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分布式发电中电力电子技术的应用分析

2020-08-04 119 上传者：管理员

摘要：近年来随着国家实力的增强,经济水平的提升,人们的生活质量以及企业的高速发展,导致对电力的需求更高。加快电力电子技术的发展,促进电网的建设,加快智能电网的发展的步伐,促进电力的稳定性将是时代发展的必然要求。电力电子技术在电力的发展中有着重要的作用,是电力行业的主要技术,加强电力电子技术的进步,将会推动电力行业的发展。并且,电力电子技术在分布式发电中应用广泛,对分布式发电起到了关键的作用,所以本文将对电力电子技术和分布式发电的相关概念进行分析,加强对电力电子技术和分布式发电的了解,以此促进电力电子技术在分布式发电中的应用,实现电力电子技术的应用价值,带动电力行业的发展。

关键词：
分布式发电
应用价值
应用分析
电力电子技术
电力行业
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在当前的社会形势中,对电源的需求不断增长,并且,在企业和生活质量的高速发展下,对电源的质量和电路的运行有较高的要求。但是由于传统电源存在的局限性,导致电力系统中具有使用的弊端,容易出现电路障碍,出现断电和用电危险等问题,影响人们的正常使用,阻碍了电力的发展。所以满足人们的需求,解决电力的问题,提高使用的安全性和用电的效率性,需要加强电力电子技术的应用。此外,由于传统资源的有限性,不能够满足当前高度用电的需求,开发新电源,促进发电技术的提升,尤为必要。而电力电子技术是当前电力行业中先进的技术之一,将电力电子技术应用于分布式发电中,将有效的促进电源的利用,开发出新的能源,并且提高电能的质量,在分布式发电中有实质性的意义。

一、电力电子技术和分布式发电的相关概念

1.1 电力电子技术

电力电子技术是电力行业中新兴的电子技术,利用相关的电子器件,如晶闸管等,对电能进行变换和控制,在电力领域中,主要应用于分布式发电和高压直流输电中,由于其技术的先进性和科学性,促进了电力行业的发展,提高了电源的开发率和使用率,并且在一定程度上提高了电能的质量,促进了传统能源的转型,并且加快了机电一体化的发展步伐,对实现智能电网的发展有重要的推动作用,所以在电力行业中占据重要地位,是电力能源发展的关键技术。

1.2 分布式发电

分布式发电又被称作分散式发电,其主要的工作原理为采用多种小型的发电设备,对电力进行开发。与分布式发电相对应的是集中发电,与集中式发电相对比,分布式发电的应用范围较广,其主要的应用系统为,太阳能发电、风力发电等。具有靠近供电区的优势,所以可以提高发电的效益,减少发电的时间和成本;此外,可以减少长程电力传输过程中带来的输电损失,避免能源的浪费。但是分布式发电也存在不利之处,受分布式发电的性质决定,其规模庞大,所以电力的维修据点较多,对系统的维修较为复杂;并且分布式发电开采的电源多具不稳定性,不利于电力的使用,影响电力能源的质量。所以在电力行业中,促进分布式发电的应用,提高分布式发电的应用价值,需要引进先进的电力技术,以先进的技术带动分布式发电的发展,促进分布式发电的合理化和有效化[1]。

二、电力电子技术在分布式发电中的应用

在当前的电力行业中其发展的主题为节约电力成本,提高电力使用率和增强电力系统的安全性。将电力电子技术应用于分布式发电中,将可以有效促进分布式发电的发展,规避和减少分布式发电中存在的弊端,加强先进技术的应用实践,可以实现先进技术突破性的进展,带动电力行业的发展,使之更合理的应用于现代化的建设中。

所以将电力电子技术与分布式发电相结合,将会在电力行业中具有必要性,具有良好的发展前景。其在分布式发电中,主要被应用于能量传递,提高电能质量和系统储能等方面。

2.1 电力电子技术在能量传递的应用

综上所述,分布式发电可以对传统能源,如水、电、煤炭等进行采用,还可以广泛开发新型替代能源。在当今分布式发电的发展中是应用较广,而且成本较低的系统,主要有风能发电、光发电和燃料电池等。促进了新型替代能源的开发,提升了分布式发电的实用价值,电力电子技术在电能传递中应用的主要表现为风轮机和光电系统的使用。

(1)风轮机

风轮机是风能发电的重要设备,其可以采取恒定速度运行和可变速度运行的方式,所以具有操作方便性和简易性的特点,不仅可以用于同步发电机,还可以连接异步电机,在一定程度上,节约了操作的成本,增加了发电的效益,所以在风能发电中被广泛使用,风轮机的应用和发展,体现了电力电子技术在风能发电中的应用。借助电力电子技术能源转换的特点,促进功率的逆向流动,实现电能的传递[2]。

(2)光电系统

电力电子技术在光电系统中的电能传递应用主要表现为其光电系统可以通过逆变器进行能源的转换,将直流电量转换为交流电压,借助电力电子技术促进电能的传递,促进光电系统的工作运行。

2.2 电力电子在提高电能质量中的应用

分布式发电是当前电力行业主要的发电形式,且具有较好的发展趋势,在电力行业中被广为应用。但是另一方面,分布式发电具有采取电源不稳定的特点,所以提升分布式发电系统的电能质量,需要加强电力电子技术在系统中的应用,先进的电力电子技术可以促进分布式发电电能质量的提高。

导致分布式发电电能质量不稳定的主要原因有谐波、电压等凹陷,发生故障问题,使电波间产生干扰,导致电能质量低下。根据电能质量问题产生的原理,需要实现系统的内部优化,采用先进的电力电子技术可以有效的改善这一问题。在当前分布式发电的趋势下,主要应用的电力电子技术有“用户电力”技术,主要是指将电子控制器与自动化的通信系统相结合,并且能够为用户提供高质量电能的技术。这项技术有效的促进了电能质量的提高,但是“用户电力”由于其工作范围有限,所以不能合理的应用于分布式发电中。而除此之外,随着电力电子技术的快速发展,近年来研制出了快速控制的设备,如,静态无功补偿器和动态电压恢复,以及固态断路器参与电能的控制,可以有效的减少分布式发电中电压的波动,处理电路中存在的瞬时扰动、电压凹陷的问题,提高电能质量[3]。

2.3 电力电子技术在系统储能等方面的应用

电力电子技术除了可以提高电能质量、促进电能传递外,还具备很多的应用优势,如系统储能、负荷平衡和故障保护等。分布式发电的重要任务为维护系统稳定,并且减低发电成本,提高经济效益,其中较为重要的一点为系统储能。在分布式发电的系统中,需要储存一定的电能,应对电路故障等现象的发生,降低突发事件而导致的电力行业的损失。电力电子技术在系统储能等方面的应用主要表现为蓄电池储能和超级电容器储能等。采用相关的电力电子技术,将直流电能转化为交流电能,使之与系统相融合,然后存储于相关的设备中,这项应用具有较强的使用价值。可以在一定程度上规避因电能问题所产生的风险,使分布式发电系统更加的稳定可靠[4]。

三、结语

综上所述,分布式发电是电力行业中的主要发电形式,并且电力电子技术,是电力行业中的关键技术,所以将二者相结合,以电力电子技术推动分布式发电的发展势在必行。电力电子技术在分布式发电的应用中,主要表现在电能传递以及提高电能质量和系统储能等方面的应用,在一定程度上促进了分布式发电的稳定性和可靠性,提高了发电的质量,并且减轻了发电过程中的风险性,使分布式发电更加完善。

参考文献

[1]雷静静.电力系统电力电子技术应用探讨[J].技术与市场,2020,27(01):164+166.

[2]曾进辉,兰征,黄浪尘.电气工程专业研究生现代电力电子技术方向教改研究[J].教育现代化,2019,6(91):43-44.

[3]张小倩.电力电子技术在电力系统中的实践运用分析[J].信息记录材料,2019,20(11):103-104.

[4]步文智.电力电子技术在新能源领域的应用[J].河南科技,2019(19):123-124.

李志卿.电力电子技术在分布式发电中的应用[J].中国新通信,2020,22(13):95-96.