探究电子电工技术在电力系统中的应用
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作者: 巩海滨
摘 要 电子电工技术是一种新型电工技术，电子电工技术是电子技术与电工技术的有机结合，电子电工技术涵盖电子技术、电气工程、电子设备应用与维护、电力生产、电气制造等方面，是一项新型综合性技术。
【关键词】电子电工 晶闸变流 电力系统 励磁 集成化 高频化 全控化 电流转换器
电子电工技术是一种新型电工技术，传统电工技术是电子电工技术发展的基础，电工技术与电子技术联合应用于电力系统，可以提高电力系统的运行效率，文章主要分析了电子电工技术的作用，结合电子电工技术的特点，对如何更好的将电子电工技术应用于电力系统提出具体建议。
1 电子电工技术简述
1.1 电子电工技术的概念与特点
电子电工技术是一种新型电工技术，计算机技术的发展与普及是其产生的前提，传统电工技术是电子电工技术发展的基础。电子电工技术是电子技术与电工技术的有机结合，电子电工技术涵盖电子技术、电气工程、电子设备应用与维护、电力生产、电气制造等方面，是一项新型综合性技术。电子电工技术具有集成化、高频化、全控化、高效率化的特点。
1.2 电子电工技术的作用
电子电工技术有利于整合电力资源，提高电力资源的利用率，这也就达到优化电能的作用。电子电工技术可以促进机电一体化实现，电子电工技术的发展依赖于计算机技术，计算机系统较为稳定、安全、快捷，这对实现机电一体化具有较大的促进作用。
2 电子电工技术发电环节中的应用
2.1 静止励磁
静止励磁是一种非线性控制理论，静止励磁是指发电机无需自身带励磁机，励磁电源从厂用电供给，由可控硅直接整流控制，供给转子线圈，这时必须由碳刷换向才能通入转动的转子线圈。大型电厂的发电机组是静止励磁的主要应用领域，静止励磁与传统励磁机相比，优势显著。在发电机组中，主电路与调节电路是静止励磁的两个主要部分。在电力输送过程中，需要大量的设备，这些设备主要由电工电子器件构成，如放大器，滤波电路、整流电路等。静止励磁结构简单，稳定可靠，运行成本低，正在不断应用于各大电气系统的发电环节之中。
2.2 变速恒频励磁
水力发电中，水头的压力与流量共同决定水力发电的有效功率，抽水蓄能机的工作效率与水头流量和压力变化紧密相关。通过应用电子电工技术，转子励磁电流的恒变频率会适当调整整个发电系统，使发电系统中机组的自转速趋同于电流频率，恒定发电系统的输出频率，这就使得发电系统的整体运行效率得到提高，从而提升整个发电系统的经济效益。
2.3 机泵变频调速
在系统进行高低压互相转化时，应用电子电工技术，用变频机代替风机水泵变频器可以大幅提高电压转化的效率，使整个电气系统的运行成本得到降低，也就提高了电力系统运行的经济效益，我国目前机泵变频调速技术还没有大面积推广应用，但是其前景十分广阔，相信随着国家的重视，机泵变频调速技术将会在国民经济建设中发挥重要作用。
2.4 太阳能系统
太阳能是二十一世纪的核心清洁能源，电子电工技术对太阳能系统发电具有重要意义。太阳能转化为电能需要借助于大规模的集成电流，如果将电子电工技术应用于太阳能发电系统中，可以保证太阳能稳定有效输出，使太阳能成为一种稳定易用的能源，提高太阳能的利用率。
3 在输电环节的应用
输电环节是整个电力系统运行的关键，电子电工技术在输电环节的应用非常广泛，这有利于维护输电网路的安全与稳定。直流输电技术的应用、交流输电技术的应用、静止无功补偿器是其在输电环节应用的主要表现。电子电工技术结合机械控制技术可以提高输电线路的稳定性，将电子器件安装于输电线路之中，可实现对输送电量的实时观测，根据具体需求调整输电量，这就有利于减少电量在输送环节的损耗，提高电能输出效率。换流阀与晶闸管是电子电工器件的代表，将其应用于高压直流电输电中，可以降低变压器的使用频率，使输电转换设备自身的移动能力增强，也就降低了发电企业的运作成本。目前晶闸管已经成为电气开关的主流，晶闸管可以说是电子电工技术在发电系统静止无功补偿器应用方面的代表。晶闸管可实现对电器快速准确的控制，提高电力系统的运作效率。
4 在配电与节能环节的应用
4.1 配电环节
提高供电的稳定性与电能质量是当前电力系统亟需要解决的问题。配电阶段是电力系统中极为重要的组成部分，主要承担着维护供电安全与稳定，有效控制电能质量的作用。控制电能质量需要对电压、谐波、频率进行调整，而且还需控制波动与干扰，在配电环节应用电子电工技术，可以妥善的解决这些问题。将电子电工技术应用于电力系统的配电阶段，可以提高供电的稳定性与电能质量，有效克服了传统工频配电变压技术的弊端，能够抵御可能产生的配电瞬间波动，极大的改善了电能质量，并且能够对谐波进行随时的监控，有利于配电水平的提升。
4.2 节能环节
当前我国电力资源形势严峻，电力系统中应用电子电工技术可以调节峰谷、储存电能。电量输出并不是一成不变的，准备发电装机能力应以最大负荷为依据。电子电工技术可以直接将交流电转化为直流电，且可以并联方式储存与大的电容器之中，可根据电量使用大小，调整输电量，这就提高了电量的使用效率，目前电子电工技术快速发展，已经成功研发出电动机调速控制设备。将电动机进行改良，控制电动机的转速，用调速控制设备代替传统挡风设备可以将电动机的转速控制在合理范围内，这样就能够降低电动机能耗，而且不会降低电气系统的运行效率，这就实现了节能减排的目的。当前国外已经普遍用调速控制设备，电动机节能效果显著。
5 结语
当前电子电工技术快速发展，在电力系统中应用电子电工技术可以实现对电力系统运行活动的有效控制，优化发展传统电工技术。电子电工技术对于提高电力系统的运行效率具有重要意义，应当高度重视，深入研究，将电子电工技术与我国电力系统紧密结合，促进我国电力事业快速健康发展。
参考文献
[1]张承慧，崔纳新.交流电机变频调速及其应用[M].北京：北京机械工业出版社，2008.
[2]孟祥忠，王博.电力系统自动化[M].北京：北京大学出版社，2008.
作者单位
包头铁道职业技术学院机械工程系电气教研室 内蒙古自治区包头市 014060
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