周耀石
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摘要：随着科技发展，电力电子技术也得到发展。电力系统与人们的生活息息相关，在发展中，人们期待电力系统能够稳定高效的发展。技术人员应人们的需求，借助科技力量成功的将电力电子技术投入电力系统中，使得电力生产效率高，电力运行安全可靠。
关键词：电力电子技术；电力系统；应用
1.电力电子技术的概述
电力电子技术是一个以功率半导体器件、电路技术、计算机技术、现代控制技术为支撑的技术平台。经过50年的发展历程，它在传统产业设备发行、电能质量控制、新能源开发和民用产品等方面得到了越来越广泛的应用。最成功地应用于电力系统的大功率电力电子技术是直流输电（HVDC）。自20世纪80年代，柔性交流输电（FACTS）概念被提出后，电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注，多种设备相继出现。
2.电子技术在电力系统领域发挥的作用
电力系统领域，电子技术的作用主要涵盖以下几个方面：
2.1电子技术能够促进自身的发展
随着电子技术的广泛应用，给其自身的发展，尤其是给其高频化和变频技术的发展创造了极有利的条件。另一方面，电子技术加快了其自身智能化的进程。这种发展将成为电子技术巨大变革的“导火线”。
2.2电子技术促进传统产业的改造
目前的电能绝大多数都要通过电子技术处理完成后再使用，再加上现在的计算机接口很多都采用的是机电设备，这为传统产业的制造创造了良好的发展条件。
2.3电子技术有优化电能的配置和使用的作用
电子技术能够有效地处理电能，在电能的配置与使用方面，电子技术发挥着重要的作用。所以，为了优化电能的配置，提高电能使用时的高效节能性，将电子技术应用到电力系统领域是明智之举。
3.电子技术在电力系统中的应用分析
3.1电子技术在发电环节的使用
发电环节作为电力系统中最为核心的部分，其涉及到庞杂、多样的机器设备，一旦没有进行有效管理将会直接影响到电力系统的正常运行。电子技术在发电环节的运用，主要变体现在对不同设备运行特性的有效控制、改善。
（1）运用静止励磁实现对大型发电机的控制
由于采用结构简易、稳定性好、成本较低的晶闸管整流自并励方式，该控制方法被电力系统的大部分企业积极采用。励磁机环节的有效省略，为快速地进行发电过程调节，提供了十分高效的技术保障。
（2）运用变速恒频励磁完成对风力、水力发电机的有效控制
众所周知，风力发电机的发电效率直接与风速的三次方成正相关的关系，在风车发电过程中，其捕捉到的最大风能因风速的不同而相应变化，为了实现有效功率的最大化，可以通过对转子励磁电流的有效调整，达到机组运行能够与转子转速叠加后维持在恒定的输出频率，完成预定目标。同样，水电发电有效率直接受到水头压力以及水流量大小的影响，为使机组的转速能够与水头的变化幅度以及流量的起伏状态契合一致，通过变速电源的控制，一样能够十分准确地完成输出频率恒定的预定目标，实现有效功率最大化的目的。
（3）对发电厂风机水泵的变频调速进行有效干预
据相关资料显示，发电厂的内部电率的均值为8%，风机水泵的耗电量占到火电设备耗电量总数的63%左右。运作效率不高是广大发电企业面临的一大难题，低压以及高压变频器的出现很好地解决了这一历史性难题，通过运用风机水泵的变频以及调速，可以十分有效地达到节能的目标。由于技术水平尚处于起步阶段，高压大容量变频器的生产、设计尚处在较为稀缺的状态，学校与企业联合开发研究的方式正在被积极推广。
3.2在节电方面的应用
（1）变负荷电动机调速运行
电动机本身挖掘节电潜力只是节电的一个方面，通过变负荷电动机的调速技术节电又是另一个方面，只有将二者结合起来，电动机节电方较完善。目前，交流调速在冶金、矿山等部门及社会生活中得到了广泛的应用。首先是风机、泵类等变负荷机械中采用调速控制代替挡风板或节流阀控制风流量和水流量具有显著的效果。国外变负荷的风机、水泵大多采用了交流调速，我国正在推广应用中。
变频调速的优点是调速范围广，精度高，效率高，能实现连续无级调速。在调速过程中转差损耗小，定子、转子的铜耗也不大，节电率一般可达30%左右。其缺点主要为：成本高，产生高次谐波污染电网。
（2）减少无功损耗，提高功率因数
在电气设备中，变压器和交流异步电动机等都属于感性负载，这些设备在运行时不仅消耗有功功率，而且还消耗无功功率。因此，无功电源与有功电源一样，是保证电能质量不可缺少的部分。在电力系统中应保持无功平衡，否则，将会使系统电压降低，设备破坏，功率因数下降，严惩时会引起电压崩溃，系统解裂，造成大面积停电事故。所以，当电力网或电气设备无功容量不足时，应增装无功补偿设备，提高设备功率因数。
3.3在输电环节中的应用
（1）通信用高频开关电源。通信业的进步和飞速发展，在很大程度上推动了通信电源的高速发展。在通信技术中，一次电源通常为整流器，而二次电源为直流—直流变换器。在通信设备中，电源电压不同，集成电路的种类也多；因此，在通信供电系统中，从中间母线电压，将变换成所需的各种各样的直流电压，这样才可以减小损耗，能较为方便的增加和安装设备。
（2）直流-直流（DC/DC）变换器
DC/DC变换器是一个将固定的直流电压转换成可以变动的直流电压，在地铁列车和无轨电车无级变速的控制上该技术已经成功的应用了，同时使上述控制获得加速平稳、快速响应的性能。将直流斩波器用来代替变阻器，可以节约电能达到30%左右，效果很好。直流斩波器不仅可以起到能够调节电压的作用（如开关电源），而且还可以对电网侧谐波电流噪声进行有效地控制和抑制，使调节和控制效果取得了明显的进步。
（3）直流输电技术
直流输电、轻型直流输电技术具有很多优点：有较大的输电容量，能灵活的进行调节和控制，并且稳定性能极好等。同时，电压直流输电所具有的的独特优势是：可以利用海底电缆输电；并能进行远距离输电；还可以将不同频率系统进行联网。在上个世纪七十年代，电力电子技术正式应用在直流输电上，起源于世界上第一个晶闸管换流器的诞生。从那往后，在生产实践中所用到的直流输电工程基本上都是用的晶闸管换流阀。
3.4在配电环节中的应用
目前，能否进行可靠性供电，到底如何进行加强和提高电能质量，是现在配电系统中所需要迫切解决的问题，要抑制各种瞬态的波动和干扰才可以使电能质量得到控制，同时还要满足频率和谐波以及电压的不对称度的要求。用户电力技术（DFACTS）是在柔性交流输电技术（FACTS）的各项技术成熟以后，在此基础上发展起来的，并能对电能质量进行控制的一项新技术；它是现代控制技术和电力电子技术在配电系统中的主要应用。由于DFACTS设备其原理、结构、功能与FACTS比较相似，根据市场的需求，其使用范围会逐渐广泛，再加上电力电子器件价格越来越廉价，可以预计DFACTS设备产品将快速进入一个高速发展的阶段。
3.5改造传统产业和发展机电一体化等新兴产业
根据世界上较为发达的国家进行的预测和判断，今后将有百分之九十以上的电能需要利用电力电子技术进行处理之后，才可以进行使用。电力电子技术与百分之九十五的现代的工业以及各种民用的机电设备有很大的关系。特别指出的是，电力电子技术是一个用弱电来控制强电的载体，同样也是计算机技术与机电设备之间进行接口的重要瓶颈。该技术可以为传统产业和新兴产业将来采用微电子技术创造有利的条件和强大的技术支持，还可以为将来充分发挥计算机技术的优势奠定强有力的技术条件和基础。
4.结语
总之，随着技术的不断进步以及信息化水平的不断提高，电子技术在电力系统中的运用也朝着更加广泛、多样化的方向发展，通过对这一技术积极、有效的探索与运用，我国电力系统必将在现代化建设中发挥做出更加令人瞩目贡献。
参考文献：
[1]赵家华.浅谈工程领域电子技术的应用[J].电子世界，2013，（2）：741-742.
[2]李树财.现代电子技术应用范围及发展趋势[J].科技创新与应用，2013，（13）：159-161.