电力系统中电力电子技术的应用分析

电力系统中电力电子技术的应用分析
摘要：电力电子技术是实现智能电网的重要手段。

介绍了电子电子技术的发展，从静止无功补偿装置、高压直流输电技术、电机及有源电力滤波等几个方面阐述
了电力电子技术的作用。

电力电子技术在电力系统中必将获得长远的发展。

关键词：电力系统；电力电子技术；应用分析
1导言
电力电子技术作为电工技术中的一门新技术，它融合了电力与电子技术，是
新能源发电的关键性技术，它与新能源发电技术的开发利用及人们的生活水平息
息相关。

近年来，随着科技水平的不断提高，出现了许多新的结构器件和材料，
这些器件和材料被广泛应用于各行各业中，这为电力电子技术在电力系统中的应
用拓展了空间，同时也促进了电力电子技术的发展。

就目前情况而言，电力电子
技术在电力系统中的应用主要包括在发电环节中的应用、输电环节中的应用、配
电环节中的应用和节能环节中的应用等，下面我们对此进行详细的探讨。

2应用现状
2.1输电系统
在电力系统中，有一种技术应用叫做柔性交流输电技术，他的应用，是将电
力电子技术与控制技术进行有效融合，从而使其生成一种较为新型的技术，这样
的技术应用，能够有效将二者的特性进行相应发挥。

并且，这项技术的应用有效
发挥了其电能消耗量小的特点，并不断促进了电能的平稳输出，在一定的程度上
促进了电力技术的发展，使得电力应用得以高效运行，而且，在相应电流稳定输
出的基础上，它还在相关技术的基础上有所突破和进展，使得资源被充分利用，
并有效服务于人们的生产和生活。

但是在这样类似的输电系统中，电力电子的应
用拘束已经进入了更搞得发展水平，并持续改进其中不足。

在电力输出方面，我
国近几年的发展更着重集中于高雅的直流方式。

2.2控制静止励磁
在对静电励磁控制方面，因为除了大型的发电设备以外，他还能被应用于风
力发电方面，针对电力电子技术中的变速恒频励磁，它的相关控制在风力发电机
中具有重要的作用。

并且，在相应的控制技术下，晶闸管整流技术也得以开发，
得以广泛应用，它不仅结构性能简单，在成本年开发上的资金投入极少，而且，
它的优势还有可靠性低等多方面，这是使得它能够被长久使用的重要支撑，从而
能够从经济上得以节省，在一定意义上实现了可持续发展。

它已经被人们大力应
用于较为大型的发电机组等方面的运行，提高了工作速度，加大了工作效率，使
其拥有了较好的发展前景。

2.3变速恒频励磁
在风力发电的运转过程中，其转子励磁的应用，使得发生的电流跳转频率的
选择，可以通过变频电源来运作，从而使其功率的发挥得以最大化，从而避免一
些因为风速问题而产生的频率差，以免风力发电的稳定差不能够被有效实现和发挥。

在正常运行的情况下，他的应用有着较好的耗电率，在火电厂中，它是用电
大户，但是，即使它的效率并不高，却可以应用相关的变频调速的技术来改善他
的工作效率，但是从目前的情况来看，这样的生产并不多见，因此，在相关的技
术应用上，企业可以在日后的发展中根据自身条件适当向其进行延伸探索。

在之
前的技术应用中，其主要被应用于水利和风力的相关发电过程中，在水力发电机中，水力的大小是由发电机的功率大小所决定的，并且它对于水流量的多少，也
起到了决定性的作用，也就是说，在水力发电的过程当中，发电机的功率对生产
电量的大小是相关联的，并且起着决定性的作用。

然而在风力发电的运用中，对
其电量高低起着至关重要作用的则是风速大小，因此，风力发电的应用会受到相
应环境因素的影响，从而使其工作效率极大降低。

为此，要想在没有风的天气也
能促进发电机的运作效率，就需要加入变速运行的相关技术，将励磁电流进行调
整频率，促进输出功率的增大，使其运转速度得以增加，不断提高工作效率。

2.4配电环节的应用
电力电子在配电系统中的应用已经具有一定的实践，在这个过程中，他的具
体应用并不能尽如人意，针对相应的损耗电力方面的问题，首先，要想他的应用
被有效实施，应该在电压控制方面给予足够的支持基础，其次，要在满足了电压
控制的情况下，对各方面因素有可能影响其运作质量的原因进行有效评估，以备
能够尽量掌握和控制突发问题的影响，并保证一定程度的资源损失。

然而，这个
问题的有效解决，是用户电力技术在DFACTS设备中的研发所产生的，这种设备
的产生，能够加强供电方面的可靠性，并且还能有效提高它的效率和质量。

3电力电子技术的发展
电力电子技术分为器件的制造技术和电力电子电路的应用电路（变流技术）。

电力电子器件经历了半控型（第一代电力电子器件）、全控型（第二代电力电子
器件）和复合型（第三代电力电子器件）的发展过程，把驱动、控制、保护电路
和功率器件集成在一起，构成功率集成电路（PIC），目前其功率较小，但其代表
了电力电子技术发展的一个重要方向。

整流电路在电力电子电路中应用最广，20
世纪80年代后逆变电路的应用日益广泛，但整流电路仍占重要地位。

随着自关
断器件的普遍应用，电力电子电路向高频化反向发展，一些新的电路拓扑形式比
如谐振型逆变电路、矩阵式逆变电路等不断涌现。

PWM控制对推动电力电子技
术的发展起了历史性作用，其它控制方式比如应用静止/旋转坐标变换的矢量控制、瞬时无功功率控制、自适应控制、采用状态观测器的控制、模糊控制、神经元控
制等，这使得电力电子系统的控制技术发展到一个崭新的阶段。

目前应用越来越
广的基于微处理器的数字控制技术在很多方面取代了模拟控制，是控制技术的一
个新的发展方向。

4智能电网
智能电网是最近几年新起来的一个概念,目前定义很多,说法不一。

但一般共识
都认为“智能电网”在技术上的驱动力应该主要源于电力电子技术、新能源发电技术、传感技术、通讯技术尤其是无线通讯技术以及相应的电网控制技术等。

在电
力电子技术方面,包括新型储能、灵活输电、先进的信息、控制、传感等技术,承
载大规模可再生能源并网发电,最终实现电网高效、稳定、安全运行。

美国政府于2008年提出的智能电网计划,将逐步实现太阳能、风能和地热能统一入网管理全
面推进分布式能源管理,试图创造世界上最高的能源使用效率。

我国于2008年10月,也正式启动了智能电网可行性研究项目并规划了“三步走”战略,即在2010年初
步建成电网高级调度中心,2020年全面建成具有初步智能特性的数字化电网,2030
年真正建成具有自愈能力的智能电网。

智能电网中的电力电子应用系统包括以SVC为代表的柔性交流输电技术、以高压直流输电为代表的新型超高压输电技术、以智能开关为代表的同步开断技术,以静止无功发生器、动态电压恢复器为代表的
用户电力技术,以及以用户端分布式发电系统为代表的终端电能变换技术等。

智能
电网中的电力电子技术特点是容量大、电压高、组合结构、分布广。

5结语
综上所述,电力电子技术应用系统,在当前工业领域获得了广泛的应用,并取得
了较为理想的效益。

因而,它必将成为现阶段高新技术系统中不可缺少的关键支撑设备。

随着技术方面的进一步完善与改进,其应用空间也展现出广阔的空间和良好的前景。

当然,任何技术的发展,必然伴随着各种需求的出现而体现其一定的局限性,但我们有理由相信只要我国电力电子技术应用领域抓住机遇,勇于挑战,就一定
能获得更好的发展。

参考文献
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