电力电子技术现代应用论文

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1、信息工程学院课程结业论文课程名：电力电子技术专业：电子信息科学与技术班级：学号：学生姓名：指导教师：2014年5月20日6现代电力电子技术的应用电力电子技术是一门新兴的应用于电力领域的电子技术，就是使用电力电子器件（如晶闸管，GTO，IGBT等）对电能进行变换和控制的技术。电力电子技术所变换的“电力”功率可大到数百MW甚至GW，也可以小到数W甚至1W以下，和以信息处理为主的信息电子技术不同电力电子技术主要用于电力变换。随着电力电子、计算机技术的迅速发展，交流调速取代直流调速已成为发展趋势。变频调速以其

2、优异的调速和启、制动性能被国内外公认为是最有发展前途的调速方式。变频技术是交流调速的核心技术，电力电子和计算机技术又是变频技术的核心，而电力电子器件是电力电子技术的基础。电力电子技术是近几年迅速发展的一种高新技术，广泛应用于机电一体化、电机传动、航空航天等领域，现已成为各国竞相发展的一种高新技术。1.电力电子技术的发展现代电力电子技术的发展方向，是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学，向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件，其发展先后经

3、历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代，并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件，表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。电力电子技术作为一门高技术学科，由于其在节能、减小环境污染、改善工作条件等方面有着重要的作用，现在已广泛的应用于传统工业(例如：电力、机械、交通、化工、冶金、轻纺等)和高新技术产业(例如：航天、现代化通信等)。2.现代电力电子技术的应用领域2.1 电力电子

4、技术在电力系统中的应用   用电领域中的电力电子技术 （1）电动机的优化运行全世界的用电量中约有60％左右是通过电动机来消耗的。采用计算机—电力电子技术结合的智能变频控制技术， 使电动机经常处于高效状态，可以节约大量电能，具有巨大的效益。 （2）高能量密度的电源应用电化学电源广泛应用在作为国民经济的铜、铝、锌、镍等有色金属以及氯碱等电解产业中；体积小、重量轻、效率高的各种开关电源应用也是十分广泛；新世纪中，随着电力电子技术的发展，变频电源应用也日益广泛；另外还有不间断电源(UPS)、稳压稳流电源、高精

5、度洁净电源等特种电源，采用电力电子技术后，各方面指标均大大改善。  发电领域中的电力电子技术 （1）发电机的直流励磁常规发电机中励磁的建立已经由传统的直流磁励机转变为由中频交流励磁机加电力电子整流的方法，并已取得良好的经济效益，可靠性较高。 6（2）水轮发电机的变频励磁发电频率取决于发电机的转速。采用了电力电子技术后，将水轮发电机直流励磁转变为低频交流变频励磁。当水流量减少时，提高励磁频率，可以把发电频率补偿到额定， 延长水轮发电机的发电周期，解决了水力发电中发电机工作时间受季节性水流量影响而导致的频

6、率无法调节、浪费较多水能的问题。这对大型水力发电设施来说，可带来巨大的经济效益。 （3）环保型能源发电利用太阳能、风能、潮汐能、地热能等新能源发电，是解决一次能源危机（煤、石油、天然气等石化类能源日趋匮乏）的重要途径，它们是可再生的绿色能源。但是这些能源转换的电能，其电压、频率难免波动，无法并网应用。只有通过电力电子变换装臵， 才能使这些波动的电能以恒压恒频方式输出，实现这些新能源的实用化。 储能领域中的电力电子技术 （1）蓄电池与电容器组储能把夜间电网提供的多余交流电整流成直流电，储存在建筑物地下室

7、内的“蓄电池—电容器组”；白天，再把这些储存的电能逆变成交流电供给整个建筑物内的用电，已经成为某些地方的时尚。 （2）抽水储能发电白天，水库泄水发电；晚间，利用多余的电网电能使发电机转变成电动机运行，驱动水泵把下游水库的水抽进上游水库，增加上游水库蓄水，使白天可以更多地发电。这种电能量变换过程效率较低。 （3）超导线圈的磁场储能在超导体线圈中，数十万安培的直流电流在其中流动是不会损耗的，这种储能器体积小，转换效率高。但当前还没有妥善解决如何实现交流电能同该低电压超大电流的直流电能的互相转换的问题。 输

8、电领域中的电力电子技术 （1）动态无功功率补偿（SVC）技术电厂生产的电能，一部分可有效地做功，对应功率称为有功功率；另一部分称为无功功率。无功的存在使发电机功率因数降低， 谐波污染电网，增加发电机和其它电气设备发热，无功的波动使电网电压波动。因此，必须对无功功率进行补偿。采用电力电子技术的动态无功功率补偿装臵起着重要作用。 （2）高压直流输电（HVDCT）技术在远距离输电、跨海输电、非同期（非同步）的电力系统实现联网等方面，高压直流输电优于高压交流输电