電力電子手藝是新興的一種電子手藝,被普遍的使用到電力電子范疇,并且跟著變頻手藝的研究和成長,電力電子的成長有了更無力的保障,目前,電子電力手藝的感化次要在發(fā)電,輸電,配電等各個(gè)環(huán)節(jié)。下面看看電力電子手藝在各個(gè)環(huán)節(jié)使用的根基環(huán)境。
在發(fā)電環(huán)節(jié)的使用
電力系統(tǒng)的發(fā)電環(huán)節(jié)涉及發(fā)電機(jī)組的多種設(shè)備,電力電子手藝的使用以改善這些設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)特征為次要目標(biāo)。
(一)大型發(fā)電機(jī)的靜止勵磁節(jié)制。靜止勵磁采用晶閘管整流自并勵體例,具有布局簡單、靠得住性高及造價(jià)低等長處,被世界各大電力系統(tǒng)普遍采用。因?yàn)槭∪チ藙畲艡C(jī)這個(gè)兩頭慣性環(huán)節(jié),因此具有其特有的快速性調(diào)理,給先輩的節(jié)制紀(jì)律供給了充實(shí)闡揚(yáng)感化并發(fā)生優(yōu)良節(jié)制結(jié)果的有益前提。
(二)水力、風(fēng)力發(fā)電機(jī)的變速恒頻勵磁。水力發(fā)電的無效功率取決于水頭壓力和流量,當(dāng)水頭的變化幅度較大時(shí)(特別是抽水蓄能機(jī)組),機(jī)組的最佳轉(zhuǎn)速亦隨之發(fā)生變化。風(fēng)力發(fā)電的無效功率與風(fēng)速的三次方成反比,風(fēng)車捕獲最大風(fēng)能的轉(zhuǎn)速隨風(fēng)速而變化。為了獲得最大無效功率,可使機(jī)組變速運(yùn)轉(zhuǎn),通過調(diào)整轉(zhuǎn)子勵磁電流的頻次,使其與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速疊加后連結(jié)定子頻次即輸出頻次恒定。此項(xiàng)使用的手藝焦點(diǎn)是變頻電源。
(三)發(fā)電廠風(fēng)機(jī)水泵的變頻調(diào)速。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%,且運(yùn)轉(zhuǎn)效率低。利用低壓或高壓變頻器,實(shí)施風(fēng)機(jī)水泵的變頻調(diào)速,能夠達(dá)到節(jié)能的目標(biāo)。低壓變頻器手藝已很是成熟,國表里有浩繁的出產(chǎn)廠家,并有完整的系列產(chǎn)物。
(四)太陽能發(fā)電節(jié)制系統(tǒng)。開辟操縱無限盡的干凈新能源———太陽能,是調(diào)整將來能源布局的一項(xiàng)主要計(jì)謀辦法。大功率太陽能發(fā)電,無論是系統(tǒng)仍是并網(wǎng)系統(tǒng),凡是需要將太陽能電池陣列發(fā)出的直流電轉(zhuǎn)換為交換電,所以具有最大功率功能的逆變器成為系統(tǒng)的焦點(diǎn)。日本實(shí)施的陽光打算以3~4kW的戶用并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)為主,我國實(shí)施的送電到鄉(xiāng)工程則以10~15kW的系統(tǒng)居多,而大型系統(tǒng)有在美國的西門子太陽能發(fā)電廠(7.2MW)等。
在輸電環(huán)節(jié)的使用
(一)柔流輸電手藝(FACTS)交換輸電或電網(wǎng)的運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)能。已使用的FACTS節(jié)制器有靜止無功彌補(bǔ)器(SVC)、靜止調(diào)相機(jī)(STATCON)、靜止快速勵磁器(PSS)、彌補(bǔ)器(SSSC)等。近年來,柔流輸電手藝曾經(jīng)在美國、日本、、巴西等國主要的超高壓輸電工程中獲得使用。國內(nèi)也對FACTS進(jìn)行了深切的研究和開辟。
(二)高壓直流輸電手藝(HVDC)流站能夠搬家,能夠使中型的直流輸電工程在較短的輸送距離也具有合作力。此外,可關(guān)斷器件構(gòu)成的換流器,因?yàn)椴捎昧丝申P(guān)斷的電力電子器件,可避免換相失敗,對受端系統(tǒng)的容量沒有要求,故可用于向孤立小系統(tǒng)(海上石油平臺、海島)供電,此后還可用于城市配電系統(tǒng),并用于接入。
近年來,直流輸電手藝又有新的成長,輕型直流輸電采用IGBT等可關(guān)斷電力電子器件構(gòu)成換流器,使用脈寬調(diào)制手藝進(jìn)行無源逆變,處理了用直流輸電向無交換電源的負(fù)荷點(diǎn)送電的問題。同時(shí)大幅度簡化設(shè)備,降低造價(jià)。
(三)靜止無功彌補(bǔ)器(SVC)SVC是用以晶閘管為根基元件的固態(tài)開關(guān)替代了電氣開關(guān),實(shí)現(xiàn)快速、屢次地以節(jié)制電抗器和電容器的體例改變輸電系統(tǒng)的導(dǎo)納。SVC能夠有分歧的回布局,按節(jié)制的對象及節(jié)制的體例分歧別離稱之為晶閘管投切電容器(TSC)、晶閘管投切電抗器(TSR)或晶閘管節(jié)制電抗器(TCR)。
在配電環(huán)節(jié)的使用
配電系統(tǒng)火急需要處理的問題是若何加強(qiáng)供電靠得住性和提高電能質(zhì)量。電能質(zhì)量節(jié)制既要滿足對電壓、頻次、諧波和不合錯(cuò)誤稱度的要求,還要各類瞬態(tài)的波動和干擾。電力電子手藝和現(xiàn)代節(jié)制手藝在配電系統(tǒng)中的使用,即用戶電力(CustomPower)手藝。用戶電力手藝(CP)手藝和FACTS手藝是快速成長的姊妹型新式電力電子手藝。
采用FACTS的焦點(diǎn)是加強(qiáng)交換輸電系統(tǒng)的可控性和增大其電力傳輸能力;成長CP的目標(biāo)是在配電系統(tǒng)中加強(qiáng)供電的靠得住性和提高供電質(zhì)量。CP和FACTS的配合根本手藝是電力電子手藝,各自的節(jié)制器在布局和功能上也不異,其不同僅是額定電氣值分歧,目前二者已逐步融合于一體,即所謂的DFACTS手藝。具有代表性的用戶電力手藝產(chǎn)物有:動態(tài)電壓恢復(fù)器(DVR),固態(tài)斷器(SSCB),毛病電流器(FCL),同一電能質(zhì)量調(diào)理器(PQC)等。
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