浅谈电力技术的应用

浅谈电力技术的应用

邢堃

内蒙古乌兰察布市化德县能源局013350

摘要：电力系统是一种可持续发展资源，转换为电能使用是提高电力在终端能源中的一项重要作用。电力技术在我国也达到了一定的技术水平，优化使用电力资源以是我国的一项重要资源。

关键词：电力技术;应用

对于电力系统技术的应用、组合方式等内容要注意技术先进性。一种设计方案既能满足用户的要求，又能达到国家规定的技术指标，而且还具有目前比较先进的水平，起码不能选用目前已经淘汰的产品，但是也不应该盲目追求先进，尤其选择电力进口技术或引进全套系统时，要考虑我国的国情，要考虑用户单位的技术水平，将来国内的技术维修能力和配件来源等情况，以防系统投入使用后的维修工作困难。以下将对若干电力技术的应用进行探讨。

1.电源发电装置应用

发电装置是一种独立的电源。这些电源由电力部门、电力用户或第三方所有，用以满足电力系统和用户特定的要求。如调峰、为边远用户或商业区和居民区供电，节省输变电投资、提高供电可靠性等等。

1.1发电装置选用

电磁的线路会直接导致发电装置的选用，开辟新的线路走廊会很难。直接安置在用户近旁的发电装置成为一种替代方案。与大电网配合电源装置可大大地提高供电可靠性，可在电网崩溃和意外灾害情况下，维持重要用户的供电。人们认识到，如果能有与电网配合的分布式电源在运转，供电可靠性将会大大地提高，一些灾难性后果是可以避免的。对供电网难以达到的边远分散用户，电源装置在技术经济上具有竞争力。

1.2发电装置背景

发电装置系统是我国经济发展和人民生活水平改善的先行官。虽然近年来每年以1000万kW的高速递增,仍难满足国家的发展步伐,交通不便,人口居住分散地区,还需要配合发展孤立的发电装置。[1]再生式能源—风力发电和太阳能光发电既能满足这一需要,又能适应环境保护的要求,所以近20年来发展迅速。

2.电力电子技术的应用

2.1电力电路概念

电子电路时利用电力电子器件对工业电能进行变换和控制的大功率电子电路。因为电路中无旋转元、部件，故又称静止式变流电路，以区别于传统的旋转式变流电路(由电动机和发电机组成的变流电路)。电力电子电路始见于20世纪30年代，包括由气体闸流管和汞弧整流管组成的低频变流电路和由高频电子管组成的变流电路。它们构成了第一代电力电子电路。60年代由晶闸管组成了第二代电路，泛称半导体电力电子电路(又称半导体变流电路)。80年代，由于可关断晶闸管(GTO)和双极型功率晶体管(GTR)等新型器件的实用化，又逐渐在不同领域中取代了普通晶闸管并形成第三代电路。由于它们具有控制极关断和工作频带较宽的优点，使电力电子电路具有更佳的技术和经济性能，获得了更为广泛的应用。

2.2电力电子电路的特征

电力电子器件一般都工作在开关状态导通时(通态)阻抗很小，接近于短路，电压降接近于零，而电流由外电路决定阻断时(断态)阻抗很大，接近于断路，电流几乎为零，而管子两端电压由外电路决定电力电子器件的动态特性(也就是开关特性)和参数，也是电力电子器件特性很重要的方面，有些时候甚至上升为第一位的重要问题。作电路分析时，为简单起见往往用理想开关来代替。

2.3电力电子电路的分类

按实现电能变换时电路功能分类，可分为4种[2]。

①整流电路(AC/DC变换电路)：具有整流功能的电路。凡将交流电能转换为直流电能的过程泛称为整流。

②逆变电路(DC/AC变换电路)：具有逆变功能的电路。凡将直流电能转换为交流电能的过程称为逆变。

③交流变换电路(AC/AC变换电路)：能将交流电能的大小和频率加以改变的电路。前者称交流调压电路;后者称变频电路。

④直流变换电路(DC/DC变换电路)：能将直流电能的大小和方向加以改变的电路。由于采用斩波控制方式，故又称直流斩波电路。

3.状态维修技术的应用

状态维修技术可以包涵可靠性为中心的维修技术和预测维修技术。

3.1应用背景

这2项技术最初是应用于航空航天系统，后来移植应用于核电站的维修，近年已成功地用于发电厂设备的维修，并正在用于输变电设备的检修。

电力系统的可靠性在很大程度上取决于电力设施的可靠性。随着电网容量的增大和用户对供电可靠性要求的提高，维修管理的重要性日益显现出来。维修费用占电力成本的比例也不断提高。一座现代化核电站的运行维修费用已超过燃料费用。如何采取合理的维修策略和正确决定维修计划，以保证在不降低可靠性的前提下节省维修费用，便成为电力部门或负责设备维修的公司面临的重要课题。近年来，由于电力体制的改革，电力设备的维修也开始进入市场，过去电力部门独家负责设备维修的局面已被打破，电力设备制造部门也开始介入维修这一领域。由于设备制造商对设备的设计和薄弱环节了如指掌，加上备品备件来源有保证，往往在承接维修合同的竞争中处于有利地位。

3.2主要技术内容

以可靠性为中心的维修和预测性维修是互相紧密联系而又不同的2个技术领域。

以可靠性为中心的维修在对元件的可能故障对整个系统可靠性影响评估的基础上决定维修计划的一种维修策略。RCM技术在60年代末开始发展起来。当时由于宽体客机的投运，系统变得十分复杂，航空系统沿用定时大修的传统方法在经济上变得不可接受。根据元件故障后果的严重程度确定维修计划的RCM收到了良好效果，使航空系统可靠性提高。现在RCM已成为全世界几乎所有航空公司采用的方法。80年代美国EPRI将RCM引入核电站的维修，后来又应用于火电厂，取得了提高可靠性和降低维修费用的目的。现在正在研究变电站设备的RCM技术。

维修是对潜伏故障进行在线或离线测量的结果和其他信息来安排维修的技术。其关键是依靠先进的故障诊断技术对潜伏故障进行分类和严重性分析,以决定设备部件是否需要立即退出运行和应及时采取的措施。电力设备状态维修技术涉及复杂大系统可靠性评价、先进的传感技术、信息采集处理技术、干扰抑制技术、模式识别技术、故障严重性分析。

结论：

如果能将大量分散燃用的化石燃料都高效洁净地转换为电力使用，人们赖以生存的环境和生活质量就会大大改善。因此，电能高效洁净地生产、传输、储存、分配和使用的技术将成为下世纪电力技术的重点领域。尽管全球的科学家对此进行了大量的研究，由于此问题极其复杂，至今尚难以得出结论,预测未来需要开展更多的研究课题。

参考文献：

[1]陈红英.应用电子技术专业大型实验的实践[J].1996.

[2]吴潮辉.城市配电网规划探讨[J].广东电力，2002，4.