电力电子技术节能十篇

电力电子技术节能篇1

【关键词】电子技术；电力系统；节能；应用

电子系统已经在我国的电力系统中得到了应用，它为我国现代化的电力系统在发电、输电、等环节提供了强大的技术支持，大大的提高了我国电力系统各方面的效率，促进了我国电力系统的发展。但目前来说，电子技术仍旧是电力行业中一种新型的科学技术，对电子技术在电力系统节能方面应用的研究，不仅可以促进电力资源的节约，更有助于电子技术在电力行业的广泛应用，促进我国社会经济的发展。

1电子技术的定义

电子技术是根据电子学的原理，运用电子元器件设计和制造某种特定功能的电路以解决实际问题的科学。包括信息电子技术和电力电子技术两大分支。电子技术研究的是电子器件及其电子器件构成的电路的应用，其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代，三个时代的变化，促进了电子技术在各个领域的广泛应用。目前来说，电子技术的应用领域非常的广泛，包括、交通领域、工业领域、医学领域、广播电视领域、国防领域、报刊领域、电力领域等。随着社会和科学技术以及互联网的不断发展，电子技术的发展趋势也不断的变得数字化和绿色化和智能化、人性化，网络化，并且将来还会被广泛的运用到更多的领域。

2电子技术在电力系统节能方面应用的原因

随着我国社会经济的不断发展，我国的环境污染问题也变得越来越严重，工业产生的工业垃圾、污水、有害气体、以及发电等都是导致我国环境不断恶化的原因，而发电更是其中比较重要的一方面。节约电力资源，或者减少电在开发中的资源浪费，以及开发电力节能系统，都是在间接的减少对环境的污染。因此将电子技术运用到电力系统节能方面，不仅能够避免电力资源的浪费，更能促进我国环境的改善。

3电子技能技术的重要技术

（1）开关变频技术。开关变频技术是当之无愧的节能之王，开关变频技术是针对固定频率方面。很多电力系统发电的频率并不是最佳频率，因此长时间的运行会对电力系统带来很大的负担，而开关变频技术可以通过改变电力系统频率的方式来解决这个问题。（2）高频技术。当电力系统的频率改变以后，如果能在此基础上增加频率，就可以有效的利用电源来实现节能的目的。（3）软开关技术。软开关技术主要是解决硬开关技术在运用的过程中，电压和电流太快产生的开关噪声，它将会降低开关时产生的噪声，并有效的减少开关时的电能损耗，并在此基础上提升开关的频率。（4）有源功率因数校正技术。我们都知道，当功率增大的时候，输出的有功功率同样会随之加大。而无用功的功率却会降低，这种结果说明了电能的有效利用率在提升。所以，用电子技术加强功率因数，同样能在一定程度上提升电能的有效利用率。

4电子技术在节能环节的运用

4.1变负荷电动机调速运行

在对电力系统中电力资源的节约中，有两种重要且切实有效的方法：①对电动机自身的性能不断的进行改良；②加强对变动负荷电动机的转动速度，以此来达到节约电力资源的作用。当然，如果能在对电动机自身性能不断改良的同时，加强负荷电动机的转动速度，那么无论是电动机的节能，还是电力资源的节约都将会有新的突破和发展。电子技术在节能环节中的应用，一般会涉及到电动机本身，以及变负荷电动机的调速技术的应用这两方面，在实际应用中，只有将两者充分结合起来，才能保证电动机的节能达到最好的效果。这项技术在西方发达国家早就易经是成熟的技术，但在我国却仍旧处于发展期，这源于我国电力行业落后的科学技术，以及新技术在电力行业推广缓慢。对于在风机、泵类等一系列变负荷机械中运用电子技术，是通过淘汰掉传统的挡风设备和节流阀，而改为用调速控制来控制风的流量和水的流量，以及风和水的流速，通过这种尝试，在节约能源方便取得了明显的成效。①因为，这种方法可以调速的范围十分的广泛，而且精度和效率都很高。②因为通过这种方法，还实现了连续无级调速且在调速过程中转差损耗小的目标，定子、转子的铜耗也相对较小，一般可以节约30%左右的电能。阀门控制变频控制水泵流量见图1。通过在系统中加入电子感应设备，能够根据系统的需要准确的进行阀门的开关，当电子感应设备检测到水流量偏大的时候，大流量的阀门会自动开启；当电子感应设备检测到水流量偏小的时候，作用阀门会也会自动关闭，这样一来，在节省电能浪费的同时，也最大限度的提高了作业的效率。采用巨型晶体管等功率集成器件的交流高效调速装置，可使风机和泵类设备调速运行的耗电量比传统的节流方式要少30％左右。我国现有风机和水泵2000多万台，总耗电量占全国发电量的30％以上，其中70％靠调节挡板或阀门变流量运行。如有1/3改造为调速运行，即可节电150亿kWh。用栅极可关断晶闸管开发的直流高效调速方式的载波调波装置，以取代电阻器．用于城市电车，工矿电机车和电瓶车调速运行，可节电20％左右。例如沈阳市改造了500辆有轨电车，年节电400多万千瓦时。如将GTO载波技术推广到全国，则可节电10~30亿kWh。我国照明用电占全国总发电量的8．0％以上，如能改造2/3，则可节电130亿kWh。我国正在运行的12000台标准高频电炉，由于高频振荡器仍沿用电子管，因此，整机效率只有50％左右。若用静电感应晶体管代替电子管，则效率可达80％左右．微观节电30～40％，宏观节电量达10亿kWh左右。全国配电变压器若有70％配装无功补偿自控装置，则可节电100亿kWh。

4.2提高有效功率，减少耗损

我国目前的很多电力设备和电力系统中，电动机和变压器不仅消耗既定功率，还会消耗一定的无用功率，对功率的损耗很大，在一定程度上影响了电能的质量。因此，所储存下来的电源的质量，将会直接决定所运输出去的电能的质量。因此，在平时的电力生产过程中，应该尽量把两者的功率保证在相对稳定的状态下，否则就会造成电压崩塌的情况发生。而这，就需要电子技术来作为支持，通过增加一些必要的无功补给设备，来供应电动机和变压器对无用功率损耗的需求，减少对有用功率的损耗，以此来保证所储存下来的电量的质量。

4.3减少电力系统总事故的发生

因为我国电力系统各方面技术不够完善等因素，电力系统经常会发生一些漏电、断电等现象，造成电源的浪费。所以将电子技术运用到电力系统节能方面，可以通过电子设备及时的检测到各个电路事故的发生。（1）可以准确的做出判断是哪一段电路发生了漏电、断电，对断电的电路及时的做出补救措施，从而减少电能的浪费，和减少断电对社会生产带来的损害，保证电力系统的稳定运行。（2）电子技术还能给电力系统提供安全技术支持，因为漏电情况的发生可能会对人身安全造成损害，检测漏电的电子设备在检测到某一段有漏电情况发生后，可以通过安全保护设备对漏电的电路进行强制断电，以此来避免漏电造成的意外。

5结语

电力电子技术节能篇2

1电子电工技术简述

1.1电子电工技术的概念与特点

电子电工技术是一种新型电工技术，计算机技术的发展与普及是其产生的前提，传统电工技术是电子电工技术发展的基础。电子电工技术是电子技术与电工技术的有机结合，电子电工技术涵盖电子技术、电气工程、电子设备应用与维护、电力生产、电气制造等方面，是一项新型综合性技术。电子电工技术具有集成化、高频化、全控化、高效率化的特点。集成化是指电子电工技术的全控型器件集成于一个基片；系统器件高度集中化；高频化是指电子电工器件工作速度较高；全控化是指电子电工器件实现了全自动控制；高效率化是指电子电工器件能够有效提高电力系统的运行效率。

1.2电子电工技术的作用

电子电工技术有利于整合电力资源，提高电力资源的利用率，这也就达到优化电能的作用。电子电工技术可以促进机电一体化实现，电子电工技术的发展依赖于计算机技术，计算机系统较为稳定、安全、快捷，这对实现机电一体化具有较大的促进作用。电子电工技术能够确定系统工频的发展方向，当前电力系统变频化与高频化是电子电工系统研究的主要方向，将电子电工技术应用于电力系统，有利于确定系统工频的发展方向。

2电子电工技术发电环节中的应用

2.1静止励磁

静止励磁是一种非线性控制理论，静止励磁是指发电机无需自身带励磁机，励磁电源从厂用电供给，由可控硅直接整流控制，供给转子线圈，这时必须由碳刷换向才能通入转动的转子线圈。大型电厂的发电机组是静止励磁的主要应用领域，静止励磁与传统励磁机相比，优势显著。在发电机组中，主电路与调节电路是静止励磁的两个主要部分。在电力输送过程中，需要大量的设备，这些设备主要由电工电子器件构成，如放大器，滤波电路、整流电路等。静止励磁结构简单，稳定可靠，运行成本低，正在不断应用于各大电气系统的发电环节之中。

2.2变速恒频励磁

水力发电中，水头的压力与流量共同决定水力发电的有效功率，抽水蓄能机的工作效率与水头流量和压力变化紧密相关。风力中风速的快慢决定发电的效率，风速变化，风车所捕捉最大风能时的转速也变化。通过应用电子电工技术，转子励磁电流的恒变频率会适当调整整个发电系统，使发电系统中机组的自转速趋同于电流频率，恒定发电系统的输出频率，这就使得发电系统的整体运行效率得到提高，从而提升整个发电系统的经济效益。

2.3机泵变频调速

在系统进行高低压互相转化时，应用电子电工技术，用变频机代替风机水泵变频器可以大幅提高电压转化的效率，使整个电气系统的运行成本得到降低，也就提高了电力系统运行的经济效益，我国目前机泵变频调速技术还没有大面积推广应用，但是其前景十分广阔，相信随着国家的重视，机泵变频调速技术将会在国民经济建设中发挥重要作用。

2.4太阳能系统

太阳能是二十一世纪的核心清洁能源，电子电工技术对太阳能系统发电具有重要意义。大功率电流转换器是太阳能系统发电的核心，大功率电流转换器设计与构造的基础即电子电工技术。太阳能转化为电能需要借助于大规模的集成电流，如果将电子电工技术应用于太阳能发电系统中，可以保证太阳能稳定有效输出，使太阳能成为一种稳定易用的能源，提高太阳能的利用率。

3在输电环节的应用

输电环节是整个电力系统运行的关键，电子电工技术在输电环节的应用非常广泛，这有利于维护输电网路的安全与稳定。直流输电技术的应用、交流输电技术的应用、静止无功补偿器是其在输电环节应用的主要表现。在直流输电过程中，送电测与受电侧可以依托晶闸变流设备，有利于克服因距离长，输电量大产生的不必要损耗，提高长途输电的效率。在交流输电技术中，深入推广柔流输电技术，能够有效控制输电电压与相位。弹性补偿技术是柔流输电的核心，不仅能够有效控制输电过程中产生的不必要损耗，还能对电力系统的整体安全运行提供一定的保障。电子电工技术结合机械控制技术可以提高输电线路的稳定性，将电子器件安装于输电线路之中，可实现对输送电量的实时观测，根据具体需求调整输电量，这就有利于减少电量在输送环节的损耗，提高电能输出效率。换流阀与晶闸管是电子电工器件的代表，将其应用于高压直流电输电中，可以降低变压器的使用频率，使输电转换设备自身的移动能力增强，也就降低了发电企业的运作成本。目前晶闸管已经成为电气开关的主流，晶闸管可以说是电子电工技术在发电系统静止无功补偿器应用方面的代表。晶闸管可实现对电器快速准确的控制，提高电力系统的运作效率。

4在配电与节能环节的应用

4.1配电环节

提高供电的稳定性与电能质量是当前电力系统亟需要解决的问题。配电阶段是电力系统中极为重要的组成部分，主要承担着维护供电安全与稳定，有效控制电能质量的作用。控制电能质量需要对电压、谐波、频率进行调整，而且还需控制波动与干扰，在配电环节应用电子电工技术，可以妥善的解决这些问题。将电子电工技术应用于电力系统的配电阶段，可以提高供电的稳定性与电能质量，有效克服了传统工频配电变压技术的弊端，能够抵御可能产生的配电瞬间波动，极大的改善了电能质量，并且能够对谐波进行随时的监控，有利于配电水平的提升。

4.2节能环节

当前我国电力资源形势严峻，电力系统中应用电子电工技术可以调节峰谷、储存电能。电量输出并不是一成不变的，准备发电装机能力应以最大负荷为依据。电子电工技术可以直接将交流电转化为直流电，且可以并联方式储存与大的电容器之中，可根据电量使用大小，调整输电量，这就提高了电量的使用效率，目前电子电工技术快速发展，已经成功研发出电动机调速控制设备。将电动机进行改良，控制电动机的转速，用调速控制设备代替传统挡风设备可以将电动机的转速控制在合理范围内，这样就能够降低电动机能耗，而且不会降低电气系统的运行效率，这就实现了节能减排的目的。当前国外已经普遍用调速控制设备，电动机节能效果显著。

5结束语

电力电子技术节能篇3

关键词：电子电工；电力系统；应用

我国科学水平的提高对电子电工的技术发展与改进有很大帮助，在经济全球化趋势下，我国电力系统领域发展有利很大的进步与提升，把电子电工技术运用在电力系统里，其意义非常重大。

1 定义

电子电工技术主要是电路的基本概念、基本定律与分析方法；电路的暂态分析；单相正弦交流电路；三相电路；半导体基础知识；晶体管及基本放大器及应用；数字逻辑电路基础；逻辑代数与逻辑函数；组合逻辑电路以及时序逻辑电路等。

2 电子电工技术的论述

2.1 技术特点

电力系统中电子电工技术具有一种全面性，在电力系统中把电子技术与电工技术相结合起来，电子电工技术是在计算机技术作用的前提下实行的，电子电工技术的实行有效推动着电力系统有效的实施。电力系统能够较好的表现出电子电工技术的每个特征，在电力系统中主要关系到电子电工技术的有关内容，电子电工技术分为三个特点：第一是高效能，电子电工技术在电力系统中运用新进的变频技术，使机械上主要零件使用情况更加明确，电子电工的导通压越来越低，在导通过程中所损耗的电能也会减少，全部机械上主要零件开关都能随时的升降，在开关升降过程中损耗能量也会减少，使机械上主要零件运行更加稳定与高效；第二是集成化，电子电工技术中的集成化在电力系统中也是一个重要特征，电子电工技术使用的主要零件和以前大不相同，所有零件都不是一体的，是把所有机械上的主要零件组合在一起，最后集中在一个基片上，所以集成化程度较高；第三是高频化，因为在电力系统中，电子电工技术在电力系统中的集成化很高，相关零部件都是集中在一个点上，因此，电子电工技术在电力系统中的利用率能有效的提高，从而体现出电子电工技术在电力系统中高频化特点。

2.2 电力系统中电子电工技术的好处

电力系统中的电子电工技术能表现出较大的优势，第一点是电力系统中的电子电工技术能很好的运用，能够对电力系统中的电能利用率有效提高；第二是有效提高电力先进技术的发展，电子电工技术的发展源于先进的互联网技术，电力系统中的电子电工技术借助互联网技术的运作下，能够有效的实现电力系统中电子电工技术的先进化发展，从而有效实现电力系统中电子电工技术的监管；第三是自动控制机器进行加工操作，随着我国社会技术不断更新，各种电子技术产业也迅速发展起来，同时电力系统中的电子电工技术也在不断进步，为了有效提高电力系统中的电子电工技术的使用效率，需要对电力系统中的电子电工技术进行处理，这样才能有效提高电力系统中的电子电工技术的利用效率。

3 具体应用

3.1 发电环节中的电子电工应用

电子电工技术在电力系统中的许多环节都得到有效的应用，并且积极发挥其相关作用，把电子电工技术应用到发电过程中，能提高发电的效率，电力设备在发电系统中具有多样化，在电子电工技术的使用过程中，设备应用运行能够提高积极作用，在具体的应用中，不需要运用辅助条件就能对发电速度进行控制，对有效的、科学的控制规律起到积极、有效的作用[1]。

3.2 输电环节技术应用

输电环节在电力系统中起到有效的改进作用，同时也是电力系统中相对重要的环节，电子电工技术对电力系统的损耗也很大，在电能的节约能源方面也能表现出来，输电过程中的应用，有效通过直流输电技术对电子电工技术进行输电，在变流设备的应用下，能够完成长距离输电，也不会造成无功功率损耗的现象出现，在电子电工技术的应用下，对输电的安全性、稳定性得到有效的保证，另外，在对交流输电技术应用中，把有弹性补偿技术运用在输电环节，会对输电效率进行优化提升，因此，在输电的安全性与稳点性方面得到有效的保证[2]。

3.3 配电环节电子电工技术应用

电力系统的配电环节对电子电工技术能够科学的应用，并且具有较强保障性，电子电工技术在电力环节的应用，能解决传统变压器不足的现象，能够有效的提高电能的质量，从而促进了电力的科学性与安全性，用科学的方法有效运用电子电工技g，才能使电力系统持久运行[3]。

4 电子电工技术的应用

4.1 电力系统中静止励磁系统

在大型的电厂中经常会用到静止励磁系统，精致励磁系统能够提高电厂中发电机的运作速度与效率。

4.2 电力系统中变速恒频励磁系统

在运用水力发电时，影响发电效率的是压力以及水流量等因素，在发电厂运用风力发电时，有许多因素影响发电量的多少，例如：在发电时风速的大小就会对发电量有影响，在使用电力电工技术后，使电流与机组频率一样，从而有效的提升发电效率[4]。

4.3 电力系统中调速的过程

在高压电与低压电相互转换时，把传统的变频机换成新型的变频器，能有效促进效率实现最大化，还要控制电力系统中的成本，使其最大程度降低，但是对于现在的发展情况来说，变频调节环节还是处在不完善时期，需要加强研究、改进与完善的力度[5]。

5 结束语

现今电力系统越来越发达，在电力系统的改进中，电子电工技术促进着电力系统的发展，但是，中国电力系统还是有一些问题存在，相比其他国家还是比较落后，所以，要有效提高中国电力系统的发展和电子电力技术的创新，并要求理论与实际相结合，加强技术的研究与创新，还要对电子电工的操作人员进行定期培训，从而有效提高自身素质与技术能力，电力系统的工作人员需要对电力系统中的输电过程、发电过程以及配电过程进行安全检查并有效运行，这样能够促进我国电力系统的长久发展，从而促进我国电力行业能够快速健康的发展。

参考文献

[1] 朱丹红.电子电工技术在电力系统的应用与探究[J].河南科技，2015（22）：125.

[2] 沙燕.电子电工技术在电力系统的实践探析[J].消费电子，2014（2）：40-40，42.

电力电子技术节能篇4

电力电子技术的历史比较短，但其发挥的作用惊人，本文认为电力电子技术发展包括技术发展、器件发展、第三代电力电子器件产生三个阶段，详细来说主要为:

1．1电力电子技术的产生

电力电子技术最早产生于20世纪50年代，以晶闸管问世为标准。电力电子技术是现代电力系统的传动技术，其利用晶闸管发展为可控硅整流装置，也意味着电力系统传动技术发展到新的阶段。以可控硅整流装置为标志，电能转换进入电力电子器件构成的变流器时代。因此可以总结出，可控硅整流装置是电力电子技术产生的重要标志。

1．2电力电子器件的发展

电力系统在电力电子技术产生后获得了迅速发展，第一代的电力电子器件以电力二极管和晶闸管为代表。晶闸管和电力二极管具有体积小、耗能低的特征，取代了传统的汞弧整流器，大大推动了电力电子技术的发展。电力二极管在改善电路性能方面有着明显的作用，能够有效电路损耗和提高电源使用率。电力二极管经过几十年的发展，种类各异，功能齐全，第二代电子电力器件同时还具有自动关断的能力。与第一代电子电力器件相比，第二代电子电力器件在开关速度方面有着明显的提升，能够用于开关频率较高的电路中。

1．3第三代电力电子器件的产生

20世纪90年代是电力电子技术快速发展的时期，其结构和体积都得到了进一步改良，具有体积小、结构紧凑的特点，同时还出现了多种电力器件结合的电子模块形式，为电力器件的广泛使用奠定了基础。第三代电力电子器件在集成模块基础上，将多种电力器件相结合，组合为集成电路。以功率集成电路出现为标志，电力电子技术向高频化、标准模块化、智能化方向发展。通过以上分析可以总结出，电力电子技术大约经历了三个发展阶段，目前电力电子技术正向以高频技术处理问题为主的现代电力电子技术方向发展。随着可持续发展战略的提出，电力电子技术必然会在实现高频技术的基础上，向节能、环保方面改进，促进电力系统在更为科学合理的道路上发展。

2电力电子技术在电力系统中应用分析

通过以上分析可以看出，电力电子技术是电工技术中的新技术，是电技术与弱电技术的结合，推动着国民经济的发展，影响着输电系统的变革。本文主要从发电、输电、配电、节能等方面分析电力电子技术的应用。

2．1电力电子技术在发电系统中的应用

电力电子技术在发电环节中能够改善发电机等设备的运行，进而调节运行系统功率，比如大型发电机中的静止励磁控制就运用了晶闸管，从而简化静止励磁的结构，提高其可靠性，并且价格更为低廉。在水力、风力发电机方面，电力电子技术能够依靠变频电源调整励磁电流频率，进而调整水力、风力发电功率，确保其控制在稳定的范围内，降低风速不同所引起的频差。风机水泵耗电量比较大，效率也比较低，电力电子技术运用于风机水泵中能够较好解决运行效率问题，但是目前生产高压大容量变频器的企业有限。太阳能发电控制系统运用电力电子技术表现在使用最大功率跟踪功能的逆变器，能够有效跟踪功率变换，及时调整频率，降低能耗，保持节能的作用。

2．2电力电子技术在输电系统中的应用

电力电子技术运用于输电系统中表现为柔流输电技术，能够将电力电子技术与现代控制技术相融合，对参数、相位角、功率等进行持续调节的控制技术，能够大幅度降低输电过程中产生的能量，能够大幅度提升输电的稳定性。高压直流输电技术是目前电能输送最引人关注的部分，这一技术能够解决诸多问题，特别是长距离输送电能降低能量耗损，稳定性强，没有电抗压降，整体压降小，所以整体来看，这一线路投资少，具有很强的稳定性。根据物理原理，直流输电线路两端接入大功率晶闸管、有源逆变器等，组成复合结构变换器，并由多个晶闸管串联组成，从而实现电力电子技术在输电系统中的应用。

2．3电力电子技术在配电过程中的应用

电力电子技术运用于配电过程主要表现为满足配电频率、电压、谐波上相应的条件，从而保证配电系统能够送出高质量的电力。另外，由于配电过程中需要阻止电能的不稳定被动和影响现象，这样就要求电力电子技术给予支持。电力电子技术是配电环节的质量控制部分，以用户电力技术和FACTS技术为实现形式，前者能够解决配电系统即将发生的问题，比如配电系统过程中的稳定性和安全性，保障配电输电过程中的电能质量等。后者在配电线路中通过增设电力电子装置，从而加强电流、电压和功率的可控性，满足电力传输的要求。FACTS技术也是配电系统对电能的输送能力和有效控制力，是电力电子技术在配电系统中的新型研发技术，并且随着电子技术的不断发展，FACTS技术正处于和用户电力技术同步并合用的趋势，比如定制电力(DFACTS)技术就是其中非常有代表性的技术。

2．4电力电子技术在电力系统节能方面的应用

电力电子技术在电力系统节能方面的运用主要表现在变负荷电动机调速运行和提高电能使用率两个方面。首先从变负荷电动机调速运行角度来分析，由于电厂生产和配送电过程中会产生大量电能浪费，比如上文提到的发电能源处于变化过程中，发电机组配合度比较低，无功功率的浪费现象层出不穷，这样就需要及时调整和控制变负荷电动机的运转速度，实现电能较高效率的生产和配用。目前西方发达国家已经熟练掌握该项技术，但是我国还处于探索阶段，因此需要加强科研投入，在意识和行动上对变负荷电动机的应用及时足够的重视。另外一方面，变负荷电动机也存在一定的缺陷，比如其成本比较高，运行过程中对电网产生的影响比较大，只适合在大型电厂中使用，导致其很难普及，因此需要从提高电能使用率角度给予补充，达到电力节能的目标。其次从提高电能使用率角度来分析，我国电力系统现用的电力设备在配送电过程中会产生大量的电能，其成本比较高，对电能质量影响也比较大，因此需要利用电力电子技术来增设可控设备，对配送电过程中的电能进行实时调控，确保电能高质量和高稳定性。

作者:骆小明 单位:广州广电计量检测股份有限公司

参考文献:

［1］万鑫．电力电子技术在电力系统中的应用及发展［J］．电子世界，2012(03):69～71．

电力电子技术节能篇5

电力电子技术是一个以功率半导体器件、电路技术、计算机技术、现代控制技术为支撑的技术平台。经过50年的发展历程，它在传统产业设备发行、电能质量控制、新能源开发和民用产品等方面得到了越来越广泛的应用。最成功地应用于电力系统的大功率电力电子技术是直流输电(HVDC)。自20世纪80年代，柔流输电(FACTS)概念被提出后，电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注，多种设备相继出现。本文介绍了电力电子技术在发电环节中、输电环节中、在配电环节中的应用和节能环节的运用。

二、电力电子的研究方向

就目前情况而言，我国电力电子的研究范围与研究内容主要包括：（1）电力电子元器件及功率集成电路；（2）电力电子变换器技术的研究主要包括新的或电力能源的节约和新能源电力电子，军事和空间应用等作为特殊的电力电子转换器技术的智能电力电子变换器技术，控制电力电子系统和计算机仿真建模；（3）电力电子技术的应用，其研究内容包括超高功率转换器，在能源效率，可再生能源发电，钢铁，冶金，电力，电力牵引，船舶推进应用，电力电子系统的信息化和网络；电力电子系统的故障分析和可靠性；复杂的电力电子系统的稳定性和适应性；（4）电力电子系统集成，其研究内容包括标准化电力电子模块；单芯片和多芯片系统设计，集成电力电子系统的稳定性和可靠性。

三、我国电力电子发展中存在的问题

当前的主要问题是：中国的电力电子产品和设备目前生产的大部分是也主要是晶闸管，虽然它可以创造一些高科技电子产品和电气设备，但他们都使用电力电子外国生产设备和多组分组装集成的制造方法，尤其是先进的全控型电力电子器件全部依赖进口，而许多关系到国民经济和国家安全，在一些关键领域的核心技术，软件，硬件和关键设备，我国的外资控制和封锁。特别是在关系国民经济和国家安全，更多先进水平的核心技术差距的关键领域，这种情况正在迅速变化的挑战和我们的道德律令。

在过去，虽然我国国民经济的各个部门，先后引进了国外先进技术，已开始注意到国内突出的问题，从表面上看，虽然对引进技术的绝大多数可以在几年后达到国产化率70％的要求，但只要仔细分析，不难发现，并最终拒绝外国公司转让技术和关键部件，都涉及到高科技的电力电子技术和动力传动产品在核心技术。

目前国外和问题的主要区别是：电力电子器件的全面控制，不能制造国内制造的高功率转换器，低技术，设备可靠性差，电力电子数字控制技术水平仍处于初级阶段；应用程序的控制技术和系统控制软件的水平较低；缺乏经验的重大项目等。高性能高功率转换器设备几乎全部从国外进口。

四、电子电力技术的研究与应用

（一）在发电环节中的应用

发电机组的多种设备在电力系统的发电环节都会被涉及到，如何改善这些设备的运行特性就需要电力电子技术参与应用。

1.大型发电机的静止励磁控制。静止励磁结构简单、可靠性高以及造价相对较低 ，采用晶闸管整流自并励方式，在世界的各大电力系统被广泛采用。省去励磁机这个中间惯性环节，使其拥有了特有的快速性调节。这样使得控制规律的方法和更加先进，效果更加良好。

2.水力、风力发电机的变速恒频励磁。水头压力和流量决定了水力发电的有效功率，抽水蓄能机组最佳转速变会随着水头的变化幅度而变化。风速的三次方与风力发电的有效功率成正比，随风速的变化，风车捕捉最大风能的转速也发生变化。所以机组变速运行，即调整转子励磁电流的频率，使其与转子转速叠加后保持定子频率即输出频率恒定，从而获得最大有效功率。变频电源是此项应用的技术核心。

3.发电厂风机水泵的变频调速。发电厂的厂用电率平均8%，风机水泵耗电量约是火电设备总耗电量的65%，不仅耗量大且运行效率低，为了节能，在低压或高压变频器使用时可以使风机水泵变频调速，从而减少电量的消耗。目前来讲，低压变频器技术以达到一定 的水平，国内外的生产厂家也比较多，只是系列产品还不够完整。但是高压大容量变频器设计和生产的企业还是比较少，需要院校和企业抓紧联合开发，以满足生产需求。

（二）在输电环节中的应用

被称为“硅片引起的第二次革命”就是电力电子器件应用于高压输电系统，这样使得电力网的稳定运行特性大幅度的改善。

1.直流输电（HVDC）和轻型直流输电（HVDC Light）技术。直流输电相对远距离输电、海底电缆输电及不同频率系统的联网，高压直流输电优势独特，因为其不仅输电容量大、稳定性好等优点而且控制调节非常灵活，从。1970年世界上第一项晶闸管换流器之后，世界上新建的直流输电工程均采用晶闸管换流阀，这也是电力电子技术正式应用于直流输电的里程碑。

2.柔流输电（FACTS）技术。20世纪80年代后期，FACTS技术的概念问世，这是项基于电力电子技术与现代控制技术对交流输电系统的阻抗、电压及相位实施灵活快速调节的输电技术，可以灵活控制交流输电功率潮流，使得电力系统的稳定水平大大的提高。20世纪90年代后，国外在研究开发的基础上开始将FACTS技术用于实际电力系统工程。其设备结构简单，控制方便，成本较低，所以应用较早。

（三）在配电环节中的应用

配电系统迫切需要解决的问题是如何加强供电可靠性和提高电能质量。电能质量控制既要满足对电压、频率、谐波和不对称度的要求，还要抑制各种瞬态的波动和干扰。电力电子技术和现代控制技术在配电系统中的应用，即用户电力(custom Power)技术或称DFACTS技术，是在FACTS各项成熟技术的基础上发展起来的电能质量控制新技术。可以将DFACTS设备理解为FACTS设备的缩小版，其原理、结构均相同，功能也相似。由于潜在需求巨大，市场介入相对容易，开发投入和生产成本相对较低，随着电力电子器件价格的不断降低，可以预期DFACTS设备产品将进入快速发展期。

参考文献：

[1]郑锦彪.浅谈电力电子技术在电力系统中的应用与研究[J].黑龙江科技信息，2007(5).

[2]张建诚、陈志业、梁志瑞.现代电力电子技术在电力系统中的应用[J].电力情报，1999(3).

电力电子技术节能篇6

关键词：　电力电子；电源技术；发展

现代电力电子技术经过不断的发展以后，已经实现了多种功能，如节能、自动化和智能化、机电一体化等，电力电子正在朝更高端的技术、绿色化的性能方向发展。电源技术则是充分利用用电力电子半导体器件，综合自动控制、计算机（微处理器）技术和电磁技术的多学科边缘交又技术。电源技术是电力电子技术内容的具体延伸，在电源中起到了关键作用，为电源的质量、效率和可靠性提供了良好的保障。

1　电力电子技术的发展

电力电子技术起始于上个世纪50年代末，80年代末则逐步向现代电力电子技术发展。电力电子的发展是从低频技术处理到高频技术处理问题的逐步转变，实现了从传统电力电子学到现代电力电子学的过渡。无论是最初的硅整流器件，还是如今的大功率半导体复合器件，都充分表明了现代电力电子技术正在以蓬勃向上的姿态发展。

1.1　整流器时代

20世纪60年代至70年代，电解、牵引、直流传动是整流器时代衍生的领域。大功率硅整流器把工频电流转为直流电，这三大领域就是通过直流电进行消费的。大功率硅整流管和晶闸管在当时非常流行，备受重视，电力电子技术已经开始受到人们的关注。

1.2　逆变器时代

由于能源危机，整流器时代逐渐不再适合20世纪70年代的发展现状，此时变频调速技术开始进入人们的视线，人们利用此技术来进一步缓解当年的能源危机。80年代以后，变频调速装置开始普及，各种电力电子器件成为当时非常普遍的器件，如大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管等。此时的电力电子技术还并没有达到先进的状态，可以实现整流和逆变。

1.3　变频器时代

80年代以后，大规模和超大规模集成电路技术闪亮登场，这些技术与高压大电流技术经过有效的融合后，就诞生了各种全控型功率器件，从功率M0SFET到绝缘门极双极晶体管的相继问世，颠覆了传统电力电子技术的领域，为现代电力电子技术的发展奠定了良好的基础，实现并推动了高频化的发展。

2　现代电力电子的应用领域

2.1　计算机高效率绿色电源

计算机技术的发展促进了电源技术的发展，也促使这个时代转变为信息化时代。计算机完成电源换代以后，对于开关电源又有了新的要求。绿色电脑和绿色开关是针对保护环境而提出的，绿色电源与绿色电脑搭配，成为一种高效节能、对环境无污染的绿色产品。绿色电源可以有效减少电能损耗，提高工作效率。

2.2　通信用高频开关电源

目前，高频小型化的开关电源技术正在不断的发展，高频开关电源广泛地应用在通讯领域中，其代替了相控式稳压电源，通过开关的控制和高频化工作，体现了高频小型化开关电源的优势。由于通讯设备的电源电压不同，通常采取高频高密度的隔离电源模块经母线电压转化成直流电压，这种方式操作方便、灵活，还可以减少能源的损耗。

2.3　直流-直流（DC/DC）变换器

直流-直流（DC/DC）变换器主要应用于无轨电车、地铁列车、电动车的无级变速和控制，其工作原理就是将直流电压从固定变为可以变换的电压，起到节省电能的作用。直流斩波器具备调压和抑制噪声的作用，而且同样能起到节省电能的效果。

2.4　不间断电源（UPS）

不间断电源（UPS）是计算机和通信系统中的一种重要的电源，这种可靠性极强、性能极高的电源普遍采用了脉宽调制技术和功率M0SFET、IGBT等现代电力电子器件，大大减少了电源的噪声，并提高了其可靠性和安全性。不间断电源的容量最大可以达到600kVA，并通过微处理器软硬件技术的管理，实现UPS智能化管理和维护。UPS也正在朝小型和超小型发展，功能更加强大。

2.5　变频器电源

这种电源主要应用于交流电机的变频调速，并具备超强的节能效果。变频器电源已经受到国际的关注，如日本将变频调速技术应用到空调中，这种空调不仅舒适，而且还充分节能。

2.6　高频逆变式整流焊机电源

这种电源有着非常广阔的应用前景，焊机电源通常处于极其恶劣的环境中开展工作，因此对于高频逆变式整流焊机电源的工作是否能够可靠也是人们最为关心的问题。利用微处理器来处理信息，这样就可以提前知晓系统工作状态，根据状态及时调整，提高了高频逆变式整流焊机电源的可靠性和安全性。

除此之外，还有大功率开关型高压直流电源、电力有源滤波器、分布式开关电源供电系统等相关电源，这些电源不断推动着现代电力电子技术的发展，在不同的领域中具备广泛的应用前景。

3　高频开关电源的发展趋势

高频开关电源与传统电源相比，更加精致，还可以提高电源的利用率。

3.1　高频化

高频可以用于减少电气设备的体积和重量，调快频率进行工作对于用电设备而言均可以利用这一原理进行自身的改造，从而达到节省材料和节省电能的目的。对电镀、电解、电加工等各种直流电源也可以改造成类似这样的电源，会受到良好的效果。

3.2　模块化

模块化分为功率器件和电源单元的模块化。一些智能化的功率模块应运而生，节省了许多制作材料。模块化可以进一步提高系统的可靠性，利用多个模块并联工作，可以有效分担电流，提高器件容量。这样即使模块发生故障，也不会影响整个系统的正常运行，保持了系统的可靠性。

3.3　数字化

随着现代电力电子技术的不断发展，数字化成为这个时代的标志之一。在计算机的处理过程中，数字信号处理技术主要可以增强抗干扰性、避免信号失真等功效。

3.4　绿色化

绿色化主要体现在节电和节能上。环境污染日益严重，尤其是各大发电站对环境的影响危害极大，绿色化电源系统可以减少发电对环境造成的影响。而一些节电设备却很容易污染电网，使电网不能正常运行。

4　结束语

综上所述，现代电力电子技术是开关电源技术发展的基础，而现代电源技术更需要与时俱进，按照技术的发展和社会的需要不断更新换代，并应用到更多的领域当中。

随着开关电源技术的不断更新，这一技术已经充分体现了高效率和高性能，其高频化、模块化、数字化、绿色化等特征，是对现代电力电子技术最好的证明。在国内通信行业中，开关电源技术吸引了大批人士的目光，并对其进行深入开发和研究，开关电源技术存在着巨大的市场潜力和需求，因此只有不断的发展和研究，才能摸索出更多、更先进的技术。

参考文献：

[1]张新文、张杰飞，论现代电子技术在汽车智能管理系统中的应用研究[J].才智，2010年，03期.

[2]柳超、白志中、李广志，军用车载通信电源关键技术及发展趋势[J].四川兵工学报，2010年，02期.

电力电子技术节能篇7

关键词：直流输电；电力电子；发电机

一、前言

电力电子技术是一个以功率半导体器件、电路技术、计算机技术、现代控制技术为支撑的技术平台。经过50年的发展历程，它在传统产业设备发行、电能质量控制、新能源开发和民用产品等方面得到了越来越广泛的应用。最成功地应用于电力系统的大功率电力电子技术是直流输电(HVDC)。自20世纪80年代，柔流输电(FACTS)概念被提出后，电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注，多种设备相继出现。本文介绍了电力电子技术在发电环节中、输电环节中、在配电环节中的应用和节能环节的运用。

二、电力电子技术的应用

自20世纪80年代，柔流输电(FACTS)概念被提出后，电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注，多种设备相继出现。已有不少文献介绍和总结了相关设备的基本原理和应用现状。以下按照电力系统的发电、输电和配电以及节电环节，列举电力电子技术的应用研究和现状。

(一)在发电环节中的应用

电力系统的发电环节涉及发电机组的多种设备，电力电子技术的应用以改善这些设备的运行特性为主要目的。

1大型发电机的静止励磁控制

静止励磁采用晶闸管整流自并励方式，具有结构简单、可靠性高及造价低等优点，被世界各大电力系统广泛采用。由于省去了励磁机这个中间惯性环节，因而具有其特有的快速性调节，给先进的控制规律提供了充分发挥作用并产生良好控制效果的有利条件。

2水力、风力发电机的变速恒频励磁

水力发电的有效功率取决于水头压力和流量，当水头的变化幅度较大时(尤其是抽水蓄能机组)，机组的最佳转速便随之发生变化。风力发电的有效功率与风速的三次方成正比，风车捕捉最大风能的转速随风速而变化。为了获得最大有效功率，可使机组变速运行，通过调整转子励磁电流的频率，使其与转子转速叠加后保持定子频率即输出频率恒定。此项应用的技术核心是变频电源。

3发电厂风机水泵的变频调速

发电厂的厂用电率平均为8％，风机水泵耗电量约占火电设备总耗电量的65％，且运行效率低。使用低压或高压变频器，实施风机水泵的变频调速，可以达到节能的目的。低压变频器技术已非常成熟，国内外有众多的生产厂家，并不完整的系列产品，但具备高压大容量变频器设计和生产能力的企业不多，国内有不少院校和企业正抓紧联合开发。

(二)在输电环节中的应用

电力电子器件应用于高压输电系统被称为“硅片引起的第二次革命”，大幅度改善了电力网的稳定运行特性。

1直流输电(HVDC)和轻型直流输电(HVDCLight)技术

直流输电具有输电容量大、稳定性好、控制调节灵活等优点，对于远距离输电、海底电缆输电及不同频率系统的联网，高压直流输电拥有独特的优势。1970年世界上第一项晶闸管换流器，标志着电力电子技术正式应用于直流输电。从此以后世界上新建的直流输电工程均采用晶闸管换流阀。

2柔流输电(FACTS)技术

FACTS技术的概念问世干20世纪80年代后期，是一项基于电力电子技术与现代控制技术对交流输电系统的阻抗、电压及相位实施灵活快速调节的输电技术，可实现对交流输电功率潮流的灵活控制，大幅度提高电力系统的稳定水平。

20世纪90年代以来，国外在研究开发的基础上开始将FACTS技术用于实际电力系统工程。其输出无功的大小，设备结构简单，控制方便，成本较低，所以较早得到应用。

(三)在配电环节中的应用

配电系统迫切需要解决的问题是如何加强供电可靠性和提高电能质量。电能质量控制既要满足对电压、频率、谐波和不对称度的要求，还要抑制各种瞬态的波动和干扰。电力电子技术和现代控制技术在配电系统中的应用，即用户电力(customPower)技术或称DFACTS技术，是在FACTS各项成熟技术的基础上发展起来的电能质量控制新技术。可以将DFACTS设备理解为FACTS设备的缩小版，其原理、结构均相同，功能也相似。由于潜在需求巨大，市场介入相对容易，开发投入和生产成本相对较低，随着电力电子器件价格的不断降低，可以预期DFACTS设备产品将进入快速发展期。

(四)在节能环节的运用

1变负荷电动机调速运行

电动机本身挖掘节电潜力只是节电的一个方面，通过变负荷电动机的调速技术节电又是另一个方面，只有将二者结合起来，电动机节电方较完善。目前，交流调速在冶金、矿山等部门及社会生活中得到了广泛的应用。首先是风机、泵类等变负荷机械中采用调速控制代替挡风板或节流阀控制风流量和水流量具有显著的效果。国外变负荷的风机、水泵大多采用了交流调速，我国正在推广应用中。:

变频调速的优点是调速范围广，精度高，效率高，能实现连续无级调速。在调速过程中转差损耗小，定子、转子的铜耗也不大，节电率一般可达30％左右。其缺点主要为：成本高，产生高次谐波污染电网。

2减少无功损耗，提高功率因数

在电气设备中，变压器和交流异步电动机等都属于感性负载，这些设备在运行时不仅消耗有功功率，而且还消耗无功功率。因此，无功电源与有功电源一样，是保证电能质量不可缺少的部分。在电力系统中应保持无功平衡，否则，将会使系统电压降低，设备破坏，功率因数下降，严惩时会引起电压崩溃，系统解裂，造成大面积停电事故。所以，当电力网或电气设备无功容量不足时，应增装无功补偿设备，提高设备功率因数。

电力电子技术节能篇8

关键词 电力电子技术；电力系统；应用

中图分类号tm1 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2011）38-0147-02中国

以功率半导体器件、电路技术、计算机技术和现代控制技术为支撑依据的电力电子技术经过半个世纪的发展，目前在新能源开发、电能质量控制和民用产品等多个行业应用越来越广泛。直流输电是最成功地应用于电力系统的大功率电力电子技术。20世纪80年代之后，提出了柔性交流输电（facts）概念，于是电力电子技术在电力系统中的应用研究引起的很大的关注，许多介绍和总结相关设备的基本原理和应用现状层出不穷，相继又出现了多种设备。笔者按照电力系统的发电、输电和配电以及节电环节，列举电力电子技术的应用研究和现状。

1 在发电环节中的应用

发电机组的多种设备在电力系统的发电环节都会被涉及到，如何改善这些设备的运行特性就需要电力电子技术参与应用。

1.1 大型发电机的静止励磁控制

静止励磁结构简单、可靠性高以及造价相对较低 ，采用晶闸管整流自并励方式，在世界的各大电力系统被广泛采用。省去励磁机这个中间惯性环节，使其拥有了特有的快速性调节。这样使得控制规律的方法和更加先进，效果更加良好。

1.2 水力、风力发电机的变速恒频励磁

水头压力和流量决定了水力发电的有效功率，抽水蓄能机组最佳转速变会随着水头的变化幅度而变化。风速的三次方与风力发电的有效功率成正比，随风速的变化，风车捕捉最大风能的转速也发生变化。所以机组变速运行，即调整转子励磁电流的频率，使其与转子转速叠加后保持定子频率即输出频率恒定，从而获得最大有效功率。变频电源是此项应用的技术核心。

1.3 发电厂风机水泵的变频调速

发电厂的厂用电率平均8%，风机水泵耗电量约是火电设备总耗电量的65%，不仅耗量大且运行效率低，为了节能，在低压或高压变频器使用时可以使风机水泵变频调速，从而减少电量的消耗。目前来讲，低压变频器技术以达到一定 的水平，国内外的生产厂家也比较多，只是系列产品还不够完整。但是高压大容量变频器设计和生产的企业还是比较少，需要院校和企业抓紧联合开发，以满足生产需求。

2 在输电环节中的应用

被称为“硅片引起的第二次革命”就是电力电子器件应用于高压输电系统，这样使得电力网的稳定运行特性大幅度的改善。

2.1 直流输电（hvdc）和轻型直流输电（hvdc light）技术

流输电相对远距离输电、海底电缆输电及不同频率系统的联网，高压直流输电优势独特，因为其不仅输电容量大、稳定性好等优点而且控制调节非常灵活，从。1970年世界上第一项晶闸管换流器之后，世界上新建的直流输电工程均采用晶闸管换流阀，这也是电力电子技术正式应用于直流输电的里程碑。

2.2 柔性交流输电（facts）技术

20世纪80年代后期，facts技术的概念问世，这是项基于电力电子技术与现代控制技术对交流输电系统的阻抗、电压及相位实施灵活快速调节的输电技术，可以灵活控制交流输电功率潮流，使得电力系统的稳定水平大大的提高。

20世纪90年代后，国外在研究开发的基础上开始将facts技术用于实际电力系统工程。其设备结构简单，控制方便，成本较低，所以应用较早。

2.3 在配电环节中的应用

如何加强供电可靠性和提高电能质量是配电系统迫切需要解决的问题，电能质量控制既要抑制各种瞬态的波动和干扰，还要满足对电压、频率、谐波和不对称度的要求，在facts各项成熟技术的基础上发展起来的电能质量控制新技术就是用户电力（custom power）技术或称dfacts技术，它是电力电子技术和现代控制技术在配电系统中的应用。其实facts设备的缩小版就是dfacts设备，因为其原理、结构、功能是相似。由于市场较大的需求，所以使用会日益的广泛，再加上电力电子器件价格日益降低，可以预计dfacts设备产品将迅速进入快速发展期。转贴于中国 http://

3 在节能环节的运用

3.1 变负荷电动机调速运行

要想在节能环节有所成就，就必须从电动机本身和变负荷电动机的调速技术的应用两方面入手，只有二者结合起来，电动机的节能才能达到良好的效果。

目前，变负荷的风机、水泵采用交流调速在国外居多，在我国还需要进一步推广应用。风机、泵类等变负荷机械中采用调速控制代替挡风板或节流阀控制风流量和水流量收到良好的效果，其调速范围广，精度高，效率高，可以实现连续无级调速且在调速过程中转差损耗小，定子、转子的铜耗也不大，可以达到30% 的节电率，缺点就是成本较高，产生高次谐波污染电网，即使这样，并不影响其在在冶金、矿山等部门及社会生活中应用推广。阀门控制和变频控制水泵流量如图1、图2所示。中国

3.2 减少无功损耗，提高功率因数

在电气设备中，属于感性负载的变压器和交流异步电动机，在运行的过程中是有功功率和无功功率均消耗的设备，作为保证电能质量不可缺少的部分无功电源与有功电源是一样的，所以在电力系统中应保持无功平衡，不然就会系统电压降低、功率因数下降、设备遭到破坏 ，严重时还会造成大面积的停电事故，为防止这样的事情发生，当电力网或电气设备无功容量不足时，增装无功补偿设备，提高设备功率因数势在必行。

4 结论

总之，电力系统是电力电子技术应用的一个重要领域，只有不断的加大已有研究成果的技术应用和运行投入，不断改善经济可行性，才能大幅度提高电力系统的稳定水平，产生巨大效益。

中国

参考文献

[1]郑锦彪.浅谈电力电子技术在电力系统中的应用与研究[j].黑龙江科技信息，2007(5).

[2]张建诚，陈志业，梁志瑞.现代电力电子技术在电力系统中的应用[j].电力情报，1999(3).

电力电子技术节能篇9

    电力电子技术是一个以功率半导体器件、电路技术、计算机技术、现代控制技术为支撑的技术平台。经过50年的发展历程,它在传统产业设备发行、电能质量控制、新能源开发和民用产品等方面得到了越来越广泛的应用。最成功地应用于电力系统的大功率电力电子技术是直流输电(HVDC)。自20世纪80年代,柔性交流输电(FACTS)概念被提出后,电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注,多种设备相继出现。本文介绍了电力电子技术在发电环节中、输电环节中、在配电环节中的应用和节能环节的运用。

    二、电力电子技术的应用

    自20世纪80年代,柔性交流输电(FACTS)概念被提出后,电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注,多种设备相继出现。已有不少文献介绍和总结了相关设备的基本原理和应用现状。以下按照电力系统的发电、输电和配电以及节电环节,列举电力电子技术的应用研究和现状。

    (一)在发电环节中的应用

    电力系统的发电环节涉及发电机组的多种设备,电力电子技术的应用以改善这些设备的运行特性为主要目的。

    1 大型发电机的静止励磁控制

    静止励磁采用晶闸管整流自并励方式,具有结构简单、可靠性高及造价低等优点,被世界各大电力系统广泛采用。由于省去了励磁机这个中间惯性环节,因而具有其特有的快速性调节,给先进的控制规律提供了充分发挥作用并产生良好控制效果的有利条件。

    2 水力、风力发电机的变速恒频励磁

    水力发电的有效功率取决于水头压力和流量,当水头的变化幅度较大时(尤其是抽水蓄能机组),机组的最佳转速便随之发生变化。风力发电的有效功率与风速的三次方成正比,风车捕捉最大风能的转速随风速而变化。为了获得最大有效功率,可使机组变速运行,通过调整转子励磁电流的频率,使其与转子转速叠加后保持定子频率即输出频率恒定。此项应用的技术核心是变频电源。

    3 发电厂风机水泵的变频调速

    发电厂的厂用电率平均为8%,风机水泵耗电量约占火电设备总耗电量的65%,且运行效率低。使用低压或高压变频器,实施风机水泵的变频调速,可以达到节能的目的。低压变频器技术已非常成熟,国内外有众多的生产厂家,并不完整的系列产品,但具备高压大容量变频器设计和生产能力的企业不多,国内有不少院校和企业正抓紧联合开发。

    (二)在输电环节中的应用

    电力电子器件应用于高压输电系统被称为“硅片引起的第二次革命”,大幅度改善了电力网的稳定运行特性。

    1 直流输电(HVDC)和轻型直流输电(HVDC Light)技术

    直流输电具有输电容量大、稳定性好、控制调节灵活等优点,对于远距离输电、海底电缆输电及不同频率系统的联网,高压直流输电拥有独特的优势。1970年世界上第一项晶闸管换流器,标志着电力电子技术正式应用于直流输电。从此以后世界上新建的直流输电工程均采用晶闸管换流阀。

电力电子技术节能篇10

现在是科技发展的高峰期，科技的发展促进了人们对新材料的旺盛需求，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。电子电子技术是电子技术的主要内容之一，除了电力电子技术，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，主要是建立在电工原理学科、电子学等学科的理论基础上。

2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处理功能的整合，将电力电子技术的发展与电力系统的发展走向一体化。很多人指出：新型的微电子技术将是人类学科发展的主战场，将会带领人类走向新的智能时代。

3主要的应用

在电力系统中，包括发电环节在内的多种设备，是将来应用该的主要载体，使用该技术可以优化设备的工作状态。（1）使用先进的静止励磁技术的发电设备具有安全性高、结构简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）水力发电主要依靠的是水流的流量和流速，使用电力电子设备，使得发电机的运转速度随着水流的变换而不断的变换，提高发电效率。而风力发电是依靠的风的风速，还与发电机的发电效率有关，运用电力电子设备可以提高风机转子的风能捕捉效率，提高风力发电的效率。风力和水力发电都是一种变速的恒频励磁发电。通过电力电子设备的调节使得设备的最优转速达到最优的发电状态，获得最优的有效功率，改变转子的转速获得不同的电流频率，获得恒定频率的电流。

4电力系统中的应用

4.1在节电方面的应用

4.1.1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：一个是不断的发掘设备的节电余地；二是使用最新的变负荷电动机的变速调节技术来实现。这两方面的单一实现都不能达到最优的节电措施，只有将它们有机的结合起来，使得设备在节电的同时有实现节能的变速的多重节电目标，获得较好的经济指标。现在在矿产开采和加工等行业的电力系统中应用较为广泛。

4.1.2减少输送过程中的损耗和使用大功率输电

电力设备消耗的功率有有用功率和无用功率的消耗，无功功率是确保电力的质量的重要环节，所以我们在使用的设备的无用功率较低时应该使用必要的无用功率补充设备，确保电力质量，还可以实现设备的功率因素的提高。

4.2在输电环节中的应用

4.2.1通信高频电源开关

现在科学的迅速发展要求信息的传播速度快而且还要稳定可靠，所以极大的促进通信行业的电源产业的发展。通信之中使用的电源开关主要是一次和二次电源开关，前者主要设备是整流器，后者为电流变换器。不同设备使用的电压不同，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，根据设备的工作电压进行变换乘所需要的电压，这样可以使设备的工作效率提高，减少中间环节带来的损耗等问题。

4.2.2电流变换器

它可以将恒定的电流转变乘所需要的可变直流电，在地铁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。使用新型的电力电子设备更换原有的效率低的变阻器，可以大幅度的降低能耗约三成以上，而且设备的工作效率很高，电压调节平稳，降低了电流变换时引起的巨大噪声和波动等，不利因素都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。

4.2.3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。

5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切解决的问题，要抑制各种瞬态的波动和干扰才可以使电能质量得到控制，同时还要满足频率和谐波以及电压的不对称度的要求。现代控制技术和电子电力技术发展的主要领域是用户电力配送。而且DFACTS的设备和原理及功能与FACTS比较相似，根据市场的需求，其使用范围会逐渐广泛，再加上电力电子器件价格越来越廉价，可以预计DFACTS设备产品将快速进入一个高速发展的阶段。

6结论

通过以上介绍可以知道，电力系统是电力电子技术主要应用的一个方向。在已有研究成果的基础上，使得该技术应用和运行投入逐渐加大。只有在不断改善该技术应用经济性的情况下，才有可能在电力系统中大规模推广这项技术，将会极大的推动我国电力事业的科学还管理，减少不稳定事件的发生。

作者:王再利 单位:西安财经学院后勤集团动力中心

参考文献

[1]陈建业等.电力电子技术在配电网中的应用[J].国际电力,2001(01):28-32.