电力电子变换技术在输配电系统中的应用研究
梁荣煜
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梁荣煜,. 电力电子变换技术在输配电系统中的应用研究[J]. 中国电力技术,2024.11. DOI:10.12721/ccn.2024.159858.
摘要: 本文主要简单介绍了电力电子变换技术在输配电系统中应用的优势,阐述了电力电子变换技术类型,探讨了电力电子变换技术在输配电系统中的应用实践,旨在加强对电力电子变换技术的研究,充分发挥电力电子变换技术在输配电系统的作用,保证输配电系统运行的稳定,为人们提供高质量的电能,从而推动电力行业的大力发展。
关键词: 电力电子变换技术;输配电系统;应用
DOI:10.12721/ccn.2024.159858
基金资助:

近年来,随着我国社会经济的高速发展,电力事业随之蓬勃发展,取得了不错的成绩。为了满足社会日益增长的电能需求,应当在电力系统中应用先进的科学技术,维护系统的正常运行。在输配电系统中可充分发挥电力电子变换技术的作用,处理输配电系统运行中的问题,保证电网的稳定性。电力电子变换技术有利于维护电力设备安装质量,满足电力需求,可转变电能形式,是电力电子领域中的重要技术之一。输配电系统运行过程中,可遵循实际原则,合理应用电力电子变换技术,为输配电系统的安全运行提供重要保障。

电力电子变换技术在输配电系统中的应用优势

电力电子变换技术在输配电系统中的应用优势主要体现在以下几个方面:一是电力电子技术不断地创新,电子设备逐步走向智能化,电气行业也都开始了智能化转型,电力电子变换技术的应用,有利于推动电气行业的现代化发展,使之适应智能化时代下的需求,促进了电气行业发展水平的提升;二是电力电子变换技术的应用,有利于保证电气设备的正常运行,提高输配电系统的运行效率,减少了资源浪费。在不断完善电力设备集极系统的过程中,推进了电气行业的自动化发展,提高了输配电系统运行质量[1]。

电力电子变换技术类型

灵活交流传输技术

灵活交流传输技术以电子电力技术为基础,属于交流输电系统调控技术,其能够实时调控电力流动情况,平衡各区域的电力负荷和发电量,进一步优化电网运行。灵活交流传输技术的应用,有利于动态控制电网中的电压和电流,并全面了解运行过程中的各相关参数,保证电力系统的稳定运行,强化电网的输电能力。在输配电系统中安装串联、并联补偿装置之后,不仅可确保系统的正常运行,还促进了电力传输效率的提升。比如应用静止同步补偿器装置,灵活交流传输技术可保证输配电系统的无功电力动态补偿,维护电网电压质量。但要注意的是为了充分发挥灵活交流传输技术,电力系统应当有着不错的数据处理能力,需联合应用先进的大数据技术[2]。

无源电流配偿技术

电力电子变换技术中无源电流配偿技术在输配电系统中有着重要应用,其有利于促进电力系统功率因数的提升,降低了电力线路的传输损耗,保证了电能质量和安全,为输配电系统的稳定运行奠定了扎实基础。无源电流赔偿技术是通过无源元件来补偿电流,不受外部能源输入影响。可利用并联、串联方式来安装无源电感器、电容器,局部补偿电流,降低无功功率。合理的配偿有利于降低无功功率流动性造成的损耗,提高了输配电系统运行的经济效益。而且无源电流补偿技术的应用,还可防范电压波动,实际运行过程中需要先进行准确计算,优化设计装置参数,以达到良好的电流补偿效果,一定程度上解决电网过载问题,维护输配电系统运行安全。

输配电系统中电力电子变换技术的应用

直流输电中电力电子变换技术的应用

当前我国输配电系统中依旧以交流电为主,直流输电还处于关键发展阶段,有机转换交流电和直流电,能够使电力传输更加稳定,降低了电力传输过程中的电能损耗,提升了电能传输效率。相关人员应当充分认识到电力电子变换技术在直流输电中的应用优势,根据实际情况进行合理应用,以改善输配电网的运行状态。电力电子变换技术应用中,可有效搜索电能,减少诸多因素对数倍变系统的影响,维护电力系统的良好运行,这可推动电力系统运营发展,为其带来更多发展机会[3]。电力电子变换技术在直流输电中应用,能满足电能的远距离传输需求,提高清洁能源利用率。

补偿器中电力电子变换技术的应用

在输配电系统补偿器中应用电力电子变换技术,可促进输配电系统运行效率的提升,常见的补偿器有三种形式:一是串联补偿器,串联形式能减轻系统运行负担,解决高压运动高次谐波问题,降低对配电系统运行的影响。常见的串联补偿器有动态电压恢复器、同步电压源逆变器。当输配电线路出现电压异常状况时,输逆变器输出电压会发生变化,需将其控制在允许范围内,否则会影响输电设备的稳定性;供电中断时,储能装置能予以能量支持,维持设备的正常运行,这可避免输配电系统因自身问题而影响电力系统运营;二是并联补偿器。其能够减轻输电系统的运行负荷,处理电压波动问题,强化输电能力。其优势在于接入方式较为简单,不会改变电力系统的结构,适用于补偿电流,能够改变电网的阻抗特性,控制节点电压,保证电能质量;三是串并联补偿器。这种补偿器结合了串联补偿器和并联补偿器的优势,满足了输配电系统的运行需求[4]。

发电环节中电力电子变换技术的应用

电力电子变换技术在风力、水力发电中有着良好应用,可通过变频电源来调整励磁电流频率,进一步调控发电功率。电力电子变换技术不仅能够解决风机运行效率问题,还能够降低太阳能发电控制系统能耗。安装带有跟踪功能的逆变器后,能实施把控跟踪功率的变化,起到良好的节能效果。而且电力电子变换技术的应用,也促进了设备运行效率的提升,均衡了运行期的功率。

配电环节中电力电子变换技术的应用

配电网中应用电力电子变换技术,有利于加强配电网管理,保证电力系统的运行质量,满足供电需求。电力电子变换技术强化了电能质量控制能力,于有源滤波方面起到了良好作用,保证了供电系统的可靠性。如使用电力电子智能路由器、变压器固态开关等,可改变传统设备的不足,转换电压和带你溜,维持电力系统运行的稳定性,减少滤波干扰[5]。

输电系统中电力电子变换技术的应用

在输电系统中电力电子变换技术也有着良好运用,有利于科学设计和控制变压器中的器具。配电系统运行中,并网交流器可选用高压交流侧MMC,其能够有效连接内网变电器,加强对变电器的控制。为了维护电容器电压的平稳,可充分利用直流电压,通过三次谐波方式来调制高流高压交流侧的MMC,避免电力系统运行中发生故障。

结束语

总而言之,在输配电系统中应当充分发挥电力电子变换技术的作用,这是保障电力系统运行稳定性的重要技术措施,有利于促进电力系统运行效率的提升,满足电力事业未来发展需求。随着电力事业的长远发展,电力电子变换技术不断创新,可从不同的角度来灵活应用电力电子变换技术,通过有效措施来处理输配电系统实际运行中的问题,为人们提供可靠的供电服务。

参考文献:

[1] 倪佳佳. 电力电子变换技术在输配电系统中的应用研究[J]. 光源与照明, 2024, (06): 195-197.

[2] 曾文博. 基于电力电子变换器的无功补偿技术在用电工程中的应用技术[A] 2024人工智能与工程管理学术交流会论文集[C]. 中国智慧工程研究会, 中国智慧工程研究会, 2024: 3.

[3] 崔晓. 输配电系统中的电力电子变换技术分析[J]. 集成电路应用, 2023, 40 (10): 190-191.

[4] 王议锋. 高效高功率密度新型电力电子变换技术、装备及应用. 天津市, 国网天津市电力公司, 2023-08-28.

[5] 何湘宁, 王睿驰, 吴建德, 李武华. 电力电子变换的信息特性与电能离散数字化到智能化的信息调控技术[J]. 中国电机工程学报, 2020, 40 (05): 1579-1587.

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