大功率電力電子技術(shù)的應用

　　大功率電力電子技術(shù)的應用

　　【摘要】大功率電力電子技術(shù)是電力系統中應用非常廣泛的一種技術(shù)，對于促進(jìn)經(jīng)濟的發(fā)展具有重要作用。

　　本文介紹了電力電子技術(shù)與各學(xué)科的關(guān)系，并且介紹了大功率電力電子技術(shù)在實(shí)際中的應用。

　　【關(guān)鍵詞】電力電子技術(shù);電力系統;大功率;應用

　　電力電子技術(shù)就是指應用在電力領(lǐng)域的電子技術(shù)，是也新科技的基礎之一，用途非常廣泛。

　　它利用電力電子期間對電能進(jìn)行控制和變換，在電力領(lǐng)域具有重要作用。

　　現在電力電子技術(shù)有一個(gè)共同的特點(diǎn)就是功率很大，與普通的電子技術(shù)相比，有著(zhù)更多的優(yōu)勢和更強大的功能，對于我國電力事業(yè)具有重要作用。

　　一、電力電子技術(shù)與各學(xué)科的關(guān)系

　　1、與電子學(xué)的關(guān)系

　　由于電力電子技術(shù)其實(shí)是電子技術(shù)在電力領(lǐng)域的應用，電力電子元件的制造理論和制造工藝與普通的電子元件大致相同。

　　電力電子期間使用的集成電路制造工藝，與微電子制造技術(shù)基本相同。

　　2、與電氣工程的關(guān)系

　　由于電力電子工程在電力機牽引、靜止無(wú)功補償、高壓直流輸電、電加熱、電鍍等領(lǐng)域廣泛應用，很多時(shí)候電力電子技術(shù)也被歸納到電氣工程學(xué)科中。

　　3、與控制理論的關(guān)系

　　電力電子技術(shù)的裝置和系統都是通過(guò)控制理論滿(mǎn)足的電力電子技術(shù)可看成“弱電控制強電”的技術(shù)，是“弱電和強電的接口”，控制理論是實(shí)現該接口的強有力紐帶。

　　電力電子技術(shù)和控制理論是密不可分的。

　　二、大功率電力電子技術(shù)的應用

　　1、在電力系統中的應用

　　電力電子技術(shù)在電力系統中的應用最典型的是同步發(fā)電機勵磁系統。

　　這種系統具有很好的反應速度并且控制功率很小，很容易的就能設計出高頂值電壓，在電壓調節系統中具有很廣安的應用。

　　電力電子技術(shù)在電力系統中的另一種重要應用是變頻調速。

　　隨著(zhù)社會(huì )的發(fā)展，節能已經(jīng)成為一種主流的發(fā)展趨勢。

　　電氣節能主要是通過(guò)電能質(zhì)量控制、變頻調速和有源濾波實(shí)現的。

　　大功率電力電子技術(shù)在電氣節能上的應用主要是變頻調速。

　　電機變頻調速是目前工業(yè)節能中的重要方式之一。

　　隨著(zhù)科技的發(fā)展，變頻器的技術(shù)越來(lái)越成熟，普及程度在越來(lái)越廣，這也導致了企業(yè)使用變頻器的投資成本也會(huì )變得很低，而且電機變頻具有很好的節能效果，不僅與當今的社會(huì )發(fā)展趨勢相符合，還能為企業(yè)節約成本，帶來(lái)良好的經(jīng)濟效益。

　　這些優(yōu)勢使得變頻器在電氣行業(yè)具有十分廣泛的應用，而且擁有廣闊的發(fā)展空間。

　　另外國家對于使用變頻節能裝置還能爭取到國家有關(guān)政策的支持。

　　2、在新能源發(fā)電方面的應用

　　隨著(zhù)社會(huì )的發(fā)展，能源問(wèn)題已經(jīng)變得越來(lái)越突出。

　　而人們生活生產(chǎn)中消耗的能源卻越來(lái)越多，能源問(wèn)題已經(jīng)形成一種危機。

　　而且，在過(guò)去的發(fā)展中，由于過(guò)度的追求經(jīng)濟發(fā)展卻忽略了關(guān)注環(huán)境問(wèn)題，對環(huán)境造成的危害很大。

　　為了應對這些問(wèn)題，出現了很多新能源的發(fā)電方法，比如太陽(yáng)能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電等等，這些工程一出現就收到了人們的廣泛關(guān)注。

　　電力電子技術(shù)在新能源發(fā)電上的應用特點(diǎn)主要有：新能源在供給過(guò)程中能源供給隨機性較大，比如風(fēng)能、太陽(yáng)能等都會(huì )隨著(zhù)天氣的變化而變化，并對電網(wǎng)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。

　　3、電力牽引應用

　　所謂電力牽引，實(shí)際上就是使用電能為軌道運輸提供動(dòng)力。

　　它以電力系統作為電源，經(jīng)過(guò)變電所的電力電子器降壓、變頻成可以為動(dòng)車(chē)、機車(chē)提供動(dòng)力的交流電源。

　　這種應用在生活十分常見(jiàn)，不過(guò)也存在一些問(wèn)題：由于需要單獨設置供電系統，成本較高：機車(chē)運行時(shí)會(huì )產(chǎn)生一種干擾電信信號的波，對電力系統和通信質(zhì)量產(chǎn)生影響。

　　在實(shí)際應用中，應當進(jìn)行有效的防護和采取措施，在盡量降低不利影響的前提下，使之為人們服務(wù)。

　　4、智能電網(wǎng)的應用

　　智能電網(wǎng)對電網(wǎng)進(jìn)行智能化改造。

　　這種技術(shù)是以高速雙向通信網(wǎng)絡(luò )為基礎，并且將先進(jìn)的控制技術(shù)、測量技術(shù)與傳感技術(shù)結合起來(lái)，通過(guò)先進(jìn)的管理體系，實(shí)現電網(wǎng)運行的高效性、安全性、經(jīng)濟性與可靠運輸性。

　　往深的講，就是將電網(wǎng)的規模變得比以前更大，運行更加安全高效。

　　不過(guò)目前電網(wǎng)的智能化程度并不是很高，但其已經(jīng)表現出來(lái)的優(yōu)勢已經(jīng)被人們廣泛青睞。

　　不過(guò)智能電網(wǎng)最核心的技術(shù)還是大功率電力電子技術(shù)，其發(fā)展離不開(kāi)電力電子技術(shù)的進(jìn)步。

　　例如，智能電網(wǎng)的核心技術(shù)是智能電表，電力系統可以根據智能電表了解所有用戶(hù)的用電情況并且提供具有針對性的個(gè)性化服務(wù)。

　　而智能電表就是一種電力電子器。

　　5、定質(zhì)電力技術(shù)

　　定質(zhì)電力技術(shù)是應用現代電力電子技術(shù)和控制技術(shù)，為實(shí)現電能質(zhì)量控制、為用戶(hù)提供其特定要求的電力供應技術(shù)。

　　隨著(zhù)社會(huì )的發(fā)展，人們對于電力系統的供電質(zhì)量和供電可靠性的要求越來(lái)越高。

　　而且在企業(yè)生產(chǎn)中，變頻調速驅動(dòng)器、機器人、自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)、精密的加工工具、可編程控制器、計算機信息系統的應用越來(lái)越廣，由于這些設備對于電路的變化感應十分敏感，電力系統很小的波動(dòng)就可能造成很大的損失，所以對于供電質(zhì)量的要求很高。

　　為了保證供電質(zhì)量，很多企業(yè)用戶(hù)采用各種措施，比如安裝不間斷電源(UPS)，但是這些措施并不能取得良好的經(jīng)濟效果，所以最根本的解決辦法還是在電力部門(mén)。

　　只要電力部門(mén)能夠控制好供電的質(zhì)量，問(wèn)題就迎刃而解，由此，定質(zhì)電子技術(shù)應運而生。

　　定質(zhì)電子技術(shù)就是將現代的控制技術(shù)與電力電子技術(shù)結合起來(lái)，為提高配電網(wǎng)無(wú)功調節的質(zhì)量，已開(kāi)發(fā)出用于配電網(wǎng)的靜止無(wú)功發(fā)生器。

　　它由儲能電路、可關(guān)斷的晶閘管(GTO)或絕緣門(mén)極雙極性三極管(IGBT)變換電路和變壓器組成。

　　它的功能是快速調節電壓，發(fā)生和吸收電網(wǎng)的無(wú)功功率，同時(shí)可以抑制電壓閃變。

　　這是“定質(zhì)電力”的關(guān)鍵設備之一。

　　此外，靜止無(wú)功發(fā)生器和固態(tài)開(kāi)關(guān)配合，可在電網(wǎng)發(fā)生故障的暫態(tài)過(guò)程中保持電壓恒定。

　　另一關(guān)鍵設備是動(dòng)態(tài)電恢復器(DVR)，它由直流儲能電路、變換器和級次串聯(lián)在供電線(xiàn)路中的變壓器構成。

　　變換器根據檢測到的線(xiàn)路電壓波形情況，產(chǎn)生補償電壓，使合成的電壓動(dòng)態(tài)保持恒定。

　　無(wú)論是短時(shí)的電壓低落或過(guò)電壓，通過(guò)DVR均可以使負載上的電壓保持動(dòng)態(tài)恒定。

　　三、結束語(yǔ)

　　大功率電力電子技術(shù)的出現，使得電力系統發(fā)生的重大變革。

　　隨著(zhù)科技的發(fā)展，電力電子技術(shù)在電力系統中的應用肯定會(huì )越來(lái)越普遍，為人們的生產(chǎn)生活帶來(lái)方便。

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