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文章摘要:隨著社會的發(fā)展科技的進步,電力電子裝置及技術得到了非??斓陌l(fā)展,涌現(xiàn)出了很多先進的電子裝置,應用于了電力系統(tǒng)中,不僅保證了電網的安全、可靠運行,還在很大程度上保證電力系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。本文主要介紹了我國電力系統(tǒng)的現(xiàn)狀,對電力電子裝置的特點和在電力系統(tǒng)中的應用做了詳細的介紹和分析。
關鍵詞:電力系統(tǒng);可靠性;故障管理;應用分析
電力是人們日常生活不可或缺的資源,對我國的經濟和國計民生有著重要的作用,因此,我國在高度重視電力系統(tǒng)的前提下不斷地對其進行完善,保證電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、可靠運行。隨著環(huán)保的要求以及能源的要求的提升,當前電力系統(tǒng)也在逐漸地向可持續(xù)發(fā)展和智能化的方向轉型,因而電力電子的應用就顯得尤為重要,也已經成為電力行業(yè)重視的焦點。
1我國電力系統(tǒng)的運行現(xiàn)狀分析
目前我國電力系統(tǒng)的穩(wěn)定轉變特點是電力系統(tǒng)主干電網、微型電網和各地的地方電網相配合,大規(guī)模地接入分布式電源和儲能裝置,通過采取靈活性較強的輸電方式,配合用電、配電的智能化裝置,逐步提高電力系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性和供電質量。除了需要穩(wěn)定地控制我國電力系統(tǒng)進行轉變外,還需要積極促進不同電子器件的發(fā)展和完善,尤其是對于電力電子裝置智能化水平的提高,需要適當提升控制工作的策略性能,這樣才能夠正確發(fā)揮電力電子裝置在電力系統(tǒng)中的作用[1]。
2電力電子裝置在電力系統(tǒng)中的應用特性
電力電子裝置是電力系統(tǒng)中最不可或缺的裝置之一,在實際的應用中,其特性對于電力系統(tǒng)的正常運行極容易產生影響。所以在研究電力電子裝置的應用前,首先要分析其在電力系統(tǒng)中的應用特性。
2.1可靠性
電力電子裝置的可靠性將會直接影響電力系統(tǒng)的應用效果,而電力電子裝置的可靠性是通過對電子裝置的故障率、平均無故障運行時間、平韻維護時間等各種指標所決定的。對電力電子裝置在電力系統(tǒng)中的應用文/王曉蓉隨著科學技術的發(fā)展,社會經濟持續(xù)增長,產業(yè)開發(fā)的多元化市場上,人類對于電力資源的需求在不斷上升,生活起居各方面對于電力資源的依賴也越來越大,電力網的不斷增大,使得人們對電力系統(tǒng)的控制提出了越來越高的要求。正是由于電力系統(tǒng)具有這樣的特征,一些先進的電力電子裝置不斷地引入電力系統(tǒng)。本文主要探討電力電子裝置在電力系統(tǒng)中的應用,為電力系統(tǒng)的發(fā)展奠定長遠的完善與發(fā)展目標。要電力電子裝置的可靠性進行評估,能夠有效提高電力系統(tǒng)運行的安全性和穩(wěn)定性。同時,根據(jù)電子裝置可靠性的估算結果,能夠為電力系統(tǒng)的運行、檢查與維修以及管理工作提供主要的指導信息[2]。
2.2故障管理特性
電子裝置在長時間的運營過程中出現(xiàn)故障是無可避免的。一般地,電子裝置出現(xiàn)故障的原因是由于溫度過高,或者溫度循環(huán)的波動所造成的。故障管理方法是對電子裝置的故障進行診斷和預測,并根據(jù)診斷的結果及時采取相關的維修工作及后期的保護措施。同時,還可以通過電子裝置的故障機理推測裝置的剩余工作年限,可提前采取預防措施。
3電力電子裝置在電力系統(tǒng)中的應用情況
3.1發(fā)電環(huán)節(jié)的應用
電力電子裝置在電力系統(tǒng)的發(fā)電環(huán)節(jié)中,應用部分主要可以分為三部分,分別是發(fā)電機組勵磁、風力發(fā)電以及伏光電站。大型發(fā)電機組運用靜止勵磁技術比普通的勵磁機的控制方式更加簡單、調節(jié)速度也更快,在機組運行中大幅增加了發(fā)電廠的運行性能及效率。而水力發(fā)電機組采用勵磁技術并對勵磁電流頻率進行動態(tài)性的調整,令發(fā)電系統(tǒng)對水頭壓力與水流量動態(tài)變化能夠進行快速調節(jié),從而增加發(fā)電機組的發(fā)電效率,完善發(fā)電的質量和提高發(fā)電水平[3]。在風力發(fā)電技術中,交流器是必不可少的中心環(huán)節(jié)和電力電子裝置,同時,在風力發(fā)電環(huán)節(jié)中增加整流器和逆變器,能夠有效幫助風電交流器把不穩(wěn)定的風能轉換為電壓、頻率及相位符合并網要求的電能。最后,大型光伏電站是大規(guī)模對太陽能進行集中利用的高效方法,由光伏陣列組件、匯流器、濾波器、逆變器組以及升壓變壓器組成,能夠通過給并聯(lián)逆變器采用“電網友好”的控制方案。
3.2電能存儲環(huán)節(jié)的應用
我國常用的電力系統(tǒng)電能儲存環(huán)節(jié)方式有壓縮空氣儲能、可調速抽水儲能以及電池儲能這三種。壓縮空氣儲能的工作原理是利用電力系統(tǒng)的用電電荷對儲氣空間的空氣進行控制。當進入用電高峰期時,電力系統(tǒng)中剩下的電量能夠驅動空氣壓縮機,把將能量轉化為高壓空氣儲存起來,當電壓的負荷進入高峰期時,再將儲氣空間中的高壓空氣釋放出來,驅動發(fā)電機發(fā)電。而抽水儲能需要借助于上下水庫的落差讓發(fā)電系統(tǒng)運行發(fā)電。電池儲能主要采用鋰離子電池、鈉離子電池和全釩液流電池等電池,通過小功率的DC/DC變換器進行電池模塊的電流均衡調節(jié)。
3.3輸電環(huán)節(jié)的應用
分頻輸電、直流輸電以及固態(tài)變壓器是我國電力系統(tǒng)常用的幾個輸電環(huán)節(jié)。在當前水能發(fā)電、風能發(fā)電等發(fā)電機轉速較低的發(fā)電系統(tǒng)中,較多的采用了分頻輸電的方式。分頻輸電主要利用較低的頻率傳輸電能,減少了交流輸電線路的電氣距離,提高了傳輸?shù)男?,抑制了電壓波動。而直流輸電一般應用于可再生能源發(fā)電、城市供電和電網互聯(lián)等領域[4]。
3.4微型電網的應用
微型電網是指小型配電系統(tǒng)包括分布式電源、儲能裝置、功率變換器、相關負荷、監(jiān)控保護裝置。當微型電網與外部電網準備并網運行時,通過功率變換器就可以良好的實現(xiàn),并網運行的優(yōu)點是當外部電網出現(xiàn)故障時微型電網可以繼續(xù)供電保證電網的安全運行。分布式電源在接人電網時,采用的是微型電網的形式,并實現(xiàn)并網運行,這樣的做法能夠最大限度的發(fā)揮分布式電源的作用。
4結語
電力電子裝置是一種智能化的控制操作模式,在發(fā)電、儲能、微型電網中應用,加強了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性,促進電力系統(tǒng)的智能化轉型。隨著技術的不斷完善喝成熟,電力電子裝置在發(fā)電系統(tǒng)中的應用將逐步成為主角,擔負更多的運行任務,實現(xiàn)電力系統(tǒng)的長效、可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻:
*[1]姜建國,喬樹通,郜登科.電力電子裝置在電力系統(tǒng)中的應用[J].電力系統(tǒng)自動化,2014,03:2-6+18.
*[2]張曉東.電力電子變壓器及其在電力系統(tǒng)中的應用[D].山東大學,2012.
作者:高雅致 單位:大慶油田電力集團供電公司中心試驗所