电子电工技术在电力系统应用

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摘要:我国经济发展推动各类科学技术呈现暴发式增长，而作为工业发展基础技术，电子电工技术对于工业健康发展具有重要意义，在电力系统方面表现则集中于稳定运行、安全生产。本文从电子电工技术视角出发，针对其在电力系统中的应用进行分析，旨在摸索工业发展有效渠道，为我国经济建设提供有价值参考内容，从而实现国民经济稳定发展。

关键词:电子电工技术;电力系统;应用

以传统电工技术为基础，结合电子信息技术形成的电子电工技术具有智能化特点，可以根据电力系统不同需求及时调节用电幅度，为人们生产生活创造良好供电条件。同时，电子电工技术对于电力系统平稳运行起到基础性调整作用，对于未来经济健康可持续发展具有重要意义，对摸索未来健康经济结构、实现产业方向转变等宏观经济发展也具有实际应用价值。

1电子电工技术的特点

1．1集成化

借助计算机网络信息技术，整合涉及电子电工应用的相关电力仪器，对传统工业中以逻辑控制器为技术核心的一级设备，以及将数学运算模型为应用核心的二级设备，在常规电力系统无法起到有效缓存应用类型问题，使用集成化方式进行高效解决。其应用方向为:使用二级缓存容纳一级处理器，从而实现高度集成;将器件作为单位进行并联，实现电压集成;仅有单元器件的基片独立使用［1］。在过去较长一段时间，电工技术对于器件实际安装方式是使用分开安装，但目前电子电工技术则利用集成器件完成基片安装。

1．2高频化

电子电工技术拥有集成化特点，同时其作业效率较高，呈现高频化运作。较为典型代表当属通过调节绝缘栅双极型晶体管极开关速度，借助其拥有较强系统承受能力，在变频器或调速电路应用较为广泛。而且，也可以为电子器件运行建设良好作业环境，推动其高效运行。在电力系统应用方面，则是电力企业实现技术革新的重要研究手段。对于我国实现电力资源高质量生产、低损耗运输具有较强研究意义。

1．3全控化

电子电工技术的全控化集中在借助半控型普通晶闸管，实现器件自动关断，提升电力设备运营自主判断能力，提高系统适应性。尤其是针对器件自动关断，对于电气设备应用是一项巨大突破内容，也是电子电工技术全控化重要应用条件。电子电工技术成功解决传统电子器件复杂电路问题，将系统大幅度简化，并将其全控化特点与电力系统进行整合，有效提升电力设备运行质量，提高使用效率。

1．4高效化

借助电子电工技术高效化优势，可以有效减少器件应用时可能发生严重损坏问题，也可以有效促进电力设备提升当前应用效率，典型案例当属利用电阻降压方式，提升电子器件使用效率，从而降低电流在电阻上额外损耗。借助电子电工技术的全控化、集成化两种特点，实现其高效化，提升器件闭合开启速率，有效降低因频繁开关产生器件损坏，进而推动电力系统高速运转，从现象上则是表现工作与运行效率有大幅度改善［2］。而且高效运行也是社会发展对电力系统最实际需求，所以无论是电子电工技术，还是其他实用型技术，都要以提升电力系统运行高效为主要研究方向，从而提升电力生产质量与效率。

2电子电工技术在电力系统作用

改进电子电工技术，使其在应用层面产生优化，可以有效提升电力系统稳定性，并让其安全性获得实质性保障，对于用电合理规范。而且，将互联网技术融入电力系统中，可以对常规电子电工技术有效改进，完成电力系统运营全流程实时监控，从而稳定电力指标，使其在标准进行上下浮动，从而降低过多电力资源消耗，高效利用电力资源，避免造成严重资源浪费［3］。也在另一个层面强力推动机电一体化快速发展，从而有效提升电力资源生产质量，推动应用水平进一步发展。整合机械技术与电子电工技术的机电一体化，对于当前科学技术快速发展的社会需求可以有效满足。无论是电子电工技术未来发展方向，还是电力系统研究方向，都将以高度集成形式存在。尤其是在我国当前经济发展需要大量电力资源，现有电力系统已经无法满足人们生产生活需求，无论是行业转型还是人们需求，电子电工技术都会在改进中对现有电力系统进行优化，从而稳定国民经济，实现经济结构健康转型。信息技术在发展中实现创新电子电工技术，也为自身进一步发展提供优良条件，两者共同进步，进而全方位推动电力系统快速运营，实现电力系统自动化发展，从而有效降低人力成本支出，节约财力消耗，进而推动电子电工技术朝实用化方向稳定前进。同时，电子电工技术应用与电力系统，对于电力系统摸索未来可行性方案也具有较强意义，可以利用电子电工技术为建设基础，整合其他例如大数据技术、物联网技术等多种科学技术，为以电力系统为代表的工业生产提供研究方向。

3电子电工技术在电力系统中的应用

3．1发电过程

作为精密但庞大的应用性系统，电力系统在运营过程涉及多种设备，可以电子电工技术应用层面大幅度提升设备应用效果，主要集中在静止励磁与变频调速两种技术。大型电厂运用多使用静止励磁设备维持生产，但是在电子电工技术逐渐成为工业发展主要研究方向的当下，静止励磁已经稍显落后，无法有效满足电力系统高效运行的实际需求，所以静止励磁进行技术革新已经是大势所趋［4］。静止电磁可以划分为发电调节与主电路两条支路，并结合放大器、整流电路等多种应用型设备维持电力供应。因为其性能稳定，价格相对便宜，所以综合性价比较高，大型电厂运营仍以静止励磁技术为主，而电子电工技术只是部分取代，全面代替仍需要一段时间综合审视。而且应用静止励磁技术，可以实现在电力系统应用中去掉励磁机，有效提升运行机制高效协调;影响水力发电系统发电功率是水头压力不稳定，以及流量无法满足生产需求。而使用变频调速技术可以在稳定水头压力的同时，提升过水流量，从而全面提升发电效率。变频调速技术对于降低风水机泵能量消耗具有较强效果，尤其是目前发电厂风水机在系统运行具有较强能源消耗特点，所以变频调速技术具有较强实用性。同样，风电发电需要较高风速驱动扇叶运行，所以无法实现全国范围建设风力发电，造成一定局限性。而利用电子电工技术的变频调速技术，可以有效调节风力发电系统运行状态，从而将转子运行速度与其自转速度保持相同频率，以稳定输出电流方式提升系统运行效率，进而全方位提升电力系统实用性。通过调节电力系统运营高压低压转换效率，实现机泵变频调速，从而有效降低系统成本消耗，进而提升工作效率［5］。但是考虑到当前电子电工技术的变频应用并不成熟，仍需要较长时间进行应用研究。而在清洁能源研究方面，我国在太阳能系统应用理论研究较为成熟，但是使用电子电工构建大型设备集成化管理，仍需要一段时间摸索。

3．2输电环节

作为电力系统应用重要环节，输电环节也是电工电子技术应用最为广泛内容，主要集中在提升电力系统运行稳定性，减少不利因素产生负面影响等［6］。目前，电工电子技术集中在输电环节直流与交流输电技术方面。直流输电技术使用较为安全，具有较强稳定性，而且操作简单，没有额外作业门槛，尤其是对于跨越多个地区的大规模输电电网，应用直流输电技术可以大幅度降低因长距离输电导致输电网电路过大，造成额外能源损耗问题。直流输电技术具有较强适应能力，各类复杂地形地貌并不影响输电质量，这也是长途输电广泛应用原因之一。尤其是在当前社会对电力资源需求影响下，直流输电技术发展已经逐渐接近瓶颈，需要由电工电子技术作为助推器，对其进行技术革新，从而改善当前技术应用无法进一步突破实际问题;而交流输电技术主要优势则集中在可以使用柔性交流方式进行输电，其原理与弹性补偿类似，具有较强灵活性，是在原有交流系统升级优化，获得新型输电技术。交流输电技术在控制电力系统发电效率、稳定输电系统电压具有重要意义，还可以有效控制电力资源运输能源消耗，从而实现稳定输电。电工电子技术目前在直流输电系统方面也有相应规划，即将其从单一直流输电改造为混合直流输电。在这个过程中，重点关注柔性直流换流站运行质量，将会直接影响混合直流应用质量是否可以支撑电力系统高效运营。所以，柔性直流换流站需要拥有可以针对直流架空线路出现故障，可以及时重启相关功能。目前使用换流器增强换流站综合性能，或者增设相应设备，使其获得直流故障穿越能力，研究学界主要方向为后者。借助全桥模块拥有负电平输出性能，所以将全桥与半桥模块根据实际电力系统需求进行按比例使用，对于直流输电系统稳定供电具有较强应用价值。

3．3配电环节

配电系统主要负责稳定电力系统，实现安全用电，从而提升电力生产质量。电工电子技术可以对配电系统优点进一步升级改造，全面提升性能指标，全面推动高质量电力生产，避免出现多种不利于电力系统运营安全隐患，从而实现电力系统高质量运营。为稳定电力系统生产，会使用变压器进行电压调控，但是其不仅占据较大空间，使用不当极易造成严重环境污染［7］。而且变压器在一定程度上也会对配电系统供电产生负面效果，无法实现稳定供电目的。电工电子技术从实际问题出发，对该为进行有效改善，从而对以往配电系统存在缺点进行改进，通过对电力运行进行转换，对配电系统进行全方位无死角的实时监控，从根本上提高输电质量，有效提升配电系统提供电力能源质量，进而推动电力系统稳定运行。同时，电工电子技术也可以结合物联网技术，针对配电设备运行实际情况，选择合适处理方案，进而对配电设备当前运行进行实时诊断，及时发现潜在风险，通知相关技术人员进行处理，避免对电力系统产生负面影响。对配电设备及系统产生各类数据信息进行统一处理，分析数据内容与未来发展趋势，深层次挖掘数据潜在内容，提升数据收集价值，寻找电力系统产生剧烈波动原因，总结经验，为提升电力生产质量提供技术支撑。

3．4节能降损

为降低电力系统运行损耗，电工电子技术使用对原有电动机进行更换，使用变负荷电动机对其运行进行调速，或者对无功损耗进行全面掌控，对于电力系统运营具有较强节能降损效果。借助降低电动机能量损耗，可以有效控制电力系统能源消耗，目前多使用电工电子技术对变负荷电动机运行速度进行调节，在能源损耗控制方面具有较强效果。在一些风力或水力发电，广泛使用电工电子技术调节变负荷电动机，例如风力发电与水力发电，从本质上提升电力系统运行效率，提高适用性，在无极调速方面也有较强意义［8］。但是，这种方法虽然在一定程度上降低能源损耗，但是需要前期投入较大应用成本，使用不当极易引起严重污染，所以仍需要对变负荷电动机开展进一步研究;而使用电工电子技术可以实现高效无功补偿，降低电力系统应用损耗。因为电力系统在进行运行时，部分电能会直接产生消耗，将其转化为热能、机械能等有功功率，而无功功率则是电气设备持续做功必要条件，即电能发生转换，但是其本质并不是消耗，可以实现电能产生周期性转换。例如将磁场建立在电磁元件中，从而实现存储部分电能。目前电工电子技术对于无功补偿主要有以下几种方式:将电容器组并联，并将其安装在高低压配电线路，实现集中补偿;将补偿电容器并联，将其安装在配电变压器低压一侧的分组补偿;仅将电容器并联后，将其安装在独立电动机位置的就地补偿。在电力系统中应用无功补偿设备，可以有效降低电力系统消耗功率，在提升功率因数的同时，对系统进行电力运输潜力进一步挖掘。但是在使用电工电子技术对无功补偿应用容量进行确定时，需要注意电力系统如果自身荷载较小，要尽可能降低过量补偿可能性，避免因使用无功补偿，造成电力系统线路损耗发生不正常上升，难以有效提升实际应用经济效率的。而且在功率因数不断提升，反而会让无功补偿出现边际效应，即进一步提升降低损耗效果，需要投入额外成本，所以仅需要将功率因数控制在0．95即可满足无功补偿需求。结语电子电工技术作为工业发展技术基础，对于各个行业都具有基础参考价值，尤其是在我国积极摸索未来工业发展道路的当下，未来一段时间将会集中力量，重点研究电子电工技术理论内容与实际应用，相关产业也会迎来新一轮经济增长。所以，从事包括电力行业在内的工业技术型人才，应该对电子电工技术有充分了解，积极学习理论内容，使其成为未来工作重要工具，进而提升个人综合能力与专业素质。

作者:郑学腾 单位:宁德技师学院