電力電子論文
電力電子論文
電力電子技術產業作為當代高新技術尤其是信息技術產業與傳統產業的接口，在國民經濟中扮演著越來越重要的角色。下文是學習啦小編為大家整理的關于電力電子論文的范文，歡迎大家閱讀參考!
電力電子論文篇1
淺析電力系統電力電子技術應用
摘 要：在現代社會科技學技術不斷發展的形勢下，電力電子技術在電力系統中的應用也更加廣泛和深入。諸多新的電子材料、設備以及技術的運用，有效地推動了我國電力事業的發展。本文就對于電力電子技術在電力系統中應用的相關問題進行了分析和探討。
關鍵詞：電力電子技術;電力系統;應用
0 引言
作為一個具有較強專業性、綜合性和系統性的技術平臺，電力電子技術其涵蓋了多個領域的專業技術內容。經過長時間的發展和變化，其被廣泛地應用于各個行業當中，極大幅度地推動了我國電力能源領域的發展。隨著科學技術的不斷發展進步，電力系統中的電力電子技術的應用范圍和深度也得到了進一步的增加。電力電子技術的應用，提高了電力系統的整體工作效率和工作性能。電力電子技術應用于電力系統的整個發電、配電、輸電已基本檢點的環節當中，是現代電力系統發展建設中的重點內容。電力電子技術應用于電力系統中，可以有效地提高變電控制的整體效果。
我國電網建設工作一直在有條不紊的開展，不斷擴大的電網規模對于變電運行管理提出了更高的要求。通過電力電子技術的應用，可以實現高效、高質量、高精度、高性能的控制和管理，有效地降低了管理成本和工作難度，提高了系統運行的安全性和穩定性。在電力系統運行的過程中，電力電子技術的應用可以有效地實現對電力系統運行的實時監控和管理，有效地提高了電力系統運行中的容錯效果，減少了后期管理維護的難度和成本，讓電力系統的運行更加可靠。電力電子技術的應用通過結合先進的信息化管理技術，讓電力系統運行中的相關數據信息可以得到更加全面的收集和處理，通過計算機對相關數據進行分析處理，為管理決策的制定和計劃的編制提供科學的依據。
1 電力電子技術在電力系統中的應用
1.1 發電環節的應用
電力系統的發電環節是一個較為復雜的綜合性系統，其中存在多個發電組和相關設備，設備的結構相對復雜，并且整體技術含量相對較高。相關技術人員必須要具有專業的技術水平，才能完成相關設備的設計、運行、管理與維護工作。在電力系統的發電環節，應用電力電子技術，可以有效地提高整個發電系統的設備工作效率。勵磁控制是現階段廣為運用的發電機控制方式，其通過利用品閘管整流電路的方式來實現設備的連接，整個控制系統的結構相對簡單，具有較高的可靠性，并且造價成本也處于一個可接受的狀態之下，性能可以有效地滿足相關技術需求。
而靜止勵磁的控制方式，則通過對勵磁機進行改造，去除慣性環節，從而達到提高穩定性和運行效果的目的。科學的整改方案，可以更好地結合電力系統的運行規律來實現控制，讓電氣工作效率得到更好的保障。變速勵磁控制的方式，主要通過變頻設備，對于發電中機組運行速度進行相應的調節和控制，提高電力功效，讓機組的變化速率處于一個自動控制的狀態下，結合勵磁設備的控制，讓整個功率的輸出更加穩定、高效，并最大限度地降低系統的功耗，其被廣泛應用于風力發電和水力發電的過程中。
在發電廠發電設備中，其發電設備的用電量是客觀存在的，并且在整個設備的耗電量中占據著一個較高的比例。為了實現對這類能源消耗問題的有效控制，變頻器的出現和應用已經被廣泛的認可和利用。變頻器通過控制，可以對發電機機組的工作頻率進行自動調節，從而實現對能源消耗的節約。在電力電子技術不斷發展的形勢下，各類變頻技術逐漸得到了更加深入的發展，并為提高發電系統的工作效率，減少能耗提供了巨大的幫助。
1.2 輸電環節的應用
在現代科學技術不斷發展的趨勢下，電力電子技術的發展與應用，使得越來越多的電子器件得到了生產和運用，為電力系統的發展創造了更多的平臺和支持。在輸電系統中，電力電子器件的運用，有效地對于電網穩定性進行了保障，提高了電網運行的可靠性，讓電網運行發展更加安全、可靠。在當前電力系統的輸電環節中，直流與輕型直流輸電是較為常見的兩種方式。這種輸電方式可以有效地提高輸電的容量，并且可以靈活地進行調節與控制，輸電過程較為穩定，并且實現了對長距離電力傳輸帶支持和供應。針對不同的電力輸送需求，可以采取不同的輸電方式，讓直流輸電技術的優勢得到最大限度的發揮。隨著技術的進步，柔性交流輸電技術也逐漸受到了關注和應用。柔性交流輸電技術融合了微電子、微處理、電力電子技術、控制技術以及通信技術等多方面的技術，實現了對交流輸電的靈活控制，讓交流電網的穩定性得到了很好的保障，并有效地降低了輸電成本。柔性交流輸電技術通過為電網提供無功功率和感應，從而達到提高輸電效率和質量的目的。
1.3 配電環節的應用
在配電環節中，有效地控制是確保電能質量的關鍵。電能質量的控制需要在配電過程中對于頻率、諧波、電壓等要求得有效的滿足，并且對干擾和瞬態波動問題的干擾進行避免。現階段，電力電子技術應用的過程中，基于DFACTS的電能質量調節裝置的應用，可以有效地對電能質量進行保證。隨著柔性交流輸電系統的發展和成熟，配電質量的控制方式得到了豐富和進一步的發展。DFACTS技術可以被視為縮小版的FACTS設備技術，二者工作原理、性能、結構、功能都存在一定的相似性。隨著電力電子器件不斷發展，市場上電氣設備出現求過于供的現象，DFACTS設備市場前景廣闊，市場需求量。DFACTS設備市場介入相對容易。而且該設備的成本投入比較少，技術開發比較簡單。隨著市場不斷發展，DFACTS設備產品將進入高速發展狀態。
2 結語
隨著科學技術水平的不斷提高，各類新技術的出現和應用，電力電子技術的發展也逐漸步入了新的階段。相關技術人員應該加強對新技術的研究和應用，對新技術的優勢進行充分的發揮，更好地促進電力系統的發展和完善，提高電力生產效率，為我國電力事業健康穩定發展作出更大的貢獻。
參考文獻：
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[3] 張文亮，湯廣福，查鯤鵬，賀之淵.先進電力電子技術在智能電網中的應用[J].中國電機工程學報，2010(04).
電力電子論文篇2
淺談電力電子技術
【摘要】電力電子技術正在不斷發展，新材料、新結構器件的陸續誕生，計算機技術的進步為現代控制技術的實際應用提供了有力的支持，在各行各業中的應用越來越廣泛。電力電子技術在電力系統中的應用研究與實際工程也取得了可喜成績。
【關鍵詞】電力電子電路;電力電子;電子元件
電力電子技術誕生近半個世紀以來，使電氣工程、電子技術、自動化技術等領域發生了深刻的變化，同時也給人們的生活帶來了巨大的影響。目前，電力電子技術仍以迅猛的速度發展著，新的電力電子器件層出不窮，新的技術不斷涌現，其應用范圍也不斷擴展。不論在全世界還是在我國，電力電子慢慢的被人所熟知，下面我們就電力電子電路和其應用、結構等進行簡單闡述。
1.電力電子電路
1.1 電子電路的概念
電子電路時利用電力電子器件對工業電能進行變換和控制的大功率電子電路。因為電路中無旋轉元、部件，故又稱靜止式變流電路，以區別于傳統的旋轉式變流電路(由電動機和發電機組成的變流電路)。電力電子電路始見于20世紀30年代，包括由氣體閘流管和汞弧整流管組成的低頻變流電路和由高頻電子管組成的變流電路。它們構成了第一代電力電子電路。60年代由晶閘管組成了第二代電路，泛稱半導體電力電子電路(又稱半導體變流電路)。80年代，由于可關斷晶閘管(GTO)和雙極型功率晶體管(GTR)等新型器件的實用化，又逐漸在不同領域中取代了普通晶閘管并形成第三代電路。由于它們具有控制極關斷和工作頻帶較寬的優點，使電力電子電路具有更佳的技術和經濟性能，獲得了更為廣泛的應用。
1.2 電力電子電路的特征
電力電子器件一般都工作在開關狀態導通時(通態)阻抗很小，接近于短路，電壓降接近于零，而電流由外電路決定阻斷時(斷態)阻抗很大，接近于斷路，電流幾乎為零，而管子兩端電壓由外電路決定電力電子器件的動態特性(也就是開關特性)和參數，也是電力電子器件特性很重要的方面，有些時候甚至上升為第一位的重要問題。作電路分析時，為簡單起見往往用理想開關來代替
1.3 典型電力電子電路的系統結構
電力電子電路的系統包括以下三種：
(1)電力電子器件：如功率二極管、晶閘管、功率MOSFET、IGBT、MCT等，分為不控型、半控型、全控型三種類型。
(2)電力電子電路：包括整流(AC/DC變換)、逆變(DC/AC變換)、直流變換(DC/DC變換)、交流變換(AC/AC變換)四大基本類型的變換電路。
(3)電力電子電路的輔助電路：包括控制電路、驅動電路、緩沖電路、保護電路等幾大類電路。
1.4 電力電子電路的分類
按實現電能變換時電路功能分類，可分為4種。
①整流電路(AC/DC變換電路)：具有整流功能的電路。凡將交流電能轉換為直流電能的過程泛稱為整流。
②逆變電路(DC/AC變換電路)：具有逆變功能的電路。凡將直流電能轉換為交流電能的過程稱為逆變。
③交流變換電路(AC/AC變換電路)：能將交流電能的大小和頻率加以改變的電路。前者稱交流調壓電路;后者稱變頻電路。
④直流變換電路(DC/DC變換電路)：能將直流電能的大小和方向加以改變的電路。由于采用斬波控制方式，故又稱直流斬波電路。
2.電力電子技術的應用
自20世紀80年代，柔性交流輸電(FACTS)概念被提出后，電力電子技術在電力系統中的應用研究得到了極大的關注，多種設備相繼出現。已有不少文獻介紹和總結了相關設備的基本原理和應用現狀。以下按照電力系統的發電、輸電和配電以及節電環節，列舉電力電子技術的應用研究和現狀。
2.1 在輸電環節中的應用
電力電子器件應用于高壓輸電系統被稱為“硅片引起的第二次革命”，大幅度改善了電力網的穩定運行特性。配電系統迫切需要解決的問題是如何加強供電可靠性和提高電能質量。電能質量控制既要滿足對電壓、頻率、諧波和不對稱度的要求，還要抑制各種瞬態的波動和干擾。電力電子技術和現代控制技術在配電系統中的應用，即用戶電力(Custom Power)技術或稱DFACTS技術，是在FACTS各項成熟技術的基礎上發展起來的電能質量控制新技術。可以將DFACTS設備理解為FACTS設備的縮小版，其原理、結構均相同，功能也相似。由于潛在需求巨大，市場介入相對容易，開發投入和生產成本相對較低，隨著電力電子器件價格的不斷降低，可以預期DFACTS設備產品將進入快速發展期。
2.2 在節能環節的運用
在電氣設備中，變壓器和交流異步電動機等都屬于感性負載，這些設備在運行時不僅消耗有功功率，而且還消耗無功功率。因此，無功電源與有功電源一樣，是保證電能質量不可缺少的部分。在電力系統中應保持無功平衡，否則，將會使系統電壓降低，設備破壞，功率因數下降，嚴懲時會引起電壓崩潰，系統解裂，造成大面積停電事故。所以，當電力網或電氣設備無功容量不足時，應增裝無功補償設備，提高設備功率因數。
2.3 優化電能的使用
通過電力電子技術對電能的處理，使電能的使用達到合理、高效和節約，實現了電能使用最佳化。例如，在節電方面，針對風機水泵、電力牽引、軋機冶煉、輕工造紙、工業窯爐、感應加熱、電焊、化工、電解等14個方面的調查，潛在節電總量相當于1990年全國發電量的16%，所以推廣應用電力電子技術是節能的一項戰略措施，一般節能效果可達10%-40%。
3.電力電子技術目前在我國存在的主要問題
雖然我國電力電子的開發研究已有50年歷史，過去已經取得了長足的進步，但是與超大規模集成電路的發展一樣，該領域科技發展速度太快，加之我國財力和原有基礎薄弱等因素的限制，特別是當前面臨國外高科技沖擊等原因，我國電力電子有種被“邊緣化”的趨勢：即各行各業都迫切需要它，但是，各應用領域均沒將其作為研究重點，國內解決不了的就依靠進口!
當前存在的主要問題是：目前我國生產的大多數電力電子產品和裝置還主要基于晶閘管;雖然也能制造一些高技術的電力電子產品和裝置，但是它們均是采用國外生產的電力電子器件和組件多以組裝集成的方式制造的;特別是先進的全控型電力電子器件則全部依賴進口，而許多關系到國民經濟命脈和國家安全的若干關鍵領域中的核心技術、軟、硬件和關鍵設備，國外均是對我國進行控制和封鎖的。特別是關系到國民經濟命脈和國家安全的若干關鍵領域中的核心技術與國外先進水平的差距更大，迅速改變這一現狀是我們面臨的挑戰和義不容辭的任務。
參考文獻
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