引言
二十世纪八十年代,电力电子技术开始得到发展,如今在各个方面以较为成熟,对传统电路系统升级更新起到了重要的优化作用。电力电子技术集合了自动化控制、电工原理和电子学三项电力技术,应用在电路系统中,可显著提高能源利用率和运作安全性,使电力系统中的电力资源消耗明显减少,起到了优化电路控制电路的作用。所以,科学有效的将电力电子技术应用在电路系统中,提高电路系统的运作质效,是目前大多电力企业的目标。
一、电力电子技术在电路系统中的功能
(一)优化电力能耗
由于现如今人们对电力需求的普遍性,使得电力电网的铺设十分复杂繁琐,在很多方面都存在电力消耗过大的情况,所以如何降低电力能源的损耗问题一直是各电力企业所关注的重点问题。而电力电子技术在电路系统中的合理运用,能够有效的治理能耗过大的这一问题,电力能源损耗过大主要是因为在电能转化过程中转化效率偏低,而电力电子技术的应用,可以大幅提高电能转化率,转化率提高了,损耗的电能自然也就少了[1]。除此之外,电力电子技术还可以通过计算机设备对电能运用情况进行实时数据监控,及时发现电能损耗偏大的原因,进而达到及时处理的目的,避免电力能源的浪费。
(二)电气控制
电气控制主要是通过控制弱点进而来达到控制强电的作用,通过强电来完成电力输送的任务,之所以采取这种方式主要是为了保护操作人员的生命健康,而电力电子技术在电气控制中非常重要,保证了电气控制的控制条件,使其可靠性、稳定性和安全性都得到了提高[2]。电力电子技术在通过弱点对强电进行控制时,可分为电力能源生产行为控制和电力能源生产产能控制两类。生产行为控制,主要是通过对电力生产所需机械设备的运作准确性和运作效率进行控制,再通过计算机技术来进行检测,保证控制的可靠性;生产产能控制,主要是借助各种仪表对电力生产原料的热量流程和化学反应进行监管,确保其保持在标准线以上。
(三)便于更新系统
在经济技术不断发展的今天,电路系统需要与时俱进不断更新,以满足人们的日益丰富的物质文化需求。但电路系统因其特殊的固化特征,使得每以一次的更新升级都及其困难,需要在传统模式上大费周章的调整,浪费大量的人力物力[3]。而引用电力电子技术可以模块化的定义电路系统中的各元件、设备,当系统需要更新时,因模块的可调节性,系统具有很高的灵活性,借助电力电子技术对相关的模块进行调整,直接实现系统的更新升级。
二、电力电子技术在发电环节中的作用
(一)提升调节速度
电路系统中运用较多的静力励磁技术时电力电子技术的一种,它省略了普通励磁机的中间步骤,在结构上更为简单,在价格上便宜低廉,在性能上稳定可靠,能够更快的调节系统,使系统更加规律的运行[4]。在实际应用中主要通过晶闸管来进行整流,对现代大部分发电机的运作都产生了良好效果,调高了系统的控制力与效率。
(二)提高水利风力发电转化率
水利发电和风力发电是如今新能源发电的主要成分,但在实际的发电工作中发现,这两种能源往往难以控制,在发电过程中存在转化率低的现象。而电力电子技术的运用可以很大程度上解决这个问题,降低能源的控制难度。对于水利发电,电力电子技术可以在水中检测出水的流量与压力,通过计算计技术算出能源发电的最佳的励磁,根据变速恒频励磁标准调整发电机的状态,使其处于最佳状态;对于风力发电,电力电子技术可以按照公式:风速的三次方乘以比例系数等于功率,计算出相应的参数,获取需要的最大风能,进而提转化率。
(三)降低变频调速的能耗
新能源发电固然好,但是如今新能源发电的产能还是太低,我国大部分的电力资源还是来源于火力发电,火力发电的能量转化一直存在损耗较大的问题,其中因变频调速损耗的能源占了相当一部分[5]。运用电力电子技术,改变传统的变频调速方式,可以使实施需要与真实转速相吻合,使变频调速的能耗将到最低。
三、电力电子技术在输电环节中的作用
(一)直流输电
在晶闸管没有出现之前,直流输电根本无法有效的展开,由此可见电力电子技术对直流输电的重要作用,直流输电的应用使电路系统具有了调节控制方便、稳定可靠、输电容量大的优点,为电力电网以后的发展提供了平台。
(二)交流输电
电力电子技术中的柔性交流输电技术能在交流输电的过程中快速的调节电压和阻抗,大大提高了交流输电的灵活性,使交流输电的功率得到了保障,进而提升了电路系统的稳定水平。电力电子设备操作容易、构造简单、价格低廉,在电路系统中被广泛应用,是大多电力企业首选的设备。
四、电力电子技术在配电环节中的作用
配电系统的主要任务是保证供电系统的正常运行,使供电任务能够不断电的持续进行,同时尽可能的提升供电质量。电力电子技术中的用户电力技术既可以实现频率、电压、谐波以及不对称度的标准,还能有效的抑制各种干扰和波动,是目前最新的质量控制技术。
五、电力电子技术在节能环节中的作用
(一)提升电动机的节能能力
电动机在工作所损耗的电能是所有最多的,占总损耗的三分之二,尤其大功率的电动机损耗的能量能量更多。想要节能最重要的便是控制好电动机的能耗,在工作选择一款转化效率高的发动机非常有必要,作为节点节能的重要设备,高效电动机运用能够明显的降低电能损耗率。
(二)通过变频器节能
变频器通过电力半导体单向导电性的特点,将频率电压不变的交流电转换为频率和电压均可调的电源。通过电力电子技术将变频器运用于电路的发电系统,能够显著提升发电效率和能源利用率,因此,合理利用变频器对于节能来说至关重要。
(三)提升设备的无功功率
在变压器和交流异步电机等设备中都存在有功功率和无功功率的的消耗,这两种功率的消耗是同时进行的。相应的,电源也包括有功电源和无功电源,他们共同作用保证电能的质量,而电路系统中的无功功率若能保持良好,则可以有效的减少功率因数下降、电压下降以及设备被破坏等情况的发生,进而保证电力系统的持续供应。所有,通过电力电子技术安装无功补偿装置意义重大。
总结
综上所述,我国现阶段新能源发电利用率不高,在能源的供应上还存在很多矛盾,结合我国国情,当前做好节能环保、低碳、绿色的工作刻不容缓。在电路系统中目前还存在很多问题,大量的电力损耗并不利于我国可持续发展战略的推进,而电力电子技术的运用能够在很大程度上降低电路系统中电力的损耗。目前电力电子技术经过四十年的发展已经较为成熟,被电力企业广泛运用,获得了广大用户的认可,但在今后发展中,电力电子技术必会面临更多的挑战,希望广大电力企业在使用电力电子技术的过程充分发扬创新精神,及时对现有技术技术进性优化,以便更好的服务用电用户。
参考文献
[1]佘艳,林晨.电路系统中电力电子技术的应用探究[J].信息系统工程,2020(11):68-69.
[2]简榕杰.电力电子系统在控制技术中的应用策略研究[J].计算机产品与流通,2020(04):110.
[3]张宾.电子控制中电力电子技术的应用[J].通信电源技术,2020,37(01):245-246.
[4]张雅娟.电路系统中电力电子技术的应用研究[J].日用电器,2019(11):53-56.
[5]李振国.电力电子技术在电路系统中的应用探析[J].信息系统工程,2019(01):82.