電力電子技術應用精選(九篇)
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第1篇：電力電子技術應用范文
【關鍵詞】電力系統 開關電源 不間斷電源
一、電力電子技術的發(fā)展
1957年美國通用電氣公司研制出了第一個晶閘管，標志著電力電子技術的誕生。而1958年以集成電路的誕生為標志的微電子技術帶動了一系列高新技術產業(yè)的發(fā)展，標志著第一次電子技術革命的開始?，F代電力電子技術的發(fā)展方向，是從以低頻技術處理問題為主的傳統電力電子學，向以高頻技術處理問題為主的現代電力電子學方向轉變。電力電子器件按照能被控制電路信號所控制的程度分為不可控器件、半控型器件和全控型器件。不可控器件主要指電力二極管、該二極管雖不可控，可因為結構簡單，使用方便成本低，仍被廣泛應用。半控型器件主要指晶閘管，由它所組成的電路靈活成熟、開關損耗小、開關時間短，在電源、通用逆變器、電機控制等電路中應用廣泛。但驅動電流大、耐浪涌電流能力差、容易受二次擊穿。以電子技術和微電子技術的發(fā)展為背景，全控型器件是在八十年代末期和九十年代初期發(fā)展起來了，主要有電力晶體管（GTR）、電力場效應晶體管（電力MOSFET）、絕緣柵雙極晶體管（IGBT）。其特點是集高頻、高壓和大電流于一身，是大型的功率半導體復合器件，全控型器件的誕生表明傳統電力電子技術已經進入現代電力電子時代。
二、現代電力電子的應用領域
（一）電力系統及節(jié)能方面
電力電子技術在電力系統領域中的應用著非常廣泛和重要，在發(fā)電通過改變設備的運行特性為主要目的；而電子技術在高壓輸電領域的應用，極大的提高了電網運行的穩(wěn)定性，被稱為“硅片引起的第”；在配電領域，則通過電力電子裝置來防止電網瞬間停電、瞬間電壓跌落、閃變等，以進行電能質量控制，加強供電可靠性，改善供電質量。同時還通過減少無功損耗，提高功率指數，來達到節(jié)能的目的。在發(fā)達國家有60%以上的電能至少經過一次以上的電力電子變流裝置進行處理。通過這種處理可以節(jié)約能源和提高用電設備的性能。直流輸電在長距離、大容量輸電中有很大的優(yōu)勢，其送電端的整流閥和受電端的逆變閥都使用晶閘管變流裝置。
（二）交通運輸
電子技術在鐵路運輸、船舶、航天、電動汽車等行業(yè)都有廣泛的應用，稱為新興產業(yè)不可缺少的重要技術。新型環(huán)保綠色電動汽車與混合動力電動汽車都正在積極的發(fā)展中。汽車是靠汽油引擎的運行發(fā)展起來的一種機械，它排出大量的二氧化碳與其他廢氣，嚴重污染了環(huán)境。而綠色電動汽車的電機用蓄電池為能源，靠電力電子裝置來進行電力變換與驅動控制，其蓄電池的充電也是離不開電力電子技術的。顯然，未來電動汽車大有可能取代燃油汽車。。而在電氣機車中的直流機車就是采用整流裝置來供電的，而交流機車則采用變頻裝置來供電，都離不開電子技術的應用，直流折波器和鐵道車輛、磁懸浮列車中的電力電子技術更是關鍵技術的應用實例。船舶、飛機也需要各種不同要求的電源，所以航海、航空都離不開電力電子技術。
（三）開關電源
首先高速發(fā)展的計算機技術在帶領人類進入了信息社會的同時，也促進了電源技術的迅速發(fā)展。八十年代，計算機全面采用了開關電源，率先完成計算機電源換代。接著開關電源技術相繼進入了電子、電器設備領域。開關電源和線性電源相比，二者的成本都隨著輸出功率的增加而增長，但二者增長速率各異。線性電源成本在某一輸出功率點上，反而高于開關電源。隨著電力電子技術的發(fā)展和創(chuàng)新，使得開關電源技術在不斷地創(chuàng)新，這一成本反轉點日益向低輸出電力端移動，這為開關電源提供了廣泛的發(fā)展空間。高頻開關電源（也稱為開關型整流器SMR）通過MOSFET或IGBT的高頻工作，開關頻率一般控制在50-100kHz范圍內，實現高效率和小型化。近幾年，開關整流器的功率容量不斷擴大，單機容量己從48V/12.5A、48V/20A擴大到48V/200A、48V/400A。開關電源的發(fā)展方向是高頻、高可靠、低耗、低噪聲、抗干擾和模塊化，關鍵技術是高頻化。由于開關電源輕、小、薄的特點，其應用日益廣泛?，F在開關電源產品廣泛應用于工業(yè)自動化控制、軍工設備、科研設備、LED照明、工控設備、通訊設備、電力設備、儀器儀表、醫(yī)療設備、半導體制冷制熱、空氣凈化器，電子冰箱，液晶顯示器，LED燈具，通訊設備，視聽產品，安防監(jiān)控，LED燈袋，電腦機箱，數碼產品和儀器類等領域。
（四）不間斷電源（UPS）
電子技術帶給計算機領域的還有不間斷電源技術。所謂不間斷電源（UPS）是指計算機、通信系統以及要求提供不能中斷場合所必須的一種高可靠、高性能的電源。交流市電輸入經整流器變成直流，一部分能量給蓄電池組充電，另一部分能量經逆變器變成交流，經轉換開關送到負載。為了在逆變器故障時仍能向負載提供能量，另一路備用電源通過電源轉換開關來實現。目前在線式UPS的最大容量已可作到600kVA。超小型UPS發(fā)展也很迅速，已經有0.5kVA、lkVA、2kVA、3kVA等多種規(guī)格的產品。
三、總結
90年代以后，電子技術朝著大功率化、模塊化、變頻化和智能化發(fā)展。電化學專業(yè)、鐵道電氣車、鋼鐵工業(yè)、電力工業(yè)的迅速發(fā)展給電力電子器件提供了用武之地。通過電子技術和微電子技術的結合，促成了功率集成電路的誕生，最終促使了大量新結構、新材料器件等電子器件的誕生和發(fā)展，給工業(yè)、航天等帶來了極大的幫助和便利，對節(jié)約能源、改造傳統產業(yè)、發(fā)展新型產業(yè)作出了巨大的貢獻。總而言之，電力電子因應用需求不斷向前發(fā)展，新技術的出現又會使許多應用產品更新換代，還會開拓更多更新的應用領域。
參考文獻：
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第2篇：電力電子技術應用范文
關鍵詞:電力電子技術;電力系統;應用研究
電對保障居民生活及工業(yè)生產具有重要作用，而基于實際情況，目前我國電力系統還存在一定不足，供電設施設備容易出現故障，不易維修，且出現故障后診斷存在一定困難，影響電力的有效供應。電力電子技術對電力系統的發(fā)展具有極大的保證作用。對于此，充分利用電力電子技術，加大其在電力系統中的應用對保證電力系統供電正常具有促進作用。
1當前電力系統運行所存在問題分析
電力系統的有效運行對保證居民生活及工業(yè)生產具有較大的作用，而基于目前實際情況，在現有工業(yè)化生產及居民用電中，常由于供電異常問題導致巨大的損失，影響頗為嚴重。具體來講，目前電力系統供應中所主要存在的問題集中于以下幾個方面：
1.1電力管理運行用電缺乏安全管理
電力作業(yè)屬于運行用電作業(yè)屬于特種作業(yè)，必須具有相關資質的人員上崗作業(yè)，并實施監(jiān)護。但目前電力系統管理中，由于缺乏專業(yè)電氣人員，電力工作人員由于缺乏專業(yè)水平，貿然作業(yè)必然引起違章作業(yè)，臨時用電造成極大隱患。另，電力系統在運行管理中，對于出現的異常問題，相關人員不能及時對其處理并采取有效措施應對是主要問題，常導致引起較大的損失。
1.2接零保護重視度不足
目前，企業(yè)為減低成本及提高工作效率，對電力系統用電裝置大多均未配置TN-S系統；且大多施工人員對用電安全認知程度不足，缺乏對接零保護的認識，常導致用電安全事故的發(fā)生。對于該類故障，其主要原因在于相關單位對電氣安全保護不到位及缺乏有效防護措施的投資使用造成，實際應用中應引起主要及重視。
1.3不重視電氣設備材料選型及質量
電力系統管理中不重視電氣設備材料選型及質量，如各類電氣元件選型不恰當及質量不合格，比如各類企業(yè)為節(jié)約成本及提高企業(yè)利潤，忽視質量要求，對于部分產品，惡意降低規(guī)格及標準，常導致施工質量無法達標，無法滿足實際使用要求。在這種情況下，一單生產過程中電流、電壓及功率出現過載情況，容易導致電路發(fā)熱等情況，激發(fā)電火花等，引發(fā)電氣故障發(fā)生，造成生命及財產安全。
1.4臨時用電管理不規(guī)范，存在任意搭接情況，存在安全隱患
在一些企業(yè)在實際生產中，臨時搭接用電，不規(guī)范用電，常導致用電過程容易對電路造成過載等危險，影響電路系統運行正常及對企業(yè)造成由于電氣故障所導致的經濟損失。
2電力電子技術發(fā)展趨勢分析
我國電力電子技術在這些年取得了較好的發(fā)展，且技術也有了顯著提升。而對于其發(fā)展趨勢，首先來講，模塊化及集成化是主要趨勢，如對于電力電子技術，電源單元及功率器是主要組成部分，也是其核心所在，模塊化及集成化的發(fā)展使得電氣元件更加的緊湊，體積更小及能夠與不同功能的器件實現有效配合，為電力系統的發(fā)展起到樂極大的技術支持。同時，現代電子電力技術朝低頻向高頻發(fā)展是必然趨勢，以變壓器來講，其供應頻率與變壓器的容積、電感反應具有反比關系，而在電力器件體積逐漸減小的情況下，加速有低頻向高頻發(fā)展是必然的趨勢，如可控制關斷型電力電子器件的出現很好的反應了現代電子技術發(fā)展的趨勢，也是主要方向。另外，電力電子技術朝全控化及數字化發(fā)展。如目前應用的關斷型電器使用還存在一些風險，但電力電氣技術的發(fā)展對該電器設備進行了有效改革，如自關斷的全控性器件使用，有效彌補和避免了危險的發(fā)生，使得電力電子技術變革得以很好體現，表示這電力技術發(fā)展逐漸智能化及數字化，為該行業(yè)的發(fā)展帶來了極大的前景。此外，電力電子技術的發(fā)展朝綠色化轉變是主要趨勢，如節(jié)能一直是我國所倡導并要求在實際生產中必須使用的技術，同時，也能為各使用單位帶來顯著的經濟效益。而一直以來，電子設備以嚴重高次諧波額形式流入電網中，對電網造成了極大的污染，其結果將導致電網功率嚴重下降。而這些年，各電網濾波器等各電器元件的使用為電網有效運行帶來了可能，極大推動了電網的有效運行。
3電力電子技術在電力系統中的應用分析
對于電力電子技術在電力系統中的應用，具體內容如下:電力電子技術在電源方面具有一定的應用價值。分別對一般電源及專用電源分別說明；一般電源在電力電子技術的應用下取得了一定的效果。如通過整流器轉變，可使交流電轉化為直流電。如現在電力技術中，利用電氣電力元件，能夠通過蓄電池作為備用電源對負載實現供能，不僅具有較好的降噪性，同時也使得電源有效性及可靠性得以充分保證。對于專用電源，高頻逆變器的使用滿足了高性能、大容量的要求，具有廣闊的使用前景。現代電力電子技術在我們日常生活中應用也較為廣泛，當前家用電器普遍應用現代電力電子技術，給我們的日常生活帶來了較大的便利。許多電器都只需要按下按鈕就能進行工作，而不需要人們親自動手。同時，利用電子電力技術，結合數字化計算機技術，能夠有效實現預約與在線監(jiān)測的功能，對于提高用戶使用質量具有促進效果。
4結束語
綜上所述，電力系統安全有效運行關系企業(yè)的發(fā)展與生存，是企業(yè)高度重視及思考的話題，也是企業(yè)在日常利用中重點把控及解決的主要問題，加強用電安全管理及做好設備的運行與維護，對于保證電力企業(yè)利用安全具有重要的意義。對于電力系統運行來講，電力電子技術的應用對保證電力設備供電正常具有積極促進作用。筆者結合實際情況，就電力系統中電力電子技術的應用情況進行了說明，以供參考。
參考文獻
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第3篇：電力電子技術應用范文
關鍵詞；電力電子技術；應用；
前言；我國人口眾多，又處在經濟高速發(fā)展階段，能源供需矛盾突出。此外，化石燃料在一次能源中占很大比例。為實現可持續(xù)發(fā)展，必須實施新的能源發(fā)展戰(zhàn)略，采用新技術。我國電力工業(yè)面臨的挑戰(zhàn)有：電力供需矛盾難以根本緩解、有限資源的制約日趨嚴重、有限資源的制約日趨嚴重、有限資源的制約日趨嚴重。過去，由于我國對電網的投資強度偏低，電網結構相對薄弱，建設電網的任務更加艱巨。今后一段設計靠外延發(fā)展電網仍時主要的，發(fā)展電網的策略與西方發(fā)達國家不盡相同。但是，在確定網架結構、輸電方式、電壓等級以及制定電網技術發(fā)展戰(zhàn)略時都必須考慮這一總的發(fā)展趨勢。根據我國“九五”規(guī)劃和2010年發(fā)展目標，我國電力工業(yè)還會有很大發(fā)展，將繼續(xù)維持較高的增長速度。單從長遠出路在于進一步依靠科技進步，大幅度增加再生能源發(fā)電的比例，實現能源的高效利用，發(fā)展與環(huán)境兼容的能源利用技術，發(fā)展新型輸配電技術及電能質量控制技術。
1 主要技術和電力技術的應用
1.1 電力電子技術
簡要的說，它在我國經濟得到了空前的發(fā)展，在快速增長的同時社會也在全面進步，人們的生活質量的要求也越來越高。已經造成的環(huán)境污染和越來越多嚴重的污染和日益進增長的能源供給危機，與人們日益增長的生活需求形成了矛盾。電力電子技術作為新能源發(fā)電的關鍵技術，直接關系到新能源發(fā)電技術的開發(fā)利用的前途問題。因此，電力電子技術的革新發(fā)展對新能源發(fā)電技術起著的決定性作用。我國較早起步，也是目前做的很好的電力系統通信網絡，是我國專用通信網中規(guī)模較大、發(fā)展較為完善的專網。已經形成了大家所熟悉的電信網絡的各種業(yè)務，在電力系統的繼續(xù)發(fā)展中至關重要，有著決定性的作用。它的應用狀況如下：
1、發(fā)電系統：電力電子技術在這個環(huán)節(jié)的應用以改善發(fā)電機等多種設備的運行特性為主、加以進行系統的功率條節(jié)。主要表現在：大型發(fā)電機的靜止勵磁控制，水力、風力發(fā)電機的變速恒頻勵磁，發(fā)電廠風機水泵的變頻調速?；痣姀S的風機水泵耗電量很大，幾乎占所有廠用電的65%。它的效率也很低，變頻調速可以解決運行的效率問題，可是目前能生產高壓大容量變頻器的企業(yè)不多，能夠精確應用的更不多。
2、輸電系統：柔流輸電技術，是將電力電子技術與現代控制技術結合的，一種對電力系統電壓、參數（如線路阻抗）、相位角、功率潮流的不間斷調節(jié)控制技術。能夠較大幅度的降低電能輸送過程中的損耗，在輸電能力個穩(wěn)定性水平上都有大的改變。對于電能的輸送部分，近來較為關注的是高壓直流輸電技術。 遠距離高壓直流輸電，會解決很多的問題，在相同的條件下輸送電能的損耗要比交流小的多，沒有變化的電流，就沒有了電抗壓降，整體壓降也小故線路投資低，穩(wěn)定性極高，幾乎沒有穩(wěn)定性問題。
1.2 應用GPRS技術
GPRS技術能滿足電力系統遠動通信對速度、質量和可靠性等的要求，可以作為遠動通信的備用通道，也可以作為電力抄表等非實時系統的主要通道。GPRS，即通用無線分組業(yè)務，是一種基于GSM無線系統的無線分組交換技術，提供終端到終端或者終端和互聯網之間的無線IP連接。由于使用了“分組交換”的技術，用戶使用GPRS可以免受斷線的困擾。GPRS的特有機制可以保證數據傳送和語音通話同時進行。 GPRS技術特點相對原來GSM撥號方式的電路交換數據傳送方式，采用分組交換技術并具有以下強大的優(yōu)勢：一是高速率，GPRS能夠同時利用一個無線信道的全部8個時隙，理論上的最高速率能夠達到171.2 kbit/s。雖然運營者一般不可能分配所有的時隙給數據服務，而與現有的電路交換數據服務（9.6 kbit/s）和短消息服務（每次小于160字符）相比，仍然具有很大的優(yōu)越性。二是永遠在線，每當用戶要發(fā)送或者接收信息時，只要能夠得到無線信道，GPRS就能夠立刻建立連接。因而，在電力系統中應用較廣。
1.3 電子啟動電流限制技術在電力系統中的運用
電動工具的啟動速度經由限制啟動電流控制，這一手段的運用為功率較大的電動工具進行征程作業(yè)創(chuàng)造了十分高效的前提條件。繼電器與限流電阻各一只組成的電子啟動電流限制器，在工具機體內通過對其啟動過程中電樞、磁力線的控制，實現工具啟動，電流不會出現立刻增大的現象，為其正常、安全運用奠定了極其重要的保證。
1.4 微機控制技術的應用
在進行微機控制過程中，電動工具機器內部只需要安裝空間占用小、價格相對較低的單片機，便可以進行作業(yè)。使用該項技術最大的優(yōu)勢，便在于其能夠對操作和控制進行自動選擇，通過控制屏上的按鈕進行工具運作控制，不僅實現了高效作業(yè)，更加實現了這一過程中工具完好度的保護。
2 電力電子技術在節(jié)能環(huán)節(jié)的應用
2.1 變負荷電動機調速運行
為了使電力電子技術在在節(jié)能環(huán)節(jié)有所作為，我們就需著手于以下兩方面：①電動機自身方面的應用；②變負荷電動機的調速技術的應用。倘若能將兩者有機的結合在一起，勢必會使電動機的節(jié)能獲得顯著的效果。近年來，風機和水泵在國外大多數采用調速控制，鑒于在國內對其的應用還不夠成熟，以及由于變負荷的風機和泵類等采用交流調速替代節(jié)流閥（或者擋風板）對水流量、風流量進行控制都能取得良好的效果，并且具有較高的效率和精度，以及較廣的調速范圍，加之能夠連續(xù)無級調速，同時在調速過程中具有相對小的轉差損耗，節(jié)電率能夠達到百分之三十，然而采用調速控制雖然有上述優(yōu)點，卻也存在較高的成本以及產生高次諧波的缺點，但這并不會影響其在礦山和冶金等部門的推廣。因此，我國對其應加強研究，并需要進一步推廣，
2.2 減少無功損耗，提高功率因數
交流異步電動機以及變壓器在電氣設備中均屬于感性負載，其在運行的過程中對無功功率、有功功率都要消耗，所以，同有功電源一樣，無功電源是確保電能質量的不可或缺的部分，要在電力系統中維持無功平衡，不然，將導致功率因數的降低，系統電壓的下降以及設備的損壞，甚至致使大規(guī)模的停電事故的出現，為了杜絕此類事件的產生，我們要在電力網或電氣設備無功容量不足時，增裝無功補償設備，提高設備功率因數。
3 結束語
綜上所述，電力電子技術能夠在電力系統的眾多領域得到廣泛地運用，隨著現代計算機技術的不斷發(fā)展，我們應加大電力電子技術的研究力度，使其應用性更加的完善，對電力系統的控制以及節(jié)能起到更大的作用，以及最大幅度地提高電力系統的穩(wěn)定性，從而獲得巨大效益。
參考文獻
[1]趙家華.淺談工程領域電子技術的應用[J].電子世界，2013，（2）：741-742.
第4篇：電力電子技術應用范文
關鍵詞：電力電子技術；電氣控制；應用
一、電力電子技術在電氣控制中的重要意義
當前，隨著經濟水平的不斷提高，人們在日常生活與社會工作生產經營的過程中對于電力的需求在不斷增加，電力系統的穩(wěn)定安全為現代民生及市場經濟發(fā)展有著重要的意義，而電力電子技術能夠有效的滿足這一電力需求，其分布在電力系統的各個環(huán)節(jié)中，能夠細致深入的對其做好把控，當前在電力控制運用電力電子技術的過程中，其的本質是通過利用計算機和自動控制技術，并立足于此，實現對電能間的相互轉換，在保障電氣系統工作效率的基礎上，還有效提升了電氣系統的自控能力，從而不斷提升服務的優(yōu)質性與高效性，有效推動電力行業(yè)的長遠持續(xù)發(fā)展，具體來看，其主要體現在以下兩個方面：
首先，電力電子技術的實際運用能夠有效提升電氣系統的智能化水平，與此同時，電力電子器件在不斷的研發(fā)與實驗過程中也逐漸朝著多樣化發(fā)展，其的智能化與自動化在很大程度上促進了電子技術的優(yōu)化完善，從而為電氣系統的智能化發(fā)展奠定了堅實的基礎[1。
另一方面，電力電子技術在運用過程中，其具有一定的大功率特征，在其的推動下，有效改善了電系系統的工作效率，進一步提升了電能轉換效率，在確保電氣系統能夠滿足群眾實際的電力需求的基礎上，還在很大程度上改善了資源浪費的問題，有效提升了電力行業(yè)的經濟效益與社會效益。
二、電力電子技術在電氣控制中的實際運用
（一）軟開關裝置應用
隨著電力電子技術的日益成熟與推廣應用，電路信息處理水平也在不斷提升，電氣控制水平也在其的推動下得以改善，電力電子技術的實際優(yōu)勢得以充分發(fā)揮，有效的滿足了控制性與兼容性的實際需求，基于此，電力企業(yè)要是重視對于電力裝置的更新優(yōu)化，從而結合自身實際情況，盡可能提升裝置設備的智能化發(fā)展，為電氣控制工作提供更強有力的支持，電氣控制開關是電氣控制中的一項重要工作，傳統的電氣控制開關不僅容易遭受電磁的侵擾，還會造成較大的能源消耗，電子技術的對于軟開關控制裝置的應用，能夠有效改善這一狀況，并合理針對噪音以及損耗問題進行控制，將電氣控制中的各個電路進行重組，提升電力系統的穩(wěn)定性。
（二）高壓直流輸電技術
對于電能的輸出工作而言，其往往采用交流電壓的方式，究其原因，是因為受到電能運輸距離以及技術等相關因素的局限，但在采用交流電壓進行電能輸出的過程中，會導致較長的運輸距離產生較大的電能消耗，并且難以實現對電能的有效控制，基于此，現階段就可以采用高壓直流輸電技術實現對這一情況的改善，由此借助換流站的實際價值，從而實現交流電壓向直流電壓的轉化，有效的推動電能運輸工作的順利開展，并在此基礎上，借助多種電氣設備，盡可能的降低運輸過程中的能耗[2]。
（三）Pwm控制技術
在實際開展的電氣控制過程中，對于脈沖的寬度實現調整改變，并在得到相應波形之后實現對第電力系統的調節(jié)目標可以通過PWM控制技術來落實，就目前掌握的情況來看，PWM控制技術是相對來說較為成熟的一種控制手段，其立足于面積等效理論基礎上，已經得到了越來越多人的認同及運用，在其一系列優(yōu)勢的推動下，能夠實現除電力系統中直流脈寬調整之外，能夠充分發(fā)揮自身的運用價值，實現對于交變電流的控制。
（四）智能無功補償裝置
現存的電力系統中無功功率方面的問題，其主要包括兩種類型，即容性無功以及感性無功，對于傳統的無功補償裝置來說，其本身存在一系列弊端，從而導致無法保障電氣系統的穩(wěn)定性，而相較于這一裝置，智能無功補償裝置，顯然具有更高的應用優(yōu)勢，其能夠在很大程度上實現對于諧波的一種，從而避免出現諧振的情況，有效提升了裝置的穩(wěn)定性，并且在職能無功補償裝置實際的運行過程中，其能夠根據實際情況以及無功補償需求實現感性無功以及容性無功之間的切換，有效優(yōu)化控制系統，與此同時，若此過程中無人監(jiān)管，還能夠有效的針對無功率變化情況實現自動追蹤處理，以此進一步提升了補償的準確性，另一方面，在遠距離電能輸送的過程中，其也會相應產生無功功率，而智能無功補償裝置能夠有效的抵消這一狀態(tài)，從而為電能輸送的質量以及品質提供支持與保障。
（五）有源濾波器
第5篇：電力電子技術應用范文
無功率補償能夠提高電力系統及負載的功率因數，減少系統中功率的損耗，能夠對電壓進行穩(wěn)定，從而提高供電方面的質量。靜止無功補償裝置包括：晶匣管控制電抗器（TCR）、晶匣管投切電容器（TSC）、靜止同步補償器、可控串聯補償裝置（TCSC）等。晶匣管控制電抗器（TCR）中包括兩個反并聯的晶匣管、一個電抗器，這些器件之間是串聯的關系，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，從而實現對電抗器的基波無功功率的連續(xù)調節(jié)。晶匣管控制電抗器中的三相交流調壓電流通常采用的是支路控制三角形的方式進行聯結。
晶匣管投切電容器（TSC）是屬于單相結構的，其中的小電感的作用是對電容器投入電網是可能出現的沖擊電流進行抑制。晶匣管投切電容器的優(yōu)點為無機磨損、響應快速、平滑投切、綜合補償效果高等。靜止同步補償器指的是利用電力半導體橋式變流器實現動態(tài)無功補償的裝置，該裝置調節(jié)的速度較快、運行的范圍較廣。靜止同步補償器中的多重化、PWM技術等能夠使補償電流中的諧波的含量降低。靜止同步補償器的原理為通過并聯的形式將自換相橋式電流聯結在電網上，通過對輸出電壓的調節(jié)實現對無功電流的吸收或者發(fā)出，從而實現動態(tài)無功補償?？煽卮撗a償裝置（TCSC）中電控器是有晶匣管來控制的，主要的聯結方式就是實現電容器與電控器之間的并聯。通過晶匣管的導通角的調節(jié)來實現電抗器電流的改變，實現補償裝置基頻等效電抗的變化。可控串聯補償裝置不僅能夠實現參數的補償，還能夠通過阻尼控制環(huán)境的加入來實現系統阻尼狀況的改善，從而實現對低頻振蕩的有效抑制，使系統的靜態(tài)穩(wěn)定性與暫態(tài)穩(wěn)定性提高。
2有源電力濾波器
有源電力濾波器的原理是對補償對象進行檢測，從而得到諧波電流的等分量，通過補償裝置來產生一個與諧波電流分量相等但是極性相反的補償電流分量，通過對諧波電流的抵消來實現進入電網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就是瞬時無功功率理論。有源電力濾波器的動態(tài)響應速度非?？?，而且補償功能多樣化，在補償的過程中補償的特性不會受到電網阻抗的影響，因此是諧波電流抑制的一個重要的發(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算電路，另一部分是補償電流發(fā)生電路。指令電流運算電路的作用是對補償電流進行檢測，從而得到其中諧波與無功電流的等分量，補償電流發(fā)生電路使根據前者的檢測結果產生實際的補償電流。
3高壓直流輸電技術
高壓直流輸電主要的功能就是將發(fā)電廠輸出的交流點經過換流器的作用之后轉變?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的功率較大，而且傳輸過程中所需線路的造價也較低，較為容易控制，因此在當前是高電壓大容量、長距離輸電、異步聯網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，還能夠將額定頻率不同的電網進行互相聯網。直流輸電工程按照直流聯絡線可分為單級聯絡線、雙極聯絡線、同極聯絡線和背靠背直流輸電系統。
4總結
第6篇：電力電子技術應用范文
【關鍵詞】電力電子技術；發(fā)展；應用領域
一、概述
電力電子技術的概念和基礎就是由于晶閘管和晶閘管變流技術的發(fā)展而確立的，為了使電力電子裝置的結構緊湊，體積減小，常常把若干個電力電子器件及必要的輔助器件做成模塊的形式，后來又把驅動，控制，保護電路和功率器件集成在一起，構成功率集成電路（PIC）。目前PIC的功率都還較小但這代表了電力電子技術發(fā)展的一個重要方向。
二、電力電子技術的發(fā)展
隨著電力半導體制造技求、徽電子技術、計算機技術，以及控制理論的不斷進步，電力電子技求向著大功率、高頻化及智能化方向發(fā)展，應用的領域將更加廣闊。
1.整流器時代。整流器是一個整流裝置，簡單的說就是將交流（AC）轉化為直流（DC）的裝置。其中最典型的是電解、牽引和直流傳動三大領域，大功率硅整流器能夠高效率地把工頻交流電轉變?yōu)橹绷麟?，因此在六七十年代，大功率硅整流管和晶閘管的開發(fā)與應用得到很大發(fā)展。
2.逆變器時代。是把直流電能（電池、蓄電瓶）轉變成交流電（一般為220V，50Hz正弦波）。它由逆變橋、控制邏輯和濾波電路組成。上世紀七十到八十年代隨著變頻調速裝置的普及，大功率逆變用的晶閘管、巨型功率晶體管（GTR）和門極可關斷晶閘管（GT0）成為當時電力電子器件的主角。類似的應用還包括高壓直流輸出，靜止式無功功率動態(tài)補償等。這時的電力電子技術已經能夠實現整流和逆變，但工作頻率較低，僅局限在中低頻范圍內。
3.變頻器時代。是應用變頻技術與微電子技術，通過改變電機工作電源頻率方式來控制交流電動機的電力控制設備。80年代，大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路技術的迅猛發(fā)展，為現代電力電子技術的發(fā)展奠定了基礎。將集成電路技術的精細加工技術和高壓大電流技術有機結合，出現了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的問世，導致了中小功率電源向高頻化發(fā)展，而后絕緣門極雙極晶體管（IGBT）的出現，又為大中型功率電源向高頻發(fā)展帶來機遇。
三、現代電力電子的應用
1.計算機高效率綠色電源。綠色電腦就是一種安全、節(jié)能型電腦，綠色是一種環(huán)保稱謂，其實質是將耗電量、原材料以及對健康和環(huán)境的危害力爭減少到最低限度。綠色電源技術是業(yè)界探討極為廣泛的話題。隨著“綠色電源”概念伴隨“智能電網”一起涌現，我們發(fā)現此概念涵蓋的范疇已經不僅是功耗。實際上它是設計社群與最終用戶的一種觀念變更。就最基本的層面而言，“綠色”表示高能效。
2.通信用高頻開關電源。通信用高頻開關電源就是用通過電路控制開關管進行高速的導通與截止，將直流電轉化為高頻率的交流電提供給變壓器進行變壓，從而產生所需要的一組或多組電壓，轉化為高頻交流電的原因是高頻交流在變壓器變壓電路中的效率要比50Hz高很多，所以開關變壓器可以做的很小，而且工作時不是很熱。
3.直流-直流（DC/DC）變換器。DC/DC變換是將固定的直流電壓變換成可變的直流電壓，也稱為直流斬波。這種技術被廣泛應用于無軌電車、地鐵列車、電動車的無級變速和控制，同時使上述控制獲得加速平穩(wěn)、快速響應的性能，并同時收到節(jié)約電能的效果。
4.不間斷電源（UPS）。不間斷電源（即UPS），是將蓄電池（多為鉛酸免維護蓄電池）與主機相連接，通過主機逆變器等模塊電路將直流電轉換成市電的系統設備。主要用于給單臺計算機、計算機網絡系統或其它電力電子設備提供穩(wěn)定、不間斷的電力供應。當市電輸入正常時，UPS將市電穩(wěn)壓后供應給負載使用，此時的UPS就是一臺交流市電穩(wěn)壓器，同時它還向機內電池充電；當市電中斷（事故停電）時，UPS 立即將電池的直流電能，通過逆變零切換轉換的方法向負載繼續(xù)供應220V交流電，使負載維持正常工作并保護負載軟、硬件不受損壞。UPS 設備通常對電壓過高或電壓過低都能提供保護。
5.變頻電源。變頻電源是將市電中的交流電經過ACDCAC變換，輸出為純凈的正弦波，輸出頻率和電壓一定范圍內可調。它有別于用于電機調速用的變頻調速控制器，也有別于普通交流穩(wěn)壓電源。理想的交流電源的特點是頻率穩(wěn)定、電壓穩(wěn)定、內阻等于零、電壓波形為純正弦波（無失真）。變頻電源十分接近于理想交流電源，因此，先進發(fā)達國家越來越多地將變頻電源用作標準供電電源，以便為用電器提供最優(yōu)良的供電環(huán)境，便于客觀考核用電器的技術性能。變頻電源主要有二大種類：線性放大型和SPWM開關型。
6.高頻逆變式整流焊機電源。高頻逆變式整流焊機電源是一種高性能、高效、省材的新型焊機電源，代表了當今焊機電源的發(fā)展方向。由于IGBT大容量模塊的商用化，這種電源更有著廣闊的應用前景。
7.大功率開關型高壓直流電源。上世紀80年代，高頻開關電源技術迅速發(fā)展。國內對靜電除塵高壓直流電源進行了研制，市電經整流變?yōu)橹绷?，采用全橋零電流開關串聯諧振逆變電路將直流電壓逆變?yōu)楦哳l電壓，然后由高頻變壓器升壓，最后整流為直流高壓。
8.電力有源濾波器。電力有源濾波器是一種用于動態(tài)抑制諧波、補償無功的新型電力電子裝置，它能夠對不同大小和頻率的諧波進行快速跟蹤補償，之所以稱為有源，是相對于無源LC濾波器，只能被動吸收固定頻率與大小的諧波而言，APF可以通過采樣負載電流并進行各次諧波和無功的分離，控制并主動輸出電流的大小、頻率和相位，并且快速響應，抵銷負載中相應電流，實現了動態(tài)跟蹤補償，而且可以既補諧波又補無功和不平衡。
9.分布式開關電源供電系統。分布供電方式具有節(jié)能、可靠、高效、經濟和維護方便等優(yōu)點。已被大型計算機、通信設備、航空航天、工業(yè)控制等系統逐漸采納，也是超高速型集成電路的低電壓電源（3.3V）的最為理想的供電方式。
四、電力電子設備和系統發(fā)展趨勢
1.在未來一段時間內，以各種電力半導體器件為主功率器件的電力電子設備和系統將展開競爭且共同發(fā)展。晶閘管及其派生器件仍將壟斷特大功率領域。
2.以IGBT為主功率器件的整流器和逆變器可提高效率、減小噪聲，減輕設備的重量、減少體積，將廣泛應用于工業(yè)（電機變頻、電焊機，工業(yè)加熱，電鍍電源、貯能裝置等）、家用電器（電磁爐，商用電磁爐，變頻空調，變頻冰箱等）和新能源等方面（風力發(fā)電，光伏發(fā)電、電動汽車等）等。
3.以IGCT為主功率器件的電力電子設備和系統將有可能逐步取代晶閘管。
4.以MOSFET為主功率器件的電力電子設備和系統將在中低功率領域發(fā)揮巨大的作用。
5.諧振變流器技術將廣泛應用，新的控制技術及手段將在電力電子設備和系統中獲得應用，并進一步提高電力電子設備和系統的性能和檔次。
第7篇：電力電子技術應用范文
關鍵詞 電力電子技術；應用；發(fā)展前景
中圖分類號TM1 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2011）46-0078-02
電力電子技術是應用于電力領域的電子技術，它對于電力領域有著非常重要的貢獻，它是利用電力電子器件對電能進行變換和控制的新興學科。在現階段的發(fā)展背景下，電力電子技術可以理解為功率強大。它與傳統的電子技術相比，改變了以往的發(fā)展模式，有著許多的優(yōu)勢和功能：它不僅能夠通過功率較大的電流和承受高電壓，而且能夠在大功率的情況下，很好的解決器件發(fā)熱、運行效率的問題，對于我國電力事業(yè)的發(fā)展意義重大。當前，電力電子技術的應用范圍已經越來越廣，對于人們的生活所產生的影響越來越大。本文主要針對當前電氣工程領域的四大熱點進行詳細分析和探討，分別為電氣節(jié)能領域、新能源發(fā)電領域、電力牽引領域以及智能電網領域4個方面。
1 電力電子技術的應用
1.1 電氣節(jié)能的應用
節(jié)能是當前社會發(fā)展的必然趨勢。電氣節(jié)能主要包括變頻調速、電能質量控制、有源濾波等，當前階段，在電氣節(jié)能的應用中又以變頻調速為主要研究內容。電機變頻調速節(jié)能是當前工業(yè)節(jié)能發(fā)展的一個主要途徑，在未來的發(fā)展時期，三大發(fā)展因素將會進一步促進電機變頻調速行業(yè)的快速發(fā)展：一是變頻器產品日趨成熟，應用范圍越來越廣，技術越來越新，企業(yè)投資產品的成本將會越來越低；二是電機變頻調速節(jié)能的效果非常明顯，具有廣泛的社會效益，這樣能夠更好的調動企業(yè)生產的積極性；三是國家對重點耗能企業(yè)也會采取一系列措施，發(fā)展電氣節(jié)能能夠有效的降低企業(yè)能源消耗，減少資源浪費，為社會創(chuàng)造財富。
1.2 新能源發(fā)電的應用
當前，社會發(fā)展的速度越來越快，人們消耗的資源也越來越多，全球范圍內的石油儲量、煤炭資源總量逐步在減少。在傳統能源逐步減少的同時，生態(tài)平衡也受到嚴重的破壞，環(huán)境污染日益嚴重。因此，新能源在未來的一段時期有很大的發(fā)展前景?，F在通過新能源發(fā)電的方法越來越多，比如通過地面太陽能發(fā)電、風電等，其中太陽能光伏發(fā)電在上海世博會上被充分利用，這對于新能源的開發(fā)有很好的借鑒意義。上海世博會的太陽能發(fā)電項目不僅是我國當前規(guī)模最大、采用技術最多的項目，同時也是世博會歷史上新能源發(fā)電技術的最大規(guī)模應用，可以說，新能源的世界已經離我們越來越近。新能源發(fā)電中的電力電子技術應用特點主要有：新能源在供給過程中能源供給隨機性較大，比如風能、太陽能等都會隨著天氣的變化而變化，并對電網發(fā)電的要求比較高，在新興的能源使用中，可以充分考慮海洋能等隨意性不大的資源。
1.3 電力牽引的應用
電力牽引（electric traction）是利用電能為動力的軌道運輸牽引動力形式。它是以電力系統或發(fā)電廠為電源，通過牽引變電所使電力系統受電，經過降壓、變頻成交流電源，由接觸網向電力機車、動車組供電。比如電力機車或動車的牽引電動機將電能充分轉換為機械能，驅動鐵路列車運行，這給人們的生活提供了極大的方便。但電力牽引也存在一些不足，主要表現在增加了供電系統裝置，使其一次性投資比其他牽引動力形式要高些，同時，電力機車在運行時，會產生高次諧波和負序電流，諧波的存在和高壓接觸網及其回流網的不對稱，對沿線不平行接近的電信線路將產生干擾電壓，對電力系統的安全、經濟運行有一定的影響，對通信質量和人身安全也存在一定的影響。因此，需要采取有效措施進行防護和限制，要在以后的發(fā)展過程中不斷改進技術，通過新技術來改進電力牽引的缺點，使其達到合理，為社會發(fā)展貢獻力量。
1.4 智能電網的應用
智能電網，就是將電網進行智能化改造，它是建立在集成的高速雙向通信網絡的基礎之上的，在運行的過程中，通過先進的傳感和測量技術、控制技術以及先進的決策管理體系的應用，實現電網的可靠運輸、實現經濟、高效、環(huán)境友好和使用安全的目標。從更高的層次來講，當前社會發(fā)展的電網變得比以往更大、更安全及更高能效，但其智能化程度仍舊較低，因此，其在未來的發(fā)展過程中有很好的發(fā)展前景。智能電網的核心就是智能電表。通過借助智能電表，電力事業(yè)機構能夠知道用戶在任意時間所使用的電能，便于他們根據用戶的個性化需求提供針對性的服務，不斷的滿足社會的需求。
2 電力電子技術的未來發(fā)展前景
當前，電力電子技術的發(fā)展已經進入到各個領域，它在人們的生活中扮演著非常重要的角色，有著非常大的發(fā)展前景，這主要體現在以下幾個方面：
1）新的材料進一步更新。隨著社會經濟的發(fā)展，人們生活水平越來越高，對于新材料的需求也會越來越高。同樣，電力電子技術也會進一步加快研究步伐，將會擴大器件的頻率研究、功率等級研究，會有效的降低器件的溫度，減少器件體積，同時，成本將會大幅度下降，可以大大改進系統性能，擴大應用范圍，使越來越多的領域受益；
2）改進器件和裝置封裝形式。在未來的發(fā)展前景中，電力電子技術將會對電力電子器件和裝置形式不斷進行改進，實現系統集成，減小各項生產成本，同時，通過新技術的運用使其獲得更高的集成化和可靠性；
3）使用無需吸收電路并且關斷延時小的集成門極換流晶閘管，這樣可以有更多的器件來選擇應用，特別是在一些大功率應用場合的器件選擇時，選擇的范圍將會越來越廣，給人們社會生活帶來方便；
4）發(fā)展新型的全半導體變流系統。隨著社會經濟發(fā)展的迅速，社會在選擇上越來越傾向于體積小、應用廣的電子器件。因此，電力電子技術的發(fā)展將會在體積小、重量輕、損耗小、無功率的全半導體變流系統上做文章，不斷加大設計力度和創(chuàng)新手法，滿意日益增長的物質文化需要；
5）發(fā)明新型家用電器產品。隨著低碳經濟的提倡，人們在生活中越來越追求低碳的概念，低碳對于人們的生活有著非常重要的意義，現階段，各種低碳產品已經逐步進入人們的視線和生活之中，新型汽車、新型電動車等低碳產品供不應求。因此，未來的電子器件的發(fā)展趨勢將會進一步向家用電器延伸。
參考文獻
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第8篇：電力電子技術應用范文
【關鍵詞】電力系統 電力電子技術 應用
電力電子技術不是一項單一的技術，包含著電力、控制以及電子三方面的內容，是一項系統化、多樣化的技術，主要的研究方向是電力變化，其主要目的是使得電力的交換與控制更加簡易，方便人們日常生活。電力電子技術的運用十分廣泛，根據統計數據顯示，發(fā)達國家有超過60%的最終使用電能經過一次以上的變流裝置處理。
1 電力電子技術的發(fā)展概述
變流技術包含電力電子設備的制造和電力電子的電路設計。這兩個方面是電力電子技術的兩個主要分支，電力電子器件的發(fā)展經過了3個階段，分別是半控型、全控性以及復合型的發(fā)展過程，最后將保護電路、功率器件、驅動以及控制集成一起，形成集成電路（PIC），目前這種形式存在著功率較小的弊端，卻是電力電力技術發(fā)展的一個十分重要的方向。
整流電路作為廣泛應于電力電子電路設計的電路形式，具有一定的普適性，20世紀80年代之后，逆變電路成了主流，被廣泛運用于電路設計當中，但是占主流地位的還是整流電路。電力電子電路向高頻化趨勢反向發(fā)展，像電路拓撲形式也不斷涌現。同r微處理器的數字控制也不斷發(fā)展，使得電子電力系統的控制技能發(fā)展到一個新的層次，漸漸取代了模擬控制，也是電力電子控制技術的一個新的發(fā)展方向。
電力系統的現代化是一個繁雜的過程，其實現絕對離不開電力電子技術的廣泛應用。對于長距離、大容量輸電，直流輸電有著無可厚非的優(yōu)勢，其通過金閘管變流裝置的作用實現其功能。除此之外，柔流輸電也需要通過電力電子技術的相關裝置才能實現其功能。在電力系統中，諧波抑制與無功補償具有非凡的意義。晶閘管控制電抗器（TCR）以及晶閘管投切電容器（TSC）都是電力電子技術中重要的無功補償裝置。新型的電力電子裝置，如源電力濾波器（APF）和靜止同步補償器（STATCOM）都具有更為強大的性能，更優(yōu)越的無功補償和諧波補償的功能。電力電子裝置在電力系統中的運用十分廣泛，具有重大意義。
2 高壓直流輸電技術的應用
當交流電通過發(fā)電產傳輸出去，然后通過換流器整流交流電變成直流電，再經過輸電線路的作用，將直流電輸送至用電端，最后將直流電逆變?yōu)榻涣鞴╇娛褂?，這種技術形式我們就成為高壓直流輸電。其具有傳輸功率大、控制性能好以及線路造價低等優(yōu)良特點，當前電力系統中，在高電壓大容量、長距離輸電以及異步聯網方面存在著一些不足，高壓直流輸電技術可以有效的解決這個問題，直流電架空線路的高價低廉，能耗小，相比其他形式具有良好的穩(wěn)定性，可以有效實行地下或者海底輸電，容易實現不同電網的互聯以及分級分期建設和增容擴建的優(yōu)點。
3 有源電力濾波器
動態(tài)響應，高速度，功能多樣和高穩(wěn)定性是有源電力濾波器的優(yōu)點，其有抑制諧波的作用，是當今電力電子發(fā)展的一個方向。有源電力濾波氣的工作遠離就是檢測補償對象，從而得到諧波電流的基本信息，最后產生一個等量的反極性電流分量，就可以和諧波電流相抵消，最后使得進入電網的電力僅僅含有基波。
有源電力濾波器包含兩個部分，補償電流發(fā)生電路與指令電流運算電路，兩者相互作用，產生補償電流，最后得到實際電量。
4 電子電力裝置在電機中的運用
在水里發(fā)電機系統中，水力壓力和流量是所能發(fā)出電流量的兩個決定因素，因為機組的發(fā)電量會隨著這兩個因素的變化發(fā)生很大的變化；而在風力發(fā)電系統中，電量與風度的三次方呈正比，所以風力發(fā)電機所能發(fā)出的電量與風速密切相關。因此機組是變速運行的，如果想要獲得最大的有效功率，就需要調整轉子勵磁電流的頻率，使其與轉子轉速疊加后始終保持一個恒定輸出頻率。電子電力裝置在水力、風力發(fā)電中的運用特別廣泛，特別是在變速恒頻勵磁方面。同時，半導體晶閘管整流和并勵性能相互構成的勵磁系統，是一種高穩(wěn)定性、造價低廉以及技術結構簡易的優(yōu)良特點，應在電力系統中不斷推廣，以實現快速調節(jié)等現代化手段。
5 靜止無功補償裝置的應用
靜止無功補償裝置具有較強的穩(wěn)定性，電流的質量偏低一直是一個需要解決的問題，而靜止無功補償裝置有效地解決了這一困境，以往交流電網設備落后卻依然在交流電網中運用，要加大靜止無功補償裝置的應用，以提高輸電系統輸送功率和潮流控制能力。
無功功率補償系統的作用也是十分重要的，用電系統的和負載的功率因素過低是一個比較復雜的問題，無功功率補償系統很好的解決這一問題，可以提高功率因素，進而降低了電力系統的功率損耗，設備的容量也得到明顯的降低，靜止無功補償裝置也是多種多樣的，晶閘管投切電容器（TSC）、可控串聯補償裝置（TCSC）以及晶閘管控制電抗器（TCE），各個裝置有著各自不同的特點，各有所長。SVC可以運用在高壓直流電換流中，其作用是充當系統補償和負荷補償，其在電路中會對真?zhèn)€系統進行無功補償，同時也可以抑制大功率負荷的沖擊，避免電壓閃變和電壓波動的狀況。 TCR的基本單相結構由晶閘管和電抗器組成，其電路的基本構成也就兩個反并聯的晶閘管和一個電抗器串聯，晶閘管可以出發(fā)延遲，從而調節(jié)電抗器通過電流大小，最后達到基波無功率的效果，聯結三相交流調壓電路呈三角形，是TCR電路設計中的一種基本形式。
6 結語
電力電子技術在電力系統中有廣泛的運用，其可以優(yōu)化電力系統，實現電力網絡化，調節(jié)配電網潮流分配，保障可再生能源的大規(guī)模發(fā)電，提高電能質量，治理電網，是建設智能電網的基礎性措施，從而發(fā)揮電力電子技術對電力發(fā)展的促進作用，使其長足發(fā)展，為電網的不斷發(fā)展打下堅實的基礎。
參考文獻
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[2]韋林，廖慧昕，易干洪.電力電子技術在電力系統中的應用研究[J].數字技術與應用，2012（10）：97-98.
作者簡介
安哲（1981-），男，河北省沙河市人。大學本科學歷。現為邢臺職業(yè)技術學院實驗師。主要研究方向為電子電力。
第9篇：電力電子技術應用范文
論文摘要：電力電子技術正在不斷發(fā)展，新材料、新結構器件的陸續(xù)誕生，計算機技術的進步為現代控制技術的實際應用提供了有力的支持，在各行各業(yè)中的應用越來越廣泛。電力電子技術在電力系統中的應用研究與實際工程也取得了可喜成績。
1前言
電力電子技術是一個以功率半導體器件、電路技術、計算機技術、現代控制技術為支撐的技術平臺。經過50年的發(fā)展歷程，它在傳統產業(yè)設備發(fā)行、電能質量控制、新能源開發(fā)和民用產品等方面得到了越來越廣泛的應用。最成功地應用于電力系統的大功率電力電子技術是直流輸電（HVDC）。自20世紀80年代，柔流輸電（FACTS）概念被提出后，電力電子技術在電力系統中的應用研究得到了極大的關注，多種設備相繼出現。本文介紹了電力電子技術在發(fā)電環(huán)節(jié)中、輸電環(huán)節(jié)中、在配電環(huán)節(jié)中的應用和節(jié)能環(huán)節(jié)的運用。
2電力電子技術的應用
自20世紀80年代，柔流輸電（FACTS）概念被提出后，電力電子技術在電力系統中的應用研究得到了極大的關注，多種設備相繼出現。已有不少文獻介紹和總結了相關設備的基本原理和應用現狀。以下按照電力系統的發(fā)電、輸電和配電以及節(jié)電環(huán)節(jié)，列舉電力電子技術的應用研究和現狀。
2.1在發(fā)電環(huán)節(jié)中的應用
電力系統的發(fā)電環(huán)節(jié)涉及發(fā)電機組的多種設備，電力電子技術的應用以改善這些設備的運行特性為主要目的。
2.1.1大型發(fā)電機的靜止勵磁控制
靜止勵磁采用晶閘管整流自并勵方式，具有結構簡單、可靠性高及造價低等優(yōu)點，被世界各大電力系統廣泛采用。由于省去了勵磁機這個中間慣性環(huán)節(jié)，因而具有其特有的快速性調節(jié)，給先進的控制規(guī)律提供了充分發(fā)揮作用并產生良好控制效果的有利條件。
2.1.2水力、風力發(fā)電機的變速恒頻勵磁
水力發(fā)電的有效功率取決于水頭壓力和流量，當水頭的變化幅度較大時（尤其是抽水蓄能機組），機組的最佳轉速變隨之發(fā)生變化。風力發(fā)電的有效功率與風速的三次方成正比，風車捕捉最大風能的轉速隨風速而變化。為了獲得最大有效功率，可使機組變速運行，通過調整轉子勵磁電流的頻率，使其與轉子轉速疊加后保持定子頻率即輸出頻率恒定。此項應用的技術核心是變頻電源。
2.1.3發(fā)電廠風機水泵的變頻調速
發(fā)電廠的廠用電率平均為8%，風機水泵耗電量約占火電設備總耗電量的65%，且運行效率低。使用低壓或高壓變頻器，實施風機水泵的變頻調速，可以達到節(jié)能的目的。低壓變頻器技術已非常成熟，國內外有眾多的生產廠家，并不完整的系列產品，但具備高壓大容量變頻器設計和生產能力的企業(yè)不多，國內有不少院校和企業(yè)正抓緊聯合開發(fā)。
2.2在輸電環(huán)節(jié)中的應用
電力電子器件應用于高壓輸電系統被稱為“硅片引起的第”，大幅度改善了電力網的穩(wěn)定運行特性。
2.2.1直流輸電（HVDC）和輕型直流輸電（HVDCLight）技術
直流輸電具有輸電容量大、穩(wěn)定性好、控制調節(jié)靈活等優(yōu)點，對于遠距離輸電、海底電纜輸電及不同頻率系統的聯網，高壓直流輸電擁有獨特的優(yōu)勢。1970年世界上第一項晶閘管換流器，標志著電力電子技術正式應用于直流輸電。從此以后世界上新建的直流輸電工程均采用晶閘管換流閥。
2.2.2柔流輸電（FACTS）技術
FACTS技術的概念問世于20世紀80年代后期，是一項基于電力電子技術與現代控制技術對交流輸電系統的阻抗、電壓及相位實施靈活快速調節(jié)的輸電技術，可實現對交流輸電功率潮流的靈活控制，大幅度提高電力系統的穩(wěn)定水平。
20世紀90年代以來，國外在研究開發(fā)的基礎上開始將FACTS技術用于實際電力系統工程。其輸出無功的大小，設備結構簡單，控制方便，成本較低，所以較早得到應用。2.3在配電環(huán)節(jié)中的應用
配電系統迫切需要解決的問題是如何加強供電可靠性和提高電能質量。電能質量控制既要滿足對電壓、頻率、諧波和不對稱度的要求，還要抑制各種瞬態(tài)的波動和干擾。電力電子技術和現代控制技術在配電系統中的應用，即用戶電力（CustomPower）技術或稱DFACTS技術，是在FACTS各項成熟技術的基礎上發(fā)展起來的電能質量控制新技術。可以將DFACTS設備理解為FACTS設備的縮小版，其原理、結構均相同，功能也相似。由于潛在需求巨大，市場介入相對容易，開發(fā)投入和生產成本相對較低，隨著電力電子器件價格的不斷降低，可以預期DFACTS設備產品將進入快速發(fā)展期。
2.4在節(jié)能環(huán)節(jié)的運用
2.4.1變負荷電動機調速運行
電動機本身挖掘節(jié)電潛力只是節(jié)電的一個方面，通過變負荷電動機的調速技術節(jié)電又是另一個方面，只有將二者結合起來，電動機節(jié)電方較完善。目前，交流調速在冶金、礦山等部門及社會生活中得到了廣泛的應用。首先是風機、泵類等變負荷機械中采用調速控制代替擋風板或節(jié)流閥控制風流量和水流量具有顯著的效果。國外變負荷的風機、水泵大多采用了交流調速，我國正在推廣應用中。
變頻調速的優(yōu)點是調速范圍廣，精度高，效率高，能實現連續(xù)無級調速。在調速過程中轉差損耗小，定子、轉子的銅耗也不大，節(jié)電率一般可達30%左右。其缺點主要為：成本高，產生高次諧波污染電網。
2.4.2減少無功損耗，提高功率因數
在電氣設備中，變壓器和交流異步電動機等都屬于感性負載，這些設備在運行時不僅消耗有功功率，而且還消耗無功功率。因此，無功電源與有功電源一樣，是保證電能質量不可缺少的部分。在電力系統中應保持無功平衡，否則，將會使系統電壓降低，設備破壞，功率因數下降，嚴懲時會引起電壓崩潰，系統解裂，造成大面積停電事故。所以，當電力網或電氣設備無功容量不足時，應增裝無功補償設備，提高設備功率因數。
