1.電力技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用
 

1.1輸電環(huán)節(jié)
 

1.1.1直流輸電技術(shù)

1970年世界上第一項(xiàng)晶閘管換流器的出現(xiàn),標(biāo)志著電力技術(shù)成功的應(yīng)用于直流輸電，成為了電力系統(tǒng)的里程碑，從此世界上新建的直流工程都是采用晶閘管換流器，對(duì)于遠(yuǎn)距離輸電、不同頻率的系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)及海底電纜輸電高壓直流輸電具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，具有輸電容量大、穩(wěn)定性好、控制靈活等的特點(diǎn)，在這之后又問世了了具有可操作的電力輸送控制器，為電流的轉(zhuǎn)換過程中減少了交直轉(zhuǎn)換變壓器的使用，在電力輸送過程中為電廠的電能生產(chǎn)減少了生產(chǎn)成本。
 

1.1.2柔性交流輸電技術(shù)

20世紀(jì)90年代，柔性交流輸電技術(shù)概念的出現(xiàn)，可以靈活控制交流輸電功率使得電力系統(tǒng)的穩(wěn)定水平大幅度的提高，這是基于現(xiàn)代控制技術(shù)電力技術(shù)對(duì)交流輸電系統(tǒng)的阻抗、相位實(shí)施靈活快速調(diào)節(jié)的輸電技術(shù)，具有輸出無功的大小，控制方便、成本少，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)輸電線路的重要位置的控制以及對(duì)輸電過程電力參數(shù)的控制，以此來對(duì)輸電過程的電能功率的合理分配，極大的降低了輸電成本的和電能消耗的降低，大幅度的提高了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
 

1.2發(fā)電環(huán)節(jié)
 

1.2.1水力發(fā)電機(jī)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)的變速恒頻勵(lì)磁

水頭壓力和流量決定著水力發(fā)電的功率，機(jī)組的最佳旋轉(zhuǎn)速度隨著水頭的幅度變化而變化的，風(fēng)速的三次方和風(fēng)力發(fā)電的有效功率成正比，風(fēng)車捕捉最大的風(fēng)能與風(fēng)速的變化而變化，為了實(shí)現(xiàn)最大的有效功率，可在機(jī)組變化的運(yùn)行中，通過安裝變速恒頻勵(lì)磁，調(diào)整轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流的頻率,使其與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速疊加后保持定子頻率即輸出頻率不變。
 

1.2.2大型發(fā)電機(jī)的靜止勵(lì)磁控制

靜止勵(lì)磁采用晶閘管整流自并勵(lì)方式，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高以及造價(jià)相對(duì)較低的優(yōu)點(diǎn)，在世界的各大電力系統(tǒng)被廣泛采用。采用靜止勵(lì)磁控制省去了勵(lì)磁機(jī)這個(gè)環(huán)節(jié)，具有特有的快速調(diào)節(jié)，給先進(jìn)的控制規(guī)律提供了很好的發(fā)揮作用，同時(shí)也產(chǎn)生了良好的控制效果。
 

1.2.3在發(fā)電廠風(fēng)機(jī)的變頻速調(diào)

發(fā)電廠的廠用電率平均為8%，風(fēng)機(jī)水泵耗電量約占火電設(shè)備總耗電量的65%，且耗量大、運(yùn)行效率低。為了節(jié)能，使用低壓或高壓變頻器，實(shí)施風(fēng)機(jī)水泵的變頻調(diào)速，從而可以減少電量的消耗，達(dá)到節(jié)能的目的。
 

1.3配電環(huán)節(jié)

加強(qiáng)供電的可靠性和提高電能質(zhì)量是電力技術(shù)在配電系統(tǒng)急需要解決的問題。它包括不僅滿足對(duì)電壓、諧波、頻率、不對(duì)稱度的要求的控制，還要抑制各種瞬間的波動(dòng)和干擾。在柔性交流輸電各項(xiàng)成熟技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的電能質(zhì)量控制新技術(shù)就叫做用戶電力技術(shù)，它是電力電子技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù)在配電系統(tǒng)中的應(yīng)用。用戶電力技術(shù)實(shí)際是柔性交流輸電設(shè)備的縮小版，其原理相同，功能相似，結(jié)構(gòu)也相同。由于具有潛在的需求，很容易進(jìn)入市場(chǎng)，生產(chǎn)投入較低，受了使用者的喜愛，仍處在高速發(fā)展期，具有很大的市場(chǎng)前景。
 

2.規(guī)范電力設(shè)備管理與使用

由于設(shè)備兼容性問題的產(chǎn)生將會(huì)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行造成較大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),因此,從國(guó)家層面應(yīng)當(dāng)規(guī)范電力設(shè)備的使用,并制定相應(yīng)規(guī)范文件來進(jìn)行強(qiáng)制性的約束,避免各電網(wǎng)系統(tǒng)各自進(jìn)行設(shè)備采購和使用。針對(duì)電力設(shè)備生產(chǎn)商,也應(yīng)當(dāng)規(guī)范產(chǎn)品規(guī)格及參數(shù),從國(guó)家、電力系統(tǒng)、電力設(shè)備生產(chǎn)商三方面來進(jìn)行系統(tǒng)化的管理,從而形成有效的規(guī)范體系,杜絕和避免設(shè)備不兼容問題。
 

3.電力參數(shù)監(jiān)控方面

設(shè)備的時(shí)機(jī)情況和生產(chǎn)要求，在底層設(shè)備的布線過程中將設(shè)備的傳送和運(yùn)行于DCS系統(tǒng)相集成，目前已經(jīng)在某些大型的火力發(fā)電廠運(yùn)用到這一技術(shù)，這一技術(shù)的運(yùn)用可以使得DCS系統(tǒng)對(duì)電力設(shè)備的各種數(shù)據(jù)和信號(hào)進(jìn)行識(shí)別和判定，實(shí)現(xiàn)全數(shù)字、分層次的監(jiān)控，減輕操作人員的負(fù)擔(dān)。同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)與DCS系統(tǒng)體系的集成方便了使用者的末端操作，火電廠可以通過DCS系統(tǒng)來選擇線路傳達(dá)操作信號(hào)，啟動(dòng)和調(diào)用最優(yōu)化和最合理化的基礎(chǔ)設(shè)別實(shí)現(xiàn)操作目的，為企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)創(chuàng)造最佳效益。電力參數(shù)監(jiān)控方面對(duì)電力參數(shù)的監(jiān)控主要是通過設(shè)置電參數(shù)檢測(cè)基站實(shí)現(xiàn)的。電參數(shù)檢測(cè)基站以自動(dòng)遠(yuǎn)程抄表技術(shù)為核心，以現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)為載體，集電測(cè)技術(shù)、通信技術(shù)、用電管理技術(shù)于一體，實(shí)現(xiàn)對(duì)電信號(hào)的測(cè)量、控制、轉(zhuǎn)換、傳送，進(jìn)而達(dá)到對(duì)電能信號(hào)的管理功能，及時(shí)、高效的反饋電力在傳送過程中遇到的特殊和意外情況，有利于使用者獲取電力參數(shù)和使用效率，從根本上克服了傳統(tǒng)抄表模式的弊端，給電能管理的現(xiàn)代化帶來了新的氣象，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的有效管理。
 

3.1電力輸送方面

現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)應(yīng)用與電力系統(tǒng)，在對(duì)電力輸送方面實(shí)施監(jiān)控，主要是由CAN總線、上位機(jī)和基于80C196KC的監(jiān)控單元組成，結(jié)合高精度測(cè)量電路和10位A/D轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)了電機(jī)運(yùn)行參數(shù)的在線測(cè)量。通過設(shè)置電機(jī)額定運(yùn)行參數(shù)和更換外接互感器的方法使本系統(tǒng)適用于任何電壓、電流等級(jí)的交流電機(jī)，系統(tǒng)可以采用特定的保護(hù)算法實(shí)時(shí)地對(duì)單電機(jī)進(jìn)行各種保護(hù)，同時(shí)還可以根據(jù)連鎖控制算法實(shí)現(xiàn)一臺(tái)或幾臺(tái)電機(jī)的起動(dòng)控制、保護(hù)停機(jī)。
 

3.2電力分配和調(diào)度方面

現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)自動(dòng)化，其應(yīng)用的一個(gè)非常重要的方面在電力的分配和調(diào)度上。傳統(tǒng)的廠站監(jiān)控系統(tǒng)主要是通過電纜將PT/CT二次側(cè)電參數(shù)傳送至中控制，這樣的方式造成了測(cè)量數(shù)據(jù)在傳送過程中的降低和減少，導(dǎo)致測(cè)量精度不足，并且隨時(shí)需要人工值守，造成對(duì)人工和設(shè)備的浪費(fèi)等。基于現(xiàn)場(chǎng)總線的廠站監(jiān)控系統(tǒng)可采用Lonworks或CAN等現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，即可取得良好效果。
 

4結(jié)論

電力技術(shù)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用是一個(gè)重要領(lǐng)域，只有不斷的加大創(chuàng)新研究，從而取得可喜的研究成果，才能實(shí)現(xiàn)新材料、新結(jié)構(gòu)器!件、新技術(shù)的誕生，也能不斷改善經(jīng)濟(jì)可行性，大幅度提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定水平，產(chǎn)生巨大效益。

作者：劉慶輝 單位：中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)廣東省電力設(shè)計(jì)研究院議電力技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用