电力电子装置在电力系统中的应用

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文章摘要：随着社会的发展科技的进步，电力电子装置及技术得到了非常快的发展，涌现出了很多先进的电子装置，应用于了电力系统中，不仅保证了电网的安全、可靠运行，还在很大程度上保证电力系统的可持续发展。本文主要介绍了我国电力系统的现状，对电力电子装置的特点和在电力系统中的应用做了详细的介绍和分析。

关键词：电力系统；可靠性；故障管理；应用分析

电力是人们日常生活不可或缺的资源，对我国的经济和国计民生有着重要的作用，因此，我国在高度重视电力系统的前提下不断地对其进行完善，保证电力系统的安全、稳定、可靠运行。随着环保的要求以及能源的要求的提升，当前电力系统也在逐渐地向可持续发展和智能化的方向转型，因而电力电子的应用就显得尤为重要，也已经成为电力行业重视的焦点。

1我国电力系统的运行现状分析

目前我国电力系统的稳定转变特点是电力系统主干电网、微型电网和各地的地方电网相配合，大规模地接入分布式电源和储能装置，通过采取灵活性较强的输电方式，配合用电、配电的智能化装置，逐步提高电力系统的可靠性、稳定性和供电质量。除了需要稳定地控制我国电力系统进行转变外，还需要积极促进不同电子器件的发展和完善，尤其是对于电力电子装置智能化水平的提高，需要适当提升控制工作的策略性能，这样才能够正确发挥电力电子装置在电力系统中的作用[1]。

2电力电子装置在电力系统中的应用特性

电力电子装置是电力系统中最不可或缺的装置之一，在实际的应用中，其特性对于电力系统的正常运行极容易产生影响。所以在研究电力电子装置的应用前，首先要分析其在电力系统中的应用特性。

2.1可靠性

电力电子装置的可靠性将会直接影响电力系统的应用效果，而电力电子装置的可靠性是通过对电子装置的故障率、平均无故障运行时间、平韵维护时间等各种指标所决定的。对电力电子装置在电力系统中的应用文/王晓蓉随着科学技术的发展，社会经济持续增长，产业开发的多元化市场上，人类对于电力资源的需求在不断上升，生活起居各方面对于电力资源的依赖也越来越大，电力网的不断增大，使得人们对电力系统的控制提出了越来越高的要求。正是由于电力系统具有这样的特征，一些先进的电力电子装置不断地引入电力系统。本文主要探讨电力电子装置在电力系统中的应用，为电力系统的发展奠定长远的完善与发展目标。要电力电子装置的可靠性进行评估，能够有效提高电力系统运行的安全性和稳定性。同时，根据电子装置可靠性的估算结果，能够为电力系统的运行、检查与维修以及管理工作提供主要的指导信息[2]。

2.2故障管理特性

电子装置在长时间的运营过程中出现故障是无可避免的。一般地，电子装置出现故障的原因是由于温度过高，或者温度循环的波动所造成的。故障管理方法是对电子装置的故障进行诊断和预测，并根据诊断的结果及时采取相关的维修工作及后期的保护措施。同时，还可以通过电子装置的故障机理推测装置的剩余工作年限，可提前采取预防措施。

3电力电子装置在电力系统中的应用情况

3.1发电环节的应用

电力电子装置在电力系统的发电环节中，应用部分主要可以分为三部分，分别是发电机组励磁、风力发电以及伏光电站。大型发电机组运用静止励磁技术比普通的励磁机的控制方式更加简单、调节速度也更快，在机组运行中大幅增加了发电厂的运行性能及效率。而水力发电机组采用励磁技术并对励磁电流频率进行动态性的调整，令发电系统对水头压力与水流量动态变化能够进行快速调节，从而增加发电机组的发电效率，完善发电的质量和提高发电水平[3]。在风力发电技术中，交流器是必不可少的中心环节和电力电子装置，同时，在风力发电环节中增加整流器和逆变器，能够有效帮助风电交流器把不稳定的风能转换为电压、频率及相位符合并网要求的电能。最后，大型光伏电站是大规模对太阳能进行集中利用的高效方法，由光伏阵列组件、汇流器、滤波器、逆变器组以及升压变压器组成，能够通过给并联逆变器采用“电网友好”的控制方案。

3.2电能存储环节的应用

我国常用的电力系统电能储存环节方式有压缩空气储能、可调速抽水储能以及电池储能这三种。压缩空气储能的工作原理是利用电力系统的用电电荷对储气空间的空气进行控制。当进入用电高峰期时，电力系统中剩下的电量能够驱动空气压缩机，把将能量转化为高压空气储存起来，当电压的负荷进入高峰期时，再将储气空间中的高压空气释放出来，驱动发电机发电。而抽水储能需要借助于上下水库的落差让发电系统运行发电。电池储能主要采用锂离子电池、钠离子电池和全钒液流电池等电池，通过小功率的DC/DC变换器进行电池模块的电流均衡调节。

3.3输电环节的应用

分频输电、直流输电以及固态变压器是我国电力系统常用的几个输电环节。在当前水能发电、风能发电等发电机转速较低的发电系统中，较多的采用了分频输电的方式。分频输电主要利用较低的频率传输电能，减少了交流输电线路的电气距离，提高了传输的效率，抑制了电压波动。而直流输电一般应用于可再生能源发电、城市供电和电网互联等领域[4]。

3.4微型电网的应用

微型电网是指小型配电系统包括分布式电源、储能装置、功率变换器、相关负荷、监控保护装置。当微型电网与外部电网准备并网运行时，通过功率变换器就可以良好的实现，并网运行的优点是当外部电网出现故障时微型电网可以继续供电保证电网的安全运行。分布式电源在接人电网时，采用的是微型电网的形式，并实现并网运行，这样的做法能够最大限度的发挥分布式电源的作用。

4结语

电力电子装置是一种智能化的控制操作模式，在发电、储能、微型电网中应用，加强了电力系统的稳定性，促进电力系统的智能化转型。随着技术的不断完善喝成熟，电力电子装置在发电系统中的应用将逐步成为主角，担负更多的运行任务，实现电力系统的长效、可持续发展。

参考文献：

＊[1]姜建国,乔树通,郜登科.电力电子装置在电力系统中的应用[J].电力系统自动化,2014,03:2-6+18.

＊[2]张晓东.电力电子变压器及其在电力系统中的应用[D].山东大学,2012.

作者：高雅致 单位：大庆油田电力集团供电公司中心试验所