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電力電子裝置在電力系統的應用論文
摘要：在社會經濟帶動科技發展的大背景下，電力系統得到了高速的發展機會，如今電力系統已經滲透到各行各業。在電力系統良好發展的同時，電力電子裝置也在快速進步，而將電子電力裝置運用到電力系統中，不僅是電力系統進行可持續發展的保障，亦是電力系統向智能化轉型的關鍵因素。
關鍵詞：電力電子裝置；電力系統；應用
中圖分類號：TM7文獻標識碼：A文章編號：1674-6708（2016）157-0142-02
電力系統在不斷地發展中已經逐漸完善，而社會經濟發展過快，其環境污染的加重、能源的嚴重短缺等致使電力系統的發展需要朝著智能化以及可持續發展的方向進行轉型。而電力系統中的電力電子裝置是其轉型的關鍵因素，本文通過對電力系統的發展現狀概述，并且詳細敘述電力電子裝置在電力系統的應用。
1電力系統的發展概述
近年來，我國電力系統得到了有力的發展，電力系統已經滲透到各個領域，其作用是不可忽視的。電力系統的功能包括多個方面，比如電能的生產與消費，其亦是能源輸送、利用、配給的有效載體。經濟的過快發展，資源的過度損耗致使環境惡化、能源極度短缺等，這也就需要我國的電力系統進行有效的轉型即向著智能化以及可持續發展的方向發展。在我國，電力系統的發展已經獨具規模，而這就需要加大電網的穩定性。為了保證我國電網的穩定性，我國主要是將電力系統中的主干網絡與各地區的分支網絡以及微型電網相互配合，并且在各個階級的電網中加入分布式電源以及儲能裝置，并采取適宜的輸電方式，以及與相應的用電、配電裝置進行配合，進而提高我國電力系統的安全性、穩定性，以及保證供電質量。再者，除了保證我國電力系統穩定性的轉變之外，還需要對電力電子裝置中的電子器件進行有效的開發以及完善，逐漸提升其智能化水平，只有這樣才能將電力電子裝置在電力系統中的優勢進行有效發揮。而在將電力電子裝置應用到電力系統中仍有許多亟需解決的問題，比如在電力系統中用于多能源儲能電力系統中變換器的設計以及可再生資源發電中功率變流器的有效性研究。其大容量電力電子裝置的非線性信號的研究以及電力電子裝置數字控制器的標準化研究都需要工程人員在不斷地探索實踐中進行探索、研究，讓電子電力裝置更加貼合電力系統的應用[1]。
2電力電子裝置在電力系統中的應用
2.1電力電子裝置在電力系統中的發電應用
靜止勵磁技術最常應用到大型發電機組中的發電環節，運用這樣的發電技術其調節速度較快，便于控制，最重要的是可以在一定程度上提高發電廠的運行性能以及效率。交流勵磁技術最常應用到水力發電組中的發電環節，在進行發電時主要運用此技術進行有效的調節水頭電壓以及觀察并且調節水流量的動態變化，通過這樣的方式提高發電的品質，提升發電效率。交流器主要應用在風里發電中，采用風力發電，風能具有不穩定性，而交流器主要是將整流器以及逆變器進行轉換，將風能轉換成可利用的電能。而需要注意的是風力發電中針對于風電場中多段直流輸電系統中電壓源轉換流器還需要進行有效的研究。除了風里發電以及水力發電之外，其太陽能的光伏發電亦是主要的發電方式，其主要是根據光伏列陣組建、匯流器、逆變器組濾波器和升壓變壓器構成，是有效的進行大規模利用太陽能發電的有效方案。而在大型光伏電站中，并網逆變器集群的運行與控制方法還需要進行有效的研究，確保做大成都的有效發電。可見，再用自然界中的可再生資源進行發電時，電子裝置的應用具有不可忽視的作用。
2.2電力電子裝置在電力系統中的電能儲存的應用
電力系統在進行全方位的供電時，在某一段時間內供電需求非常大，其電力系統需要高峰負荷供電，而為了有效的環節這一段時間內的供電需求則需要進行電能存儲。適時的采用電能存儲可以有效的保證電網的正常運行以及還可以保證電網的運行效率。電力系統過于龐大，其出現故障的節點較多，而電能存儲可以有效抑制故障的發生，而且還可以將供電的質量提高。通常能到兆瓦級的電能存儲有3種：
1）可調速抽水儲能。在運用可調速抽水儲能的儲能電站，主要由四個部分組成即上水庫、下水褲、輸水裝置以及發電系統。
2）壓縮空氣儲能。在運用壓縮空氣儲能時大多數是在供電需求較少的時候，這個時候通過空氣壓縮裝置將多余的電能轉化成高壓空氣的形式，并進行存儲。而在供電高峰期的時候可以將存儲的高壓空氣進行釋放，并且通過相應的裝置轉化成電能進行供電。
3）電池儲能。運用電池儲能是較為方便的，通常采用鋰離子電池、鈉硫電池以及全釩液流電池[2]。
2.3電力電子裝置在電力系統中的微型電網的應用
微型電網在整個電力電網系統具有重要的作用，特別體現在分布式電源的應用中。微型電網屬于小型配電系統，其系統內主要包括分布式電源、儲能裝置、功率裝換器等等裝置。而微型電網在進行運行的時候就可以通過功率變化器進而實現與外部電網并網運行。而這樣就避免了當外部電網有故障時，供電中斷的情況，因為這時微型電網可以及時供電，這樣切實保證了供電的穩定性以及安全性。另外，在區域內的微型電網在進行運用的時候，可采用多變化器或者多接口變化器進而實現分布式電源與儲能裝置的締結。而采用變化器裝置能增強電力系統的可再生利用率，有助于向智能化轉型，并且有效的增強了與電網相互作用的經濟型。再者，將外部電源接入微型電網，這樣的作法可以在一定程度上充分利用分布式電源。另外在微型電網中對于多逆變器并聯以及電能質量控制方法需要進行有效的研究，使微型電網更加貼合分布式電源的利用。
2.4電力電子裝置在電力系統中的輸電環節的應用
在我國的電力系統中常用的有3種輸電方式，首先是分頻輸電。這種的輸電方式經常運用于效率較低的發電系統中，比如風力發電、水力發電。分頻輸電方式主要是運用較低的頻率進行傳輸電能，這樣低頻的情況有力的縮短了交流線路之間的電氣距離進而減少了電氣之間電壓、電流的相互干擾，有效的提高了輸電的效率。其次是直流輸電，直流輸電根究換流器的不同分為兩種即運用于晶閘管的換流器其為常規直流輸電，運用于全控期間的換流器其為柔性直流輸電。這二者相比中，其柔性直流輸電更加適應可再生資源的連接，并切可以在一定的獨立區域、城市供電網中進行輸電。而為了柔性直流輸電更為有效其柔性交流輸電系統中潮流控制器和固態限流器還需要工程人員進行有效的研究。最后為固態變壓器，固態變壓器的應用更為全面，它可以與電磁耦合電能變換技術相結合，可以對輸電線路中的電壓值、電流值、其幅度、相位等數據進行有效的觀察與調節。除此之外，固態變壓器還可以對輸電線路進行潮流控制，調節電能的質量，這樣對于輸電線路的輸電穩定性有了更好地保障。
3結論
綜上所述，筆者先是對電力電子裝置在電力系統中的應用現狀進行概述，并提出了相關亟待解決的問題，并以電力電子裝置在電力系統中的應用為視角進行了詳細的闡述。如今電力系統的發展急需向著可再生資源以及智能化的方向轉型，而電力電子裝置的科學有效的利用將這樣的轉型變為可能。
參考文獻
[1]張曉波，俞立梅.電力電子裝置在電力系統中的應用[J].科技向導，2014（33）：217.
[2]周平.電力電子裝置在電力系統中的應用研究[J].電子制作，2015（3）：214.
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