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電力電子技術(shù)應(yīng)用范文第1篇

關(guān)鍵詞：電力電子技術(shù)；應(yīng)用；自動(dòng)化；智能化

中圖分類號(hào)：G718文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1672-1578（2013）10-0002-01

1.電力電子技術(shù)的發(fā)展

1.1電力電子技術(shù)的發(fā)展階段。電力電子器件的發(fā)展分為兩個(gè)階段，一是傳統(tǒng)電力電子器件，它是以電力二極管和晶閘管（SCR）為代表的第一代電力電子器件，自 1957 年生產(chǎn)第一只晶閘管以來，它以其體積小、功率低等優(yōu)勢首先在大功率整流電路中迅速取代了老式的汞弧整流器，并衍生出快速晶閘管、逆導(dǎo)晶閘管、雙向晶閘管、不對(duì)稱晶閘管等多種品種。它立足于分立元件結(jié)構(gòu)，工作頻率難以提高，大大限制了它的應(yīng)用范圍，但是因?yàn)樗鼉r(jià)格低廉，所以在大電流、高電壓的發(fā)展空間依舊很多，目前以晶閘管為核心的設(shè)備在許多場合仍然被廣泛使用。二是現(xiàn)代電力電子器件，它是將微電子技術(shù)和電力電子技術(shù)相結(jié)合，研制出的一種全新的高頻、全控型器件?，F(xiàn)代電力電子器件的主要產(chǎn)品有功率晶閘管、可關(guān)斷晶閘管、功率場控晶體管、絕緣柵雙極晶體管、MOS 門極晶閘管等。這些產(chǎn)品當(dāng)中，由于絕緣柵雙極晶體管和 MOS 門極晶閘管兩個(gè)為場控復(fù)合器件，所以也成為了最有發(fā)展前途的兩種[2]。

1.2電力電子技術(shù)的發(fā)展方向。未來電力電子器件可能在以下幾個(gè)方面發(fā)展 ：（1）大容量化。利用微電子技術(shù)，提高單個(gè)器件的電壓、電流容量，從而達(dá)到滿足高壓大電流的需要 ；（2）易驅(qū)動(dòng)。由電流驅(qū)動(dòng)發(fā)展為電壓驅(qū)動(dòng)，大力發(fā)展復(fù)合器件，還可專門研制專用集成模塊，以便更適合中小功率的控制 ；（3）模塊化。采用新技術(shù)和新工藝，將幾個(gè)電力電子器件集中到一起，不僅縮小其體積減少連線，同時(shí)還可減低企業(yè)的生產(chǎn)成本 ；（4）功率集成化。充分利用集成電路工藝，將集成電路的功能與電力電子器件集成于一塊芯片，實(shí)現(xiàn)集成電路功率化和功率器件集成化，并逐步向智能化方向發(fā)展 ；（5）降低導(dǎo)通壓降。研制出比二極管壓降還低的器件來提高交流效率、節(jié)省電能。

2.電力電子技術(shù)的應(yīng)用

2.1工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用。工業(yè)領(lǐng)域中，交直流電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用十分普遍，如大型鼓風(fēng)機(jī)、數(shù)控機(jī)床伺服電機(jī)等。當(dāng)前，在大量冶金工業(yè)中，電力電子技術(shù)也被廣泛應(yīng)用于直流電弧爐電源、淬火電源、中高頻感應(yīng)加熱電源中。同時(shí)，在水電廠的蓄能機(jī)組中，應(yīng)用現(xiàn)代電力電子技術(shù)科對(duì)大型機(jī)組工作狀態(tài)、調(diào)速作出改變。此外，工業(yè)領(lǐng)域的有很多高溫場合，而在高溫環(huán)境下，電力電子裝置的應(yīng)用有著十分嚴(yán)格的散熱要求。然而隨著電力電子器件頻率不斷提高、容量不斷增加，器件發(fā)熱問題就凸顯出來，尤其是在一些高溫應(yīng)用場合，如散熱措施不適當(dāng)，就很有可能造成器件溫度超過所允許的最高溫[1]。結(jié)合高工作溫度、大容量的應(yīng)用場合，提出了液態(tài)冷卻，其相比于氣體冷卻和油冷，可提高兩個(gè)數(shù)量級(jí)的導(dǎo)熱系數(shù)。通過實(shí)踐表明，該水冷裝置的故障率很低，且具有體積小、冷卻效率高、無污染等顯著優(yōu)勢?？梢哉f，該裝置在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用推廣，為電力電子技術(shù)的應(yīng)用提供了基礎(chǔ)保障，從而使器件潛力得到充分發(fā)揮。

2.2電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)通向現(xiàn)代化進(jìn)程的道路上有著不可磨滅的功勞，我們都知道，在高電壓輸電的工程中，由電廠發(fā)出電之后，把電流通過變壓器進(jìn)行變電之后再輸送，這樣做的目的是因?yàn)樵陔娏饕欢ǖ那闆r下，電壓越高電流也就越小，在輸送的過程中損耗也就越小，可以節(jié)省大量的電流，因?yàn)殡娏﹄娮蛹夹g(shù)的變流特性，尤其是在特高壓的輸送技術(shù)發(fā)展中，利用電力電子技術(shù)，將直流輸送電端的整流和受端電流都應(yīng)用了晶閘管變流裝置，這就在一定程度上解決了長距離、大容量的輸送電流導(dǎo)致的電流損耗過大的問題，這一舉措為中國的電力行業(yè)做出了極大的貢獻(xiàn)，使中國電力系統(tǒng)邁出了至關(guān)重要的一步。同時(shí)在同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)和交流電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速以及新能源發(fā)電和智能電網(wǎng)的應(yīng)用等方面也得到了廣泛應(yīng)用。

2.3電氣節(jié)能的應(yīng)用。節(jié)能已經(jīng)成為了當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的必然趨勢，因?yàn)殡娫谌藗內(nèi)粘Ｉ钪械闹匾饔?，因此電氣?jié)能也就顯得尤為重要。電氣節(jié)能目前主要包括變頻節(jié)能、電能質(zhì)量控制、有源濾波等三個(gè)方面，在當(dāng)前階段，變頻節(jié)能在這三個(gè)方面中又是重要的一點(diǎn)，人們所熟知的變頻冰箱、變頻空調(diào)等，它們已經(jīng)開始為人們的生活提供服務(wù)。在未來的發(fā)展時(shí)期中，電機(jī)變頻調(diào)速行業(yè)還要進(jìn)行快速的發(fā)展，這主要是因?yàn)樗囊韵氯齻€(gè)重要發(fā)展因素 ：一是因?yàn)樽冾l器產(chǎn)品越來越成熟，而且應(yīng)用廣泛，現(xiàn)代電器產(chǎn)品都開始進(jìn)入變頻時(shí)代，又由于它的技術(shù)越來越新，企業(yè)投資產(chǎn)品的成本也越來越低，這就更為變頻器產(chǎn)品的發(fā)展和應(yīng)用提供了絕好的機(jī)會(huì)。二是因?yàn)樽冾l調(diào)速節(jié)能非常明顯的效果，為社會(huì)提供了廣泛的效益，也為企業(yè)提供了較高的利益，所以越來越多的企業(yè)對(duì)變頻調(diào)速節(jié)能產(chǎn)生了興趣。三是國家也開始在這方面出臺(tái)一些措施，對(duì)重點(diǎn)耗能企業(yè)進(jìn)行嚴(yán)格控制，鼓勵(lì)督促他們發(fā)展電氣節(jié)能，不僅可以降低企業(yè)能源的消耗，同時(shí)也減少了資源浪費(fèi)，為社會(huì)創(chuàng)造了巨大財(cái)富。

2.4交通運(yùn)輸中的應(yīng)用。電力電子技術(shù)在電氣化鐵道中有著廣泛應(yīng)用，整流裝置被應(yīng)用于直流機(jī)車中，交流機(jī)中應(yīng)用變頻裝置。同時(shí)，鐵道車輛中，直流斬波器的應(yīng)用也十分廣泛，在磁懸浮列車的未來發(fā)展中，電力電子技術(shù)扮演者重要角色。除電機(jī)的牽引轉(zhuǎn)動(dòng)外，各種車輛輔助電源同電力電子技術(shù)也密不可分，電動(dòng)汽車電機(jī)的驅(qū)動(dòng)與交換就是憑借電力電子裝置來實(shí)現(xiàn)的，且在蓄電池充電過程，也需要電力電子裝置的參與來完成。船舶、飛機(jī)均需要很多電源，且有著不同要求，故它們同電力電子技術(shù)難以分割。而如果將電梯也視作交通運(yùn)輸?shù)脑?，且也需要電力電子技術(shù)的參與，以往，直流調(diào)速系統(tǒng)在電梯中普遍應(yīng)用，而近年來，電梯中應(yīng)用方式也主要集中在交流變頻調(diào)速[3]。

2.5電力電子技術(shù)在家用電器中的應(yīng)用。電力電子技術(shù)在家用電器中的應(yīng)用我們都深有感觸，如日常生活中應(yīng)用到的"節(jié)能燈"，就是電力電子技術(shù)發(fā)展的直接產(chǎn)物，它以其體積小、發(fā)光率高等的絕對(duì)優(yōu)勢已經(jīng)取代傳統(tǒng)的白熾燈和日光燈。同時(shí)變頻空調(diào)、變頻冰箱、電視機(jī)、音響設(shè)備、計(jì)算機(jī)等電子設(shè)備也是利用電力電子產(chǎn)品，它們已經(jīng)進(jìn)入到了我們的日常生活中，并為我們生活質(zhì)量的提高做出了巨大的貢獻(xiàn)。

3.總結(jié)

電力電子器件從開始的單一功率整流管與晶閘管發(fā)展到現(xiàn)今的現(xiàn)代電力電子器件，尤其是絕緣柵雙極晶體管（IGBI）與 MOS 門極晶閘管（MCT）的出現(xiàn)，擺脫了傳統(tǒng)電力電子器件的一些弊端，使電力電子技術(shù)進(jìn)入了一個(gè)全新的發(fā)展時(shí)代，在未來的發(fā)展過程中，人們對(duì)電子產(chǎn)品要求越來越高的明天，電力電子器件還會(huì)得到進(jìn)一步的發(fā)展，電力電子技術(shù)也將會(huì)給人們的生活帶來越來越無法想象的精彩。且我們有理由相信，在不遠(yuǎn)的將來，電力電子技術(shù)必將取得更好地發(fā)展和應(yīng)用，促使電源技術(shù)更加實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、成熟，從而實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)、高效率的用電。

參考文獻(xiàn)

[1]劉永軍。 淺談電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]。 黑龍江科技信息，2013，（16）。

電力電子技術(shù)應(yīng)用范文第2篇

1.1電力電子技術(shù)在發(fā)電過程的應(yīng)用

在我國發(fā)電廠中，發(fā)電多是靜止勵(lì)磁系統(tǒng)。使用過程中，勵(lì)磁機(jī)繁重且耗能巨大，電力電子技術(shù)的發(fā)展便可大大緩解這個(gè)問題，可以代替勵(lì)磁機(jī)中的勵(lì)磁環(huán)節(jié)，使發(fā)電過程變得更便捷且耗能少，易操作，方便控制。同時(shí)，電力電子技術(shù)在變頻控制上同樣起到很大作用。發(fā)電廠中發(fā)出的電能頻率多為波動(dòng)的，而民用的交流電頻率要在220V為峰值進(jìn)行使用，傳統(tǒng)的變壓方式多為變電站的中轉(zhuǎn)，而電力電子技術(shù)可以簡化這個(gè)環(huán)節(jié)，使電流更適合民用電的使用。電力電子技術(shù)在發(fā)電過程中的優(yōu)勢對(duì)一些新能源發(fā)電同樣適用，如廣泛使用的風(fēng)力發(fā)電、水利發(fā)電等，都離不開電力電子技術(shù)來正常運(yùn)行。

1.2電力電子技術(shù)在電力傳輸過程中的應(yīng)用

電力電子技術(shù)在傳輸線路上的應(yīng)用有很多，其中主要以柔流電技術(shù)、高壓直流電技術(shù)以及靜止無功補(bǔ)償器技術(shù)上，以線路傳輸過程中的高壓直流電技術(shù)為例，說明在電力傳輸過程中電力電子技術(shù)的重要作用。在沒有這種技術(shù)的時(shí)候，對(duì)于高壓直流電的傳送，在傳送過程中需加有若干變壓器來完成，這不僅增加了傳送電過程中的成本，還使工作的程序變得復(fù)雜，而電力電子技術(shù)的廣泛使用，尤其是晶管換流閥在高壓直流電傳送過程中的使用，使電壓變得可以自動(dòng)化控制，節(jié)約成本，減少了傳送過程中的工序，而且準(zhǔn)確性、安全性和可控性都比傳統(tǒng)的傳送方法高得多。

1.3電力電子技術(shù)在電力使用過程中的應(yīng)用

電力電子技術(shù)不僅能在電力產(chǎn)生、傳送過程中有廣泛的應(yīng)用，還能保證在使用過程中帶給使用者的便捷?；叵胛覀兗抑械碾娏ε鋫?，保證安全的是一個(gè)全自動(dòng)的電表，其實(shí)在這其中便應(yīng)用到電力電子技術(shù)，它可以增強(qiáng)對(duì)電流、電壓的可控性，自動(dòng)感應(yīng)到電力的強(qiáng)度，進(jìn)行調(diào)控，保證了家庭用電的安全性。同時(shí)，在一些大型工廠、單位等，用電量較大，對(duì)電力的穩(wěn)定性要求很高，配有電力電子技術(shù)可以使在配電過程中，電流變得更加穩(wěn)定，避免各種不穩(wěn)定的波動(dòng)帶來的不良影響。

2電力電子技術(shù)對(duì)于電力系統(tǒng)的其他應(yīng)用

2.1節(jié)約能源

通過電力電子技術(shù)的應(yīng)用，可以對(duì)電能進(jìn)行綜合處理，使電能能夠最大限度的發(fā)揮出來，并且能夠應(yīng)用得更加合理、高效，真正做到節(jié)約能源。例如，在一些造紙廠、冶煉廠等，可以根據(jù)工廠的性質(zhì)和對(duì)電能的具體需求，利用電力電子技術(shù)，能夠?qū)㈦娔茏詣?dòng)化的進(jìn)行合理的分配，使耗電量大、功率大的場所能夠達(dá)到要求，而對(duì)于一些對(duì)電量要求不大的地方可以適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行節(jié)省。據(jù)調(diào)查顯示，2000年的大型工廠的節(jié)電量相當(dāng)于1990年發(fā)電的15%，截止到今年，全國又將14個(gè)項(xiàng)目列入節(jié)電推廣項(xiàng)目中，可見，電力電子技術(shù)在資源的節(jié)約中起到了很大的作用。

2.2改善傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備

電力電子技術(shù)應(yīng)用范文第3篇

關(guān)鍵詞：電力電子技術(shù)；電力系統(tǒng)；控制

1 前言

當(dāng)代在電力系統(tǒng)中，電力半導(dǎo)體器件和組合裝置運(yùn)用很多，大到在高低壓直流輸電中用到的換流器，小到家用電器產(chǎn)品電視機(jī)中的開關(guān)電源、手機(jī)電池充電器，當(dāng)然還有在工業(yè)中應(yīng)用廣泛的調(diào)壓調(diào)速變頻器、大功率整流器、調(diào)壓和調(diào)功器等，其應(yīng)用廣泛到了電力系統(tǒng)各個(gè)器件和各個(gè)不同的電壓等級(jí)中。該技術(shù)的特點(diǎn)較多，包括控制靈活、反應(yīng)快速、控制準(zhǔn)確、運(yùn)行可靠等。將電力電子技術(shù)運(yùn)用到電力系統(tǒng)中不僅可以改善電能控制質(zhì)量、提高輸電運(yùn)行能力、改善和提高電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性、穩(wěn)定性和控制的靈活性還可以降低輸電線路電能損耗。

2 電力電子結(jié)束的應(yīng)用狀況

目前，對(duì)超大容量超遠(yuǎn)距離的電能輸送來說，高壓直流輸電技術(shù)顯得是更加經(jīng)濟(jì)，而且還有交流輸送電能所沒有的優(yōu)越性。在新一代超高壓直流輸電技術(shù)中，大量使用了GTO、IGBT等電力電子可關(guān)斷器件，還廣泛的使用了電力電子技術(shù)中最具代表性的脈寬調(diào)制技術(shù)。

在我國的輸電系統(tǒng)中，雖然已有一些變電站使用了SVC，而且容量都比較大，但是所用的均為進(jìn)口，型式為TCR與TSC的組合器件或單獨(dú)的開關(guān)投切電容器組。在國內(nèi)工業(yè)中應(yīng)用 的TCR裝置有很多，其中絕大部分容量都在10MVAR，然而讓人想不到的是這其中國產(chǎn)的還不到一半。低壓的380V供電系統(tǒng)中，有不少各類國產(chǎn)的TCR無功補(bǔ)償裝置在投入運(yùn)行。但是至今仍然沒有一套我國自主研發(fā)的SVC投入到我國的高壓輸電和變電系統(tǒng)中運(yùn)行?？紤]到SVC在電力系統(tǒng)中的重要性，預(yù)計(jì)在最近幾年時(shí)間里，國內(nèi)的SVC研制并將其投入到輸電領(lǐng)域、配電領(lǐng)域以及工業(yè)的運(yùn)用都將會(huì)遇到前所未有的發(fā)展。

現(xiàn)如今，我國國內(nèi)的一些與之相關(guān)的規(guī)劃局、科研院所、設(shè)備生產(chǎn)單位以及高校都已陸續(xù)開始對(duì)FACTS技術(shù)進(jìn)行研發(fā)和生產(chǎn)。最引人矚目的是國家電力科學(xué)研究院等電力研究單位和東北電力管理局合作開發(fā)和研究的500kv高壓出線上安裝的TCSC等技術(shù)

如今，變頻調(diào)速SFC技術(shù)已經(jīng)到了和傳統(tǒng)的直流調(diào)速技術(shù)相媲美的階段，在二者的競爭中，SFC技術(shù)大有取而代之的趨勢。變頻調(diào)速技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用比較廣泛，主要有兩個(gè)方面：首先是將過去發(fā)電廠的風(fēng)機(jī)、水泵的控制改為變頻調(diào)速控制，節(jié)電效益明顯增強(qiáng)；其次是將傳統(tǒng)的抽水蓄能機(jī)組改用SFC技術(shù)控制，大幅減小機(jī)組啟動(dòng)過程中電壓對(duì)電網(wǎng)的沖擊。除此之外，當(dāng)機(jī)組運(yùn)行在低水頭時(shí)，還可提高機(jī)組的發(fā)電效益。目前，我國的SFC技術(shù)發(fā)展緩慢，國內(nèi)已經(jīng)投入使用的高壓變頻器，幾乎都是引進(jìn)的國外的變頻器設(shè)備和技術(shù)。

3電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的發(fā)展趨勢

按照當(dāng)前的形勢來看，最具有可靠性的電子技術(shù)是電力電子技術(shù)在未來的發(fā)展中的新熱點(diǎn)。電力電子技術(shù)采用了技術(shù)先進(jìn)的表面貼裝，將存流器件、觸發(fā)器、主要電源等幾種器件集成在一起，具有多重功能，大大的縮小了電力電子裝置的重量和體積，同時(shí)也降低了損耗和成本，提高了工作的效率。而新型材料又是電力電子器件發(fā)展的基礎(chǔ)，所以新型材料的發(fā)展也是電力電子技術(shù)發(fā)展的一個(gè)瓶頸。近些年來，出現(xiàn)了碳化硅等新型半導(dǎo)體材料。其中，用SIC制作的器件和理想元器件特別接近。還有，隨著大、小功率集成電路等新型器件的大量涌現(xiàn)，智能的功率、高壓等集成電路的制作工藝和制作技術(shù)必定是未來幾年乃至幾十年電力電子半導(dǎo)體技術(shù)的研究的熱點(diǎn)。若是集成技術(shù)的突破和新型半導(dǎo)體材料的突破相互融合，必然會(huì)誕生更多性能更好的、功能更加強(qiáng)大的新器件，功率集成電路SMANPOWER HVIC就是一個(gè)明顯的例子，他的出現(xiàn)極大地滿足了現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)大力發(fā)展的需要。除了這兩者之外，自動(dòng)控制用的芯片的發(fā)展也很是神速。為了讓社會(huì)更好的運(yùn)用新器件的優(yōu)良性能，為了滿足諸如波形產(chǎn)生、驅(qū)動(dòng)電路控制、電路實(shí)時(shí)保護(hù)等方面的要求，只有通過研制新材料，改進(jìn)新工業(yè)技術(shù)，不斷創(chuàng)造出快速性能更加完善、人工智能化程度更高、工業(yè)使用更加方便的新型高速控制芯片。

4 總結(jié)

電力電子技術(shù)的發(fā)展肯定是當(dāng)前一段時(shí)間和未來重點(diǎn)研究的熱點(diǎn)。電力電子器件的發(fā)展直接影響著電力電子技術(shù)的發(fā)展，電力電子技術(shù)的供電電源、電機(jī)調(diào)速、電力配電等幾個(gè)方面獲得了相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。無論是對(duì)于傳統(tǒng)的工業(yè)，如電力、船舶、礦冶、機(jī)械、汽車等，還是一些高技術(shù)的技術(shù)產(chǎn)業(yè)比如通信、激光、航空航天等的發(fā)展都至關(guān)重要，電力電子技術(shù)是提高這些相關(guān)行業(yè)的水平技術(shù)的重要手段，同時(shí)也是經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速的前提。電力電子技術(shù)的快速增長、高速度的發(fā)展，使其成為了新時(shí)代最重要的高端技術(shù)之一。

參考文獻(xiàn)：

[1] 曾岳南, 鄧則名, 章云, 陳林康. 電力電子與電力傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)[J]. 實(shí)驗(yàn)室研究與探索, 2005, (S1)

[2] 張選利, 蔡金錠, 劉慶珍. 人工智能在電力電子電路故障診斷中的應(yīng)用[J]. 福州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2003, (03)

電力電子技術(shù)應(yīng)用范文第4篇

隨著功率變換技術(shù)的不斷完善，電力電子技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用更加廣泛，形成了現(xiàn)代電氣工程及其自動(dòng)化的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)。電力電子技術(shù)在電能的生產(chǎn)、儲(chǔ)存等各個(gè)環(huán)節(jié)中都有著非常廣泛的應(yīng)用。本文通過對(duì)靜止無功補(bǔ)償裝置、有源電力濾波等幾個(gè)方面的應(yīng)用進(jìn)行了闡述，分析了電力電子技術(shù)的作用。電力電子技術(shù)在電氣工程中并將獲得長遠(yuǎn)的發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】電力電子技術(shù) 電氣工程

電力電子技術(shù)是利用電子器件及技術(shù)實(shí)現(xiàn)電能變化與控制的技術(shù)，涉及到電力、電子與控制三個(gè)領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)了利用弱電子控制強(qiáng)電力，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、能源、國防等眾多領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。電力電子技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用也比較廣泛，例如電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)中的應(yīng)用提高了電能生產(chǎn)與利用、轉(zhuǎn)換方面的效率，有著節(jié)約能源與提高生產(chǎn)率的顯著作用；電力系統(tǒng)中的應(yīng)用增強(qiáng)了系統(tǒng)的穩(wěn)定性與安全性，使電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了靈活可控，提高了運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性。因此，要在學(xué)習(xí)電力電子技術(shù)的前提之下，了解電力電子技術(shù)在電氣工程及其自動(dòng)化中的應(yīng)用，提高對(duì)電力電子技術(shù)的認(rèn)識(shí)與利用。

1 電力電子技術(shù)的發(fā)展

電力電子技術(shù)包括兩個(gè)方面，一方面是器件制造技術(shù)，另一方面是電力電子電路的應(yīng)用電路，即變流技術(shù)。電力電子器件經(jīng)歷了三代的發(fā)展，第一代電力電子器件是半控型，第二代是全控型，第三代是復(fù)合型。通過不斷的發(fā)展實(shí)現(xiàn)了包含驅(qū)動(dòng)、控制、保護(hù)電路、功率器件為一體的功率集成電力，雖然當(dāng)前功率較小，但是代表了電力電子技術(shù)未來重要的發(fā)展方向。

2 靜止無功補(bǔ)償裝置

隨著工業(yè)生產(chǎn)過程的不斷發(fā)展，電網(wǎng)中的功率要求的變化也更加頻繁，尤其是一些沖擊性的負(fù)荷不斷增加，給電網(wǎng)的穩(wěn)定造成了不良的影響。靜止型動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置能夠通過對(duì)沖擊性負(fù)荷的無功補(bǔ)償來提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提高電能的質(zhì)量。

無功率補(bǔ)償能夠提高電力系統(tǒng)及負(fù)載的功率因數(shù)，減少系統(tǒng)中功率的損耗，能夠?qū)﹄妷哼M(jìn)行穩(wěn)定，從而提高供電方面的質(zhì)量。靜止無功補(bǔ)償裝置包括：晶匣管控制電抗器（TCR）、晶匣管投切電容器（TSC）、靜止同步補(bǔ)償器、可控串聯(lián)補(bǔ)償裝置（TCSC）等。

晶匣管控制電抗器（TCR）中包括兩個(gè)反并聯(lián)的晶匣管、一個(gè)電抗器，這些器件之間是串聯(lián)的關(guān)系，通過晶匣管觸發(fā)延遲角的改變就能夠控制電抗器電流的大小，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電抗器的基波無功功率的連續(xù)調(diào)節(jié)。晶匣管控制電抗器中的三相交流調(diào)壓電流通常采用的是支路控制三角形的方式進(jìn)行聯(lián)結(jié)。

晶匣管投切電容器（TSC）是屬于單相結(jié)構(gòu)的，其中的小電感的作用是對(duì)電容器投入電網(wǎng)是可能出現(xiàn)的沖擊電流進(jìn)行抑制。晶匣管投切電容器的優(yōu)點(diǎn)為無機(jī)磨損、響應(yīng)快速、平滑投切、綜合補(bǔ)償效果高等。

靜止同步補(bǔ)償器指的是利用電力半導(dǎo)體橋式變流器實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償?shù)难b置，該裝置調(diào)節(jié)的速度較快、運(yùn)行的范圍較廣。靜止同步補(bǔ)償器中的多重化、PWM技術(shù)等能夠使補(bǔ)償電流中的諧波的含量降低。靜止同步補(bǔ)償器的原理為通過并聯(lián)的形式將自換相橋式電流聯(lián)結(jié)在電網(wǎng)上，通過對(duì)輸出電壓的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)對(duì)無功電流的吸收或者發(fā)出，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償。

可控串聯(lián)補(bǔ)償裝置（TCSC）中電控器是有晶匣管來控制的，主要的聯(lián)結(jié)方式就是實(shí)現(xiàn)電容器與電控器之間的并聯(lián)。通過晶匣管的導(dǎo)通角的調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)電抗器電流的改變，實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償裝置基頻等效電抗的變化?？煽卮?lián)補(bǔ)償裝置不僅能夠?qū)崿F(xiàn)參數(shù)的補(bǔ)償，還能夠通過阻尼控制環(huán)境的加入來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)阻尼狀況的改善，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)低頻振蕩的有效抑制，使系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性與暫態(tài)穩(wěn)定性提高。

3 有源電力濾波器

有源電力濾波器的原理是對(duì)補(bǔ)償對(duì)象進(jìn)行檢測，從而得到諧波電流的等分量，通過補(bǔ)償裝置來產(chǎn)生一個(gè)與諧波電流分量相等但是極性相反的補(bǔ)償電流分量，通過對(duì)諧波電流的抵消來實(shí)現(xiàn)進(jìn)入電網(wǎng)的電流是包含基波電流而沒有諧波電流。有源電力濾波器諧波電流抵消的理論基礎(chǔ)就是瞬時(shí)無功功率理論。有源電力濾波器的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度非?？?，而且補(bǔ)償功能多樣化，在補(bǔ)償?shù)倪^程中補(bǔ)償?shù)奶匦圆粫?huì)受到電網(wǎng)阻抗的影響，因此是諧波電流抑制的一個(gè)重要的發(fā)展方向。

有源電力濾波器中包含兩部分，一部分是指令電流運(yùn)算電路，另一部分是補(bǔ)償電流發(fā)生電路。指令電流運(yùn)算電路的作用是對(duì)補(bǔ)償電流進(jìn)行檢測，從而得到其中諧波與無功電流的等分量，補(bǔ)償電流發(fā)生電路使根據(jù)前者的檢測結(jié)果產(chǎn)生實(shí)際的補(bǔ)償電流。

4 高壓直流輸電技術(shù)

高壓直流輸電主要的功能就是將發(fā)電廠輸出的交流點(diǎn)經(jīng)過換流器的作用之后轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?，然后在將得到的直流電通過輸電線路輸送到受電端，達(dá)到受電端之后再將直流電逆變?yōu)榻涣麟?，之后再輸送給用戶使用。

高壓直流輸電能夠傳輸?shù)墓β瘦^大，而且傳輸過程中所需線路的造價(jià)也較低，較為容易控制，因此在當(dāng)前是高電壓大容量、長距離輸電、異步聯(lián)網(wǎng)等輸電過程中的重要手段。直流輸電架空線路的成本非常小，而且損耗也較小，利用直流輸電方法能夠確保輸電的穩(wěn)定性，還能夠?qū)㈩~定頻率不同的電網(wǎng)進(jìn)行互相聯(lián)網(wǎng)。直流輸電工程按照直流聯(lián)絡(luò)線可分為單級(jí)聯(lián)絡(luò)線、雙極聯(lián)絡(luò)線、同極聯(lián)絡(luò)線和背靠背直流輸電系統(tǒng)。

5 總結(jié)

電力電子當(dāng)前最大的應(yīng)用領(lǐng)域就是電力系統(tǒng)與機(jī)電能量轉(zhuǎn)換裝備。對(duì)電氣工程及其自動(dòng)化領(lǐng)域中的電力電子技術(shù)的應(yīng)用情況進(jìn)行深入的了解，才能夠更好地掌握電力電子技術(shù)，明確電力電子技術(shù)對(duì)電氣工程專業(yè)發(fā)展的促進(jìn)作用。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介

樊清山（1992-），女，青海省西寧市人。2015年畢業(yè)于沈陽工程學(xué)院，電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)。

電力電子技術(shù)應(yīng)用范文第5篇

【關(guān)鍵詞】 電力電子技術(shù) 配電系統(tǒng) 自動(dòng)化 應(yīng)用

電力電子技術(shù)涵括了很多的科學(xué)技術(shù)，包括計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化、半導(dǎo)體技術(shù)等等，同時(shí)其應(yīng)用面極廣，尤其是計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)以及自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展更為成熟。電力電子技術(shù)的應(yīng)用面不斷過大，滲入到不同的行業(yè)當(dāng)中并且使自身的功能價(jià)值得到了體現(xiàn)。下文就電力電子技術(shù)在配電系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)研討。

1 電力電子技術(shù)的概念以及特點(diǎn)

當(dāng)前的電力電子技術(shù)具有全控化、集成化、高頻化以及高效率化。全控化是指自動(dòng)關(guān)斷設(shè)備取代了半空型普通晶閘管，從而避免了傳統(tǒng)電子設(shè)備中的換相電路等；集成化是指全控型器件經(jīng)由單元件并聯(lián)，形成了一個(gè)基片當(dāng)中；高頻化是指利用高頻度提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率。比如GTR、IGBT、MOSFET能夠分別在低頻、高頻、超高頻的環(huán)境中運(yùn)行；高效率化是指器件以及變換技術(shù)兩方面的高效率，當(dāng)器件的導(dǎo)通壓降下降時(shí)，導(dǎo)通損耗也會(huì)相應(yīng)變小，器件開關(guān)上下變化頻率增快，同樣是開關(guān)耗損降低。在軟開關(guān)中加入軟開關(guān)技術(shù)，能夠進(jìn)一步提高運(yùn)行效率。電力電子技術(shù)屬于較為新興的科學(xué)技術(shù)，但是已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在電力行業(yè)里，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電能的有效控制以及提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率。電力電子技術(shù)從功能角度可以分為變流技術(shù)以及電力電子器件制造技術(shù)，由于其具有眾多優(yōu)勢，并且應(yīng)用面不斷擴(kuò)大，所以電力電子技術(shù)的相關(guān)知識(shí)以及成為了電氣工程以及自動(dòng)化專業(yè)重點(diǎn)學(xué)習(xí)的理論知識(shí)。

2 電力電子技術(shù)以及配電自動(dòng)化的發(fā)展現(xiàn)狀

電力電子技術(shù)是在半導(dǎo)體的基礎(chǔ)上逐漸發(fā)展出來，其為強(qiáng)弱電的連接搭建了一個(gè)平臺(tái)。經(jīng)過長期的發(fā)展，電力電子技術(shù)的發(fā)展相對(duì)較為成熟。其最早是以晶閘管的形式出現(xiàn)，后又發(fā)展成為可控硅整流裝置，完成了質(zhì)的飛躍，在后來出現(xiàn)了柔流輸電技術(shù)，此項(xiàng)技術(shù)促使許多新型設(shè)備的產(chǎn)生，同時(shí)電力電子技術(shù)也向工業(yè)自動(dòng)化和機(jī)電相結(jié)合的發(fā)展道路，當(dāng)前電力電子技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能環(huán)保、智能化、輕便化等眾多優(yōu)勢。就我國來說，電力電子技術(shù)的發(fā)展相對(duì)較晚，但是通過國家的幫扶和人們的不懈努力，已經(jīng)走向了獨(dú)具特色的高速發(fā)展道路。

經(jīng)濟(jì)的發(fā)展必定會(huì)帶動(dòng)電力產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步，電力產(chǎn)業(yè)的發(fā)展已經(jīng)從傳統(tǒng)投資規(guī)模變?yōu)橐允袌鲂枨鬄橹匦牡陌l(fā)展模式，同時(shí)電力市場也完成了賣方向買方轉(zhuǎn)變的過程，以前我國發(fā)電和配電的比率存在較大差距，落后于世界先進(jìn)國家，當(dāng)前已經(jīng)得到了一些改善，例如35kV變電站具備了四遙功能，但是還是存在很大的成長空間，例如電站的自動(dòng)化、故障檢測定位、故障隔離、最低網(wǎng)損等等，這些還屬于發(fā)展階段。從供電設(shè)備來看，許多的供電企業(yè)已經(jīng)找到了與配電自動(dòng)化相協(xié)調(diào)的設(shè)備，例如饋線開關(guān)遠(yuǎn)程式終端、開閉所、重合器等等，所以實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)自動(dòng)化的硬件條件還是比較完善的，但除此之外主要還存在兩個(gè)問題：第一，供電方在選擇設(shè)備的同時(shí)，應(yīng)從自身實(shí)際狀況出發(fā)，同時(shí)還要綜合考察設(shè)備的性價(jià)比，使設(shè)備不至于過快的淘汰，進(jìn)而造成成本的浪費(fèi)，盡量選擇與當(dāng)前科學(xué)技術(shù)發(fā)展方向一致的設(shè)備，并且秉承統(tǒng)一規(guī)劃、分步實(shí)施的原則；第二，配電系統(tǒng)本身具有特殊性，體現(xiàn)在遠(yuǎn)方抄表、容量大、定制遠(yuǎn)傳等，對(duì)于這些技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化要求還存在缺陷，同時(shí)以往的規(guī)范限制了使用性能，為了防止電力設(shè)備供貨商自行設(shè)置的紊亂情況出現(xiàn)，有必要將電網(wǎng)的通信規(guī)約盡早規(guī)范下來。

3 實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化的必要性

電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)三者是相輔相成的關(guān)系，只有將電力電子技術(shù)與配電系統(tǒng)相結(jié)合，才可以實(shí)現(xiàn)電子系統(tǒng)的自我控制能力、效率以及配電質(zhì)量，將電力電子技術(shù)應(yīng)用于配電技術(shù)還有以下幾個(gè)方面：第一，使電力系統(tǒng)具備更高的自動(dòng)化水平，電力電子設(shè)備的出現(xiàn)促進(jìn)了電力電子技術(shù)的發(fā)展，使電力系統(tǒng)具備自動(dòng)智能化的功能。尤其是模糊控制、智能化控制對(duì)于電子設(shè)備的重大意義；第二，電力電子技術(shù)不僅能夠降低供電單位的成本消耗，保障企業(yè)利益，同時(shí)其服務(wù)對(duì)象是社會(huì)群眾，所以高質(zhì)量的配電系統(tǒng)能夠產(chǎn)生高質(zhì)量的供電服務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)社會(huì)效益；第三，電力電子技術(shù)不僅僅是以技術(shù)的身份停留在技術(shù)的層面，而對(duì)于電氣產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)和管理形式都形成了很大的影響，企業(yè)通過利用電力電子技術(shù)，使得自身加快了向新興產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型。

4 電力電子技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

首先，電力電子技術(shù)能夠?qū)﹄娏M(jìn)行有效控制，從而將所耗的電能控制在合理范圍之內(nèi)，達(dá)到了優(yōu)化電能的目的，同時(shí)在用戶使用的過程當(dāng)中也發(fā)揮出有限電量的最大使用價(jià)值。對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)來說，電力電子技術(shù)的不僅提高了生產(chǎn)的效率，也使節(jié)能價(jià)值得到體現(xiàn)。

其次，電力電子技術(shù)的應(yīng)用能夠使民用電和工業(yè)用電的質(zhì)量得到提升，促進(jìn)了工業(yè)制造工藝的革新，使機(jī)電一體化技術(shù)得到了發(fā)展，在當(dāng)前對(duì)電力電子技術(shù)的使用當(dāng)中，還加入了網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，這進(jìn)一步提高了電力電子技術(shù)的使用價(jià)值。

然后，電力電子技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)別的高頻化，打破了傳統(tǒng)工頻的限制，大大提高了運(yùn)行效率，使機(jī)電設(shè)備的體積得到了控制。

最后，只有不斷的實(shí)踐才能促進(jìn)技術(shù)的進(jìn)步，電力電子技術(shù)正是因?yàn)椴粩嗟陌l(fā)展，不斷的被應(yīng)用，從而使其融入了其他的先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，進(jìn)一步促進(jìn)了技術(shù)的發(fā)展，進(jìn)而得到更廣闊的應(yīng)用平臺(tái)。

5 電力電子技術(shù)的應(yīng)用

5.1 發(fā)電階段

在此階段，電力電子技術(shù)能夠最大程度的保證配電系統(tǒng)的安全、可靠，能夠增強(qiáng)發(fā)電效率，增強(qiáng)管理的科學(xué)性。同時(shí)電力電子技術(shù)中的勵(lì)磁技術(shù)、太陽能技術(shù)、直流調(diào)速、變頻調(diào)速技術(shù)都能夠保障發(fā)電環(huán)節(jié)的順利進(jìn)行。主要應(yīng)用方式如下：磁力技術(shù)主要能夠提高調(diào)節(jié)速率，為其他控制提供有利條件，同時(shí)降低了成本、操作難度低、可靠度高；變頻調(diào)速技術(shù)當(dāng)前發(fā)展較為成熟，使風(fēng)機(jī)水泵具備變頻調(diào)速功能，對(duì)于能源的消耗量也不大，在未來具備良好的發(fā)展?jié)摿?；太陽能技術(shù)體現(xiàn)在環(huán)保方面，能夠?qū)⑻柲茈姵匕瀹?dāng)中的能源轉(zhuǎn)換到電力系統(tǒng)當(dāng)中，節(jié)約了資源，降低了成本；直流調(diào)速技術(shù)在很多設(shè)備中還具有應(yīng)用價(jià)值，能夠提高電力系統(tǒng)整體的運(yùn)行效率。

5.2 輸電階段

HDVC以及柔流輸電技術(shù)兩方面是電力電子技術(shù)在輸電階段的主要應(yīng)用，HDVC又可以分為常規(guī)HDVC以及HDVC Light技術(shù)，其最大的特點(diǎn)是可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸電，受到環(huán)境影響程度較小，可以完成大容量、可靠度高、靈活性好的電力輸送，同時(shí)HDVD可以保持系統(tǒng)處于持續(xù)的、穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)當(dāng)中。柔流輸電技術(shù)是當(dāng)前發(fā)展速度最快的電力電子技術(shù)，其與控制技術(shù)的連接十分緊密，另外可以控制電力系統(tǒng)中的很多參數(shù)，例如電壓以及電流，能夠優(yōu)化輸電狀況，減小輸電線路對(duì)于電能的損耗，從而保證了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定和安全。除了HDVC以及柔流輸電技術(shù)外，微型計(jì)算機(jī)自動(dòng)化控制也發(fā)揮出了應(yīng)用價(jià)值，主要負(fù)責(zé)對(duì)故障的處理，包括檢測、分析以及切除等，減少了人員的工作量。

5.3 配電階段

在配電階段當(dāng)中電力電子技術(shù)的應(yīng)用目標(biāo)就是實(shí)現(xiàn)配電的可靠性，進(jìn)而使供電質(zhì)量得到保證。其特點(diǎn)就是弱電對(duì)強(qiáng)電的控制以及調(diào)控電壓電流、功率，避免諧波的不良影響，其工作原理類似于柔流輸電技術(shù)，能夠同時(shí)兼顧電力標(biāo)準(zhǔn)以及配電質(zhì)量。綜合來說電力電子技術(shù)在此階段的應(yīng)用面最大，同時(shí)在未來還會(huì)有進(jìn)一步發(fā)展。

5.4 節(jié)能環(huán)保

電動(dòng)機(jī)的節(jié)電并不能完全達(dá)到節(jié)電效果，變負(fù)荷電動(dòng)機(jī)調(diào)速同樣也無法實(shí)現(xiàn)完全的節(jié)能，因此只有將以上兩中節(jié)能方式相結(jié)合，才能實(shí)現(xiàn)全方位的節(jié)能效果，變頻調(diào)速的無功損耗調(diào)速對(duì)電力系統(tǒng)的環(huán)保節(jié)能有重要意義，避免了傳統(tǒng)調(diào)速中功率耗損過大的問題。同時(shí)變頻調(diào)速有助于電機(jī)設(shè)備自動(dòng)化水平的提高，在保證調(diào)速的準(zhǔn)確度的同時(shí)又可以達(dá)到30%的節(jié)能效果，另外還可以是電力設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定，不會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)崩潰的情況。

6 結(jié)語

電子技術(shù)與能源有機(jī)結(jié)合是未來電力電子技術(shù)在配電系統(tǒng)應(yīng)用的發(fā)展方向，同時(shí)綜合太陽能、風(fēng)能等不耗損資源，增強(qiáng)資源的利用率，總的來說就是其發(fā)展方向應(yīng)該是迎合環(huán)保節(jié)約型的社會(huì)發(fā)展理念的，通過電力電子技術(shù)向機(jī)電一體化的發(fā)展不斷深入，未來將會(huì)形成一個(gè)電力電子技術(shù)體系并且覆蓋全國。除此之外智能化也是電力電子技術(shù)的發(fā)展方向，電力設(shè)備必須具備自我控制能力，對(duì)于問題能夠識(shí)別并且采取有效的解決辦法，自動(dòng)化的水平越高，對(duì)于人員的依賴性就越小，進(jìn)而可以達(dá)到降低成本、減少工作量，增加效率，保證供電質(zhì)量等一系列好處。

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