摘要：本文將對(duì)電子電工技術(shù)的在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用做簡(jiǎn)要闡述，以供參考，并探究更多的可能性。電子電工技術(shù)作為一門綜合性學(xué)科，在當(dāng)今時(shí)代的電力系統(tǒng)中充當(dāng)了不可或缺的重要角色。利用該技術(shù)能夠以較小的電路控制系統(tǒng)來(lái)代替人工控制，有效提高了電力系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的效率和可靠性。同時(shí)，在電力系統(tǒng)管理、系統(tǒng)安全性、成本控制等多個(gè)方面都多有助益。

關(guān)鍵詞：電子電工技術(shù)；電力系統(tǒng)；勵(lì)磁變壓器

1 電子電工技術(shù)綜述

電工電子技術(shù)并不特指某一項(xiàng)技術(shù)，而是多種電力相關(guān)技術(shù)的集合，這其中既有最為基礎(chǔ)的電路知識(shí)，又有與時(shí)代發(fā)展密切相關(guān)的數(shù)電和模電等新興技術(shù)，可說是把包羅萬(wàn)象。而隨著我國(guó)的不斷發(fā)展，電力已經(jīng)與人們的生活密切相連，用電規(guī)模也逐年加大。這樣的情況無(wú)疑是加大了電力系統(tǒng)運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，同時(shí)也提高了管理的難度。電子電工技術(shù)的出現(xiàn)與不斷發(fā)展有效解決了這些問題，其可以為整個(gè)電力系統(tǒng)提供一個(gè)集成化的操作平臺(tái)，方便技術(shù)人員及時(shí)根據(jù)用電情況做相應(yīng)的調(diào)整，有效減少了資源和成本的浪費(fèi)。對(duì)于電力系統(tǒng)的管理來(lái)說，也提高了其管理效率。利用電子電工技術(shù)制造出適用的電路控制系統(tǒng)可有效替代人工操作，降低了人力成本，并提升了系統(tǒng)運(yùn)行的效率。對(duì)于電力系統(tǒng)從業(yè)人員來(lái)說，這樣做也提高了他們的人身安全系數(shù)。

2 電子電工技術(shù)的應(yīng)用

2.1 發(fā)電環(huán)節(jié)的應(yīng)用

電子電工技術(shù)能夠通過一定的電路系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)靜止勵(lì)磁，使得發(fā)電機(jī)在不需要?jiǎng)?lì)磁機(jī)的情況下就能夠完成發(fā)電。工作原理如圖1 所示。勵(lì)磁變壓器接在發(fā)電機(jī)機(jī)端，通過可控硅整流裝置供給發(fā)電機(jī)勵(lì)磁。當(dāng)發(fā)電機(jī)的電壓發(fā)生變化時(shí)，勵(lì)磁調(diào)節(jié)器會(huì)改變可控硅的控制角α的大小，以此來(lái)保證機(jī)端電壓的恒定。實(shí)際運(yùn)行時(shí)的控制過程如下：當(dāng)α<90 °時(shí)，輸出電壓值為正，整個(gè)電路處于整流狀態(tài)，產(chǎn)生了直流的電流形式；當(dāng)α>90 °時(shí)，輸出電壓值為負(fù)，電路處于逆變狀態(tài)，發(fā)電子轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)將原本儲(chǔ)存的能量反饋回交流電源中，并對(duì)磁場(chǎng)進(jìn)行迅速滅磁。如此循環(huán)往復(fù)，最終使得輸出的電壓值保持相對(duì)恒定的狀態(tài)。其余的靜止勵(lì)磁系統(tǒng)的工作原理大致與此相同，靜止勵(lì)磁系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、低成本、高安全性的特點(diǎn)。同時(shí)，在整個(gè)電力系統(tǒng)當(dāng)中，該系統(tǒng)可有多個(gè)層面的應(yīng)用，因此可以同時(shí)完成多個(gè)發(fā)電機(jī)組的工作，以有效控制多個(gè)發(fā)電設(shè)備。由于靜止勵(lì)磁系統(tǒng)有著以上的優(yōu)點(diǎn)，該系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于大規(guī)模的發(fā)電機(jī)組當(dāng)中。在發(fā)電設(shè)備的優(yōu)化方面，引用了電子電工技術(shù)中的變頻調(diào)速技術(shù)作為核心技術(shù)，其通過動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)、水泵等主要耗能設(shè)備，讓其在滿足發(fā)電所需要求的同時(shí)，也最大化地減少了多余能源的消耗。據(jù)測(cè)算，將該項(xiàng)技術(shù)與發(fā)電過程中的能耗設(shè)備進(jìn)行有機(jī)結(jié)合后，能夠有效降低耗能35%左右。可以說該項(xiàng)技術(shù)既改變了傳統(tǒng)設(shè)備中的高負(fù)荷運(yùn)作狀態(tài)，又一定程度上起到了節(jié)能的作用。

2.2 輸電環(huán)節(jié)的應(yīng)用

發(fā)電廠生產(chǎn)出電力后，需要依靠輸電系統(tǒng)，將發(fā)電產(chǎn)生的電力輸送到全國(guó)各地，電力的輸送一般是靠電線作為介質(zhì)進(jìn)行。考慮到要進(jìn)行遠(yuǎn)距離的輸送，一般選擇導(dǎo)電系數(shù)較高的銅做材料來(lái)制造電線，在金屬材料中銅的導(dǎo)電率僅此與金和銀，且原材料價(jià)格相較之下更加低廉，因此最為合適作為載體輸送電力。但在電力輸送的過程當(dāng)中最不可忽視的一個(gè)問題是電能的損耗，這里的損耗主要是由電線本身的電阻所帶來(lái)的，銅線本身的電阻值足夠低，但在遠(yuǎn)距離電力輸送中，這樣的阻值也足以造成較大的能源損耗。應(yīng)用電工電子技術(shù)，人們?cè)O(shè)計(jì)出了變壓器，用以將發(fā)電廠產(chǎn)生的電力的電壓升高以降低電能在遠(yuǎn)距離輸送中的損耗。電力輸送到使用對(duì)象所在位置時(shí)，再使用變壓器將電壓降低到適宜的程度以供使用。其工作原理如圖2 所示。如圖2 所示，在左側(cè)線圈上加上交流電壓U1 ，線圈中就產(chǎn)生了交變電流i1 ，它在鐵芯中產(chǎn)生了變化的磁通量φ1 ，φ1 通過左側(cè)線圈和右側(cè)線圈，產(chǎn)生了感應(yīng)電勢(shì)e1 ，e2.由電磁感應(yīng)定律可知，感應(yīng)電勢(shì)的大小與匝數(shù)成正比。感應(yīng)電勢(shì)接上用電器之后，電路閉合，因此感應(yīng)電勢(shì)的大小就是該用電器兩端的電壓大小。因此，在發(fā)電廠使用的變壓器的原線圈的匝數(shù)小于副線圈的匝數(shù)，發(fā)電廠產(chǎn)生的電力經(jīng)過副線圈之后變成電壓更高的高壓電，高壓電在輸送過程中電能損耗更低，適用于遠(yuǎn)距離的電力輸送。電力輸送到指定位置后再使用原線圈匝數(shù)大于副線圈匝數(shù)的變壓器將高壓電轉(zhuǎn)換為低以上所述是交流電在遠(yuǎn)距離輸送中所使用的技術(shù)，變壓器的出現(xiàn)有力保障了輸電環(huán)節(jié)的安全、可靠。在直流輸電中，一般借助晶閘變流設(shè)備連接至送電側(cè)和用電側(cè)，來(lái)降低輸電環(huán)節(jié)的損耗。直流輸電的優(yōu)點(diǎn)在于操作簡(jiǎn)單、安全系數(shù)高、電力輸送穩(wěn)定性高等。同時(shí)對(duì)于鋪設(shè)的環(huán)境要求也比較低。即使是復(fù)雜的地理環(huán)境也能進(jìn)行大面積鋪設(shè)。直流輸電技術(shù)也能應(yīng)用于遠(yuǎn)距離電力輸送，且相較于交流輸電，其對(duì)于設(shè)備的性能提升更加明顯。以上這兩種輸電方式均可以幫助實(shí)現(xiàn)電力的合理應(yīng)用。除了上面談到的變壓器這一傳統(tǒng)的電子電工技術(shù)產(chǎn)物，隨著電子電工技術(shù)的不斷發(fā)展，柔性交流電輸電技術(shù)成為了電力輸送中的主要技術(shù)。其作為現(xiàn)代綜合科技技術(shù)的結(jié)合體，實(shí)現(xiàn)了電子傳輸過程中的微電子通信、微處理等，是一種極其高效的控制電子電工技術(shù)。基于該項(xiàng)技術(shù)的裝置有可控硅串聯(lián)補(bǔ)償電容器（TCSC）、靜止無(wú)功補(bǔ)償（STACOM）等。其中更有基于靜止無(wú)功補(bǔ)償器（SBC）的調(diào)控裝置可以實(shí)現(xiàn)控制電網(wǎng)系統(tǒng)與分布式負(fù)荷的無(wú)功切換，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。統(tǒng)一超流控制器（UPFC）與電容器的組合則可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的有效監(jiān)控，并及時(shí)獲得反饋，方便技術(shù)人員根據(jù)反饋?zhàn)鱿鄳?yīng)調(diào)整。

2.3 配電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用

配電環(huán)節(jié)是將電能向用戶輸送到的一個(gè)環(huán)節(jié)，在這一過程當(dāng)中，由于用戶需求的不一致性，如個(gè)人用戶與企業(yè)用戶對(duì)于電力的要求的差異性，電能的分配不能一概而論，需要根據(jù)實(shí)際做合理的分配。電子電工技術(shù)能夠做到通過特定的檢測(cè)設(shè)備，智能檢測(cè)電路中的電能損耗，并根據(jù)損耗的程度判斷用電的狀況，再根據(jù)獲取的這些數(shù)據(jù)來(lái)分配電能，以達(dá)到物盡其用的目的。對(duì)于用電過程中的用電安全問題，應(yīng)用適當(dāng)?shù)碾娮与姽ぜ夹g(shù)能夠做到對(duì)系統(tǒng)中的用電變化進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)的電流和電壓會(huì)出現(xiàn)明顯的波動(dòng)，技術(shù)人員便能根據(jù)波動(dòng)出現(xiàn)的時(shí)間、地點(diǎn)、波動(dòng)幅度等信息初步判斷故障的原因，并及時(shí)到現(xiàn)場(chǎng)排除故障，以保證用電安全。這樣不僅能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障，同時(shí)也為保障用戶的用電安全提供了有效支持。與此同時(shí)，將電子電工技術(shù)與PC計(jì)算機(jī)信息技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合后，控制系統(tǒng)能夠自動(dòng)采集電子設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，并將其輸送到主控平臺(tái)中。主控平臺(tái)在將采集到的信息做相應(yīng)展示之外，也會(huì)根據(jù)系統(tǒng)設(shè)置重點(diǎn)標(biāo)記不正常的數(shù)值，以便技術(shù)人員能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并作出有效應(yīng)對(duì)。

3 電子電工系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中發(fā)揮的重要作用

電子電工技術(shù)的出現(xiàn)與發(fā)展壯大，實(shí)現(xiàn)了電力系統(tǒng)與電子電工技術(shù)在更深層次上的有機(jī)結(jié)合，做到了電力控制系統(tǒng)的小型化與智能化。同時(shí)，電子電工技術(shù)與現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)合，進(jìn)一步提升了系統(tǒng)的運(yùn)作效率與解析計(jì)算能力。不難看出，電子電工技術(shù)與電力系統(tǒng)的結(jié)合，對(duì)于電力系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展大有助益。下面將從幾個(gè)方面說明電子電工技術(shù)在電力系統(tǒng)中所起到的重要作用所在：

3.1 有效提高電能的利用率

電子電工技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)的精確控制，避免電力及其相關(guān)資源的不必要浪費(fèi)。如整流電路、逆變電路等利用相應(yīng)的電子電工技術(shù)設(shè)計(jì)出來(lái)的電路系統(tǒng)，有效實(shí)現(xiàn)了對(duì)傳統(tǒng)的電路的升級(jí)改造，同時(shí)也降低了電能損耗，有助于提高電力的利用效率。

3.2 有助于電力系統(tǒng)的智能化發(fā)展

隨著科技的不斷發(fā)展與進(jìn)步，智能化已然成為了未來(lái)科技發(fā)展的大勢(shì)所趨。這一點(diǎn)在電力系統(tǒng)的發(fā)展進(jìn)程中也同樣適用。傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)運(yùn)行控制是靠人工來(lái)完成，工人在工作時(shí)的安全難以得到有效保障。電力系統(tǒng)的運(yùn)作效率也相對(duì)較低。通過電子電工技術(shù)，設(shè)計(jì)相應(yīng)的邏輯控制電路參與控制，將傳統(tǒng)的以人工為主的手動(dòng)控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為以自動(dòng)控制為主的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，可以有效提升電力系統(tǒng)的控制效率。同時(shí)，由于是通過相應(yīng)的邏輯控制電路來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，其控制的精度相較于手動(dòng)控制有了質(zhì)的飛躍。而隨著電子電工技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)合，有了各種各樣的算法參與電力系統(tǒng)控制當(dāng)中，使得控制系統(tǒng)的智能化程度大大提高。這些都有力促進(jìn)了電力系統(tǒng)的智能化發(fā)展。

3.3 有利于提升電力系統(tǒng)的運(yùn)作效率

電力系統(tǒng)通過輸電線路輸送給用戶的電能頻率與電壓的大小都是相對(duì)穩(wěn)定的，不會(huì)有大幅度的變化與波動(dòng)。但用戶在實(shí)際使用電能時(shí)，有時(shí)候會(huì)通過串并聯(lián)的方式來(lái)達(dá)到自己的使用目的。但這樣一來(lái)會(huì)導(dǎo)致接入的電路中很大一部分電能并沒有實(shí)際做工，最終只是以熱能的形式損失掉。電子電工技術(shù)中的變頻技術(shù)可以有效避免這方面的問題，其通過變頻實(shí)現(xiàn)了用戶端電壓的調(diào)節(jié)，同時(shí)又保證了設(shè)備的正常使用，更加重要的是最大程度規(guī)避了電能的損失。現(xiàn)在市場(chǎng)上出現(xiàn)的變頻空調(diào)、變頻冰箱等用電設(shè)備就是該項(xiàng)變頻的電子電工技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，電子電工技術(shù)這一多學(xué)科結(jié)合的綜合體，已經(jīng)與社會(huì)發(fā)展過程中的其他各個(gè)行業(yè)密不可分了。從整體上而言，電子電工技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在發(fā)電、輸電以及配電三個(gè)大環(huán)節(jié)上，應(yīng)用的技術(shù)因?qū)嶋H情況不一而足。因此，使用最為合適的技術(shù)來(lái)最大程度地滿足用戶對(duì)于電力的需求是關(guān)鍵所在。目前電子電工技術(shù)所能起到作用還處于提高電力系統(tǒng)運(yùn)作效率，促進(jìn)電力系統(tǒng)設(shè)備，包括控制系統(tǒng)的智能化發(fā)展，即是電力系統(tǒng)的自動(dòng)化升級(jí)，以及提高電能的利用率上，隨著電子電工技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，將會(huì)出現(xiàn)越來(lái)越多的新技術(shù)，新方案，屆時(shí)其所能起到的作用將不限于此。因此，電力系統(tǒng)的從業(yè)人員須得時(shí)刻保持不斷學(xué)習(xí)的狀態(tài)以更好地理解并使用這些技術(shù)。

[1]劉磊，常江，邵文政.當(dāng)前電工電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J].科學(xué)與信息化，2020(3):12.

[2]王榮榮.淺析在電力系統(tǒng)中電子電工技術(shù)的應(yīng)用策略[J].中國(guó)戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，2019(48):129.

[3]孫洪海.電工電子技術(shù)在各方面的應(yīng)用研究[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2020(2):176-177.

[4]劉春龍.電力系統(tǒng)中電子電工技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2018(5):146-147，150.