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關(guān)鍵詞：電力電子技術(shù)；應(yīng)用；自動化；智能化
中圖分類號：G718文獻標識碼：B文章編號：1672-1578（2013）10-0002-01
1.電力電子技術(shù)的發(fā)展
1.1電力電子技術(shù)的發(fā)展階段。電力電子器件的發(fā)展分為兩個階段，一是傳統(tǒng)電力電子器件，它是以電力二極管和晶閘管（SCR）為代表的第一代電力電子器件，自 1957 年生產(chǎn)第一只晶閘管以來，它以其體積小、功率低等優(yōu)勢首先在大功率整流電路中迅速取代了老式的汞弧整流器，并衍生出快速晶閘管、逆導(dǎo)晶閘管、雙向晶閘管、不對稱晶閘管等多種品種。它立足于分立元件結(jié)構(gòu)，工作頻率難以提高，大大限制了它的應(yīng)用范圍，但是因為它價格低廉，所以在大電流、高電壓的發(fā)展空間依舊很多，目前以晶閘管為核心的設(shè)備在許多場合仍然被廣泛使用。二是現(xiàn)代電力電子器件，它是將微電子技術(shù)和電力電子技術(shù)相結(jié)合，研制出的一種全新的高頻、全控型器件?，F(xiàn)代電力電子器件的主要產(chǎn)品有功率晶閘管、可關(guān)斷晶閘管、功率場控晶體管、絕緣柵雙極晶體管、MOS 門極晶閘管等。這些產(chǎn)品當中，由于絕緣柵雙極晶體管和 MOS 門極晶閘管兩個為場控復(fù)合器件，所以也成為了最有發(fā)展前途的兩種[2]。
1.2電力電子技術(shù)的發(fā)展方向。未來電力電子器件可能在以下幾個方面發(fā)展 ：（1）大容量化。利用微電子技術(shù)，提高單個器件的電壓、電流容量，從而達到滿足高壓大電流的需要 ；（2）易驅(qū)動。由電流驅(qū)動發(fā)展為電壓驅(qū)動，大力發(fā)展復(fù)合器件，還可專門研制專用集成模塊，以便更適合中小功率的控制 ；（3）模塊化。采用新技術(shù)和新工藝，將幾個電力電子器件集中到一起，不僅縮小其體積減少連線，同時還可減低企業(yè)的生產(chǎn)成本 ；（4）功率集成化。充分利用集成電路工藝，將集成電路的功能與電力電子器件集成于一塊芯片，實現(xiàn)集成電路功率化和功率器件集成化，并逐步向智能化方向發(fā)展 ；（5）降低導(dǎo)通壓降。研制出比二極管壓降還低的器件來提高交流效率、節(jié)省電能。
2.電力電子技術(shù)的應(yīng)用
2.1工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用。工業(yè)領(lǐng)域中，交直流電動機的應(yīng)用十分普遍，如大型鼓風(fēng)機、數(shù)控機床伺服電機等。當前，在大量冶金工業(yè)中，電力電子技術(shù)也被廣泛應(yīng)用于直流電弧爐電源、淬火電源、中高頻感應(yīng)加熱電源中。同時，在水電廠的蓄能機組中，應(yīng)用現(xiàn)代電力電子技術(shù)科對大型機組工作狀態(tài)、調(diào)速作出改變。此外，工業(yè)領(lǐng)域的有很多高溫場合，而在高溫環(huán)境下，電力電子裝置的應(yīng)用有著十分嚴格的散熱要求。然而隨著電力電子器件頻率不斷提高、容量不斷增加，器件發(fā)熱問題就凸顯出來，尤其是在一些高溫應(yīng)用場合，如散熱措施不適當，就很有可能造成器件溫度超過所允許的最高溫[1]。結(jié)合高工作溫度、大容量的應(yīng)用場合，提出了液態(tài)冷卻，其相比于氣體冷卻和油冷，可提高兩個數(shù)量級的導(dǎo)熱系數(shù)。通過實踐表明，該水冷裝置的故障率很低，且具有體積小、冷卻效率高、無污染等顯著優(yōu)勢。可以說，該裝置在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用推廣，為電力電子技術(shù)的應(yīng)用提供了基礎(chǔ)保障，從而使器件潛力得到充分發(fā)揮。
2.2電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)通向現(xiàn)代化進程的道路上有著不可磨滅的功勞，我們都知道，在高電壓輸電的工程中，由電廠發(fā)出電之后，把電流通過變壓器進行變電之后再輸送，這樣做的目的是因為在電流一定的情況下，電壓越高電流也就越小，在輸送的過程中損耗也就越小，可以節(jié)省大量的電流，因為電力電子技術(shù)的變流特性，尤其是在特高壓的輸送技術(shù)發(fā)展中，利用電力電子技術(shù)，將直流輸送電端的整流和受端電流都應(yīng)用了晶閘管變流裝置，這就在一定程度上解決了長距離、大容量的輸送電流導(dǎo)致的電流損耗過大的問題，這一舉措為中國的電力行業(yè)做出了極大的貢獻，使中國電力系統(tǒng)邁出了至關(guān)重要的一步。同時在同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)和交流電動機的變頻調(diào)速以及新能源發(fā)電和智能電網(wǎng)的應(yīng)用等方面也得到了廣泛應(yīng)用。
2.3電氣節(jié)能的應(yīng)用。節(jié)能已經(jīng)成為了當前社會發(fā)展的必然趨勢，因為電在人們?nèi)粘Ｉ钪械闹匾饔?，因此電氣?jié)能也就顯得尤為重要。電氣節(jié)能目前主要包括變頻節(jié)能、電能質(zhì)量控制、有源濾波等三個方面，在當前階段，變頻節(jié)能在這三個方面中又是重要的一點，人們所熟知的變頻冰箱、變頻空調(diào)等，它們已經(jīng)開始為人們的生活提供服務(wù)。在未來的發(fā)展時期中，電機變頻調(diào)速行業(yè)還要進行快速的發(fā)展，這主要是因為它的以下三個重要發(fā)展因素 ：一是因為變頻器產(chǎn)品越來越成熟，而且應(yīng)用廣泛，現(xiàn)代電器產(chǎn)品都開始進入變頻時代，又由于它的技術(shù)越來越新，企業(yè)投資產(chǎn)品的成本也越來越低，這就更為變頻器產(chǎn)品的發(fā)展和應(yīng)用提供了絕好的機會。二是因為變頻調(diào)速節(jié)能非常明顯的效果，為社會提供了廣泛的效益，也為企業(yè)提供了較高的利益，所以越來越多的企業(yè)對變頻調(diào)速節(jié)能產(chǎn)生了興趣。三是國家也開始在這方面出臺一些措施，對重點耗能企業(yè)進行嚴格控制，鼓勵督促他們發(fā)展電氣節(jié)能，不僅可以降低企業(yè)能源的消耗，同時也減少了資源浪費，為社會創(chuàng)造了巨大財富。
2.4交通運輸中的應(yīng)用。電力電子技術(shù)在電氣化鐵道中有著廣泛應(yīng)用，整流裝置被應(yīng)用于直流機車中，交流機中應(yīng)用變頻裝置。同時，鐵道車輛中，直流斬波器的應(yīng)用也十分廣泛，在磁懸浮列車的未來發(fā)展中，電力電子技術(shù)扮演者重要角色。除電機的牽引轉(zhuǎn)動外，各種車輛輔助電源同電力電子技術(shù)也密不可分，電動汽車電機的驅(qū)動與交換就是憑借電力電子裝置來實現(xiàn)的，且在蓄電池充電過程，也需要電力電子裝置的參與來完成。船舶、飛機均需要很多電源，且有著不同要求，故它們同電力電子技術(shù)難以分割。而如果將電梯也視作交通運輸?shù)脑挘乙残枰娏﹄娮蛹夹g(shù)的參與，以往，直流調(diào)速系統(tǒng)在電梯中普遍應(yīng)用，而近年來，電梯中應(yīng)用方式也主要集中在交流變頻調(diào)速[3]。
2.5電力電子技術(shù)在家用電器中的應(yīng)用。電力電子技術(shù)在家用電器中的應(yīng)用我們都深有感觸，如日常生活中應(yīng)用到的"節(jié)能燈"，就是電力電子技術(shù)發(fā)展的直接產(chǎn)物，它以其體積小、發(fā)光率高等的絕對優(yōu)勢已經(jīng)取代傳統(tǒng)的白熾燈和日光燈。同時變頻空調(diào)、變頻冰箱、電視機、音響設(shè)備、計算機等電子設(shè)備也是利用電力電子產(chǎn)品，它們已經(jīng)進入到了我們的日常生活中，并為我們生活質(zhì)量的提高做出了巨大的貢獻。
3.總結(jié)
電力電子器件從開始的單一功率整流管與晶閘管發(fā)展到現(xiàn)今的現(xiàn)代電力電子器件，尤其是絕緣柵雙極晶體管（IGBI）與 MOS 門極晶閘管（MCT）的出現(xiàn)，擺脫了傳統(tǒng)電力電子器件的一些弊端，使電力電子技術(shù)進入了一個全新的發(fā)展時代，在未來的發(fā)展過程中，人們對電子產(chǎn)品要求越來越高的明天，電力電子器件還會得到進一步的發(fā)展，電力電子技術(shù)也將會給人們的生活帶來越來越無法想象的精彩。且我們有理由相信，在不遠的將來，電力電子技術(shù)必將取得更好地發(fā)展和應(yīng)用，促使電源技術(shù)更加實用、經(jīng)濟、成熟，從而實現(xiàn)高品質(zhì)、高效率的用電。
參考文獻
[1]劉永軍。 淺談電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]。 黑龍江科技信息，2013，（16）。
引言：現(xiàn)代電力電子技術(shù)是以高新技術(shù)知識為基礎(chǔ)的一種知識密集型技術(shù)綜合，是強弱電相結(jié)合的新學(xué)科，一方面它是電子學(xué)在高電壓、大電流等強電或電工領(lǐng)域的一個分支，另一方面它也是電工學(xué)在低電壓、大電流等電流弱電或電子領(lǐng)域的一個分支。當前，電力電子技術(shù)與微電子技術(shù)的結(jié)合已成為當今技術(shù)發(fā)展的主流電力電子技術(shù)的應(yīng)用，貫穿在電能的獲取、傳輸、變換和利用的幾乎每個環(huán)節(jié)，使用電效率、節(jié)能效益、供電質(zhì)量大大提高。電力電子技術(shù)的應(yīng)用在電氣自動化中發(fā)揮越來越重要的作用，為電能的產(chǎn)生和利用搭起了橋梁，為電能的輸出、應(yīng)用提供了更好的方式和平臺，從根本上提高了電能的應(yīng)用效率。
一、電力電子技術(shù)的特點
電力電子技術(shù)是以功率和變換為主要對象的現(xiàn)代工業(yè)電子技術(shù)，當代工、農(nóng)業(yè)等各個領(lǐng)域都離不開電能，離不開表征電能的電壓、電流、頻率、波形和相位等基本參 數(shù)的控制和轉(zhuǎn)換，而電力電子技術(shù)可以對這些參數(shù)進行精確的控制和高效的處理，所以電子技術(shù)是實現(xiàn)電氣工程現(xiàn)代化的重要基礎(chǔ)。電力電子技術(shù)應(yīng)用范圍十分廣泛，國防、工業(yè)、交通運輸、能源、通信系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)、新能源系統(tǒng)以及家用電器等無不滲透著電力電子技術(shù)的成果。因而，電力電子技術(shù)的發(fā)展是以電力電子器件為核心，并伴隨著變換技術(shù)和控制技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展的。
二、電力電子技術(shù)的發(fā)展
現(xiàn)代電力應(yīng)用電子技術(shù)的發(fā)展方向，是從以低頻技術(shù)處理問題為主的傳統(tǒng)電力電子學(xué)，向以高頻技術(shù)處理問題為主的現(xiàn)代電力電子學(xué)方向轉(zhuǎn)變。電力電子技術(shù)發(fā)展先后經(jīng)歷了整流器時代、逆變器時代和變頻器時代，并促進了電力電子技術(shù)在許多新領(lǐng)域的應(yīng)用。
1、整流器時代
大功率的工業(yè)用電由工頻(50Hz)交流發(fā)電機提供，但是大約20%的電能是以直流形式消費的，其中最典型的是電解(有色金屬和化工原料需要直流電解)、牽引(電氣機車、電傳動的內(nèi)燃機車、地鐵機車、城市無軌電車等)和直流傳動(軋鋼、造紙等)三大領(lǐng)域。大功率硅整流器能夠高效率地把工頻交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?，大功率硅整流管和晶閘管的開發(fā)與應(yīng)用得以很大發(fā)展。
2、逆變器時代
變頻調(diào)速的關(guān)鍵技術(shù)是將直流電逆變?yōu)?～100Hz的交流電。隨著變頻調(diào)速裝置的普及，大功率逆變用的晶閘管、巨型功率晶體管(GTR)和門極可關(guān)斷晶閘管(GT0)成為當時電力電子器件的主角。類似的應(yīng)用還包括高壓直流輸出，靜止式無功功率動態(tài)補償?shù)?。這時的電力電子技術(shù)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)整流和逆變，但工作頻率較低，僅局限在中低頻范圍內(nèi)。
3、變頻器時代
當前，大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅猛發(fā)展，為現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。將集成電路技術(shù)的精細加工技術(shù)和高壓大電流技術(shù)有機結(jié)合，出現(xiàn)了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的問世，導(dǎo)致了中小功率電源向高頻化發(fā)展，而后絕緣門極雙極晶體管(IGBT)的出現(xiàn)，又為大中型功率電源向高頻發(fā)展帶來機遇。MOSFET和IGBT的相繼問世，是傳統(tǒng)的電力電子向現(xiàn)代電力電子轉(zhuǎn)化的標志。據(jù)統(tǒng)計，到1995年底，功率 M0SFET和GTR在功率半導(dǎo)體器件市場上已達到平分秋色的地步，而用IGBT代替GTR在電力電子領(lǐng)域巳成定論。新型器件的發(fā)展不僅為交流電機變頻調(diào)速提供了較高的頻率，使其性能更加完善可靠，而且使現(xiàn)代電子技術(shù)不斷向高頻化發(fā)展，為用電設(shè)備的高效節(jié)材節(jié)能，實現(xiàn)小型輕量化，機電一體化和智能化提供了重要的技術(shù)基礎(chǔ)。
三、電力電子技術(shù)的應(yīng)用
1、電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用
將電力電子技術(shù)引人電力系統(tǒng)并獲得廣泛應(yīng)用的領(lǐng)域，首推應(yīng)是同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)，這種勵磁系統(tǒng)由于動作迅速，容易設(shè)計出高頂值電壓，并且控制功率小，另一領(lǐng)域是交流電動機的變頻調(diào)速，它的應(yīng)用，節(jié)約了可觀的電能 近年來，國外還研究將電力電子技術(shù)引入抽水蓄能電站，以提高水泵水輪機的效率。并已取得成果在電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電和配電環(huán)節(jié)中都離不開電力電子器件和電力電子技術(shù)。電力系統(tǒng)的發(fā)電環(huán)節(jié)涉及發(fā)電機組的多種設(shè)備，電力電子技術(shù)的應(yīng)用極大地改善這些設(shè)備的運行特性。
2、電力電子技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用
在工業(yè)中大量應(yīng)用交直流電動機進行電力拖動，直流電動機有良好的調(diào)速性能，給其供電的可控整流電源或直流斬波電源都是電力電子裝置。近年來電力電子變頻技術(shù)的迅速發(fā)展，使交流電機的調(diào)速性能可與直流電機媲美，交流調(diào)速技術(shù)大量應(yīng)用并占據(jù)主導(dǎo)地位。電化學(xué)工業(yè)大量使用直流電源，電解鋁、電解食鹽水等都需要大容量整流電源。電力電子技術(shù)還大量用于冶金工業(yè)中的高頻或中頻感應(yīng)加熱電源、淬火電源及直流電弧爐電源等場合。
3、在交通運輸上的應(yīng)用
電氣化鐵道中廣泛采用電力電子技術(shù)。電氣機車中的直流機車中采用整流裝置，交流機車采用變頻裝置。直流斬波器也廣泛用于鐵道車輛。在未來的磁懸浮列車中，電力電子技術(shù)更是一項關(guān)鍵技術(shù)。除牽引電機傳動外，車輛中的各種輔助電源也都離不開電力電子技術(shù)。電動汽車的電機靠電力電子裝置進行電力變換和驅(qū)動控制，其蓄電池的充電也離不開電力電子裝置。一臺高級汽車中需要許多控制電機，它們也要靠變頻器和斬波器驅(qū)動并控制。飛機、船舶需要很多不同要求的電源，因此航空和航海都離不開電力電子技術(shù)。如果把電梯也算做交通運輸，那么它也需要電力電子技術(shù)。以前的電梯大都采用直流調(diào)速系統(tǒng)，而近年來交流變頻調(diào)速已成為主流。
4、電力電子技術(shù)在家用電器中的應(yīng)用
照明在家用電器中有十分突出的地位。由于電力電子照明電源體積小、發(fā)光效率高、可節(jié)省大量能源，通常被稱為“節(jié)能燈”，正逐步取代傳統(tǒng)的白熾燈和日光燈變頻空調(diào)器是家用電器中應(yīng)用電力電子技術(shù)的典型例子之一。電視機、音響設(shè)備、家用計算機等電子設(shè)備的電源部分也都需要電力電子技術(shù)。此外，有些洗衣機、電冰箱、微波爐等電器也應(yīng)用了電力電子技術(shù)。電力電子技術(shù)廣泛用于家用電器使得它和我們的生活變得十分貼近。
5、電子裝置用電源
各種電子裝置一般都需要不同電壓等級的直流電源供電。通信設(shè)備中的程控交換機所用的直流電源以前用晶閘管整流電源，現(xiàn)在已改為采用全控型器件的高頻開關(guān)電源。大型計算機所需的工作電源、微型計算機內(nèi)部的電源現(xiàn)在也都采用高頻開關(guān)電源。在各種電子裝置中，以前大量采用線性穩(wěn)壓電源供電，由于高頻開關(guān)電源體積小、重量輕、效率高，現(xiàn)在已逐漸取代了線性電源。因為各種信息技術(shù)裝置都需要電力電子裝置提供電源，所以可以說信息電子技術(shù)離不開電力電子技術(shù)。
結(jié)語
電力電子技術(shù)正在不斷發(fā)展，新材料、新結(jié)構(gòu)器件的陸續(xù)誕生，計算機技術(shù)的進步為現(xiàn)代控制技術(shù)的實際應(yīng)用提供了有力的支持，在各行各業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛，從人類對宇宙和大自然的探索，到同民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域，再到我們的衣食住行，到處都能感受到電力電子技術(shù)的存在和巨大魅力。
【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng) 開關(guān)電源 不間斷電源
一、電力電子技術(shù)的發(fā)展
1957年美國通用電氣公司研制出了第一個晶閘管，標志著電力電子技術(shù)的誕生。而1958年以集成電路的誕生為標志的微電子技術(shù)帶動了一系列高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，標志著第一次電子技術(shù)革命的開始?，F(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展方向，是從以低頻技術(shù)處理問題為主的傳統(tǒng)電力電子學(xué)，向以高頻技術(shù)處理問題為主的現(xiàn)代電力電子學(xué)方向轉(zhuǎn)變。電力電子器件按照能被控制電路信號所控制的程度分為不可控器件、半控型器件和全控型器件。不可控器件主要指電力二極管、該二極管雖不可控，可因為結(jié)構(gòu)簡單，使用方便成本低，仍被廣泛應(yīng)用。半控型器件主要指晶閘管，由它所組成的電路靈活成熟、開關(guān)損耗小、開關(guān)時間短，在電源、通用逆變器、電機控制等電路中應(yīng)用廣泛。但驅(qū)動電流大、耐浪涌電流能力差、容易受二次擊穿。以電子技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展為背景，全控型器件是在八十年代末期和九十年代初期發(fā)展起來了，主要有電力晶體管（GTR）、電力場效應(yīng)晶體管（電力MOSFET）、絕緣柵雙極晶體管（IGBT）。其特點是集高頻、高壓和大電流于一身，是大型的功率半導(dǎo)體復(fù)合器件，全控型器件的誕生表明傳統(tǒng)電力電子技術(shù)已經(jīng)進入現(xiàn)代電力電子時代。
二、現(xiàn)代電力電子的應(yīng)用領(lǐng)域
（一）電力系統(tǒng)及節(jié)能方面
電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)領(lǐng)域中的應(yīng)用著非常廣泛和重要，在發(fā)電通過改變設(shè)備的運行特性為主要目的；而電子技術(shù)在高壓輸電領(lǐng)域的應(yīng)用，極大的提高了電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性，被稱為“硅片引起的第”；在配電領(lǐng)域，則通過電力電子裝置來防止電網(wǎng)瞬間停電、瞬間電壓跌落、閃變等，以進行電能質(zhì)量控制，加強供電可靠性，改善供電質(zhì)量。同時還通過減少無功損耗，提高功率指數(shù)，來達到節(jié)能的目的。在發(fā)達國家有60%以上的電能至少經(jīng)過一次以上的電力電子變流裝置進行處理。通過這種處理可以節(jié)約能源和提高用電設(shè)備的性能。直流輸電在長距離、大容量輸電中有很大的優(yōu)勢，其送電端的整流閥和受電端的逆變閥都使用晶閘管變流裝置。
（二）交通運輸
電子技術(shù)在鐵路運輸、船舶、航天、電動汽車等行業(yè)都有廣泛的應(yīng)用，稱為新興產(chǎn)業(yè)不可缺少的重要技術(shù)。新型環(huán)保綠色電動汽車與混合動力電動汽車都正在積極的發(fā)展中。汽車是靠汽油引擎的運行發(fā)展起來的一種機械，它排出大量的二氧化碳與其他廢氣，嚴重污染了環(huán)境。而綠色電動汽車的電機用蓄電池為能源，靠電力電子裝置來進行電力變換與驅(qū)動控制，其蓄電池的充電也是離不開電力電子技術(shù)的。顯然，未來電動汽車大有可能取代燃油汽車。。而在電氣機車中的直流機車就是采用整流裝置來供電的，而交流機車則采用變頻裝置來供電，都離不開電子技術(shù)的應(yīng)用，直流折波器和鐵道車輛、磁懸浮列車中的電力電子技術(shù)更是關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用實例。船舶、飛機也需要各種不同要求的電源，所以航海、航空都離不開電力電子技術(shù)。
（三）開關(guān)電源
首先高速發(fā)展的計算機技術(shù)在帶領(lǐng)人類進入了信息社會的同時，也促進了電源技術(shù)的迅速發(fā)展。八十年代，計算機全面采用了開關(guān)電源，率先完成計算機電源換代。接著開關(guān)電源技術(shù)相繼進入了電子、電器設(shè)備領(lǐng)域。開關(guān)電源和線性電源相比，二者的成本都隨著輸出功率的增加而增長，但二者增長速率各異。線性電源成本在某一輸出功率點上，反而高于開關(guān)電源。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新，使得開關(guān)電源技術(shù)在不斷地創(chuàng)新，這一成本反轉(zhuǎn)點日益向低輸出電力端移動，這為開關(guān)電源提供了廣泛的發(fā)展空間。高頻開關(guān)電源（也稱為開關(guān)型整流器SMR）通過MOSFET或IGBT的高頻工作，開關(guān)頻率一般控制在50-100kHz范圍內(nèi)，實現(xiàn)高效率和小型化。近幾年，開關(guān)整流器的功率容量不斷擴大，單機容量己從48V/12.5A、48V/20A擴大到48V/200A、48V/400A。開關(guān)電源的發(fā)展方向是高頻、高可靠、低耗、低噪聲、抗干擾和模塊化，關(guān)鍵技術(shù)是高頻化。由于開關(guān)電源輕、小、薄的特點，其應(yīng)用日益廣泛。現(xiàn)在開關(guān)電源產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化控制、軍工設(shè)備、科研設(shè)備、LED照明、工控設(shè)備、通訊設(shè)備、電力設(shè)備、儀器儀表、醫(yī)療設(shè)備、半導(dǎo)體制冷制熱、空氣凈化器，電子冰箱，液晶顯示器，LED燈具，通訊設(shè)備，視聽產(chǎn)品，安防監(jiān)控，LED燈袋，電腦機箱，數(shù)碼產(chǎn)品和儀器類等領(lǐng)域。
（四）不間斷電源（UPS）
電子技術(shù)帶給計算機領(lǐng)域的還有不間斷電源技術(shù)。所謂不間斷電源（UPS）是指計算機、通信系統(tǒng)以及要求提供不能中斷場合所必須的一種高可靠、高性能的電源。交流市電輸入經(jīng)整流器變成直流，一部分能量給蓄電池組充電，另一部分能量經(jīng)逆變器變成交流，經(jīng)轉(zhuǎn)換開關(guān)送到負載。為了在逆變器故障時仍能向負載提供能量，另一路備用電源通過電源轉(zhuǎn)換開關(guān)來實現(xiàn)。目前在線式UPS的最大容量已可作到600kVA。超小型UPS發(fā)展也很迅速，已經(jīng)有0.5kVA、lkVA、2kVA、3kVA等多種規(guī)格的產(chǎn)品。
三、總結(jié)
90年代以后，電子技術(shù)朝著大功率化、模塊化、變頻化和智能化發(fā)展。電化學(xué)專業(yè)、鐵道電氣車、鋼鐵工業(yè)、電力工業(yè)的迅速發(fā)展給電力電子器件提供了用武之地。通過電子技術(shù)和微電子技術(shù)的結(jié)合，促成了功率集成電路的誕生，最終促使了大量新結(jié)構(gòu)、新材料器件等電子器件的誕生和發(fā)展，給工業(yè)、航天等帶來了極大的幫助和便利，對節(jié)約能源、改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)、發(fā)展新型產(chǎn)業(yè)作出了巨大的貢獻?？偠灾娏﹄娮右驊?yīng)用需求不斷向前發(fā)展，新技術(shù)的出現(xiàn)又會使許多應(yīng)用產(chǎn)品更新?lián)Q代，還會開拓更多更新的應(yīng)用領(lǐng)域。
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1.1電力電子技術(shù)在發(fā)電過程的應(yīng)用
在我國發(fā)電廠中，發(fā)電多是靜止勵磁系統(tǒng)。使用過程中，勵磁機繁重且耗能巨大，電力電子技術(shù)的發(fā)展便可大大緩解這個問題，可以代替勵磁機中的勵磁環(huán)節(jié)，使發(fā)電過程變得更便捷且耗能少，易操作，方便控制。同時，電力電子技術(shù)在變頻控制上同樣起到很大作用。發(fā)電廠中發(fā)出的電能頻率多為波動的，而民用的交流電頻率要在220V為峰值進行使用，傳統(tǒng)的變壓方式多為變電站的中轉(zhuǎn)，而電力電子技術(shù)可以簡化這個環(huán)節(jié)，使電流更適合民用電的使用。電力電子技術(shù)在發(fā)電過程中的優(yōu)勢對一些新能源發(fā)電同樣適用，如廣泛使用的風(fēng)力發(fā)電、水利發(fā)電等，都離不開電力電子技術(shù)來正常運行。
1.2電力電子技術(shù)在電力傳輸過程中的應(yīng)用
電力電子技術(shù)在傳輸線路上的應(yīng)用有很多，其中主要以柔流電技術(shù)、高壓直流電技術(shù)以及靜止無功補償器技術(shù)上，以線路傳輸過程中的高壓直流電技術(shù)為例，說明在電力傳輸過程中電力電子技術(shù)的重要作用。在沒有這種技術(shù)的時候，對于高壓直流電的傳送，在傳送過程中需加有若干變壓器來完成，這不僅增加了傳送電過程中的成本，還使工作的程序變得復(fù)雜，而電力電子技術(shù)的廣泛使用，尤其是晶管換流閥在高壓直流電傳送過程中的使用，使電壓變得可以自動化控制，節(jié)約成本，減少了傳送過程中的工序，而且準確性、安全性和可控性都比傳統(tǒng)的傳送方法高得多。
1.3電力電子技術(shù)在電力使用過程中的應(yīng)用
電力電子技術(shù)不僅能在電力產(chǎn)生、傳送過程中有廣泛的應(yīng)用，還能保證在使用過程中帶給使用者的便捷。回想我們家中的電力配備，保證安全的是一個全自動的電表，其實在這其中便應(yīng)用到電力電子技術(shù)，它可以增強對電流、電壓的可控性，自動感應(yīng)到電力的強度，進行調(diào)控，保證了家庭用電的安全性。同時，在一些大型工廠、單位等，用電量較大，對電力的穩(wěn)定性要求很高，配有電力電子技術(shù)可以使在配電過程中，電流變得更加穩(wěn)定，避免各種不穩(wěn)定的波動帶來的不良影響。
2電力電子技術(shù)對于電力系統(tǒng)的其他應(yīng)用
2.1節(jié)約能源
通過電力電子技術(shù)的應(yīng)用，可以對電能進行綜合處理，使電能能夠最大限度的發(fā)揮出來，并且能夠應(yīng)用得更加合理、高效，真正做到節(jié)約能源。例如，在一些造紙廠、冶煉廠等，可以根據(jù)工廠的性質(zhì)和對電能的具體需求，利用電力電子技術(shù)，能夠?qū)㈦娔茏詣踊倪M行合理的分配，使耗電量大、功率大的場所能夠達到要求，而對于一些對電量要求不大的地方可以適當?shù)倪M行節(jié)省。據(jù)調(diào)查顯示，2000年的大型工廠的節(jié)電量相當于1990年發(fā)電的15%，截止到今年，全國又將14個項目列入節(jié)電推廣項目中，可見，電力電子技術(shù)在資源的節(jié)約中起到了很大的作用。
2.2改善傳統(tǒng)機械設(shè)備
摘要：隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展和社會的全面進步，我國的能源供應(yīng)和環(huán)境污染越來越突出。一般估計，地球上的石油還可供人類開采40年~50年 ，煤炭約200年。我國的石油剩余開采量僅有全球人均的1/10，煤炭僅有1/2。火力發(fā)電，燃燒大量煤炭，排放SO2和CO2，汽車尾氣也是城市空氣污染的首要因素。新能源的開發(fā)與利用迫在眉睫，而在新能源的利用中，電力電子技術(shù)扮演者重要的角色。
關(guān)鍵詞：電力電子技術(shù)；新能源；開發(fā)；利用
一、風(fēng)力發(fā)電
風(fēng)能是潔凈的，可再生的，儲量很大的低碳能源，為了緩解能源危機和供電壓力，改善生存環(huán)境，在20世紀70年代中葉以后受到重視和開發(fā)利用。風(fēng)力發(fā)電是可再生能源領(lǐng)域中除水能外，技術(shù)最成熟、最具規(guī)模開發(fā)條件和商業(yè)化發(fā)展前景的發(fā)電方式之一。目前我國主要的能源是火力發(fā)電、水力發(fā)電、核能，風(fēng)力發(fā)電的成本比核電要低。風(fēng)力發(fā)電相對于太陽能、生物質(zhì)能等其它可再生能源技術(shù)更為成熟、成本更低、對環(huán)境破壞更小。在過去20多年里, 風(fēng)力發(fā)電技術(shù)不斷取得突破, 規(guī)模經(jīng)濟性日益明顯。隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的改進, 風(fēng)力發(fā)電機組將越來越便宜和高效。增大風(fēng)力發(fā)電機組的單機容量就減少基礎(chǔ)設(shè)施的投入費用, 而且同樣的裝機容量需要更少數(shù)目的機組, 這也節(jié)約了成本。隨著融成本的降低和開發(fā)商的經(jīng)驗豐富, 項目開發(fā)的成本也相應(yīng)得到降低。風(fēng)力發(fā)電機組可靠性的改進也減少了運行維護的平均成本。
國際能源專家預(yù)言: 21世紀是風(fēng)力發(fā)電的世紀?？梢哉f,綠色能源———風(fēng)力發(fā)電將為人類最終解決能源問題帶來新的希望。目前風(fēng)力發(fā)電通常有三種運行方式：1.獨立運行2.聯(lián)合供電方式3.并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電運行方式，這是風(fēng)力發(fā)電的主要運行方式。
風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)示意圖
大部分可再生能源和其他分布式發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的電能通常都是不穩(wěn)定的，如果不加控制和調(diào)節(jié)，就會對電網(wǎng)造成嚴重的沖擊，同時為了保證將盡可能多的有功能量送人電網(wǎng)，風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)還必須有儲能環(huán)節(jié)，并需解決存儲能量再次轉(zhuǎn)化的問題。上述這些過程都需要利用電力電子技術(shù)對其進行控制。
風(fēng)能取之不竭,耗之不盡。合理利用風(fēng)能,既可減少環(huán)境污染,又可減輕越來越大的能源短缺所造成的壓力。發(fā)展風(fēng)電有利于調(diào)整能源結(jié)構(gòu):電源結(jié)構(gòu)中75%是燃煤火電,增加風(fēng)電等潔電源。尤其在減少C02等溫室氣體排放,緩解全球氣候變暖方面,風(fēng)電是有效措施之一。發(fā)展風(fēng)電是解決我國能源供應(yīng)不足的有效途徑之一。就社會效益來講,開展風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的研究有助于解決我國乃至全世界范圍內(nèi)的能源短缺的問題。
二、太陽能發(fā)電
太陽能是取之不盡，用之不竭的能源。太陽能作為清潔的可再生能源，越來越受到人們的重視，應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛。中國的太陽能資源至少是風(fēng)能資源的100倍，每年接收的太陽能是總消耗一次能源的600倍，據(jù)統(tǒng)計，我國2/3以上國土面積的年日照時間在2200h以上，年輻射總量在502萬kJ/m2以上，為太陽能的利用創(chuàng)造了豐富的資源和有利條件。
目前太陽能在利用中，主要采用了三種技術(shù)：太陽能光電技術(shù)、太陽能光熱技術(shù)和太陽能光伏發(fā)電技術(shù)。
太陽能光電技術(shù)是指利用太陽能電池將白天的太陽能轉(zhuǎn)化為電能由蓄電池儲存上在放電控制器的控制下釋放出來，供室內(nèi)照明和其他需要。目前占主流的太陽電池是硅太陽電池，它又分單晶硅太陽電池、多晶硅太陽電池(總稱晶體硅太陽電池)和非晶硅太陽電池。整個光伏系統(tǒng)由太陽能電池、蓄電池、負載和控制器組成。
太陽能熱發(fā)電技術(shù)就是利用光學(xué)系統(tǒng)聚集太陽輻射能，用以加熱工質(zhì)，生產(chǎn)高溫蒸汽。驅(qū)動汽輪機組發(fā)電，簡稱光熱發(fā)電技術(shù)。他與光伏發(fā)電相比，具有效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、運行成本低等優(yōu)點。目前技術(shù)比較成熟且應(yīng)用比較廣泛的是蔬菜溫室大棚、中藥材和果脯干燥及太陽能熱水器等。
將光能直接轉(zhuǎn)換成電能的過程確切地說應(yīng)叫光伏效應(yīng)。不需要借助其它任何機械部件，光線中的能量被半導(dǎo)體器件的電子獲得，于是就產(chǎn)生了電能。這種把光能轉(zhuǎn)換成為電能的能量轉(zhuǎn)換器，就是太陽能電池。太陽能電池也同晶體管一樣，是由半導(dǎo)體組成的。它的主要材料是硅，也有一些其他合金。光伏發(fā)電系統(tǒng)分為獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)和并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)。完全依靠太陽電池供電的光伏系統(tǒng)，系統(tǒng)中太陽電池方陣受光照時發(fā)出的電力是唯一的能量來源。首先最簡單的獨立光伏系統(tǒng)是直聯(lián)系統(tǒng)，發(fā)出的直流電力直接供給負載使用，中間沒有儲能設(shè)備，負載只在有光照時才能工作。這種系統(tǒng)有太陽能水泵、太陽能風(fēng)帽、太陽能路燈等。并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)：太陽電池方陣發(fā)出的直流電力經(jīng)過逆變器變換成交流電，且與電網(wǎng)并聯(lián)并向電網(wǎng)輸送電力的光伏發(fā)電系統(tǒng)。這類光伏系統(tǒng)發(fā)展很快，在20世紀末，并網(wǎng)光伏系統(tǒng)的用量就超過了獨立光伏系統(tǒng)。并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)可分為兩大類：光伏電站和戶用并網(wǎng)光伏系統(tǒng)。
在光伏系統(tǒng)中太陽能電池、蓄電池、控制器，都離不開電力電子技術(shù)，在太陽能到電能的轉(zhuǎn)換中，電力電子技術(shù)發(fā)揮著重要的作用。
關(guān)鍵詞:電力電子技術(shù);電力系統(tǒng);應(yīng)用研究
電對保障居民生活及工業(yè)生產(chǎn)具有重要作用，而基于實際情況，目前我國電力系統(tǒng)還存在一定不足，供電設(shè)施設(shè)備容易出現(xiàn)故障，不易維修，且出現(xiàn)故障后診斷存在一定困難，影響電力的有效供應(yīng)。電力電子技術(shù)對電力系統(tǒng)的發(fā)展具有極大的保證作用。對于此，充分利用電力電子技術(shù)，加大其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用對保證電力系統(tǒng)供電正常具有促進作用。
1當前電力系統(tǒng)運行所存在問題分析
電力系統(tǒng)的有效運行對保證居民生活及工業(yè)生產(chǎn)具有較大的作用，而基于目前實際情況，在現(xiàn)有工業(yè)化生產(chǎn)及居民用電中，常由于供電異常問題導(dǎo)致巨大的損失，影響頗為嚴重。具體來講，目前電力系統(tǒng)供應(yīng)中所主要存在的問題集中于以下幾個方面：
1.1電力管理運行用電缺乏安全管理
電力作業(yè)屬于運行用電作業(yè)屬于特種作業(yè)，必須具有相關(guān)資質(zhì)的人員上崗作業(yè)，并實施監(jiān)護。但目前電力系統(tǒng)管理中，由于缺乏專業(yè)電氣人員，電力工作人員由于缺乏專業(yè)水平，貿(mào)然作業(yè)必然引起違章作業(yè)，臨時用電造成極大隱患。另，電力系統(tǒng)在運行管理中，對于出現(xiàn)的異常問題，相關(guān)人員不能及時對其處理并采取有效措施應(yīng)對是主要問題，常導(dǎo)致引起較大的損失。
1.2接零保護重視度不足
目前，企業(yè)為減低成本及提高工作效率，對電力系統(tǒng)用電裝置大多均未配置TN-S系統(tǒng)；且大多施工人員對用電安全認知程度不足，缺乏對接零保護的認識，常導(dǎo)致用電安全事故的發(fā)生。對于該類故障，其主要原因在于相關(guān)單位對電氣安全保護不到位及缺乏有效防護措施的投資使用造成，實際應(yīng)用中應(yīng)引起主要及重視。
1.3不重視電氣設(shè)備材料選型及質(zhì)量
電力系統(tǒng)管理中不重視電氣設(shè)備材料選型及質(zhì)量，如各類電氣元件選型不恰當及質(zhì)量不合格，比如各類企業(yè)為節(jié)約成本及提高企業(yè)利潤，忽視質(zhì)量要求，對于部分產(chǎn)品，惡意降低規(guī)格及標準，常導(dǎo)致施工質(zhì)量無法達標，無法滿足實際使用要求。在這種情況下，一單生產(chǎn)過程中電流、電壓及功率出現(xiàn)過載情況，容易導(dǎo)致電路發(fā)熱等情況，激發(fā)電火花等，引發(fā)電氣故障發(fā)生，造成生命及財產(chǎn)安全。
1.4臨時用電管理不規(guī)范，存在任意搭接情況，存在安全隱患
在一些企業(yè)在實際生產(chǎn)中，臨時搭接用電，不規(guī)范用電，常導(dǎo)致用電過程容易對電路造成過載等危險，影響電路系統(tǒng)運行正常及對企業(yè)造成由于電氣故障所導(dǎo)致的經(jīng)濟損失。
2電力電子技術(shù)發(fā)展趨勢分析
我國電力電子技術(shù)在這些年取得了較好的發(fā)展，且技術(shù)也有了顯著提升。而對于其發(fā)展趨勢，首先來講，模塊化及集成化是主要趨勢，如對于電力電子技術(shù)，電源單元及功率器是主要組成部分，也是其核心所在，模塊化及集成化的發(fā)展使得電氣元件更加的緊湊，體積更小及能夠與不同功能的器件實現(xiàn)有效配合，為電力系統(tǒng)的發(fā)展起到樂極大的技術(shù)支持。同時，現(xiàn)代電子電力技術(shù)朝低頻向高頻發(fā)展是必然趨勢，以變壓器來講，其供應(yīng)頻率與變壓器的容積、電感反應(yīng)具有反比關(guān)系，而在電力器件體積逐漸減小的情況下，加速有低頻向高頻發(fā)展是必然的趨勢，如可控制關(guān)斷型電力電子器件的出現(xiàn)很好的反應(yīng)了現(xiàn)代電子技術(shù)發(fā)展的趨勢，也是主要方向。另外，電力電子技術(shù)朝全控化及數(shù)字化發(fā)展。如目前應(yīng)用的關(guān)斷型電器使用還存在一些風(fēng)險，但電力電氣技術(shù)的發(fā)展對該電器設(shè)備進行了有效改革，如自關(guān)斷的全控性器件使用，有效彌補和避免了危險的發(fā)生，使得電力電子技術(shù)變革得以很好體現(xiàn)，表示這電力技術(shù)發(fā)展逐漸智能化及數(shù)字化，為該行業(yè)的發(fā)展帶來了極大的前景。此外，電力電子技術(shù)的發(fā)展朝綠色化轉(zhuǎn)變是主要趨勢，如節(jié)能一直是我國所倡導(dǎo)并要求在實際生產(chǎn)中必須使用的技術(shù)，同時，也能為各使用單位帶來顯著的經(jīng)濟效益。而一直以來，電子設(shè)備以嚴重高次諧波額形式流入電網(wǎng)中，對電網(wǎng)造成了極大的污染，其結(jié)果將導(dǎo)致電網(wǎng)功率嚴重下降。而這些年，各電網(wǎng)濾波器等各電器元件的使用為電網(wǎng)有效運行帶來了可能，極大推動了電網(wǎng)的有效運行。
3電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用分析
對于電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，具體內(nèi)容如下:電力電子技術(shù)在電源方面具有一定的應(yīng)用價值。分別對一般電源及專用電源分別說明；一般電源在電力電子技術(shù)的應(yīng)用下取得了一定的效果。如通過整流器轉(zhuǎn)變，可使交流電轉(zhuǎn)化為直流電。如現(xiàn)在電力技術(shù)中，利用電氣電力元件，能夠通過蓄電池作為備用電源對負載實現(xiàn)供能，不僅具有較好的降噪性，同時也使得電源有效性及可靠性得以充分保證。對于專用電源，高頻逆變器的使用滿足了高性能、大容量的要求，具有廣闊的使用前景。現(xiàn)代電力電子技術(shù)在我們?nèi)粘Ｉ钪袘?yīng)用也較為廣泛，當前家用電器普遍應(yīng)用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，給我們的日常生活帶來了較大的便利。許多電器都只需要按下按鈕就能進行工作，而不需要人們親自動手。同時，利用電子電力技術(shù)，結(jié)合數(shù)字化計算機技術(shù)，能夠有效實現(xiàn)預(yù)約與在線監(jiān)測的功能，對于提高用戶使用質(zhì)量具有促進效果。
4結(jié)束語
綜上所述，電力系統(tǒng)安全有效運行關(guān)系企業(yè)的發(fā)展與生存，是企業(yè)高度重視及思考的話題，也是企業(yè)在日常利用中重點把控及解決的主要問題，加強用電安全管理及做好設(shè)備的運行與維護，對于保證電力企業(yè)利用安全具有重要的意義。對于電力系統(tǒng)運行來講，電力電子技術(shù)的應(yīng)用對保證電力設(shè)備供電正常具有積極促進作用。筆者結(jié)合實際情況，就電力系統(tǒng)中電力電子技術(shù)的應(yīng)用情況進行了說明，以供參考。
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關(guān)鍵詞：電力電子技術(shù)；電力系統(tǒng)；控制
1 前言
當代在電力系統(tǒng)中，電力半導(dǎo)體器件和組合裝置運用很多，大到在高低壓直流輸電中用到的換流器，小到家用電器產(chǎn)品電視機中的開關(guān)電源、手機電池充電器，當然還有在工業(yè)中應(yīng)用廣泛的調(diào)壓調(diào)速變頻器、大功率整流器、調(diào)壓和調(diào)功器等，其應(yīng)用廣泛到了電力系統(tǒng)各個器件和各個不同的電壓等級中。該技術(shù)的特點較多，包括控制靈活、反應(yīng)快速、控制準確、運行可靠等。將電力電子技術(shù)運用到電力系統(tǒng)中不僅可以改善電能控制質(zhì)量、提高輸電運行能力、改善和提高電網(wǎng)運行的可靠性、穩(wěn)定性和控制的靈活性還可以降低輸電線路電能損耗。
2 電力電子結(jié)束的應(yīng)用狀況
目前，對超大容量超遠距離的電能輸送來說，高壓直流輸電技術(shù)顯得是更加經(jīng)濟，而且還有交流輸送電能所沒有的優(yōu)越性。在新一代超高壓直流輸電技術(shù)中，大量使用了GTO、IGBT等電力電子可關(guān)斷器件，還廣泛的使用了電力電子技術(shù)中最具代表性的脈寬調(diào)制技術(shù)。
在我國的輸電系統(tǒng)中，雖然已有一些變電站使用了SVC，而且容量都比較大，但是所用的均為進口，型式為TCR與TSC的組合器件或單獨的開關(guān)投切電容器組。在國內(nèi)工業(yè)中應(yīng)用 的TCR裝置有很多，其中絕大部分容量都在10MVAR，然而讓人想不到的是這其中國產(chǎn)的還不到一半。低壓的380V供電系統(tǒng)中，有不少各類國產(chǎn)的TCR無功補償裝置在投入運行。但是至今仍然沒有一套我國自主研發(fā)的SVC投入到我國的高壓輸電和變電系統(tǒng)中運行?？紤]到SVC在電力系統(tǒng)中的重要性，預(yù)計在最近幾年時間里，國內(nèi)的SVC研制并將其投入到輸電領(lǐng)域、配電領(lǐng)域以及工業(yè)的運用都將會遇到前所未有的發(fā)展。
現(xiàn)如今，我國國內(nèi)的一些與之相關(guān)的規(guī)劃局、科研院所、設(shè)備生產(chǎn)單位以及高校都已陸續(xù)開始對FACTS技術(shù)進行研發(fā)和生產(chǎn)。最引人矚目的是國家電力科學(xué)研究院等電力研究單位和東北電力管理局合作開發(fā)和研究的500kv高壓出線上安裝的TCSC等技術(shù)
如今，變頻調(diào)速SFC技術(shù)已經(jīng)到了和傳統(tǒng)的直流調(diào)速技術(shù)相媲美的階段，在二者的競爭中，SFC技術(shù)大有取而代之的趨勢。變頻調(diào)速技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用比較廣泛，主要有兩個方面：首先是將過去發(fā)電廠的風(fēng)機、水泵的控制改為變頻調(diào)速控制，節(jié)電效益明顯增強；其次是將傳統(tǒng)的抽水蓄能機組改用SFC技術(shù)控制，大幅減小機組啟動過程中電壓對電網(wǎng)的沖擊。除此之外，當機組運行在低水頭時，還可提高機組的發(fā)電效益。目前，我國的SFC技術(shù)發(fā)展緩慢，國內(nèi)已經(jīng)投入使用的高壓變頻器，幾乎都是引進的國外的變頻器設(shè)備和技術(shù)。
3電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的發(fā)展趨勢
按照當前的形勢來看，最具有可靠性的電子技術(shù)是電力電子技術(shù)在未來的發(fā)展中的新熱點。電力電子技術(shù)采用了技術(shù)先進的表面貼裝，將存流器件、觸發(fā)器、主要電源等幾種器件集成在一起，具有多重功能，大大的縮小了電力電子裝置的重量和體積，同時也降低了損耗和成本，提高了工作的效率。而新型材料又是電力電子器件發(fā)展的基礎(chǔ)，所以新型材料的發(fā)展也是電力電子技術(shù)發(fā)展的一個瓶頸。近些年來，出現(xiàn)了碳化硅等新型半導(dǎo)體材料。其中，用SIC制作的器件和理想元器件特別接近。還有，隨著大、小功率集成電路等新型器件的大量涌現(xiàn)，智能的功率、高壓等集成電路的制作工藝和制作技術(shù)必定是未來幾年乃至幾十年電力電子半導(dǎo)體技術(shù)的研究的熱點。若是集成技術(shù)的突破和新型半導(dǎo)體材料的突破相互融合，必然會誕生更多性能更好的、功能更加強大的新器件，功率集成電路SMANPOWER HVIC就是一個明顯的例子，他的出現(xiàn)極大地滿足了現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)大力發(fā)展的需要。除了這兩者之外，自動控制用的芯片的發(fā)展也很是神速。為了讓社會更好的運用新器件的優(yōu)良性能，為了滿足諸如波形產(chǎn)生、驅(qū)動電路控制、電路實時保護等方面的要求，只有通過研制新材料，改進新工業(yè)技術(shù)，不斷創(chuàng)造出快速性能更加完善、人工智能化程度更高、工業(yè)使用更加方便的新型高速控制芯片。
4 總結(jié)
電力電子技術(shù)的發(fā)展肯定是當前一段時間和未來重點研究的熱點。電力電子器件的發(fā)展直接影響著電力電子技術(shù)的發(fā)展，電力電子技術(shù)的供電電源、電機調(diào)速、電力配電等幾個方面獲得了相當廣泛的應(yīng)用。無論是對于傳統(tǒng)的工業(yè)，如電力、船舶、礦冶、機械、汽車等，還是一些高技術(shù)的技術(shù)產(chǎn)業(yè)比如通信、激光、航空航天等的發(fā)展都至關(guān)重要，電力電子技術(shù)是提高這些相關(guān)行業(yè)的水平技術(shù)的重要手段，同時也是經(jīng)濟發(fā)展迅速的前提。電力電子技術(shù)的快速增長、高速度的發(fā)展，使其成為了新時代最重要的高端技術(shù)之一。
參考文獻：
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[關(guān)鍵詞] 電力電子技術(shù) 電力系統(tǒng) 應(yīng)用
0.引言
電力電子技術(shù)經(jīng)歷了半個世紀的發(fā)展歷程，目前已在眾多領(lǐng)域得到廣泛地運用，諸如民用產(chǎn)品、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)設(shè)備發(fā)行以及新能源開發(fā)等行業(yè)。它將現(xiàn)代控制技術(shù)、功率半導(dǎo)體器件、計算機技術(shù)和電路技術(shù)作為支撐依據(jù)已經(jīng)在國民經(jīng)濟中發(fā)揮出不可替代的重要作用，其直接影響著未來輸電系統(tǒng)的性能。HVDC――直流輸電――是在電力系統(tǒng)中最為成功的電力電子技術(shù)。繼上世紀八十年，提出了FACTS――柔流輸電――的概念，從而電力系統(tǒng)中應(yīng)用電力電子技術(shù)引起了眾多學(xué)者的研究與關(guān)注，眾多的闡述以及總結(jié)有關(guān)設(shè)備的基本原理層見迭出，相繼又產(chǎn)生了各種設(shè)備。電力系統(tǒng)是電力電子技術(shù)得以充分應(yīng)用的一個重要領(lǐng)域，因此，探討電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用具有現(xiàn)實的意義。
1.電力電子技術(shù)在發(fā)電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用
在電力系統(tǒng)的發(fā)電環(huán)節(jié)中，將牽涉到眾多種類的發(fā)電機組的設(shè)備，怎樣提高和加強此些設(shè)備的運行特性是我們所要達到的目的，而電力電子技術(shù)在發(fā)電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用就能夠很好的實現(xiàn)這種目的。
1.1 大型發(fā)電機的靜止勵磁控制
靜止勵磁的優(yōu)點是具有較為簡單的結(jié)構(gòu)、較高的可靠性，并且造價也不高，其通過晶閘管整流自并勵方式已在各大電力系統(tǒng)中普遍的使用。因為對中間慣性環(huán)節(jié)即勵磁機的省去，使得它具備了特有的快速性調(diào)節(jié)，這樣一來，為先進的控制規(guī)律提供提供了充分發(fā)揮作用，同時控制效果更加良好。
1.2 水力、風(fēng)力發(fā)電機的變速恒頻勵磁
水力發(fā)電的有效功率主要取決于以下兩點：水頭壓力以及流量。在具有相對大的水頭變化幅度的情況下，抽水蓄能機組最佳轉(zhuǎn)速也會隨著水頭的變化幅度而產(chǎn)生變化。風(fēng)速的三次方同風(fēng)力發(fā)電的有效功率呈正比，風(fēng)車捕捉最大風(fēng)能的轉(zhuǎn)速會隨著風(fēng)速的變化產(chǎn)生變化。因此，機組變速運行，易言之，對轉(zhuǎn)子勵磁電流的頻率進行調(diào)整，讓它同轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速疊加后具有相對恒定的定子頻率，進而取得最大的有效功率，電力電子技術(shù)在在水力、風(fēng)力發(fā)電機的運用當中，變頻電源是技術(shù)核心。
1.3 發(fā)電廠風(fēng)機水泵的變頻調(diào)速
發(fā)電廠的廠用電率平均是8%，在火電設(shè)備總耗電量中，風(fēng)機水泵耗電量大約占到65%，不但具有較大的耗電量，而且運行效率也不高，為了實現(xiàn)節(jié)能的目的，在使用高壓（低壓）變頻器的時候能夠使風(fēng)機水泵變頻調(diào)速，進而降低耗電量。從當前的狀況而言，低壓變頻器技術(shù)的成熟性毋庸置疑，在國內(nèi)乃至國外都有很多的生產(chǎn)廠家，僅是系列產(chǎn)品在一定程度上還不具有完整性。然而能夠設(shè)計并生產(chǎn)高壓大容量變頻器的廠家還沒有幾個，這就需要通過校企合作的方式，進行聯(lián)合開發(fā)，從而達到滿足生產(chǎn)需求的目的。
2.電力電子技術(shù)在在輸電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用
2.1高壓直流輸電技術(shù)。 20世紀70年代，在瑞典建成世界上第一項晶閘管換流閥實驗工程，從而替代了以前的汞弧閥換流器，這是電力電子技術(shù)在直流輸電中獲得應(yīng)用的一個里程碑時段。從此之后，在直流輸電工程，都以使用晶閘管換流閥為主。近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，新的直流輸電技術(shù)通過使用諸如GTO等可關(guān)斷器和脈寬調(diào)制技術(shù)，不必采用換流變壓器，從而能夠讓整個換流站搬遷，在較短的輸送距離中，這就加強了中型直流輸電工程的競爭力。另外，由于使用了可關(guān)斷的電力電子器件，避免了換流器換相的不成功，加之不存在要求受端系統(tǒng)的容量，所以，能夠應(yīng)用于海上石油平臺等這些小系統(tǒng)的供電。將來還能夠用于城市配電系統(tǒng)。這些年來，直流輸電技術(shù)獲得了進一步發(fā)展，IGBT等可關(guān)斷電力電子器件組成的換流器被應(yīng)用在輕型的直流輸電器件上，通過脈寬調(diào)制技術(shù)進行無源逆變，使得直流輸電向無交流電源的負荷點送電的難題得到解決，不僅在極大地簡化了設(shè)備，而且減少了造價成本。
2.2柔流輸電（FACTS）技術(shù)。柔性的交流輸電技術(shù)產(chǎn)生于上世紀八十年代的后期，這些年取得迅速的發(fā)展。FACTS是指現(xiàn)代控制技術(shù)同電力電子技術(shù)相結(jié)合，達到連續(xù)調(diào)節(jié)、控制相位角、電壓等的目的，進而在很大程度上加強輸電線路的輸送能力，提升電力系統(tǒng)的可靠性，減少輸電過程的損耗量。因為傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)電力潮流的手段僅能達到調(diào)節(jié)局部穩(wěn)態(tài)潮流的作用，加之機械開關(guān)的動作時間較長，沒有較快的響應(yīng)，根本不可以適應(yīng)在暫態(tài)過程中快速柔性連續(xù)調(diào)節(jié)和阻尼系統(tǒng)振蕩的需求，所以，電網(wǎng)發(fā)展的要求使得柔流輸電（FACTS）技術(shù)獲得良好的應(yīng)用與發(fā)展，截止目前，柔流輸電控制器有許多種，且均能對電力系統(tǒng)中變量，例如勵磁電流、電壓、阻抗以及功率等等進行控制，繼而提高交流輸電的運行性能。
3.電力電子技術(shù)在在配電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用
在配電環(huán)節(jié)，我們亟待解決的問題是加強供電的穩(wěn)定性以及提高電能質(zhì)量。應(yīng)用用戶電力技術(shù)（Custom Power）亦稱DFACTS技術(shù)是配電環(huán)節(jié)應(yīng)用電力電子技術(shù)的最為普遍的技術(shù)，它是現(xiàn)代控制技術(shù)同電力電子技術(shù)的有效結(jié)合，配電環(huán)節(jié)應(yīng)用用戶電力技術(shù)的主要手段是通過交流輸出電系統(tǒng)，加強供電的穩(wěn)定性，提高配電的輸出能力，并且提升電能質(zhì)量。此外，在配電環(huán)節(jié)被普遍運用的電力電子技術(shù)還有柔流輸電即FACTS技術(shù)，而用戶電力技術(shù)可以看做是FACTS設(shè)備的縮小版或者姊妹型新技術(shù)，其功能原理在前文已進行分析，在此不作贅述。當前，DFACTS技術(shù)和FACTS技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到融合為一體。
4.電力電子技術(shù)在節(jié)能環(huán)節(jié)的應(yīng)用
4.1變負荷電動機調(diào)速運行
為了使電力電子技術(shù)在在節(jié)能環(huán)節(jié)有所作為，我們就需著手于以下兩方面：①電動機自身方面的應(yīng)用；②變負荷電動機的調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用。倘若能將兩者有機的結(jié)合在一起，勢必會使電動機的節(jié)能獲得顯著的效果。近年來，風(fēng)機和水泵在國外大多數(shù)采用調(diào)速控制，鑒于在國內(nèi)對其的應(yīng)用還不夠成熟，以及由于變負荷的風(fēng)機和泵類等采用交流調(diào)速替代節(jié)流閥（或者擋風(fēng)板）對水流量、風(fēng)流量進行控制都能取得良好的效果，并且具有較高的效率和精度，以及較廣的調(diào)速范圍，加之能夠連續(xù)無級調(diào)速，同時在調(diào)速過程中具有相對小的轉(zhuǎn)差損耗，節(jié)電率能夠達到百分之三十，然而采用調(diào)速控制雖然有上述優(yōu)點，卻也存在較高的成本以及產(chǎn)生高次諧波的缺點，但這并不會影響其在礦山和冶金等部門的推廣。因此，我國對其應(yīng)加強研究，并需要進一步推廣，
4.2減少無功損耗，提高功率因數(shù)
交流異步電動機以及變壓器在電氣設(shè)備中均屬于感性負載，其在運行的過程中對無功功率、有功功率都要消耗，所以，同有功電源一樣，無功電源是確保電能質(zhì)量的不可或缺的部分，要在電力系統(tǒng)中維持無功平衡，不然，將導(dǎo)致功率因數(shù)的降低，系統(tǒng)電壓的下降以及設(shè)備的損壞，甚至致使大規(guī)模的停電事故的出現(xiàn)，為了杜絕此類事件的產(chǎn)生，我們要在電力網(wǎng)或電氣設(shè)備無功容量不足時，增裝無功補償設(shè)備，提高設(shè)備功率因數(shù)。
5.結(jié)束語
綜上所述，電力電子技術(shù)能夠在電力系統(tǒng)的眾多領(lǐng)域得到廣泛地運用，隨著現(xiàn)代計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，我們應(yīng)加大電力電子技術(shù)的研究力度，使其應(yīng)用性更加的完善，對電力系統(tǒng)的控制以及節(jié)能起到更大的作用，以及最大幅度地提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，從而獲得巨大效益。
