电力电子技术的发展及应用探究 高红花

电力电子技术的发展及应用探究高红花

发表时间：2018-06-19T17:15:32.850Z 来源：《基层建设》2018年第7期作者：高红花

[导读] 摘要：在信息时代，随着科学技术的飞速发展，电力电子技术的重要性日益凸显。

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摘要：在信息时代，随着科学技术的飞速发展，电力电子技术的重要性日益凸显。其最先进的技术确保了节能降耗的目标，并促进了生产效率的提高。同时，对人们的日常生产和生活影响很大。为更好地适应经济快速发展带来的用电问题，电力电子技术的应用和发展。

关键词：电力电子技术；电力系统；应用

引言：随着电力电子技术的不断发展，它在实际生产和生活中扮演着越来越重要的角色。特别是在目前的电力系统中，电力系统的整体质量水平有所提高。电力电子技术在电力系统中的应用可以从理论层面加强，从理论上为实际技术应用提供支持。

1电力系统中电力电子技术应用重要性和技术特征

1.1电力系统中电力电子技术应用重要性

电力电子技术在电力系统中的应用非常重要，这有助于优化电能的使用。在电力系统中，为提高系统的整体效率，在新技术的应用中更为重要，电力电子技术在电力系统运行中的正常优化以及资源的合理应用具有重要意义，在优化功率水平可以发挥更加突出的作用。在电力系统中，电力电子技术的应用可以帮助机电一体化的生产和发展，提高电力系统整体的安全性和稳定性。电力电子技术在电力系统中的科学应用能够有效地促进电力系统的智能化发展，促进电力系统的两次改革和发展，并对高频变频的发展起到积极作用。通过电力电子技术的应用，可以帮助优化电力系统的综合运营能力。

1.2电力系统中电力电子技术应用特征

电力电子器件和电力系统运行技术的特点非常明显。从电力电子器件的特点来看，它们具有耐高压，高频率，大工作电流的特点。这将促进电力电子技术的优化和发展。电力电子技术的应用，具有鲜明的特点，主要体现在集成特性方面，而电力电子器件在传统的离散模式下有所不同，在全控器件中，并联多器件器件的实现主要集中在衬底上，所以在功能级别集成更为突出。电力电子技术在电力系统中的总体控制也很突出，主要是通过开发半控共晶闸管，在自毁装置的应用中，实现了完全的控制，并且在电路级上进行了很大程度的简化。电力电子技术应用的高效率和高频特性也很突出，传导损耗大大降低，大大提高了整体运行效率，在高频率作用中起到了突出的作用。 2电力电子技术的发展概况

现代电力电子技术的发展方向由低频技术处理问题为主转向高频技术处理问题为主，自五十年代末六十年代初的硅整流器件诞生了电力电子技术以后，先后通过整流器时代、逆变器时代和变频器时代不断完善和发展。现代电子时代的起源于八十年代末期和九十年代初期的功率半导体复合器件，代表传统电力电子技术被现代电力电子技术取代已经进入新的电力电子时代。下面对电力电子技术所经历的发展时代做依次概括说明：整流器时代的工业大功率用电主要是交流发电机提供的电能，发电机产生的电能消费形式决定了其直流消费形式，在行业领域中直流用电消费集中在有色金属及化工原料的电解、以电能为牵引动力的电气机车、地铁机车、无轨电车、轧钢、造纸的直流电能传动三方面行业。在当时工业大功率用电的电能转换主要依靠主要为大功率硅整流器，其中大功率硅整流管、晶闸管的开发应用得到快速的生产和应用。七十年代能源危机遍及全球，交流电机开始寻求节能的出路，交流电机变频技术开始广泛应用生产。至八十年代，变频调速设备电力电子器件以适用于大功率逆变、巨型功率门级可关断的晶闸管为代表。这个时期的电力电子技术已经实现了逆变和整流，不足的是功能局限在中低频，工作频率较低。大规模以及超大规模集成电路技术在二十世纪八十年代开始迅猛发展，为之后步入现代电力电子技术时代提供坚实的技术保障基础。

大规模和超大规模集成电路技术将集成电路技术和高压电流技术结合，研发了具有新特性的全控型功率功率电力电子器件，其典型代表是带动中小率功率电力电子技术开始迈向高频技术的MOSFET的研发应用，IGBT后绝缘门级双极晶体管又将中高功率电力电子技术带向高频技术的发展，MOSFET及IGBT标志着现代电力电子技术时代的到来。电流电机的变频调速在这个阶段已经完全实现较高频率的工作功能，新型电力电子器件的性能趋向完善，增加了使用的安全可靠性，现代电力电子技术的高频化研发过程，使其性能具备高效节能的性质，电子器件的结构越来越精巧化，为机电一体化以及智能化操作打下良好的基础。

3电力电子技术的应用

电力电子技术使用在各个部分控制中，铁路电力机车或动车牵引变流器、铁路辅助逆变电源，新能源汽车，航空电源，船舶推动器，风电，太阳能发电等与电力电子技术息息相关，其核心控制都是电力电子技术。电网中，谐波治理，发电厂电气变流也都采用大功率电力电子。学科很活跃，未来课题更多，中国起步较晚，发展较快，有待进步，一些课题尚处于研究阶段，无成型产品，希望电力电子行业的精英人才共尽一份力。

3.1电力能源

目前能源结构除了化石能源应用的自然资源外，随着科学发展的不断发展，更多的新能源被发现和应用于社会各个方面，包括太阳能，海洋能，核能在内的新能源、风能、水电、地热等特点，与传统化石燃料相比，具有清洁、无污染、可再生能源，化石燃料的新发现，缓解了日益严峻的储存能力危机，实现了新能源经济可持续发展，对于新能源在发电技术中的应用，电力电子的高新技术占据主导地位，为发电控制电能的高效利用和转化工作提供技术支持。

3.2家用电器

变频空调是在传统空调结构中增加的变频器。变频空调的原理是根据需要的数量来确定功率。另外，由于压缩机几乎不会重复启动或停止，因此不会消耗额外的电能。与一般空调相比，耗电量约为一般空调的2/3。变频洗衣机的关键技术包括两个方面，一是电机技术，尤其是直流无刷电机的制造技术，二是电机的控制和驱动技术。由于变频器启动时通常使用软启动，并且不使用普通电机的瞬时过电流，节能效果比普通产品提高1/3。

3.3在配电中的应用

配电线路中电子电源技术的问题是如何提高电源质量，进一步提高电源的可靠性。这是配电系统中电子电源技术的主要任务。要控制电能质量，首先要满足以下要求：第一点是抑制各种瞬时干扰；第二点是电能的波动，以满足谐波、电压、频率的要求。电力电子技术的应用是DFACTS技术，该技术是基于FACTS技术的发展和完善的一项新技术。 DFACTS和FACTS的功能在原理和结构上是相似的。