电力电子技术在电力系统中的应用

摘要：电力电子技术是一门新兴的电子技术，主要应用于电力系统领域。随着我国科学技术水平的不断提升，电力电子技术得到长足的进步和发展，广泛应用于我国电力系统领域，发挥着越来越重要的作用。本文旨在阐述电力电子技术的基本内容和发展现状，并分析和探讨电力电子技术在电力系统中的具体应用和实践。

关键词：电子技术；电力系统；应用和实践

电力电子技术逐渐成为我国高新技术产业的重要组成部分，广泛应用于我国电力系统领域，与人们的日常生活息息相关，在提升国民生活水平中发挥着重要的作用。电力电子技术是一门新兴的应用于电力系统的电子技术，是新能源发电、输电、供电过程中的关键性技术。随着我国科学技术水平的不断提升，电力电子技术得到了长足的发展和进步。

1电力电子技术的基本内容和发展现状概述

电子技术是指按照电子学的基本原理，设计相应的电子元器件，制造具有某种特定功能的电路、装置和系统解决实际问题的技术，主要包括信息电子技术和电力电子技术两个分支。电力电子技术是一门应用于电力系统领域的新兴电子技术，主要是指使用电子元器件（GTO，IGBT和晶闸管等）和具有特定功能的电路、装置对电能进行变换和控制的技术。电力电子技术可以变换和控制电力功率的范围，在不同功率级别实现精确控制。随着电力学原理、电子学原理和控制系统原理的快速发展，电力电子技术作为一种新兴的电子技术出现在高新技术领域，逐渐实现了工业规模的电力电能变换。电力电子技术主要包括电力电子器件的设计、电力电子电路的设计、电力电子装置的制造和电力电子控制系统的制造等。电力电子器件主要以半导体为基本材料，以半导体器件工艺为基本工艺；电力电子电路主要是指在电力学原理的基础上，结合电子器件和电能变换的特点设计的电力电路；电力电子装置是指根据电能变换的特点，将基本电力电子器件和电力电子电路进行特定的组合，构成具有特定功能的装置；将适当的电力电子装置和负载、外部设备等进行特定的组合并构成相应的电力电子控制系统。目前，电力电子技术在电力系统中的应用非常广泛，应用于电力系统的各个环节中，主要包括发电环节、输电环节、配电环节和节能环节等四个环节。

2电力电子技术的的应用效益

电力电子技术是一门新兴的电子技术，应用于电力系统领域为我国的经济发展和科技进步做出了一定的贡献，电力电子技术应用于电力系统主要有以下三个方面的经济效益。其一，将电力电子技术应用于电力系统可以优化电能使用。电力电子技术可以实现对电能的变换和控制，从而使电能的使用更加智能化、合理化，减少不必要的电能浪费，具有经济环保的特点；其二，促进电力系统变频技术的发展。将电力电子技术应用于电力系统中，通过具有特定功能的电力电子装置可以自动实现对电力设备的变频控制，提高电力设备的工作效率，减少不必要的电能浪费；其三，可以促进电力系统智能化和电力系统新兴产业的发展。将电力电子技术应用于电力系统中，在一定程度上可以实现信息处理和功率处理的合一，可以促进微电子技术和电力电子技术的一体化。随着电力电子技术的快速发展，电力电子技术将更广泛地应用于电力设备中，电力电子技术可能会引领第二次电子革命，为科技进步和经济发展做出巨大的贡献。

3电力电子技术在电力系统中的具体应用

3.1在电力系统发电环节的应用

将电力电子技术应用于电力系统发电环节，可以改善发电设备运行的稳定性，提高发电设备的工作效率，同时可以提升电能的利用率，减少不必要的浪费。其一，静止励磁是指发电设备无需自身带励磁机，主要通过晶闸管整流和自并的方式进行控制，结构简单、可靠性高，广泛应用于发电设备中；其二，将电力电子技术应用于发电环节，可以实现对发电设备的变频调节和控制，一方面应用于水力、风力发电设备的变速恒频励磁。可以根据水力、风力的变化改变发电机组的转速，获得最大的有效输出功率；另一方面，应用于发电厂风机水泵中，可以实现变频调速，提升运行效率。

3.2在电力系统输电环节的应用

将电力电子技术应用于电力系统输电环节，显著提升了电力系统输电网的运行稳定性，将电力电子技术应用于高压输电系统被誉为“硅片引起的第二次革命”。其一，随着电力电子技术的发展，轻型直流输电技术应用了脉宽调制技术和可关断电力电子器件组成的环流器，应用于远距离输电过程中发挥了一定的优势；其二，随着电力电子技术的发展，柔性交流输电技术得到了很大的发展，采用不同接入方式和环流方式组成具有特定功能的柔性交流输电技术，可以实现对交流输电功率的有效控制，提高电力系统输电网的运行稳定性。

3.3在电力系统配电环节的应用

将电力电子技术应用于电力系统配电环节，可以提高电力系统供电的稳定性和可靠性，提升供电电能的质量。加强供电系统的运行稳定性和安全性，以及提升供电系统的电能质量，是供电环节首要解决的主要问题。供电系统的电能质量会受到电压、频率、不对称度、强烈的波动和干扰的影响，因此电能质量控制难度相对较大。随着电子技术的发展，电力技术逐渐趋于成熟，成为一种新型的电能质量控制技术，提升了电能质量控制的有效性。

3.4在电力系统节能环节的应用

将电力电子技术应用于电力系统节能环节，可以在保持电力系统稳定、安全运行的前提下降低功耗，达到电力设备节能环保的基本要求。其一，将变频控制技术应用于大型电力设备中，可以保证设备正常运行的前提下，减少不必要的功率损耗，延长电力设备的使用寿命；其二，无功补偿器有利于保持无功平衡，提升电力设备的稳定性和安全性；其三，将交流调速技术应用于水泵和变负荷的风机中可以实现高效、高精度的速度调节，具有节能环保的特点。

电力电子技术作为一种新兴的电子技术，广泛应用于电力系统领域，显著提高了电能的利用率，为电力系统设备的精确控制提供了技术支持，为我国电力系统的发展发挥了很重要的积极作用。随着科学技术的不断进步，我们应该不断将最新的研究成果应用于电力电子技术领域，促进电力电子技术的发展和进步，为我国电力系统的发展注入源源不断的活力。

作者:葛海亮 陈雨晴 单位:南京钛能电气有限公司

参考文献

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