摘要：在社會(huì)經(jīng)濟(jì)帶動(dòng)科技發(fā)展的大背景下，電力系統(tǒng)得到了高速的發(fā)展機(jī)會(huì)，如今電力系統(tǒng)已經(jīng)滲透到各行各業(yè)。在電力系統(tǒng)良好發(fā)展的同時(shí)，電力電子裝置也在快速進(jìn)步，而將電子電力裝置運(yùn)用到電力系統(tǒng)中，不僅是電力系統(tǒng)進(jìn)行可持續(xù)發(fā)展的保障，亦是電力系統(tǒng)向智能化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵因素。

關(guān)鍵詞：電力電子裝置；電力系統(tǒng)；應(yīng)用

電力系統(tǒng)在不斷地發(fā)展中已經(jīng)逐漸完善，而社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)快，其環(huán)境污染的加重、能源的嚴(yán)重短缺等致使電力系統(tǒng)的發(fā)展需要朝著智能化以及可持續(xù)發(fā)展的方向進(jìn)行轉(zhuǎn)型。而電力系統(tǒng)中的電力電子裝置是其轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵因素，本文通過(guò)對(duì)電力系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀概述，并且詳細(xì)敘述電力電子裝置在電力系統(tǒng)的應(yīng)用。

1電力系統(tǒng)的發(fā)展概述

近年來(lái)，我國(guó)電力系統(tǒng)得到了有力的發(fā)展，電力系統(tǒng)已經(jīng)滲透到各個(gè)領(lǐng)域，其作用是不可忽視的。電力系統(tǒng)的功能包括多個(gè)方面，比如電能的生產(chǎn)與消費(fèi)，其亦是能源輸送、利用、配給的有效載體。經(jīng)濟(jì)的過(guò)快發(fā)展，資源的過(guò)度損耗致使環(huán)境惡化、能源極度短缺等，這也就需要我國(guó)的電力系統(tǒng)進(jìn)行有效的轉(zhuǎn)型即向著智能化以及可持續(xù)發(fā)展的方向發(fā)展。在我國(guó)，電力系統(tǒng)的發(fā)展已經(jīng)獨(dú)具規(guī)模，而這就需要加大電網(wǎng)的穩(wěn)定性。

為了保證我國(guó)電網(wǎng)的穩(wěn)定性，我國(guó)主要是將電力系統(tǒng)中的主干網(wǎng)絡(luò)與各地區(qū)的分支網(wǎng)絡(luò)以及微型電網(wǎng)相互配合，并且在各個(gè)階級(jí)的電網(wǎng)中加入分布式電源以及儲(chǔ)能裝置，并采取適宜的輸電方式，以及與相應(yīng)的用電、配電裝置進(jìn)行配合，進(jìn)而提高我國(guó)電力系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性，以及保證供電質(zhì)量。再者，除了保證我國(guó)電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的轉(zhuǎn)變之外，還需要對(duì)電力電子裝置中的電子器件進(jìn)行有效的開(kāi)發(fā)以及完善，逐漸提升其智能化水平，只有這樣才能將電力電子裝置在電力系統(tǒng)中的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行有效發(fā)揮。而在將電力電子裝置應(yīng)用到電力系統(tǒng)中仍有許多亟需解決的問(wèn)題，比如在電力系統(tǒng)中用于多能源儲(chǔ)能電力系統(tǒng)中變換器的設(shè)計(jì)以及可再生資源發(fā)電中功率變流器的有效性研究。其大容量電力電子裝置的非線性信號(hào)的研究以及電力電子裝置數(shù)字控制器的標(biāo)準(zhǔn)化研究都需要工程人員在不斷地探索實(shí)踐中進(jìn)行探索、研究，讓電子電力裝置更加貼合電力系統(tǒng)的應(yīng)用[1]。

2電力電子裝置在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

2.1電力電子裝置在電力系統(tǒng)中的發(fā)電應(yīng)用

靜止勵(lì)磁技術(shù)最常應(yīng)用到大型發(fā)電機(jī)組中的發(fā)電環(huán)節(jié)，運(yùn)用這樣的發(fā)電技術(shù)其調(diào)節(jié)速度較快，便于控制，最重要的是可以在一定程度上提高發(fā)電廠的運(yùn)行性能以及效率。交流勵(lì)磁技術(shù)最常應(yīng)用到水力發(fā)電組中的發(fā)電環(huán)節(jié)，在進(jìn)行發(fā)電時(shí)主要運(yùn)用此技術(shù)進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)水頭電壓以及觀察并且調(diào)節(jié)水流量的動(dòng)態(tài)變化，通過(guò)這樣的方式提高發(fā)電的品質(zhì)，提升發(fā)電效率。交流器主要應(yīng)用在風(fēng)里發(fā)電中，采用風(fēng)力發(fā)電，風(fēng)能具有不穩(wěn)定性，而交流器主要是將整流器以及逆變器進(jìn)行轉(zhuǎn)換，將風(fēng)能轉(zhuǎn)換成可利用的電能。而需要注意的是風(fēng)力發(fā)電中針對(duì)于風(fēng)電場(chǎng)中多段直流輸電系統(tǒng)中電壓源轉(zhuǎn)換流器還需要進(jìn)行有效的研究。除了風(fēng)里發(fā)電以及水力發(fā)電之外，其太陽(yáng)能的光伏發(fā)電亦是主要的發(fā)電方式，其主要是根據(jù)光伏列陣組建、匯流器、逆變器組濾波器和升壓變壓器構(gòu)成，是有效的進(jìn)行大規(guī)模利用太陽(yáng)能發(fā)電的有效方案。而在大型光伏電站中，并網(wǎng)逆變器集群的運(yùn)行與控制方法還需要進(jìn)行有效的研究，確保做大成都的有效發(fā)電。可見(jiàn)，再用自然界中的可再生資源進(jìn)行發(fā)電時(shí)，電子裝置的應(yīng)用具有不可忽視的作用。

2.2電力電子裝置在電力系統(tǒng)中的電能儲(chǔ)存的應(yīng)用

電力系統(tǒng)在進(jìn)行全方位的供電時(shí)，在某一段時(shí)間內(nèi)供電需求非常大，其電力系統(tǒng)需要高峰負(fù)荷供電，而為了有效的環(huán)節(jié)這一段時(shí)間內(nèi)的供電需求則需要進(jìn)行電能存儲(chǔ)。適時(shí)的采用電能存儲(chǔ)可以有效的保證電網(wǎng)的正常運(yùn)行以及還可以保證電網(wǎng)的運(yùn)行效率。電力系統(tǒng)過(guò)于龐大，其出現(xiàn)故障的節(jié)點(diǎn)較多，而電能存儲(chǔ)可以有效抑制故障的發(fā)生，而且還可以將供電的質(zhì)量提高。通常能到兆瓦級(jí)的電能存儲(chǔ)有3種：

1）可調(diào)速抽水儲(chǔ)能。在運(yùn)用可調(diào)速抽水儲(chǔ)能的儲(chǔ)能電站，主要由四個(gè)部分組成即上水庫(kù)、下水褲、輸水裝置以及發(fā)電系統(tǒng)。

2）壓縮空氣儲(chǔ)能。在運(yùn)用壓縮空氣儲(chǔ)能時(shí)大多數(shù)是在供電需求較少的時(shí)候，這個(gè)時(shí)候通過(guò)空氣壓縮裝置將多余的電能轉(zhuǎn)化成高壓空氣的形式，并進(jìn)行存儲(chǔ)。而在供電高峰期的時(shí)候可以將存儲(chǔ)的高壓空氣進(jìn)行釋放，并且通過(guò)相應(yīng)的裝置轉(zhuǎn)化成電能進(jìn)行供電。

3）電池儲(chǔ)能。運(yùn)用電池儲(chǔ)能是較為方便的，通常采用鋰離子電池、鈉硫電池以及全釩液流電池[2]。

2.3電力電子裝置在電力系統(tǒng)中的微型電網(wǎng)的應(yīng)用

微型電網(wǎng)在整個(gè)電力電網(wǎng)系統(tǒng)具有重要的作用，特別體現(xiàn)在分布式電源的應(yīng)用中。微型電網(wǎng)屬于小型配電系統(tǒng)，其系統(tǒng)內(nèi)主要包括分布式電源、儲(chǔ)能裝置、功率裝換器等等裝置。而微型電網(wǎng)在進(jìn)行運(yùn)行的時(shí)候就可以通過(guò)功率變化器進(jìn)而實(shí)現(xiàn)與外部電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行。而這樣就避免了當(dāng)外部電網(wǎng)有故障時(shí)，供電中斷的情況，因?yàn)檫@時(shí)微型電網(wǎng)可以及時(shí)供電，這樣切實(shí)保證了供電的穩(wěn)定性以及安全性。另外，在區(qū)域內(nèi)的微型電網(wǎng)在進(jìn)行運(yùn)用的時(shí)候，可采用多變化器或者多接口變化器進(jìn)而實(shí)現(xiàn)分布式電源與儲(chǔ)能裝置的締結(jié)。而采用變化器裝置能增強(qiáng)電力系統(tǒng)的可再生利用率，有助于向智能化轉(zhuǎn)型，并且有效的增強(qiáng)了與電網(wǎng)相互作用的經(jīng)濟(jì)型。再者，將外部電源接入微型電網(wǎng)，這樣的作法可以在一定程度上充分利用分布式電源。另外在微型電網(wǎng)中對(duì)于多逆變器并聯(lián)以及電能質(zhì)量控制方法需要進(jìn)行有效的研究，使微型電網(wǎng)更加貼合分布式電源的利用。

2.4電力電子裝置在電力系統(tǒng)中的輸電環(huán)節(jié)的應(yīng)用

在我國(guó)的電力系統(tǒng)中常用的有3種輸電方式，首先是分頻輸電。這種的輸電方式經(jīng)常運(yùn)用于效率較低的發(fā)電系統(tǒng)中，比如風(fēng)力發(fā)電、水力發(fā)電。分頻輸電方式主要是運(yùn)用較低的頻率進(jìn)行傳輸電能，這樣低頻的情況有力的縮短了交流線路之間的電氣距離進(jìn)而減少了電氣之間電壓、電流的相互干擾，有效的提高了輸電的效率。其次是直流輸電，直流輸電根究換流器的不同分為兩種即運(yùn)用于晶閘管的換流器其為常規(guī)直流輸電，運(yùn)用于全控期間的換流器其為柔性直流輸電。這二者相比中，其柔性直流輸電更加適應(yīng)可再生資源的連接，并切可以在一定的獨(dú)立區(qū)域、城市供電網(wǎng)中進(jìn)行輸電。而為了柔性直流輸電更為有效其柔性交流輸電系統(tǒng)中潮流控制器和固態(tài)限流器還需要工程人員進(jìn)行有效的研究。最后為固態(tài)變壓器，固態(tài)變壓器的應(yīng)用更為全面，它可以與電磁耦合電能變換技術(shù)相結(jié)合，可以對(duì)輸電線路中的電壓值、電流值、其幅度、相位等數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的觀察與調(diào)節(jié)。除此之外，固態(tài)變壓器還可以對(duì)輸電線路進(jìn)行潮流控制，調(diào)節(jié)電能的質(zhì)量，這樣對(duì)于輸電線路的輸電穩(wěn)定性有了更好地保障。

3 結(jié)論

綜上所述，筆者先是對(duì)電力電子裝置在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行概述，并提出了相關(guān)亟待解決的問(wèn)題，并以電力電子裝置在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用為視角進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。如今電力系統(tǒng)的發(fā)展急需向著可再生資源以及智能化的方向轉(zhuǎn)型，而電力電子裝置的科學(xué)有效的利用將這樣的轉(zhuǎn)型變?yōu)榭赡堋?/p>

參考文獻(xiàn)

[1]張曉波，俞立梅.電力電子裝置在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].科技向?qū)В?014（33）：217.

[2]周平.電力電子裝置在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J].電子制作，2015（3）：214.

作者：王剛    單位：國(guó)網(wǎng)內(nèi)蒙古東部克什克騰旗供電有限公司