摘要：当前,电子信息化技术飞速发展,在各行各业得到充分应用,并取得显着的应用效果。电工电子技术便是传统的电工技术与先进的电子信息技术的结合物,在现如今的电力系统建设进程中发挥至关重要的作用。电工电子技术有效保障电力系统的正常运作,探究如何进一步提高电工电子技术水平对于维持电力系统稳健发展具有重要的现实意义。本文基于阐述电工电子技术的应用特征,分析在电力系统应用电工电子技术的意义,并从发电环节、输电环节以及配电环节探究电工电子技术的具体应用,以期为电力工程实现节能增效提供参考。
关键词：电工电子技术,电力系统,具体应用
作为电力工程一项核心技术,电工电子技术应用于电力工程的各个工作环节,同时,随着计算机技术水平的不断提高,电子信息技术与电工技术实现深度融合,电子电工技术也扮演着越来越重要的角色。在电力系统中,应用电工电子技术将有助于提升系统运作效率,推动我国电力工程建设又快又好地发展。因此,相关科学技术部门与从业者加大电工电子技术的研究力度对于优化电力系统、提高系统运作水平具有重要意义。
1 电工电子技术的应用特征
基于计算机技术,传统打工技术实现创新,逐渐发展成电工电子技术,充分发挥计算机自动化、电子信息化等方面的优势。电工电子技术在电力系统中具有三点主要的应用特征:(1)集成化。集成化是电工电子技术的特有优势,其概念为应用若干种单元型元件时,借助先进科学技术在一个单机片中集中体现全控型元件[1],进而形成分立方式,以维持电力系统正常运转。(2)高频化。为了提高集成器件的速度,电工电子技术具有不断提升电动设备的工作效率的特点。例如,某电力企业应用电子电工技术使得绝缘双极型晶体管[2]能够保持高频率工作,大幅度提升电子器件的正常运转速度。(3)全控化。全控化的特点主要体现在半控型晶闸管中,无论相电路器件多么复杂,都可以利用新型电工电子器件将其替换,优化电路设计。
2 在电力系统应用电工电子技术的意义
相较于传统电工技术,电工电子技术具有多种应用优势。为了迎合时代的发展以及市场环境的不断变化,相关研究人员应适时调整电工电子技术,促使该技术在电力系统中发挥更大作用,并逐渐在市场中抢占优势主导地位。在电力系统应用电工电子技术具有如下意义:
2.1 有利于优化电能
优化电能有利于维持整体电力系统的正常运转,优化资源配置,提高供电质量,避免浪费不必要的电能以及其他资源。电工电子技术的普遍应用便可以合理优化电力系统中的电能,紧密结合系统的各个工作环节,确保整体系统高效运行。
2.2 有利于提高机电一体化水平
现阶段,我国电工电子技术正不断发展智能化水平,有效融合微电子技术,推动电力系统实现二次革新与发展。电力系统应用电工电子技术可有效提高机电一体化水平,实现快速收集、整合、处理、传输各种电力信息,从而利于监测和控制电力系统的正常运转。通过计算机网络,电力系统应用软硬件系统实现可视化操作,有效提高运行效率。
2.3 主导电力系统的发展方向
电工电子技术主导电力系统朝着系统高频化、设备微型化方向发展,进一步降低电力工程的建设成本,同时提升电力系统的整体稳定性。电工电子技术实现传统电力系统运作模式的优化升级,成为推动电力企业发展的关键技术手段。
3 电工电子技术在电力系统中的具体应用
3.1 发电环节
在电力系统的发电工作环节中,科学合理地应用电工电子技术有利于提高发电设备的工作效率,降低能源消耗,以实现节能增效的目标。在发电环节,电工电子技术主要应用于变频调速、静止励磁等方面。在传统火力发电过程中,风机水泵正常运行需要消耗巨大能源,其耗能占比约为总的发电设备耗能的60%左右[3],再合计设备基础损耗,风机水泵俨然成为火力水力发电实现节能化的主要阻碍因素。应用变频调速技术就能够有效解决这类能源消耗问题,通过动态调节风机水泵,既满足发电系统对电源、功率的需求,又避免多余的能源耗损。利用变频调速这类电工电子技术对风机水泵进行改造,能够使得新设备耗能降低约35%,改变发电设备高负荷运作状态,,提升节能效果。
作为一种非线性电子控制技术,静止励磁技术[4]理念先进,通过应用数字化电子计算机控制技术,改造发电机组,优化传统励磁性能功效,提高发电机组的实际运行效率。此外,电工电子技术可以与新能源技术有效结合以提升发电效率。当前,太阳能发电技术发展较为成熟,电流转换器[5]是其核心元件。在设计、制造电流转换器过程中,应用电工电子技术能够实现集成电路大规模转换,有效存储与转换太阳能。应用电工电子技术有利于解决发电系统高效转换新能源的问题,能够满足太阳能、风能等能源转换时较高的功率要求,实现平稳、高效的电能传输。
3.2 输电环节
输电环节直接影响着整体电力系统的运行效率以及耗能水平,电工电子技术在该环节的应用一方面体现在直流输电技术。在进行长距离大规模输电时,直流输电技术有效避免耗能无功的问题,具有输电操作简单、安全性高、稳定性高等优势,即使输电环境的地理条件复杂,应用该技术也能保证稳定输电,同时使得直流转变压器的频率大大降低,提升电流转换设备的性能,并节约输电成本。
在高压直流输电时应用变换器、交流阀、晶闸管等可以促进输电设备实现自身转化。在柔性交流输电时结合计算机、机械控制技术可以保障稳定地输出电力,减少多余耗能。目前,电工电子设备逐渐取代传统的电气开关设备,能够提高输电设备的精确度与输电效率。提升输电设备的控制水平,完善输电系统。电工电子技术的应用有利于减少输电环节的电能耗损,降低电力企业成本损失,以提升企业经济效益。
图1 低压无功补偿动态投切晶闸管开关
图1 低压无功补偿动态投切晶闸管开关 下载原图
3.3 配电环节
配电环节位于电力系统末端,工作内容较为复杂。配电系统直接连接住户的电力设备。而电力设备种类繁多,连接方式各有不同,对系统的稳定运行产生不同程度影响。在配电环节,电工电子技术通过控制供电质量,阻碍系统波动,确保系统正常运转。配电环节应用电工电子技术可以有效控制电压等级以及系统频率,保证系统运行参数均在合理范围内。
同时,应用电工电子技术可以检测配电环节系统运行环境相关参数,避免外界干扰因素对系统正常运行造成影响,采用计算机信息技术采集电工电子设备运行参数,记录其运作全过程,根据实际情况,及时调整配网结构以及系统运行负荷[6],以优化配电系统,提高电能质量。
综上所述,在未来建设电力系统的过程中,电工电子技术将持续在发电、输电、配电等环节发挥更为关键的作用。应用电工电子技术能够有效调节电力系统负荷转动速度,提高能源转换为优质电能的效率,降低发电设备的不必要损耗,优化升级传统电工技术,不断提升电力系统稳定性、安全性以及运行效率,进而节约能源、增加效能。
参考文献
[1]路红娟.电子电工技术及网络化技术在电力系统中的应用研究[J].现代信息科技,2019,3(4):134-135.
[2]万军.试论电力系统中电子电工技术及网络化技术的应用[J].信息系统工程,2018(11):103.
[3]刘春龙.电力系统中电子电工技术及网络化技术的应用[J].电子技术与软件工程,2018(5):246,263.
[4]钱少伟.电力系统中电工电子技术的特点与应用[J].现代工业经济和信息化,2017,7(9):48-49.
