电力电子装置在电力系统中的应用 刘云峰

电力电子装置在电力系统中的应用刘云峰
摘要：不管是在工作还是生活中,电能都是非常重要的能源。

电力系统的稳定运行,能够为经济发展与人们生活带来诸多便利。

这也是人们高度重视电力系统的重
要原因。

加强电力电子装置的应用研究,有利于电力系统安全性、可靠性的提升。

0前言
为了保障电力系统安全可靠的运行,应当对电力电力系统完善。

本文针对电力
电子装置在电力系统中的应用研究,将从电力电子装置概述出发,提出电力电子装
置在电力系统中的应用,最后,本文将总结出电力电子装置在电力系统应用中的发
展前景。

希望本文的研究,能为扩大我国电力电子装置的应用范围提供参考性建议。

一、电力电子装置概述
电力电子装置是保障电力系统有效应用的重要组成部分。

电力电子装置的性能,直接决定着电力电子装置的标准化和可靠性。

因此在电力系统应用之前,必须
对电力电子装置进行评估。

第一,可靠性评估要求电力电子装置的设计符合技术规范。

从系统层面建模,对其功率器件、电容等核心原件进行可靠性评估,不满足要
求的需要进行改进。

第二,故障运行管理要求电力电子发生故障停止工作时,能够
进行离线维护,通过故障管理降低故障率。

第三,硬件回路仿真要求电力电子系统
满足开关频率,拥有超低延迟与并行处理功能。

第四,电力电子标准模块要求在降
低电力电子装置成本的基础上,具有自动运行,对保护方案进行升级的维护性能。

二、电力系统的现状分析
当前形势下,我国的电力系统已经能够实现输电与发电间的互动,有效保证供电方面的质量。

然而,其配用电方面的互动、并网发电等必须要依靠电力电子装置才
可以实现。

在科技发展的推动下,电力系统也发生了一些变化,主要表现在这些方面:
（一）规模越来越大
目前,我国的大型电网已能够跨区域运行。

尽管出现了很多电力系统,能够使电能得到良好地配置。

但是,在整个电网的运行过程中,也给电网的运行安全带来了
更大的考验。

（二）使用电源
这一方面的改变,可以推动其他一些能源在社会生产和生活中的应用。

尽管如此,在能源的传输方面,传统的方式无法满足新要求。

在当今社会,在发电方面,有不
少形式存在,运行效率也非常高,然而在控制方面还存在着一些缺陷。

（三）电力系统能够输变电
不管是出于人们的工作还是生活要求,电力系统在运行方面都应具备可靠性和
稳定性。

对于电力变压器来说,它具备系统隔离、电压调度等性能,能够促使电力
系统完成输变电的工作。

就现行的电力变压器而言,尽管做出了一些改变,使其效
率相比原来有所提升,然而,在应用模式方面,仍然没能够将它的根本性问题解决掉,
使其依然影响着系统的运行。

二、电力电子装置在电力系统中的应用
（一）发电阶段应用
传统的电力系统发电,运用的是不可再生能源,浪费了能源又造成了环境污染。

新型电力系统发电时,能够起到环保的作用,利用太阳能、风能等提升了能源利用率。

这些优势的实现有赖于电力电子装置在电力系统中的应用。

在水力发电装置中,其主要通过对水位高低变化收集势能,利用势能进行发电,发电组采用的是静止
励磁技术,改善了发电质量和效率。

另外,变流器是风力发电中的核心环节。

利用
风力发电装置、整流器、逆变器等对风能进行整流,加强电压的稳定性能,保持供
电的持续。

（二）储能阶段应用
由于电能在使用中具有低谷和高峰期,因此对电能进行储存时要注意提升电力系统的可靠性和稳定性。

在水利储能装置方面,通过电力功率的转换,实现功能备
用等能源的作用,利用抽水蓄能机组励磁电流的幅值与频率进行转换。

在电池储能装置方面,通过低功率的直流变换器,保持电流平稳,通过拓扑结构实现电流、电压的高低变化,电力电子装置的应用减低了损耗,同时提升了储能效率。

在亚索空气
储能装置方面,其应用是利用压缩机受到富余电力驱动的原理,驱动发电机发电。

（三）输电阶段应用
输电阶段的应用包括三方面,分别为直流输电、分频输电、固态变压器电力转换。

直流输电需要采用柔性直流输电换流器,保证功率的独立可控性,进行无缘负
荷供电。

分频输电较尽量减少交流输电线路距离,提升系统整体传输能力。

固态变压器的使用,需要采用电磁耦合变换技术,对电能质量进行调节,提升电力系统的稳定性。

在输电阶段,电力电子装置的应用,使电力系统实现了高容量、长距离的电
力传输。

其原理是利用了变流器、换流器等减低能源损耗。

在电力输送过程汇总,输电网出现故障或意外,很有可能造成严重经济损失,严重情况还会使工作人员发
生伤亡。

而电力电子装置的高效性应用,确保了异常情况的及时发现,进而为解决
问题提供了可靠依据,使资源与经济的损失降到最低。

（四）电能供给应用
社会经济的发展决定了人们对电能的需求越来越大。

但是可再生资源又具有一定的局限性,由于季节与自然因素的影响,不能保证实时的供应。

电力系统只能
通过提升电能的利用率,才能跟得上人们的需求。

电力电子装置在电力系统中的应用,对提升电能利用率方面具有很大作用。

例如,其中的动态电压恢复器能够降低
电压给设备造成的损害,其中的谐波治理装置也能够控制谐波走向,以减低电能的
消耗。

链式静止同步补偿器,可以通过无功补偿,降低电压扰动,维持电力系统的正常运行。

（五）智能化系统应用
随着环保观念的盛行,电力系统也必须走向智能化,保证其可持续发展性。

如今,只有高度智能化和自动化的电能传输网,才能够被企业和大众认可,这种传输电网
被称之为智能电网。

自动化的控制技术,能够对网络节点进行有效控制,保证电能
的流动性。

通过变换器的使用,实时调节用户功率,使能源的使用效率提高。

电力
电子装置对电力系统的集成工作具有协同功能,进一步促进系统安全性。

（五）电能的输送环节
1、分频输电。

在电能的传输方面,该系统使用的频率是比较低的。

这能够使电气距离有效缩短,从而使其传输性能方面的优势表现得更加明显。

而在风力、水力等发电系统里,发电机在运行过程中,其转速是比较低的。

这种系统在发电与输
电时,就可以依靠低频来完成。

2、固态变压器。

这在目前的电力系统之中,属于一种新型的变压器。

它能够变换电流与电压的相位和幅值等,并能够在一定程度上调节电能的质量,使当前的
电力系统在运行中更加稳定。

结束语
电力电子装置在工业生产与人们的日常生活中,都具有非常大的作用。

为我国
的国民经济做出巨大贡献。

本文针对电力电子装置在电力系统中的应用研究,是从电力电子装置概述出发,提出了电力电子装置在电力系统中的应用,包括发电阶段应用、储能阶段应用、输电阶段应用、电能供给应用、智能化系统应用等。

最后,本文总结出了电力电子装置在电力系统应用中的发展前景,以不断完善电力电子在电力系统中的应用。

希望本文的研究,能为我国电力电子装置的应用与发展提供一份借鉴。

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