电力电子应用技术

关键词： 倒三角形 电子学 电力 技术

电力电子应用技术（精选十篇）

电力电子应用技术 篇1

电力电子技术是一个以功率半导体器件、电路技术、计算机技术、现代控制技术为支撑的技术平台。经过50年的发展历程, 它在传统产业设备发行、电能质量控制、新能源开发和民用产品等方面得到了越来越广泛的应用。最成功地应用于电力系统的大功率电力电子技术是直流输电 (HVDC) 。自20世纪80年代, 柔性交流输电 (FACTS) 概念被提出后, 电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注, 多种设备相继出现。本文介绍了电力电子技术在发电环节中、输电环节中、在配电环节中的应用和节能环节的运用。

2 电力电子技术的应用

自20世纪80年代, 柔性交流输电 (FACTS) 概念被提出后, 电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注, 多种设备相继出现。已有不少文献介绍和总结了相关设备的基本原理和应用现状。以下按照电力系统的发电、输电和配电以及节电环节, 列举电力电子技术的应用研究和现状。

2.1 在发电环节中的应用

电力系统的发电环节涉及发电机组的多种设备, 电力电子技术的应用以改善这些设备的运行特性为主要目的。

2.1.1 大型发电机的静止励磁控制。

静止励磁采用晶闸管整流自并励方式, 具有结构简单、可靠性高及造价低等优点, 被世界各大电力系统广泛采用。由于省去了励磁机这个中间惯性环节, 因而具有其特有的快速性调节, 给先进的控制规律提供了充分发挥作用并产生良好控制效果的有利条件。

2.1.2 水力、风力发电机的变速恒频励磁。

水力发电的有效功率取决于水头压力和流量, 当水头的变化幅度较大时 (尤其是抽水蓄能机组) , 机组的最佳转速便随之发生变化。风力发电的有效功率与风速的三次方成正比, 风车捕捉最大风能的转速随风速而变化。为了获得最大有效功率, 可使机组变速运行, 通过调整转子励磁电流的频率, 使其与转子转速叠加后保持定子频率即输出频率恒定。此项应用的技术核心是变频电源。

2.1.3 发电厂风机水泵的变频调速。

发电厂的厂用电率平均为8%, 风机水泵耗电量约占火电设备总耗电量的65%, 且运行效率低。使用低压或高压变频器, 实施风机水泵的变频调速, 可以达到节能的目的。低压变频器技术已非常成熟, 国内外有众多的生产厂家, 并不完整的系列产品, 但具备高压大容量变频器设计和生产能力的企业不多, 国内有不少院校和企业正抓紧联合开发。

2.2 在输电环节中的应用

电力电子器件应用于高压输电系统被称为“硅片引起的第二次革命”, 大幅度改善了电力网的稳定运行特性。

2.2.1 直流输电 (HVDC) 和轻型直流输电 (HVDC Light) 技术。

直流输电具有输电容量大、稳定性好、控制调节灵活等优点, 对于远距离输电、海底电缆输电及不同频率系统的联网, 高压直流输电拥有独特的优势。1970年世界上第一项晶闸管换流器, 标志着电力电子技术正式应用于直流输电。从此以后世界上新建的直流输电工程均采用晶闸管换流阀。

2.2.2 柔性交流输电 (FACTS) 技术。

FACTS技术的概念问世于20世纪80年代后期, 是一项基于电力电子技术与现代控制技术对交流输电系统的阻抗、电压及相位实施灵活快速调节的输电技术, 可实现对交流输电功率潮流的灵活控制, 大幅度提高电力系统的稳定水平。

20世纪90年代以来, 国外在研究开发的基础上开始将FA CTS技术用于实际电力系统工程。其输出无功的大小, 设备结构简单, 控制方便, 成本较低, 所以较早得到应用。

2.3 在配电环节中的应用

配电系统迫切需要解决的问题是如何加强供电可靠性和提高电能质量。电能质量控制既要满足对电压、频率、谐波和不对称度的要求, 还要抑制各种瞬态的波动和干扰。电力电子技术和现代控制技术在配电系统中的应用, 即用户电力 (custom Power) 技术或称DFACTS技术, 是在FACTS各项成熟技术的基础上发展起来的电能质量控制新技术。可以将DFACTS设备理解为FACTS设备的缩小版, 其原理、结构均相同, 功能也相似。由于潜在需求巨大, 市场介入相对容易, 开发投入和生产成本相对较低, 随着电力电子器件价格的不断降低, 可以预期DFACTS设备产品将进入快速发展期。

2.4 在节能环节的运用

2.4.1 变负荷电动机调速运行。

电动机本身挖掘节电潜力只是节电的一个方面, 通过变负荷电动机的调速技术节电又是另一个方面, 只有将二者结合起来, 电动机节电方较完善。目前, 交流调速在冶金、矿山等部门及社会生活中得到了广泛的应用。首先是风机、泵类等变负荷机械中采用调速控制代替挡风板或节流阀控制风流量和水流量具有显著的效果。国外变负荷的风机、水泵大多采用了交流调速, 我国正在推广应用中。

变频调速的优点是调速范围广, 精度高, 效率高, 能实现连续无级调速。在调速过程中转差损耗小, 定子、转子的铜耗也不大, 节电率一般可达30%左右。其缺点主要为:成本高, 产生高次谐波污染电网。

2.4.2 减少无功损耗, 提高功率因数。

在电气设备中, 变压器和交流异步电动机等都属于感性负载, 这些设备在运行时不仅消耗有功功率, 而且还消耗无功功率。因此, 无功电源与有功电源一样, 是保证电能质量不可缺少的部分。在电力系统中应保持无功平衡, 否则, 将会使系统电压降低, 设备破坏, 功率因数下降, 严惩时会引起电压崩溃, 系统解裂, 造成大面积停电事故。所以, 当电力网或电气设备无功容量不足时, 应增装无功补偿设备, 提高设备功率因数。

3 结论

《电力电子技术》学习 篇2

班 级：2015级电气工程及其自动化3班

姓 名：陈怀琪 学 号：*** 指导老师：刘康

2017年12月

一、学习内容：

通过一学期的学习，在刘康老师的细心指导下，明白电力电子技术这门课程大体是以电路和控制理论对电能进行变换和控制的技术，在电力电子领域的地位是十分重要。重点可看作电力的一个变换，交流—直流（整流）、直流—交流（逆变）、交流--交流（交流调压、交流变频）、直流—直流（直流斩波）。通过第一章对之前学过的知识进行一个梳理，为后面的章节作下铺垫，在第二章主要向我们介绍常用电力电子器件的基本结构、工作原理和特性、主要技术参数与选用，介绍是从应用的角度出发，并对各种器件驱动和保护及串并联做了简单介绍。其中刘康老师具体向我们介绍电力二极管主要类型，分别有普通二极管，快恢复二极管、肖特基二极管，晶闸管的静态、动态特性，重点是懂得分辨和了解GTO、GTR（电力晶体管）、MOSFET（电力场效应晶体管）、IGBT的优缺点及应用场合。

在第三章中，其实是本人觉得既是重点也是难点的一章，重点讨论了单相和三相整流电路的几种主要形式，它们是：单相半波可控整流电路、单相桥式全控整流电路、单相全波可控整流电路、单相桥式半控整流电路、三相半波可控整流电路、三相桥式全控整流电路和三相桥式半控整流电路。内容看似很多，其实像刘康老师说得要举一反三，单相半波可控整流电路具体可分为阻性负载、感性负载，并且在理解的基础上能够画出相对应的工作波形，本章还分析了晶闸管整流装置在不同工作状态下电动机的机械特性及简单介绍谐波抑制和PWM整流技术。第四章向我们介绍直流斩波电路有多种拓扑结构，通常根据输入输出是否隔离分为非隔离型斩波电路和隔离型斩波电路，根据电路形式不同，非隔离型斩波电路可分为降压型斩波电路、升压型斩波电路、升降压型斩波电路、Cuk斩波电路等，学习了他们的工作原理，其主要通过控制触发角占空比间接控制升降压。在第五章学习了交流—交流变换电路，包括交流调压、交流电子开关、交流调功和交—交变频电路。单相交流调压电路通过改变晶闸管的触发延迟角a就可方便地实现对交流输出电压的调节。单相斩波调压电路一般采用全控型器件做交流开关，控制开关的导通时间，从而调节电路输出电压大小。第六章则是学习常用的换流方式，包括全控型器件的控制极关断方式的电网换流、负载换流和强迫换流三种方式，向我们介绍了目前应用最多的PWM逆变电路，及其控制方法。

二、学习收获：

总得下来，要想学会、学号电力电子技术这门课程，必须要学会对图形的分析，和对各种电路波形的分析，在这个过程中，锻炼自己对于电路图形、波形的逻辑性表达能力，在分析电路波形的过程中，要懂得分为细的阶段去分析，而不是一味地看图，明白纵横坐标的物理意义，各个阶段的各个元器件开关是怎么去动作，最重要的是电力变换的过程，明白其变换过程既可分析出各阶段的物理意义及量的关系，再到最后对图形的数学上的运算，有平均值、有效值、周期、峰值等的整定计算。更是要对各个元器件的工作原理、工作特性、优缺点以及其应用场合了解，这样在对图形分析，在对一个项目选用器件型号的时候不会忙手忙脚。

三、学习心得体会：

电力电子技术的应用 篇3

【关键词】电力电子技术；应用

0.引言

电力电子技术是一个以功率半导体器件、电路技术、计算机技术、现代控制技术为支撑的技术平台。经过50年的发展历程， 电力电子技术已迅速发展成为一门独立的技术、学科领域。它的应用领域几乎涉及到国民经济的每个工业。尤其是进入21世纪，随着新的理论、器件、技术的不断涌现，特别是与微电子技术的日益融合，电力电子技术的应用领域也必将不断地得以拓展，它将成为新世纪的关键支撑技术之一。电力电子技术拥有许多微电子技术所具有的特征，比如发展迅速、渗透力强、生命力旺盛，并且能与其它学科相互融合和相互发展。

1.电力电子技术在电力系统中的应用

自20世纪80年代，柔性交流输电（FACTS）概念被提出后，电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注，多种设备相继出现。已有不少文献介绍和总结了相关设备的基本原理和应用现状。以下按照电力系统的发电、输电和配电以及节电环节，列举电力电子技术的应用研究和现状。

1.1在发电环节中的应用

电力系统的发电环节涉及发电机组的多种设备，电力电子技术的应用以改善这些设备的运行特性为主要目的。

静止励磁采用晶闸管整流自并励方式，具有结构简单、可靠性高及造价低等优点，被世界各大电力系统广泛采用。由于省去了励磁机这个中间惯性环节，因而具有其特有的快速性调节，给先进的控制规律提供了充分发挥作用并产生良好控制效果的有利条件。

变速恒频励磁广泛应用于水力、风力发电机。在水力和风力发电过程中，为了获得最大有效功率，使水力和风力发电机组变速运行，主要通过调整转子励磁电流的频率，使其与转子转速叠加后保持定子频率即输出频率恒定。此项应用的技术核心是变频电源。

发电厂风机水泵的变频调速。风机水泵耗电量约占火电设备总耗电量的65%，且运行效率较低。使用低压或高压变频器，实施风机水泵的变频调速，可以达到节能的目的。低压变频器技术已非常成熟，国内外有许多的生产厂家，无完整的系列产品，但具备高压大容量变频器设计和生产能力的企业较少，目前，国内不少院校和企业正在抓紧时间搞联合研发。

1.2在输电环节的应用

电力电子元器件应用于高压输电系统被称为“硅片引起的第二次革命”，大幅度改善了电力网的稳定运行特性。在输电环节中应用的技术主要有直流输电（HVDC）和轻犁直流输电（HVDC Light）技术以及柔性交流输电（FACTS）技术，其中柔性交流输电技术应用尤为重要。

FACTS技术的概念问世于20世纪80年代，它是一项基于电力电子技术与现代控制技术对交流输电系统的阻抗、电压及相位实施灵活快速调节的输电技术，可实现对交流输电功率潮流的灵活控制，从而大幅度提高电力系统的稳定水平。 近年来柔性交流输电技术在世界上发展迅速，并将FACTS技术用于实际电力系统工程。

1.3在配电环节中的应用

配电系统亟待需要解决的问题是如何加强供电可靠性和提高电能质量。电能质量控制不仅要满足对电压、频率、谐波和不对称度的要求，还要抑制各种瞬态的波动和干扰。电力电子技术和现代控制技术在配电系统中的应用，即为用户电力技术或称DFACTS技术，是在FACTS各项成熟技术的基础上发展起来的电能质量控制新技术。可以将DFACTS设备理解为FACTS设备的压缩版，其原理、结构均相同，功能也相似。潜在需求量大，市场介入较容易，研发投入和生产成本较低，随着电力电子元器件价格不断降低，可预期DFACTS设备产品将进入快速发展期。

1.4在节能环节的运用

1.4.1变负荷电动机调速运行

要想使电动机节电较完善，必须将本身挖掘节电潜力节电和通过变负荷电动机的调速技术节电二者结合起来。目前，交流调速主要广泛应用于冶金、矿山等部门及社会生活中，如：风机、泵类等变负荷机械中采用调速控制代替挡风板或节流阀控制风流量和水流量具有显著的效果。国外变负荷的风机、水泵大多采用了交流调速，我国正在推广应用中。

1.4.2减少无功损耗，提高功率因数

在电气设备中，变压器和交流异步电动机等都属于感性负载，这些设备在运行时不仅消耗有功功率，而且还消耗无功功率。因此，无功电源与有功电源一样，是保证电能质量不可缺少的主要部分。在电力系统中应保持无功平衡，否则，将会使系统电压降低 ，设备损坏，功率因数减少，严重时将引起电压崩溃，系统解裂，造成大面积停电事故。所以，当电力网或电气设备无功容量不足时，应增加无功补偿设备，以提高设备功率因数。

2.电力电子技术在汽车工业中的应用

作为汽车用电源，在原来14V、28V基础上，现又增加了新的42V系列，且还出现了混合动力源电动车（HEV）等288V的驱动电压（典型值），形成了多种电源并存的局面。使用这些电源来实现汽车的各种功能，就必须利用所谓的电力电子技术。如：回波（echo）技术，藉能量管理或功率管理的最佳化，高可靠性，利用线控（x-by-wire）装置的电子控制系统等都是非常需要的。这些电力电子装置与原来的装置比较，由于电力电子技术导致了“响应性好”、“软控制的灵活性”、“小型轻量化的操控”、“高的效率”等一系列优越的性能，尤其是从各类照明、指示灯、雨刷（刮水器）、电动窗等1kW以下的轻负载到数十kW功率级的电力驱动，功率都不断增大。利用电动机、逆变器或交流变换器等电力电子装置的性能，大幅度提升了汽车的动力性能。

在汽车工业的应用主要有：利用电子开关替代传统的机械开关以及继电器；無触点点火、燃油电子喷射；电子动力转向、电子自动变速器；对原有的直流电源系统进行改造；对水泵、动力转向、悬架等进行电子监控。

3.电力电子技术在光伏发电中的应用

光伏发电技术是可再生的新能源重要组成部分，可以用于任何需要电源的场合，上至航天器，下至家用电器，大到兆瓦级电站，小到玩具。光伏电源无处不在。到2040年可再生能源将占光能耗得50%以上，太阳能光伏发电将占总电力的20%以上。到21世纪末，可再生能源在能源结构中将占80%以上，太阳能发电将占到60%以上。这些数据说明光伏发电产业的发展前景及其在能源领域的重要战略地位。光伏发电系统是由太阳能电池方阵，储存电能的蓄电池，充放电控制器、逆变器、并网控制、无功补偿，电控柜，太阳跟踪控制系统等设备组成。其中除了太阳能电池，其它部分都需要电力电子技术支持。

4.结束语

总而言之，电力电子技术是智力、信息、知识密集型技术，也是我国经济与社会可持续发展项目之一，对促进国民经济发展，特别是电子工业发展将具有一定价值。

【参考文献】

[1]王宝卿.电子技术在电力系统中的应用.中国科技博览，2009，（31）.

[2]俞勇祥.电力电子技术的应用概况.新技术新工艺，2000，（10）.

[3]黄俊，王兆安，杨君.电力电子技术.机械工业出版社，2008.

电力电子技术在电力系统中的应用 篇4

电力电子学这一名称是在上个世纪60年代出现的, 1947年, 美国的W.Newell用一个倒三角形 (如上图) 对电力电子学进行了描述, 认为它是由电力学、电子学和控制理论三个科学交叉而成。这一观点已经被全世界普遍的接受。电力电子技术是建立在以上三者之上的新型科学, 它所带来的作用也是相当重要的, 特别是在电力系统中的应用。

1、电力电子技术在发电环节的应用

发电是发电机组在电力系统中的一个重要环节, 电力电子技术在发电中对多项设施都起到作用: (1) 对大型发电机的静止励磁控制, 采用晶闸管整流自并的方式, 具有快速的调节性; (2) 水力、风力发电机的变速恒频励磁, 由于风力和水力发电依靠的是水头压力和风车产生风速的正比, 进而需采用机组变速运行, 使输出频率恒定; (3) 对发电厂风机水泵的变频调速, 使用低压或者高压变频器; (4) 对太阳能发电控制系统, 是将太阳能电池所发出的直流电转化成交流电。

2、电力电子技术在输电环节的应用

(1) 直流输电 (HVDC) 和轻型直流输电 (HVDC Light) 技术。直流输电在控制结构上分成了各个层次, 从等级划分的角度来看分别是:系统控制级、双极控制级、换流器控制级、单独控制级、极控制级和换流阀控制级。直流输电主要的用途就是依靠它的稳定性、安全性、可靠性和灵活多样的变化, 便于操作的系统来完成工作。HVDC和HVDC Light在应用过程中造价低, 假设线路结构要求不高, 并且直流输电的功率和能量都不是很大。在同步率的考虑上, 直流输电系统可以实现不同频率或者是相同频率的系统之间进行非同步的联系。直流输电技术的应用能够有效地提高电力系统的稳定性和输电的功能效率, 是在输电传输过程中不可缺少的。

(2) 柔性交流输电 (FACTS) 技术。Flexible AC Transmission Systems。性交流输电在电子技术领域取得重大突破进展, 是在国际和国内行业规范后, 进行全部的实验, 由此得到世界的公认。FACTS已经在当今世界电力电子技术上独占鳌头, 并且占领了电子领域的制高点, 整个电子系统反应速度加快了, 并且操控简单, 运用的方式方法变得灵活多样, 比其一般的常规方法要先进了许多。2007年12月, 中科院对其基础理论研究的公关, 已经基本上掌握了TGBT可关断器FACTS的使用, 并且完全的拥有着自主权。

(3) 精致无功补偿器 (SVC) 。用于电力系统无功功率补偿的典型装置是静止无功补偿器SVC。SVC不仅仅是高压无功补偿装置, 它的全称是“静止式动态无功功率补偿装置”, 在工业应用中, 它主要以抑制闪变、提高电网的功率因数、滤除负荷的谐波、消除三相不平衡电流、改善电网运行电能质量为主要控制目标;在电力系统输电网应用中, 以稳定系统电压、提高线路输送能力, 阻尼功率振荡, 提高电力系统稳定性为主要控制目标。但是由于科技的迅速发展和市场的需求, 出项了更加高效的SVG和其它形式的无功补偿器。下面以图例进行分析:

3、电力电子技术在配电环节的应用

当前形势下配电系统, 最需要解决的就是该怎样加强供电的可靠性和提升电能质量的问题。电能质量的控制, 必须要满足以下两个条件:一是要满足电能对电压、频率和谐波不相匹配的要求;二是要抑制各种波动和干扰。电力电子技术和现代控制技术, 是在FACTS各个项相对比较完善的技术的基础之上逐渐发展起来的电能质量控制技术。由于现在市场的潜在需求, 在开发方面介入是比较容易的, 并且在生产和投入方面的要求都不是很高, 伴随着电力电子设备价格的下降, 可以预期的将DFACTS设备的产品迅速投放市场, 进入快速的发展期。

4、电力电子技术在节能环节的应用

变负荷电动机的调速技术和电动机本身两者是共存的关系, 想要利用电力电子技术在电力方面产生技能效应, 就必须两个方面一起着手。从“单一”和“双向”两个方面进行比较, 能够很明显的看出两者在节电的效果上存在的差异。只有二者相互结合起开, 才能使电动机发挥出最好的效果。交流调速已经在冶金、炼钢、矿山等方面取得了有效的进展, 相对整个世界来说, 我国还处于起步的状态, 变频调节在我国还只是在推广之中, 并没有广泛的进行实施。变频调速有着范围广、速度快、效率高的特点, 想要电力电子技术在节能上面有较大的发展, 必须加速产品改革和创新, 并加大应用力度。

如下图, 是阀门控制水泵流量和变频调节水泵流量的差别:

5、结语

电力电子技术的发展, 优化使用电力, 通过对电力的加工、利用, 合理有效的实现最佳用电情况, 电力电子技术在某种程度上, 充分的发挥出检测和处理电力系统中存在的问题, 迅速的发展科学技术革命。在突破传统形式的方向发展, 并于其它形式的电子技术相结合, 一定的程度上将微电子技术和电力电子技术并用, 有效的提高电力电子在现代科技条件下的生存环境。在科学技术发展快速的时期, 电力学将会发生更大的变化, 在百年后的今天, 从照亮生活的电灯发展到核电, 就可能再次的把人们推向电子改革浪潮。

参考文献

[1]张建成, 陈志业, 梁志瑞.现代电力电子技术在电力系统中的应用[J].电力情报, 1999, (03) .

[2]陈贤明, 许和平, 戴军.电力电子技术在电力系统中的应用[J].水电厂自动化, 1996, (02) .

现代电力电子技术 篇5

如果微电子技术是信息处理技术，电力电子技术就是电力处理技术。

电力电子技术是衔接控制、电子和电力的三大电气工程技术的交叉科学的融合。

由于新型的功率电子器件的广泛使用，使电子技术的发展大大超出信息处理和信息传输为主的弱电范围。

而在交流电源的电压和频率变换技术方面，得到进一步开发。

电力电子应用技术 篇6

【关键词】电力电子技术；电力系统；发电机组

0.前言

目前，在我国社会经济发展的过程中，由于电力电子技术可以有效的提高机械设备的工作效率，实现其设备运行的自动化控制管理，因此受人们的青睐，并被人们广泛的应用到各个行业当中。而且随着科学技术的不断发展，人们也将许多先进的科学技术应用到其中，使其电力电子技术的使用功能更加的完善。下面我们就对电力电子技术在电力系统中的实际应用进行简要的介绍。

1.电力电子技术的概述

1.1电力电子技术的内容

在当前我国电力电子技术发展的过程中，人们也已经将电力电子技术作为一门新兴的科学技术广泛的应用在我国电力行业当中，它主要是通过电力电子器件来对电能进行有效的控制，从而使得电力系统功率增大，提高其运行效果。目前人们根据其功能的不同将电力电子技术分成电力电子器件制造技术和变流技术这两种，而且随着社会的不断发展，电力电子技术也已经成为了当代电气工程和自动化专业技术中的基础课程。

1.2电力电子技术技术的作用

1.2.1优化电能

在电能供应的过程中，电力电子技术可以通过对电力的优化处理，使得电力的利用率得到明显的提高，使其人们在对电能进行使用的过程中，使用性能达到最大化。其中在我国一些制造工业中，电力电子技术的应用，不仅可以有效的降低了我国制造工艺的生产水平，还有着良好的节能作用。

1.2.2有利于传统工业生产的改造

目前，在人类社会发展的过程中，人们对电能质量的要求越来越高，而电力电子技术的应用就大幅度的改善了工业以及民用用电设备的电能效果，使得电力资源的质量得到明显的提高。这不仅改造了传统工业的生产工艺，提高了工艺生产的工作效率，还有利于我国机电一体化技术的发展。而且在现阶段电力电子技术发展的过程中，人们也将网络信息技术应用到其中，使得电力电子技术的质量得到了明显的提升。

1.2.3电力电子技术的高频化

为了突破电力设备的工频传统，实现我国电力系统运行的高频化，这样不仅提高了电力系统的运行效率，还减少了机电设备的体积。

1.2.4智能化发展

随着我国电力电子技术的不断发展，人们也将许多先进的科学技术应用到了电力电子技术当中，这不仅有利于我国电力电子技术的改革，还使得电力电子技术向着多功能智能化的方向发展，使得电力电子技术得到了人们更加广泛的应用。

2.电力电子技术的应用

早在上个世纪80年代，人们就开始将柔性交流输电的应用理念融入到电力电子技术当中，这不仅有效的提高了电力设备的使用功能，还有利于电力资源质量的优化。下面我们就对电力电子技术在电力系统中应用的实际情况和现状进行介绍。

2.1在发电环节中的应用

电力电子技术的应用主要是针对电力系统发电环节和发电机组等电力设备，在对其运行特征进行相应的改善，从而使得发电质量得到明显的提高。

2.1.1大型发电机的静止励磁控制

静止励磁采用晶闸管整流自并励方式，具有结构简单、可靠性高及造价低等优点，被世界各大电力系统广泛采用。由于省去了励磁机这个中间惯性环节，因而具有其特有的快速性调节，给先进的控制规律提供了充分发挥作用并产生良好控制效果的有利条件。

2.1.2水力、风力发电机的变速恒频励磁

水力发电的有效功率取决于水头压力和流量，当水头的变化幅度较大时（尤其是抽水蓄能机组），机组的最佳转速变随之发生变化。风力发电的有效功率与风速的三次方成正比，风车捕捉最大风能的转速随风速而变化。为了获得最大有效功率，可使机组变速运行，通过调整转子励磁电流的频率，使其与转子转速叠加后保持定子频率即输出频率恒定。此项应用的技术核心是变频电源。

2.1.3发电厂风机水泵的变频调速

发电厂的厂用电率平均为8%，风机水泵耗电量约占火电设备总耗电量的65%，且运行效率低。使用低压或高压变频器，实施风机水泵的变频调速，可以达到节能的目的。低压变频器技术已非常成熟，国内外有众多的生产厂家，并不完整的系列产品，但具备高压大容量变频器设计和生产能力的企业不多，国内有不少院校和企业正抓紧联合开发。

2.2在输电环节中的应用

电力电子器件应用于高压输电系统被称为“硅片引起的第二次革命”，大幅度改善了电力网的稳定运行特性。

2.2.1直流输电（HVDC）和轻型直流输电（HVDC Light）技术

直流输电具有输电容量大、稳定性好、控制调节灵活等优点，对于远距离输电、海底电缆输电及不同频率系统的联网，高压直流输电拥有独特的优势。1970年世界上第一项晶闸管换流器，标志着电力电子技术正式应用于直流输电。从此以后世界上新建的直流输电工程均采用晶闸管换流阀。

2.2.2 柔性交流输电（FACTS）技术

FACTS技术的概念问世于20世纪80年代后期，是一项基于电力电子技术与现代控制技术对交流输电系统的阻抗、电压及相位实施灵活快速调节的输电技术，可实现对交流输电功率潮流的灵活控制，大幅度提高电力系统的稳定水平。

20世纪90年代以来，国外在研究开发的基础上开始将FACTS技术用于实际电力系统工程。其输出无功的大小，设备结构简单，控制方便，成本较低，所以较早得到应用。

2.3在配电环节中的应用

配电系统迫切需要解决的问题是如何加强供电可靠性和提高电能质量。电能质量控制既要满足对电压、频率、谐波和不对称度的要求，还要抑制各种瞬态的波动和干扰。电力电子技术和现代控制技术在配电系统中的应用，即用户电力技术或称DFACTS技术，是在FACTS各项成熟技术的基础上发展起来的电能质量控制新技术。可以将DFACTS设备理解为FACTS设备的缩小版，其原理、结构均相同，功能也相似。

2.4在节能环节的运用

2.4.1变负荷电动机调速运行

电动机本身挖掘节电潜力只是节电的一个方面，通过变负荷电动机的调速技术节电又是另一个方面，只有将二者结合起来，电动机节电方较完善。目前，交流调速在冶金、矿山等部门及社会生活中得到了广泛的应用。首先是风机、泵类等变负荷机械中采用调速控制代替挡风板或节流阀控制风流量和水流量具有显著的效果。国外变负荷的风机、水泵大多采用了交流调速，我国正在推广应用中。

2.4.2减少无功损耗，提高功率因数

在电气设备中，变压器和交流异步电动机等都属于感性负载，这些设备在运行时不仅消耗有功功率，而且还消耗无功（下转第157页）（上接第102页）功率。因此，无功电源与有功电源一样，是保证电能质量不可缺少的部分。在电力系统中应保持无功平衡，否则，将会使系统电压降低 ，设备破坏，功率因数下降，严惩时会引起电压崩溃，系统解裂，造成大面积停电事故。所以，当电力网或电气设备无功容量不足时，应增装无功补偿设备，提高设备功率因数。

3.结束语

由此可见，目前在我国电力行业发展的过程中，电力电子技术已经得到了人们的广泛应用，这不仅有效的提高了电力资源的质量，还使得电力系统的工作效率大幅度的增加。不过由于电力电子技术在使用过程中，其应用技术并不成熟，因此导致其中存在着许多问题，为此电力电子技术还要在不断的实践过程中，来对其进行相应的改进和完善，从而促进我国电力行业的可持续发展。 [科]

【参考文献】

[1]林雪山.电力电子技术在电力系统中的应用[J].黑龙江科技信息，2011（17）.

[2]许昊.电力电子技术在电力系统中的应用[J].沿海企业与科技，2005（08）.

电力电子应用技术 篇7

实时仿真是研究电力系统电磁和机电暂态过称、优化系统规划与运行的重要手段。电力系统实时仿真经历了三个发展过程:第一代模拟分析系统;第二代模拟/数字混合仿真系统;第三代全数字实时仿真系统。

现在较前沿的电力电子、电力系统仿真软件是一种基于并行计算技术、采用模块化设计的全数字实时仿真软件, 如e MEGsim。与前两代仿真系统相比e MEGsim具有以下优势:

(1) 即可以对电力系统机电和电磁暂态分别进行实时仿真, 同时也可以对机电和电磁暂态混合系统进行实时仿真。

(2) 仿真精度高:e MEGsim实时仿真结果与公认的离线分析软件EMTP-RV的仿真结果吻合。

(3) 良好的升级和扩充性:e MEGsim硬件采用基于PC Cluster的计算机集群, 当仿真的系统规模增大时, 只需增加CPU的数目和增大内存容量即可。

2 系统组成

e MEGAsim实时仿真系统包括两部分:主机和目标机。

主机为运行Windows操作系统的普通PC机, 其中药功能如下:

(1) 模型开发 (2) 离线仿真

(3) 模型分隔和代码的自动生成 (4) 仿真过程的控制

(5) 人机交互

目标机是模型实时运行的平台。主机上开发好的电力系统模型通过以太网下载到目标机上, 目标机包括IO板卡, 通过IO板卡和功放设备与实际的电力设备进行数据交换。

目标机的特点如下:

(1) 采用多CPU以及多核技术的高性能硬件平台。

(2) QNX实时操作系统。

(3) 仿真模型在多个CPU (或多核) 上并行执行。

(4) 基于FPGA的高精度IO模块, FPGA的工作频率为100Hz。

(5) 所有IO板卡均带有信号调理模块。 (6) 实时与超时仿真模式。

基于PMSM永磁电机有限元模型的实时仿真

3 电力系统实时仿真存在的问题分析 (1) 仿真的实时性问题。

(2) 建模问题分析。

(3) 开关器件的实时仿真问题。 (4) 仿真精度与数值稳定性问题。

(5) 仿真系统的升级和扩展问题分析。

3.1 仿真的实时性分析。

输电线路互联的电站组成电力系统网络, 各电站信号以光速在输电线路中传播。然而信号具有传输延迟, 并且这种延迟随线路的长度而变化。因此当仿真步长小于传输延迟时, 对电站和线路并行仿真是可行的, 否则实时仿真是无法实现的。电站包括无源器件、发电机、电动机、控制系统等。大多数控制系统的时间常数远大于仿真步长, 因此这些控制系统可独立仿真, 与电站节点方程并行处理, 整体准确性不受影响。将传输线路、电站、控制系统分解为并行子任务, 这些子任务分配到不同的CPU上计算。每一仿真时步开始, 分别计算每一任务;仿真时步结束, 各子任务相互交换信息。

多节点、密集结构的电力系统往往具有以下特点:一是距离近, 不像大的陆地电力网, 不同电站或设备之间有着几十、几百、甚至上千公里;密集结构的电力系统的电站与设备之间的距离最多一百多米;二是节点数密集, 与近距离相适应的电力系统的节点全集中在一起, 一个区域通常大约有几十个电力器件。对于此类多节点、密集结构的电力系统, 现有的所有仿真软件均无法解决实时仿真问题。可行的处理方法是在系统中加入专门开发的解耦元件。通过解耦元件可以将一个复杂的电力系统模型分解成几个独立的子系统, 通过将不同的子系统分别放在多个CPU上运算, 达到降低每一个CPU的计算量, 实现整个系统实时仿真的目的。

对于那些需要更短仿真步长 (如纳秒级的用户) , 利用当前较先进的软件包 (如:e MEGsim XSG) 可以将电力系统模型编译成能够在FPGA卡上运行的实时代码, 利用FPGA的高速并行处理能力实现系统的实时仿真。此外, 还可以建立电力器件库, 用户可以直接利用模型库中的元件搭建自己的仿真系统。

3.2 建模问题分析。

建模:即根据研究对象的基本物理规律, 对物理系统写出描述其运动规律的数学方程, 即数学模型的过程。

模型开发工具一般采用MATLAB/Simulink等工具, 以及市场上专门针对电力系统实时仿真的电力元件模型库, 比如:带时间戳的整流电路模型库、带时间戳的逆变器模型库、改进的电力电子元器件库 (包含了常用的电力电子设备元件) 、实时逻辑处理模块库、事件信号产生模块库等。

3.3 开关器件的实时仿真分析。

随着高频电力开关器件越来越多的应用到电力系统中, 如何在实时仿真的过程中准确的模拟高频开关设备的工作情况, 是电力系统实时仿真必须解决的问题。为此, 需要采用一些专门的算法求解器 (比如ARTEMIS) , 这种求解器专门用于对电力系统中的高频开关元件进行实时仿真。通过求解器可以预计算开关状态, 通过在实时仿真前, 预先计算出系统中不同电力器件开关状态对应的矩阵, 并将矩阵的计算结果存储在计算机的内存中。仿真时, 当电力电子器件的开关状态发生变化时, CPU直接调用计算结果, 从而节省了运算时间, 使模型能够用于实时仿真。此外, 还可以采用实时产生开关信号, 实时捕捉采样间隔之间的触发信号, 记录信号产生的时间以及逻辑状态的改变情况, 然后在模型的计算过程中进行补偿, 达到实时仿真的目的。

3.4 仿真系统的仿真精度和数值稳定性的问题分析。

传统上, 电力系统仿真通常采用PSPICE仿真软件和在梯形数值积分法基础上编制的仿真软件, 实例计算表明, 当步长△t选取适当时, 其仿真结果与PSPICE仿真软件所得结果相符。当选择较大步长时, 利用梯形数值积分法基础上编制的仿真软件仍可得比较满意的结果, 而用PSPICE仿真软件有可能出现发散。而针对含开关元件的电力系统进行仿真, 梯形积分法就在仿真精度和数值稳定性上出现了问题。针对这种问题, e MEGsim提供了一些改进的求解算法, 如:art5、art3等算法。

3.5 仿真系统的升级和扩展问题分析。

仿真系统硬件平台一般采用基于PC Cluster的计算机集群, 当被仿真的电网规模增大时, 只需增加CPU数目和增大内存容量即可。这种方式与传统的SGI图形工作站模式比较具有很大的扩展和升级优势, 在将来的仿真系统中会大量应用, 是仿真硬件平台的发展趋势。

总结

在硬件方面, 整个实时仿真系统采用PC Cluster的计算机集群, 不同计算机之间通过实时网络通讯, 从而保证系统实时仿真步长可以达到us级别;在软件方面运用求解器、并行算法以及利用成熟的模型库, 从软件相应方面满足了实时仿真对时间相应的需求, 为电力电子、电力系统仿真提供了可能, 该技术将会对电力电子、电力系统仿真产生深远影响。

摘要：阐述了电力电子、电力系统仿真的基本组成与特点, 分析了针对电力系统实时仿真容易产生的问题, 并从软件、硬件方面提出了适合仿真系统运行的一些解决方案。

关键词：实时仿真,暂态,计算机集群,多核,仿真步长,梯形数值积分法

参考文献

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[7]电力系统保护与控制[Z].2008 (15) .

电力电子应用技术 篇8

1 电力电子技术的简介

1.1 电力电子技术的内容

电力电子技术可以说是近年来刚刚兴起的一项电子技术, 它主要应用于我国的电力行业当中。通俗一些解释就是使用电力电子的器材以及配件 (例如IGBT、GTO、晶闸管等等) 来将电力能源进行控制与转换。这项技术的成功使用会得到提升电力系统的功率以及加强电力系统的运行成效等结果。如今, 我国相关的技术单位已经将这种技术分成了两大类别, 其中包括变流技术以及制造技术。伴随着这两种技术的广泛应用, 国内各大院校也相继开设了相关的专业, 并且也招收到了数量相当可观的一部分学员。

1.2 电力电子技术的作用

1.2.1 将电力能源进行优化

我国目前的电能供应系统仍然存在着一些问题, 而伴随着电力电子技术的广泛应用, 不仅能够将带电力能源进行进一步的优化, 同时还让电力能源的使用效率得到了非常明显的提高。由于我国的人口众多, 用电量也相应较大, 所以电力电子技术从很大程度上缓解了我国的电量紧缺问题。除此之外, 根据有效数据显示, 一些应用了电力电子技术的地区还出现了很明显的节约电能情况, 可谓是一举两得。

1.2.2 利于工业生产的更新换代

电力电子技术的应用能够让我国的民用电力设备效果得到大幅度的提升, 让我国人民的用电质量感受到明显的变化。如今是一个科技化的时代, 所以针对一些用电量较大的工业企业来说, 电力电子技术的应用将会有助于其改造传统工业的生产工艺, 让企业能够将工作效率得到进一步的提升, 并且稳步的迈向机电一体化的队伍当中。

1.2.3 智能化发展

我国的电力电子技术已经进入到了一个相对成熟的阶段, 而国家的相关科研单位也开始着手在其中加入更为高端的科技手段。这种做法不仅有利于电力系统的向前发展, 同时还会增加电力电子技术的使用范围, 让其更加的智能化与人性化。

1.2.4 电力电子技术的高频化

伴随着电力电子技术的广泛使用, 为了让其能够更好的为我国的电力系统服务, 已经开始逐渐的对传统技术手段进行了突破, 将运行系统不断的高频化。这样不但节约了企业的设备占地面积, 同时还从很大程度上提升了电力系统的运行效率。

2 电力电子技术在电网中的应用现状

2.1 在发电系统中的应用

发电系统是整个国家电网中的重中之重, 那么电力电子技术在这个系统中的应用也将起到至关重要的作用。其主要的功能为改善发电设备的运用效率以及调节运行系统中的功能效率等, 其中包括发电机励磁的控制、恒频、以及水泵的调速等等。电力电子技术主要应用的是晶闸管在励磁中的价格、性能、结构等优势, 从而保证其能够更完美的应用与电力系统当中。

除此之外, 在风力以及水力发电机的操控当中, 电力电子技术主要依靠的是变频电源来掌控转子励磁电流的转换频率, 以保证电力能源能够发挥出最大的有效使用功效。在我国的各大企业中, 能够制造高压力变频器的实属凤毛麟角, 所以电力电子技术将有效的填补这一部分的空白。

2.2 在输电系统中的应用

电力电子技术在我国电网的输电系统中主要应用的是柔性交流输电技术, 这种技术能够将电力系统中的电压、功率、相位角进行有效的控制与调节。在电力能源进行输送的过程当中, 难免会出现不同程度上的消耗, 而这种技术的应用将从很大程度上将其输电能力的稳定性进行改善。

针对我国电网目前的情况来看, 如果采取远距离高压直流输电的话将会相比交流输电降低很大一部分的损耗, 因为直流输电将避免电抗压降的问题, 并且还会降低电缆网线等设备的投入资金, 这样不仅能够解决稳定性差的问题, 同时还会缓解企业的经济压力。

2.3 在配电系统中的应用

在配电系统中最为重要的就是提高电力能源的质量和供电系统的稳定性。而这两项是否能够过关将取决与电压、不对称度以及频率等相关因素的质量能不能达到标准。而电力电子技术在国外的一些大企业当中也取得了比较成功的成绩, 并且也为企业带去了相当可观的经济收益。电力电子技术可简称为DFACTS技术, 在配电系统的应用中可以被理解为是一种控制单利能源质量的新型技术。与此同时, 由于DFACTS设备同FACTS设备的功能与使用方法大致相同, 所以DFACTS的设备也可以被理解为是FACTS的浓缩版本。

2.4 在节能环节中的应用

节约电能大致包括两个方面:电动机的节电潜力和电动机的调速节电技术, 这两中节能方法有效的相结合才能够形成一个比较完善的节能体系。就我国目前的形式来看, 交流调速技术已经被广泛的应用到了矿山以及炼金等重金属行业中, 而在国外较发达的国家中, 在水泵以及风机等设备的运行中也都相继的应用了交流调速技术。

3 结语

由于电力电子技术在不断的发展当中, 所以一些周边的材料、设备以及配件也都相继出现在大众的目光之下。针对这种情况, 笔者建议国家的相关单位不仅要在技术手段的研发上给予大力的支持, 同时还要在硬件的质量把关上做好相关的工作。以此来保证电力电子技术在我国的各行各业中都能够有更为广泛的应用, 继而取得出更多、更好的成绩。

参考文献

[1]林渭勋.浅谈半导体高频电力电子技术[J].电气自动化, 1989 (5) :7-l0.

[2]崔振华.浅谈电力电子技术在电力系统中的应用[M].北京:中国电力出版社, 2004.

[3]朱磊, 侯振义, 张开.电力电子技术的发展与应用明[J].电源世界, 2008 (6) .

电力电子应用技术 篇9

随着我国经济的进一步发展, 电力系统也发挥着更为重要的作用, 在电力系统的应用规模逐步扩大的同时, 能源的大量燃烧消耗也给自然环境的带来更大的破坏, 因此未来的发展对可持续化的要求越来越高, 有效、高效、合理的利用电力能源至关重要。目前, 我国将各地方电网、主要电网、以及微型电网相结合, 以便更加合理、稳定、高效的控制电力系统的运行, 但仅仅是这样的转变, 显然还不能满足可持续发展的要求。下面从发电、输出、储存、和配电四个方面分别分析电力电子技术在电力系统中的应用。

1 电力电子技术在发电过程中的应用

电力电子技术在发电中的应用, 主要体现在发电机组、水力发电、风力发电、太阳能发电四方面。依靠静止励磁技术的发展, 在大型发电机组发电中, 和原本的励磁机相比, 静止励磁技术的应用, 使机组可自我调节, 控制简单, 明显提高了发电厂运行效率。在水力发电过称中, 静止励磁技术主要为交流励磁技术, 这项技术可以高效、快速、准确的调节发电系统中水压力和水流量的动态变化, 水力发电机组也随着水力变化而不断调整运行速率, 明显提高了水力发电的效率。

在风力发电中, 电力电子技术的应用代表为变流器, 变流器将风能转变为电能, 按照国际规定的新要求, 风力发电要具备五种能力, 分别为, 有功功率控制、无功功率调节、并网频率变化调节、故障穿越和低电压穿越, 但在实际中风能并非稳定的存在, 因此需要通过整流器和逆变器, 将其转变为电压、频率等都符合要求的电能。随着变流器的进一步发展, 使得风力发电中的容量和电压都有提高, 更降低了线路传输损耗, 同时也使海上风力发电的规模加大。

太阳能是受到广泛重视和应用的新型环境友好能源, 是未来电力发展的目标。在使用太阳能发电中的主要问题为功率过大, 要有大功率的电流转换器将太阳能转化为电能, 电力电子技术的发展很好的解决了这一问题。

2 电力电子技术在储电中的应用

电能的合理储存可以缓解用电高峰压力, 有效应对电网故障时的用电要求, 满足社会发展对电力系统的要求。目前的储能方式有三种, 分别为抽水储能、压缩空气储能、电池储能。以抽水储能为例, 在工作运行中, 上下水库落差不断变化, 储电站要在不断变速的情况产生最佳的发电效率, 通过转子绕组励磁, 更好的实现调频、紧急事件、黑启动。在压缩空气储能工作中, 将电能以高压空气的形式进行储存, 变频技术的使用, 调整了电网负荷, 同时也增加了空气压缩效率, 在发电中, 采用励磁控制发电机, 可加大储气系统的实际发电运行范围和实际发电效率。

3 电力电子技术在输电中的应用

在传统的电力系统控制中, 输电过程中的控制方法比较简单, 会产生大量的损耗和浪费, 提高了输电成本, “柔性交流输电”技术的产生很好的解决了上述问题, 在输电线路的一些重要位置, 使用电力电子器件进行控制, 在实时输电中更为合理分配电力输送, 大幅降低了电力损耗, 提高输电效率。其次, 晶闸管技术在高压直流输电中的使用, 使得电力传输具备了可操作性, 减少了交-直流转换变压器的使用, 减少了电厂的成本。

4 电力电子技术在发电过程中的应用

要使电力资源有更好的使用, 就要有完善的配电系统, 在配电过程中电频、电压、谐波要满足对应条件, 同时和及时组织电能的不稳定波动。目前配电系统主要使用的技术有用户电力技术和FACTS (Flexible AC Transmission Systems) 技术, FACTS技术主要集中于, 解决配电中的电能输送能力及其控制力, 通过在配电过程中增加电力电子装置, 提高对电压、电流的控制性。

5 结语

电力电子技术在电力系统中的应用, 对电力系统的发展产生极大的推进作用, 随着社会的进一步发展, 电子电力技术更新、电子设备的进步, 我们致力于不断的探索改变电力系统目前存在的问题, 在未来的发展中, 电力电子技术会向现代电力电子技术发展, 在高频技术处理、节能、环保、自动化等方面继续进步, 使电力系统实现向真正的可持续、环境友好方向转变。

摘要：随着电子技术设备的不断推陈出新, 电子电力技术在电力系统中的应用也在不断的改变, 同时能源的消耗。对环境的压力也使电力系统逐渐的向着可持续化、高效、高效、合理的方向转变, 本文简单介绍了电力电子技术在电力系统中应用的发展以及电力系统未来的发展走向, 从发电、输出、储存、和配电四个方面分别总结分析了电力电子技术在目前电力系统中的主要应用。

关键词：电子技术,储能技术,配电技术,输电技术,发电技术

参考文献

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电力电子应用技术 篇10

1 电力电子技术在电力系统发电环节中的应用

电力系统按照功能可分为发电设备, 传输设备, 变压设备以及安全设备, 居民用电因为传输距离较大, 所以在发电源头, 需要较大电压的电流, 这就需要多个发电机组联合工作实现, 发电机组的发电功率决定电路的整体电压, 但是终端用户用到的电压则是在电路经过传输之后得到的, 我们在实际操作中, 要增强发电电组的发电效率, 优化发电机组的机能, 节省电力传输过程中的损耗, 实现能源的合理分配利用。

1.1 静止励磁应用于大型发电机

励磁机的省略, 使先进控制可以快速的调节, 得到了完整的发挥, 并且效果显著。静止励磁的构造脱去繁重, 采用新型方式, 并且展现了其可靠、造价成本低的闪光点, 受到了电力系统的推崇。

1.2 电力电子技术应用于风力和水力发电机

先简单介绍一下风力和水力发电的原理。风力发电简单的解释就是风使风车转动产生能量, 风越大风车转动的速度就会越快, 所形成的功率就会越大, 风能也会越多。水力发电顾名思义就是通过水来发电, 水源头的压力越大, 水流量越大, 水发电机组就转的越快, 通过水发电的功率也就越大。然而这两类发电运作所产生的有效功率不是恒定的, 会受到风力大小, 水头压力大小和水流量的影响。解决一这问题需要使发电机组变速的进行运行, 实现这一变速需要运用电力电子技术, 采用核心电源, 调整电流频率, 并且与发电机体的转动速度相重叠, 从而使风力和水力发电机组输出恒定的频率, 产生最大值的有效功率, 从而产生更多的发电量。

1.3 风机水泵变频调速, 实现节能

高压和低压变频器的应用, 对发电厂的节能有重要作用。发电厂里风机水泵的运行效率其实是很低的, 但是耗电量占比却相当高, 使电量存在不必要的损失。值得一提的是, 高压变频器相对于低压变频器还需要多加研发和使用, 是我们目前应该学习提高的技术。

2 两种电力电子技术的介绍以及技术发展的历史

2.1 直流输电技术

直流输电技术的核心技术就是晶闸管触发技术, 此技术的应用为直流输电技术带来了可以操作实现的基础。因为采用的是触发晶闸管, 所以在进行光电转换时, 省略掉了触发电路板, 但是由于晶闸管的性能不够稳定, 在实际应用中要加强对晶闸管的保护, 这样子就造成了保护电路跟应用电路都集成到晶闸管上, 这对加工工艺的要求就比较高了。我们常见的直流输电系统, 整体性能较好, 稳定性较高, 输送电量较大, 控制方便, 适用于远距离供电, 因为直流不产生磁场, 所以能够防止频率的干扰, 直流输电技术也被应用于海底电缆输电以及频率不同的网络联网。直流输电技术之外还有一种ABB公司研发的新轻型的输电技术, 这种技术因为重量较轻, 比较好控制, 而且运用灵活, 完全可以供给小型发电的需要, 已经应用于很多小型发电输电电力系统。轻直流输电的工作原理是通过各个输导线路将许多个的终换流站连接到输电终端。轻型直流输电技术除了上面的有点之外, 因为整体框架较小, 还具备经济的特点, 市场上应用较为广泛。

2.2 柔性交流输电技术

此概念是由美国电力学家于八九十年代提出的, 当时被称为电力技术的一项重大革命, 此技术的提出和应用, 能够帮助除了直流之外的所有电力应用技术水平的提高。它是在电力电子技术的基础上, 结合现代工业控制技术, 对输电系统各个电力值进行灵活调节, 实现电力功率的合理分配, 降低不必要的损耗, 减少发电成本, 提高整个电力系统的稳定水平以及可靠性。柔性交流输电技术能够实现大范围的控制电流, 保证输电线的电容量处于一个稳定值, 在一定的时间内, 传输更多的功率, 防止因为交流磁场造成的阻尼作用。

3 电力配电对电力电子技术的应用

电能的质量好坏取决于对电压电频等的要求控制, 还有对干扰和瞬间性波动的控制能力。在配电过程中, 我们要保证终端用户用电的稳定以及电能的质量, 所谓电能的质量就是指电流电压稳定。电力系统中应用新型控制技术可以保障用户用电的情况下, 维持整个系统的安全性能。这类新型控制技术就是DFACTS技术, 又称用户电力技术, 它的设备和FACTS设备基本一样, 只是比后者设备体积要小。

4 电子电力技术在电力节能方面的应用

4.1 对变负荷电动机的应用

电动机耗电量大是有目共睹的。电力系统中, 最关键的部位无疑是电动机本身, 但是即使在优秀的电动机都需要消耗电能, 为了节约整体电路系统运行中消耗的能量, 我们必须用电子电力技术加以辅助。变负荷电动机调速有交流调速和变频调速。交流调速控制对风力大小和水流的流量进行调速, 保证其产生的功率稳定, 很多一部分应用于风车等和泵类机器。但是从成本上来说, 交流调速比变频调速的成本要低, 而且变频调速虽然精度高还可以连续调速但是运作所产生的电波对电网有不好的影响。

4.2 提升电气设备效率, 及时无功补偿

电气设备中的无功电源并不是可有可无的。电力系统要想保证电能质量必须兼顾有功电源和无功电源。有些感性负载的机器的运行同时需要这两种功率。所以这两种功率在电力系统中的存在应该是均衡的。必要时使用无功补偿设备, 保障功率。在无功功率没办法供给的情况下, 就导致整个系统的功率降低, 有时还会因为功率过低出现系统崩溃, 发生停电事故, 影响终端用户的用电。

5 总结

电力系统的运作保障和技术创新需要电力电子技术的注入。电力电子技术能够帮助电力系统优化, 实现能源的节约和利用, 保证供电系统的稳定工作, 我们要推进电力电子技术的发展, 增加电力电子产品在电力系统中的应用, 完善电力系统所有环节。

参考文献

[1]张铭;电力电子技术在电力系统中的应用浅析[A];内蒙古石油化工;2010年第08期

[2]王兆安, 张明勋;电力电子设备设计和应用手册[M];北京机械工业出版社;2002年第06期