1.電力技術在電力系統(tǒng)中應用
 

1.1輸電環(huán)節(jié)
 

1.1.1直流輸電技術

1970年世界上第一項晶閘管換流器的出現(xiàn),標志著電力技術成功的應用于直流輸電，成為了電力系統(tǒng)的里程碑，從此世界上新建的直流工程都是采用晶閘管換流器，對于遠距離輸電、不同頻率的系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)及海底電纜輸電高壓直流輸電具有獨特的優(yōu)勢，具有輸電容量大、穩(wěn)定性好、控制靈活等的特點，在這之后又問世了了具有可操作的電力輸送控制器，為電流的轉換過程中減少了交直轉換變壓器的使用，在電力輸送過程中為電廠的電能生產(chǎn)減少了生產(chǎn)成本。
 

1.1.2柔性交流輸電技術

20世紀90年代，柔性交流輸電技術概念的出現(xiàn)，可以靈活控制交流輸電功率使得電力系統(tǒng)的穩(wěn)定水平大幅度的提高，這是基于現(xiàn)代控制技術電力技術對交流輸電系統(tǒng)的阻抗、相位實施靈活快速調節(jié)的輸電技術，具有輸出無功的大小，控制方便、成本少，設備結構簡單的特點，實現(xiàn)了對輸電線路的重要位置的控制以及對輸電過程電力參數(shù)的控制，以此來對輸電過程的電能功率的合理分配，極大的降低了輸電成本的和電能消耗的降低，大幅度的提高了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
 

1.2發(fā)電環(huán)節(jié)
 

1.2.1水力發(fā)電機、風力發(fā)電機的變速恒頻勵磁

水頭壓力和流量決定著水力發(fā)電的功率，機組的最佳旋轉速度隨著水頭的幅度變化而變化的，風速的三次方和風力發(fā)電的有效功率成正比，風車捕捉最大的風能與風速的變化而變化，為了實現(xiàn)最大的有效功率，可在機組變化的運行中，通過安裝變速恒頻勵磁，調整轉子勵磁電流的頻率,使其與轉子轉速疊加后保持定子頻率即輸出頻率不變。
 

1.2.2大型發(fā)電機的靜止勵磁控制

靜止勵磁采用晶閘管整流自并勵方式，具有結構簡單、可靠性高以及造價相對較低的優(yōu)點，在世界的各大電力系統(tǒng)被廣泛采用。采用靜止勵磁控制省去了勵磁機這個環(huán)節(jié)，具有特有的快速調節(jié)，給先進的控制規(guī)律提供了很好的發(fā)揮作用，同時也產(chǎn)生了良好的控制效果。
 

1.2.3在發(fā)電廠風機的變頻速調

發(fā)電廠的廠用電率平均為8%，風機水泵耗電量約占火電設備總耗電量的65%，且耗量大、運行效率低。為了節(jié)能，使用低壓或高壓變頻器，實施風機水泵的變頻調速，從而可以減少電量的消耗，達到節(jié)能的目的。
 

1.3配電環(huán)節(jié)

加強供電的可靠性和提高電能質量是電力技術在配電系統(tǒng)急需要解決的問題。它包括不僅滿足對電壓、諧波、頻率、不對稱度的要求的控制，還要抑制各種瞬間的波動和干擾。在柔性交流輸電各項成熟技術的基礎上發(fā)展起來的電能質量控制新技術就叫做用戶電力技術，它是電力電子技術和現(xiàn)代控制技術在配電系統(tǒng)中的應用。用戶電力技術實際是柔性交流輸電設備的縮小版，其原理相同，功能相似，結構也相同。由于具有潛在的需求，很容易進入市場，生產(chǎn)投入較低，受了使用者的喜愛，仍處在高速發(fā)展期，具有很大的市場前景。
 

2.規(guī)范電力設備管理與使用

由于設備兼容性問題的產(chǎn)生將會對電網(wǎng)運行造成較大的經(jīng)濟負擔,因此,從國家層面應當規(guī)范電力設備的使用,并制定相應規(guī)范文件來進行強制性的約束,避免各電網(wǎng)系統(tǒng)各自進行設備采購和使用。針對電力設備生產(chǎn)商,也應當規(guī)范產(chǎn)品規(guī)格及參數(shù),從國家、電力系統(tǒng)、電力設備生產(chǎn)商三方面來進行系統(tǒng)化的管理,從而形成有效的規(guī)范體系,杜絕和避免設備不兼容問題。
 

3.電力參數(shù)監(jiān)控方面

設備的時機情況和生產(chǎn)要求，在底層設備的布線過程中將設備的傳送和運行于DCS系統(tǒng)相集成，目前已經(jīng)在某些大型的火力發(fā)電廠運用到這一技術，這一技術的運用可以使得DCS系統(tǒng)對電力設備的各種數(shù)據(jù)和信號進行識別和判定，實現(xiàn)全數(shù)字、分層次的監(jiān)控，減輕操作人員的負擔。同時，現(xiàn)場總線技術與DCS系統(tǒng)體系的集成方便了使用者的末端操作，火電廠可以通過DCS系統(tǒng)來選擇線路傳達操作信號，啟動和調用最優(yōu)化和最合理化的基礎設別實現(xiàn)操作目的，為企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營創(chuàng)造最佳效益。電力參數(shù)監(jiān)控方面對電力參數(shù)的監(jiān)控主要是通過設置電參數(shù)檢測基站實現(xiàn)的。電參數(shù)檢測基站以自動遠程抄表技術為核心，以現(xiàn)場總線技術為載體，集電測技術、通信技術、用電管理技術于一體，實現(xiàn)對電信號的測量、控制、轉換、傳送，進而達到對電能信號的管理功能，及時、高效的反饋電力在傳送過程中遇到的特殊和意外情況，有利于使用者獲取電力參數(shù)和使用效率，從根本上克服了傳統(tǒng)抄表模式的弊端，給電能管理的現(xiàn)代化帶來了新的氣象，進而實現(xiàn)對電能的有效管理。
 

3.1電力輸送方面

現(xiàn)場總線技術應用與電力系統(tǒng)，在對電力輸送方面實施監(jiān)控，主要是由CAN總線、上位機和基于80C196KC的監(jiān)控單元組成，結合高精度測量電路和10位A/D轉換器實現(xiàn)了電機運行參數(shù)的在線測量。通過設置電機額定運行參數(shù)和更換外接互感器的方法使本系統(tǒng)適用于任何電壓、電流等級的交流電機，系統(tǒng)可以采用特定的保護算法實時地對單電機進行各種保護，同時還可以根據(jù)連鎖控制算法實現(xiàn)一臺或幾臺電機的起動控制、保護停機。
 

3.2電力分配和調度方面

現(xiàn)場總線技術應用于電力系統(tǒng)，實現(xiàn)電力系統(tǒng)自動化，其應用的一個非常重要的方面在電力的分配和調度上。傳統(tǒng)的廠站監(jiān)控系統(tǒng)主要是通過電纜將PT/CT二次側電參數(shù)傳送至中控制，這樣的方式造成了測量數(shù)據(jù)在傳送過程中的降低和減少，導致測量精度不足，并且隨時需要人工值守，造成對人工和設備的浪費等。基于現(xiàn)場總線的廠站監(jiān)控系統(tǒng)可采用Lonworks或CAN等現(xiàn)場總線技術，即可取得良好效果。
 

4結論

電力技術在電力系統(tǒng)的應用是一個重要領域，只有不斷的加大創(chuàng)新研究，從而取得可喜的研究成果，才能實現(xiàn)新材料、新結構器!件、新技術的誕生，也能不斷改善經(jīng)濟可行性，大幅度提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定水平，產(chǎn)生巨大效益。

作者：劉慶輝 單位：中國能源建設集團廣東省電力設計研究院議電力技術在電力系統(tǒng)中應用