技术在大型的发电机和水力发电中也都有应用,在大型发电机中,使用的是静止励磁技术,静止励磁技术的控制比较简单而且调节速度也比励磁机快,所以励磁技术可以提高大型发电机的工作效率。在水力发电中,主要是应用交流励磁技术,交流励磁技术通过改变电流的频率,迅速地改变水头压力和水流量,从而提升水力发电机的工作效率。
(二)变流器的的应用。变流器是可以让电力系统当中的各种电量发生变化的设备,变流器包括整流器、逆变器、交流变流器和直流变流器,在风力发电中就是应用了变流器的技术。变流器是风力发电过程中至关重要的一部分,在风力发电过程中,最重要的事情就是如何将不稳定的风能转换成稳定的电能,供人们使用呢?变流器就有这个功能,整流器和逆变器可以将不稳定的风能变成稳定的电能,从而更好地供人们使用。随着变流器的不断发展升级,风力发电的效率也在不断地提高,所以,要发展风力发电,就要提高变流器的性能。
(三)逆变器的应用。除了可以利用水能、风能来进行发电,还可以借助太阳能来进行发电,借助太阳能来进行发电是一种环保的方式。光伏电站就是利用太阳能来进行发电的,逆变器是光伏发电中重要的组成部分,逆变器可以通过并联的方式提高光伏发电的工作效率,主要体现在可以实现无功补偿、动态电压补偿等等。由于我国对于太阳能的研究还处于发展阶段,所以光伏发电技术在我国的还处于起步阶段,所以,在进行光伏发电的提升研究过程中一定要考虑变流器的组合形式。
二、电力电子装置在储能环节中的应用
(一)压缩空气储能。压缩空气储能,顾名思义,就是借助空气的帮助来进行电能储存。当人们的用电需求比较小的时候,例如在晚上的时候,人们的用电需求就会相对地下降,这时候,电力的供应就会大于电力的需求,所以在这个时候就可以借助空气的帮助,来将富余的电力储存起来。通过空气压缩机来将富余的电能变成高压空气的形式,将这些高压空气储存在报废的矿井中或者是山洞中,从而将电能保存起来。当人们的用电需求上升的时候,例如中午煮饭时间,就将存储的高压空气释放,重新变成电能,从而满足人们的用电需求。所以,通过压缩空气的方法来进行电能的储能不仅可以避免电能的浪费,还可以更好满足人们在不同时间段的用电需求。可是这个储能方法也有其中的不足,就是压缩效率不高。故此,电力公司可以使用变频驱动技术来改变电网的负荷,从而提高压缩效率。
(二)电池储能。除了可以使用压缩空气的方式来储存电能,也可以通过电池来储存电能。电池储能主要包括两个方面,一是电池的选择,二是变换器功率的调节。在利用电池进行电能的储存,电池的选择是非常重要的,一般我们会选用锂离子电池、全钒液流电池和钠硫电池。不同功率的变换器的使用方式不同,例如,大功率的变换器首先压迫击沉管道电池模块里面,才能进行工作,而小功率的变换器是不需要这样做的。
三、电力电子装置在输电环节中的应用
(一)进行直流输电。直流输电可以分为两种形式,一是常规的直流输电,二是柔性的直流输电。常规的直流输电与柔性的直流输电的区别就是所使用的换流器不同,常规的直流输电器使用的换流器是基于晶闸管的,而柔性的直流输电所使用的换流器是基于全控器件的。由于柔性的直流输电可以实现有功功率和无功功率之间的独立并且是可以控制,而且柔性的直流输电是不需要滤波和无功补偿装置的,所以,对比起常规的直流输电,柔性的直流输电显得更有优势,所以在实际中更多地是使用柔性的直流输电。故此,在实际的工作中,柔性的直流输电的使用比较广泛,比如,可以应用在城市的供电、孤岛供电等等。
(二)分频输电。分频输电,是指在输电的过程中使用频率较低的电压。早在1994年,分频输电的方式就在国际上被提出了,根据有关研究表明,在输电的过程中使用较低的电压频率是可以实现巨大的经济利益的,所以许多发达国家都非常注重对分频输电方式的使用。在输电的过程中,使用较低的电压频率,降低输电过程中的电阻,减少电能的损耗,从而提高电能的输送容量。分频输电可以实现低频输电,高频用电的形式,特别适合转速较低的发电机的输电,例如水力发电机、风力发电机。
四、电力电子装置在提高电能质量中的应用
(一)实现无功补偿。无功补偿,就是提高电力系统的功率因素,降低输电过程中的电能损耗,提高供电量,所以,无功补偿是提高电力系统的工作效率的途径之一。无功补偿主要是通过能量间的交换来实现补偿,将容性负荷的装置与感性负荷的装置并联接在同一个电路中,如果感性负荷释放出能量,那么容性负荷就可以吸收感性负荷所释放出的能量,同理,当容性负荷释放了能量,感性负荷就可以吸收容性负荷释放的能量,这样就实现了能量间的交换。在无功补偿中主要使用了动态无功补偿器和链式静止同步补偿器。在电力系统中使用动态无功补偿器可以保持电压的稳定,减少电力系统功率改变的幅度。而链式静止同步补偿器则可以连续调节无功功率和迅速地相应系统,所以链式静止同步补偿器的可靠性比较高。
(二)减少电压暂降的发生。电压暂降,顾名思义,是指电压在短时间内容的变动,电压暂降会给电力系统中的设备带来严重的损害。比如说,当电压降低到百分之八十的时候,PLC会停止工作,控制器会将冷电机切除,从而造成巨大的经济损失,所以电力公司要减少电压暂降情况的出现,减少由于电压暂降而带来的各种各样的损失。在电力系统中使用动态电压恢复器可以减少电压暂降的情况,动态电压恢复器是兼备无功功率和有功功率的补偿装置,在电力系统中,动态电压恢复器具有抑制电压暂降和电压补偿的功能,所以,应将动态电压恢复器广泛地应用在电力系统中。动态电压恢复器可以安装计算中心,以串联的方式安装在服务器和电源之间,从而更好地保护计算机。
通过将电力电子装置应用到电力系统的各个环节,可以提高电力系统的工作效率,从而促进电力系统的发展,所以,如果加强对电力电子装置的研究和应用,是可以促进电力系统的发展的,从而更好地服务人们。
参考文献:
[1] 汤广福,贺之渊,庞辉.柔性直流输电工程技术研究、应用及发展[J]. 电力系统自动化. 2013(15)
[2] 王锡凡,王秀丽,滕予非.分频输电系统及其应用[J]. 中国电机工程学报. 2012(13)
[3] 杨嵩.浅谈电力电子技术[J]. 电子世界 2014年10期
[4] 电力电子技术在电力系统中的应用[J]. 农村电气化 2004年02期
[5] 周永朝,李梦华.现代电力电子技术在电力系统中的应用分析[J]. 科技致富向导 2011年36期
[6] 万鑫.电力电子技术在电力系统中的应用及发展[J]. 电子世界 2012年03期