电力电子技术应用系统发展热点

同力 刘伟 何杉

【摘  要】随着科学技术不断创新发展，我国的电力电子技术已经取得不错成就。尤其因科技水平日益提升，促使电力系统应用更加普遍，为社会经济发展起到不可忽视的促进作用。在新时代背景下，电力电子技术应用系统已经取得显著的成绩。本文主要以电力电子技术应用系统中电气节能方面、新能源发电方面、电力牵引方法以及智能电网方面对其发展热点展开概述说明，有效分析我国电力电子技术应用系统的发展热点。

【关键词】电力电子;应用系统;发现热点

在社会不断发展的今天，电气自动化、电控装置于新能源发电中电力电子技术得以广泛运用。这不但使电力电子技术成为目前我国经济发展的重要技术手段，也为社会经济发展创造更多的经济效益、社会效益，促使电力系统长远发展，实现电力系统构成比例的改变。合理运用新能源发电，不仅可以起到环保作用，还能改善全球化能源危机，避免环境污染。由此可见，研究电力电子技术应用系统发展热点具有十分重要的现实意义。

一、电气节能方面

由于我国是资源紧缺的国家，在改革开放初期阶段，经济高速发展中，能源浪费已然成为工业与建筑业发展面对的首要问题。为此，促进电力节能事业发展，解决二次利用能源供需的问题已经成为母线电力电子技术系统应用的主导方向。我国早在2006年就将电气节能工程建设提上日程，主要以电机节能、建筑节能与工业节能为主导。然而，电机结合得到我国政策制度的大力扶持，因此取得不错成效。在国家政策制度扶持帮助下，电机节能立足于风机改善、泵类电机系统调节等方面，以此实现运用变频调速的方式，对风机、水泵与压缩机等电机进行调试，从而促使电机运行效率升高15%-20%左右。通过将变频调速手段引用到工业行业领域中，为我国炼金、有色金属炼制、石油工业、石化工业以及轻工业等诸多方面带来了新思路与新方法，为此创造更多的经济效益与社会效益，在一定程度上促使大量不可再生能源获得控制与节省。

在电力电子系统中变频调速技术得以广泛运用，也使变频调速技术发展愈发成熟。变频调速技术的高效发展特征也使其拥有了广阔市场。但是变频器技术含量比较高，相对比缺乏制作人才与操作人才，导致变频器价格较高，可靠性水平过低。为此，变频调速技术在日后发展中主要体现在专用型与集成型。其中，对于专用型而言，变频调速技术在各个领域中运用，但是由于自身种类比较单一，为此存在适用性较差的特征。为此，技术工作者应该结合各个行业的实际应用特征，以此优化变频调速器的设计与制作环节，促使变频调速器在功能细节与实践操作方面得以改进，降低成本费用，提升其可靠性水平。而对于集成型来讲，将电机与变频器机器控制系统一体化，可以优化其操作过程，提升专用型水平。

二、新能源发电方面

在新时代背景下，环境污染日益严重，不可再生与有限的化石能源逐渐被人们弃用。结合社会经济可持续发展的基本要求，构建清洁、可再生能源为主体的能源结构已然成为当前新时代的发展要求，为此，在受到全球的瞩目。例如，截止2018年12月，我国可再生能源发电装机已经达到7.3亿千瓦;在2019年10月新疆光伏发电12.6亿千瓦时，同比增长15.1%。可见我国政府在新能源发电上面做出积极尝试。

太阳能光伏发电技术手段、潮汐能发电技术收单以及燃料电磁发电技术手段作为新能源发电的主要方式，而电力电子技术系统在新能源发电技术中发挥着不可忽视的促进作用。例如：在风力发电过程中，采用电力电子技术手段;在太阳能发电过程中，为了满足用电负载对于电源品质的基本要求，需要采用电力电子变流技术手段，对其实现“直流+直流”或者“直流+交流”的转变，才能获取稳定性佳、品质高的直流电或者交流电。由此可见，在太阳能发电与风力发电建设中，电力电子技术发挥着不可忽视的促进作用。除此之外，太阳能发电技术因无公害、不受地域影响，从而已经在日常生活中广泛运用。例如：大街上随处可见的太阳能路灯、太阳能草坪灯以及相关电子产品等，进一步说明电力电子技术系统针对能源利用发挥的重要作用。

但是在应用过程中，并网电技术较为复杂多变，电网侧针对输入电能的波动范围有着较高的要求标准。为此，在新能源发现应用中电力电子技术具有更加广阔的发展空间。除此之外，我国在并网变换气制作技术方面面临着一定问题，缺乏运行经验，以至于电力电子技术难以满足新能源发电功能需求与性能需求。这几需要电力电子技术应用系统的发展方向应该考量其容量增大、系统直接变换以及高效能的发展方向。

三、电力牵引方面

电力牵引主要体现在地铁、高铁、轻轨与电动汽车等交通工具的应用方面。现如今，我国城市化水平日益提升，在电力牵引方面电力电子技术也得到进一步发展与运用。

交流传动作为电力牵引的重要内容，在电力机车、内燃机车与高速列车中应用十分广泛。机车工作过程中，接触网会把单项交流电通过轨道电路回归至牵引变电所。变压器会降低与网的电压相接触。此时，电箱交流电会受变频交流装置的影响，支起转变成三相交流电。为此，三相电机可以同时运用交流电。除此之外，变压器与整流装置对直流电压进行调节，可以与不同的用电器相适应。

但是，目前我国依然不能独立生产致力于电力牵引的电力电子转变器设备，只能依赖于外部引进。为此，大力发展电力牵引的电力电子技术已然成为我国电力电子技术发展的首要任务，提升功率与效率，合理运用高性能闭环式控制手段，确保控制准确度;优化管理措施，促使电力牵引系统高效运作。

四、智能电网方面

智能电网是电网的智能化发展重要体现，将集成、高速双向的通信网络作为基础，运用传感技术与测量技术、控制技术等手段，为电网提供安全性、可靠性较高的电力环境。除此之外，智能电网也作为电网中采用柔性交流输电技术与新型超高压输电技术手段。合理运用柔性交流输电技术与新型超高压输电技术手段，可以使技术工作者对电网运行进一步控制，以此起到节约资源的目的。电力电子技术的发展方向主要以促进功率半导体效率的提升，扩大电力容量，从而实现直接与相互转换，确保电力具有稳定性与可靠性。

智能电网中，电力电子技术具有容量大、输电电压高、子系统复杂的特征。美国政府早在2008年相继提出智能电网计划，以此对可再生能源实施入网并进行分布式能源管理;我国在此方面依然处于发展使其，预期在2020年建成初步智能化特性数字化电网。

结束语

综上所述，在电力系统中电力电子应用日益普遍，为社会与国家发展创造可观的经济效益，使人们的生活更加快捷、低廉。但是由于我国电力电子技术发展起步较晚，许多电力电子技术没有掌握核心关键技术手段，以至于出现电力电子技术应用成本高，可靠性较低，设备维护时间长等问题。这就要求电力电子技术工作者应该肩负起职责与使命，不断创新研究，才能促进电力电子技术长足发展。

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（作者单位：西安电力电子技术研究所）