电力电子技术应用系统发展热点

包海泉

摘要

得益于科技的发展和社会经济的进步，电子电力技术的应用逐渐实现了在深度和广度上的质变，在当前能源需求不断提高的背景下发挥着关键性的作用。本文对我国电力电子技术的应用系统发展热点进行了介绍，针对各个应用系统的内容、特点以及相关问题做出了叙述，并展望了对我国电力电子技术应用系统的发展前景。

【关键词】电力电子技术 应用系统 热点

作为半导体技术的继承者，并在历经可控硅整流技术、柔性交流输电技术的发展后，电子电力技术在当代己经逐渐成为保证我国国民经济增长、促进电气行业发展的核心基础性技术之一。对于电力电子技术的应用能够提高电气系统的质量，进而满足各方面的用电需求，保证居民生活、工厂生产以及公司运营的顺利进行。

1电力电子技术应用的意义

电力电子技术的应用对于电气系统有着深刻的意义。首先，电力电子技术在电力系统中的应用能够提高电力企业的社会、经济效益，在进行用电产品开发的过程中降低了成本、提高了设备的能源转化及输送效率，实现了运行周期的缩短，这不仅为企业自身发展带来了更高的利润，而且满足了用户用电需求，使电力产业的社会影响力有所扩大；其次，对于电子电力技术的应用能够提高电力系统的自动化控制能力，增强了整个系统运作的协调性，并有助于提高电气系统的服务质量；最后，电力电子技术的成功应用也促进了传统电气企业的转型进程，实现了产业结构合理化、产业部门整体化、运营管理系统化的新型企业建设目标。

2电力电子技术在电气工程领域的具体应用

2.1新能源发电方面

当前世界范围内各个国家对于能源短缺的紧迫性都有着充足的认识。自工业革命以来，对化石能源的使用就作为实现人类社会高速发展的前提与关键，然而由于化石能源的储量有限，部分化石能源的开采难度过高，化石能源的不完全燃烧带来的环境污染，以及化石能源燃烧产生的温室气体所导致的温室效应等一系列问题的出现，让人们开始考虑用其他较为清洁且储量丰富的新能源实现对化石能源取代的可能性。尽管目前来说这仅仅是理想层面的追求，不过新能源的应用，如对风能、太阳能以及生物质能的应用，己经帮助人们在探索未来能源的过程中明确了方向。

作为目前电力电子技术的主要应用领域之一，新能源发电己经得到了各国政府以及高校、研究机构的重视。在新能源发电领域，电力电子技术的应用存在以下特点：首先，现有新能源如风能和太阳能受环境因素影响较大，因而不能保证能源供给的稳定性；其次，新能源发电技术要求电网侧的输入电能质量高，波形平滑，需要对并网发电的质量进行保障。因此，对于新能源技术的发展需要集中针对装备的大容量化、高性能化作出规划，这也是当前技术发展的热点；光伏并网发电系统和风机发电系统的单机容量都在向更大容量发展，以便实现大规模产能和储能的结合；同时，对于电力电子技术的研究集中在提高产品效率以及实现低电压穿越等方面。

2.2智能电网方面

智能电网作为新兴概念名词，其提出与控制理论发展以及新能源方向研究的不断深入密切相关。在电力电子技术方面，智能电网要求系统在储能、高校输电方面有所突破，并凭借对信息技术、自动化技术以及测试技术的运用实现较大规模的可再生能源的并网发电。因此，这要求系统能够实现对柔性交流输电技术、高压直流输电技术、以及同步开端技术等一系列技术的整合运用。

智能电网中的电力电子技术有着大容量、高输电电压以及复杂子系统三大特点。美国政府己经于2008年提出智能电网计划，要求对可再生能源进行入网并开展分布式能源管理工作；我国在该方面仍处在逐步探索阶段，预计将在2020年全面建成具有初步智能特性的数字化电网。

2.3电气节能方面

由于我国的基础工业行业中所运用的较大部分的工程机械，如冷却水栗、风机系统等在节能方面可以由变频调速改造予以实现，因而我国目前的电气节能工作主要针对变频调速展开。得益于成熟的变频调速技术以及相对长寿命的设备更迭周期，变频调速系统在很多低、高压电机系统都得到了运用。

变频调速系统中电力电子技术发展的大方向主要针对设备的系统集成、功能简化以及效率提高三个方面。现有变频器操作复杂，对于操作人员的要求较高，这使得设计专门化产品进行功能简化和效率提高成为趋势，同时对于设备整体应该实现对更多模块的集合，并增加闭环控制提高容错性能。

2.4电力牵引方面

电力牵引主要涉及到城市轻轨、高铁、地铁等轨道交通系统，是我国现阶段交通发展的重点内容。其核心部分在于电力电子与电力传动，通过蓄电池进行供电，并实现恒定力矩控制；同时，工作环境相对复杂，如温度变化明显、振动剧烈等都对用于电力牵引的电力电子变换器提出了很高的性能要求。我国尽管在相关产品的设计制造方面与先进国家存在一定的差距，但是我们应该明确技术的发展方向，实现产品的国产化。首先，要针对差速矢量控制和直接转矩控制应用高性能的闭环控制；同时，在装置性能上需要就集成技术、冷却技术做出深入研究，从而提高变换器的运行效率。

3总结

得益于电力电子技术的成功应用，电力行业近年來发展势头迅猛，产业效益也大幅提高。尽管在现阶段该技术存在着较多问题，使其对于电力系统的发展有一定程度的制约，但是我们有理由相信只要直面挑战，组织专业技术人员不断进行技术改良，电力电子技术会在技术内容广度和技术应用成熟度上有更深层次的表现，从而为实现电力系统的高质量、高效率工作提供前提，促进我国社会经济的不断发展。

参考文献

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