电力电子技术在新能源领域中的应用分析

宋宏艳

【摘要】：随着社会的发展，我国对能源的需求越来越大。而目前我国的各种能源消耗速度极大，能源短缺已成为社会生产发展过程中亟待解决的问题。近年来，新能源的开发和利用，为解决能源短缺问题提供了一条新的道路，而电力电子技术在新能源的开发利用中扮演着重要的角色。本文通过对电力电子技术的概述、电力电子技术在新能源领域的应用、在电力电子技术运用过程中应注意的问题等方面的着重介绍，让人们充分认识和了解电子电力技术并加强对其合理有效充分的利用。

【关键词】：电力电子；新能源领域；应用

引言

电力电子技术的开发是我国科学水平发展迅速的重要标志，在应用于新能源领域时，电力电子技术不仅能提高人类用电的有效率，同时促进了可再生能源的容纳性与适应性。在我国目前的新能源领域中，由于理念、设备的落后导致存在着许多不足，而电力电子技术应用能有效完善这些问题，在对其不断深入研究中，利用电力电子技术研发了许多新的结构器件和材料，这些材料的使用促进了新能源领域的发展。

1、电力电子技术概述

电力电子技术作为一种使用电力电子器件例如晶闸管、GTO、IGBT等对电能进行变换和控制被应用在电力领域的一种新兴技术。在二十世纪开始随着经济科学的进步以惊人的发展速度出现在社会的各个领域，科技的进步带来电力电子技术的不断完善和发展。作为一种新兴、具有较广的覆盖面的学科在应用领域由传统的电力、交通、工业等领域拓展到通讯、节能等行业，在新背景发展趋势之下已经成为至关重要的一门技术学科，在我国经济发展中有着关键地位。

2、电力电子技术在新能源领域的应用研究

2.1在风能发电中的应用

对风电系统的研发中，尤其是在以下系统中均使用了电力电子技术：MW级直驱式风电机组变流器及双馈式风电机组变流器；风力发电机组控制系统；利用电力电子变换装置实现的变速恒频风力发电系统；利用电子电力变换装置实现的风力发电机无功控制系统；风电交流并网控制；风电直流输电；风电电能储存。

2.2水力发电

水在流动过程中产生的动能可以充当天然的推动力，再加上一些物理知识和电路原理，建立了以著名的三峡水电站为标志的一大批水电站。这一创新，不仅仅降低了对媒体等不可再生能源的消耗，更创造性的为人类寻找可再生能源并加以利用的道路提供了方向。在水利发电的基础上，一系列电力电子技术在新能源的开发利用中得到了创新。

2.3太阳能控制系统

由于技术与设备的缺失，发电厂风机水泵在运行中损耗电力巨大，其耗电电占至整个发电系统电力的二分之一，并且还存在效率低下等问题，严重影响了发电效率。在当今的21世纪，太阳能的使用已经非常普遍，作为一种新能源，它能有效减少有限资源的浪费，为人类发展的作出巨大贡献。但是，目前大阳能一般是大功率发电，需要通过直流电与交流电的互相转换，使得发电率不尽人意，电力电子技术的应用，针对这些问题作出调整，主要是对在太阳能控制系统的核心逆变器的一个完善，通过调整，加大直流电与交流电的转换率变高，提高运行速度，进而提高整个发电系统。

2.4电子技术在新能源材料行业的具体应用

2.4.1在节能方面的应用

（1）电动机节能

①调整转速。此举主要是为了能够节约用电，从而减少能源消耗。②调节功率。补偿电容器、交流异步电动机是此方面的重要设备，在对其进行处理时往往是采取并联，当在并联状态下时，其所需要消耗的功率也会有所减少。③调整电压。需要进行此操作的情况往往是电动机自身负载较轻的时候，若长期存在此种情况，则需要根据实际情况来决定调整力度，必要时需要对两端均进行调整，以此来达到减少电压的目的。

（2）无功功率

无功功率方面的应用虽然如今我国还未达到预期效果，但在很多方面也已经基本完善，今后在此方面应注意的是，要做到合理抑制无功功率，在达到此标准后再对谐波信号进行调整，使其更加具有合理性，而电网中流入的谐波也要进行管控。只有充分做到此些方面才可以有效降低谐波损失，并将“无用电能”进行收集和应用。

2.4.2在电力系统方面的应用

电力系统方面相较于其他方面而言会相对容易些，在此过程中往往只是将各种新输电技术应用其中，目前应用较为普遍的有高压直流输电技术和柔性直流输电技术两种，技术不同，所产生的作用以及应用要求也有很大的差异，在选择使用何种技术时需要分析实际情况，并掌握两种技术的特点，综合考虑多个方面最终再决定启用何种技术，如高压直流输电方面，其即可以很好的完成远距离输电工作。

3、新能源发电领域的发展

国内经济的粗放快速发展，使中国又一次进入了经济新常态时期。面对人与自然、人与社会的关系，众多又经济发展过速带来的问题成为了时下热门的研究课题。新能源作为替代传统能源、实现绿色经济的重要支撑，其在当前国内自然环境逐渐遭到破坏、石油天然气等传统能源逐渐枯竭的今天，成为了亟待解决的重中之重，并成为了世界各国的日常关注焦点。在新能源发电领域，电力电子技术得到了广泛的应用。对于一个较为典型的太阳能光伏发电系统，其内部通常会包含多个电力与电子变化的环境，例如：DC至AC的逆变；DC至DC的直流交换；AC至DC的整流交换等。可以发现，该太阳能光伏发电系统除了与光伏阵列之间不存在较为密切的联系，其他部分的组成与使用均和电力电子技术之间有着密切的联系。对于一套较为典型的采用双馈式的风力发电系统而言，其内部通常包括有发电机侧变换器装置、网侧变换器装置以及变桨控制器装置等，这些装置与组件均涵盖有电力与电子之间的变换过程。通过这些举例可以发现，新能源发电与电力电子技术间具有着深入的联系。

结语

总体来说，在新能源領域，电力电子技术的应用证明了在电力系统中的可行性，对其运行稳定性与未来发展提供了有效的技术支持，它不仅能提高人类用电的有效率，同时促进了可再生能源的容纳性与适应性并且完善了电力电子技术所带来的技术问题，是我国建设智能电网的重要基础与前提。

【参考文献】：

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