浅谈电力电子技术在电力系统中应用

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1、浅谈电力电子技术在电力系统中应用【摘要】随着计算机技术进步，现代控制技术为人类的生产、生活提供了强大的技术支持，新的材料和结构器件又反过来促进了电力电子技术发展，并在社会中得到广泛的应用。在电力系统中，应用电力电子技术也取得了很大进展。【关键词】电子电子；发电机；电力系统前言电子电子技术是电子技术的主要内容之一，除了电子电子技术，还有信息电子技术。现代电子技术主要是用电子器件进行设计的，以电子学原理为基础，进而制造一些特定功能的电路，可以为解决实际问题提供科学的依据的一项高科技电子技术。该项技术主要应用在电力领域，是以功率半导

2、体器件、电路技术、现代控制等技术为支撑的技术平台新技术，主要是建立在电工原理学科、电子学等学科的理论基础上。1电力电子技术的发展电力电子技术智能化的飞速发展：主要是可以将电子信息和器具的功率处理合二为一，将微电子技术和电力电子技术能够进行一体化。很多人指出：工业设备领域和电网领域是电子学下一步的重要应用范畴，该技术可以将人类带到第二次电子革命的前沿。在大型电解电镀电源中，用高频开关电源与用传统的电源相比更具有优越性，传统的显得很笨重；而新技术的应用可以大幅度的降低其重量。此应用，还可以节省材料、降低成本，更为重要的是，使得电源

3、的利用效率得到极大的提高。各种较大功率的开关电源的核心技术为高频开关电源技术；各大功率开关电源主要包括通讯电源、电力操作电源等。2电力电子技术的应用自上个世纪末，提出柔性交流输电（FACTS）的概念后,电力电子技术在电力系统中的应用技术得到了全社会的极大关注，多种设备陆续呈现，其中较为成功的是在电力系统的大功率直流输电（HVDC）中得到广泛应用的电力电子技术。2.1在发电环节中的应用在电力系统中，包括发电环节在内的多种设备，是将来应用该技术的主要环节，主要是进行改善和应用这些设备。（1）大型发电机的静止励磁具有安全性高、结构简

4、单和成本廉价等优点，其控制静止励磁是采用的闸管整流并自励方式，此方式在各行业的大电力系统得到广泛采用。因为励磁机的中间惯性部分被去掉了，所以具备快速性调节性能，可以产生良好控制效果和充分发挥其性能。（2）风力和水力发电机的变速恒频励磁。用水力进行发电的有效功率基本是由水头压力和流量决定的。在水头变化较大时，机组最优的转速也会跟着发生变化。风力发电的有效功率主要是和风速的三次方有关系，是正比关系，风车捕捉最大风能的转速随风速而变化。要使机组变速运行，取得最大的有效功率，可以通过改变转子励磁电流的频率，使其与转子转速、输出的频率恒

5、定。该应用的核心技术主要是变频电源。2.2在节电方面的应用(1)变负荷电动机调速运行。电动机节电主要是表现在两个方面：一个是电动机本身挖掘节电潜力；另一个是通过变负荷电动机的调速技术。只有将二者结合起来，才使得电动机节电方面变得较完善。交流调速目前在矿山和冶金等行业的电力系统中应用较为广泛。(2)减少无功损耗，提高功率因数。在电气设备中，其器具包括变压器在内的主要设备都是属于感性负载。他们在运行时，不但消耗电气设备的有功功率，还消耗它的无功功率。无功电源和有功电源是一样的，是用来保证电能质量的重要环节。所以，当电气设备中的无用

6、功的容量比较小时，应该增装无功补偿设备，从而使得设备功率因数得到很大的提高。2.3在输电环节中的应用(1)通信用高频开关电源。通信业的进步和飞速发展,在很大程度上推动了通信电源的高速发展。在通信技术中，一次电源通常为整流器，而二次电源为直流一直流变换器。在通信设备中，电源电压不同，集成电路的种类也多；因此,在通信供电系统中，从中间母线电压，将变换成所需的各种各样的直流电压，这样才可以减小损耗，能较为方便的增加和安装设备。(2)直流-直流(DC/DC)变换器。DC/DC变换器是一个将固定的直流电压转换成可以变动的直流电压，在地铁

7、列车和无轨电车无级变速的控制上该技术已经成功的应用了，同时使上述控制获得加速平稳、快速响应的性能。将直流斩波器用来代替变阻器，可以节约电能达到30%左右，效果很好。直流斩波器不仅可以起到能够调节电压的作用(如开关电源)，而且还可以对电网侧谐波电流噪声进行有效地控制和抑制，使调节和控制效果取得了明显的进步。(3)直流输电技术。直流输电、轻型直流输电技术具有很多优点：有较大的输电容量，能灵活的进行调节和控制,并且稳定性能极好等。同时，电压直流输电所具有的的独特优势是：可以利用海底电缆输电；并能进行远距离输电；还可以将不同频率系统进

8、行联网。在上个世纪七十年代，电力电子技术正式应用在直流输电上，起源于世界上第一个晶闸管换流器的诞生。从那往后，在生产实践中所用到的直流输电工程基本上都是用的晶闸管换流阀。2.4在配电环节中的应用目前，能否进行可靠性供电，到底如何进行加强和提高电能质量，是现在配电系统中所需要迫