電子電力技術在電力系統(tǒng)中的應用
時間:2016-07-25 11:55:13 來源：
當今世界能源消耗增長十分迅速。目前，在所有能源中電力能源約占40%，而電力能源中有40%是經(jīng)過電力電子設備的轉換才到使用者手中。預計十年后，電力能源中的80%要經(jīng)過電力電子設備的轉換，電力電子技術在21世紀將起到更大作用。ADSS光纜
電力電子技術是利用電力電子器件對電能進行控制和轉換的學科。它包括電力電子器件、變流電路和控制電路三個部分，是電力、電子、控制三大電氣工程技術領域之間的交叉學科。隨著科學技術的發(fā)展，電力電子技術由于和現(xiàn)代控制理論、材料科學、電機工程、微電子技術等許多領域密切相關，已逐步發(fā)展成為一門多學科相互滲透的綜合性技術學科。ADSS光纜
電力電子技術作為一門高技術學科，由于其在節(jié)能、減小環(huán)境污染、改善工作條件等方面有著重要的作用，現(xiàn)在已廣泛的應用于傳統(tǒng)工業(yè)(例如：電力、機械、交通、化工、冶金、輕紡等)和高新技術產(chǎn)業(yè)(例如：航天、現(xiàn)代化通信等)。下面著重討論電力電子技術在電力系統(tǒng)中的一些應用。OPGW光纜
在高壓直流輸電(HVDC)方面的應用
直流輸電在技術方面有許多優(yōu)點：
(1)不存在系統(tǒng)穩(wěn)定問題，可實現(xiàn)電網(wǎng)的非同期互聯(lián);
(2)可以限制短路電流;
(3)沒有電容充電電流;
(4)線路有功損耗小;
(5)輸送相同功率時，線路造價低;ADSS光纜
(6)調節(jié)速度快，運行可靠;
(7)適宜于海下輸電。隨著大功率電子器件(如：可關斷的晶閘管、MOS控制的晶閘管、絕緣門極雙極性三極管等)開斷能力不斷提高，新的大功率電力電子器件的出現(xiàn)和投入應用，高壓直流輸電設備的性能必將進一步得以改善，設備結構得以簡化，從而減少換流站的占地面積、降低工程造價。
在柔性交流輸電系統(tǒng)(FACTS)中的應用
20世紀80年代中期，美國電力科學研究院(EPRI)N.G.Hingorani博士首次提出柔性交流輸電技術的概念。近年來柔性交流輸電技術在世界上發(fā)展迅速，已被國內(nèi)外一些權威的輸電工作者預測確定為“未來輸電系統(tǒng)新時代的三項支持技術(柔性輸電技術、先進的控制中心技術和綜合自動化技術)之一”?，F(xiàn)代電力電子技術、控制理論和通訊技術的發(fā)展為FACTS 的發(fā)展提供了條件。采用IGBT等可關斷器件組成的FACTS元件可以快速、平滑地調節(jié)系統(tǒng)參數(shù)，從而靈活、迅速地改變系統(tǒng)的潮流分布。
在電力諧波治理方面的應用
有源濾波是治理日益嚴重的電力系統(tǒng)諧波的最理想方法之一。有源濾波器的概念最早是在20 世紀70年代初提出來的，即利用可控的功率半導體器件向電網(wǎng)注入與原有諧波電流幅值相等、相位相反的電流，使電源的總諧波電流為零，從而實現(xiàn)實時補償諧波電流的目的。隨著中國電能質量治理工作的深入開展，使用以瞬時無功功率理論為理論基礎的有源濾波器進行諧波治理將會有巨大的市場潛力。
在不間斷電源(UPS)中的應用
UPS緊急供電系統(tǒng)是電力自動化系統(tǒng)安全可靠運行的根本保證，是計算機、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。現(xiàn)代UPS普遍采用脈寬調制技術和功率M0SFET、IGBT等現(xiàn)代電力電子器件,降低了電源的噪聲,提高了效率和可靠性。
電力電子技術已迅速發(fā)展成為一門獨立的技術、學科領域。它的應用領域幾乎涉及到國民經(jīng)濟的各個工業(yè)部門。毫無疑問，它將成為新世紀的關鍵支撐技術之一。電力電子技術擁有許 多微電子技術所具有的特征，比如發(fā)展迅速、滲透力強、生命力旺盛，并且能與其它學科相互融合和相互發(fā)展。電力電子技術也具有其自身的特色，如高電壓、大容量及控制功率范圍大，因此技術創(chuàng)新必須跨越高電壓大功率這一關。當前電力電子技術的發(fā)展趨勢是：高電壓 、大容量化、高頻化，主電路及保護控制電路模塊化、產(chǎn)品小型化、智能化和低成本化。而對于電力電子產(chǎn)品而言，用于電力系統(tǒng)的電能變換設備、服務于環(huán)保和人類健康的電源裝置 、適合信息社會需要的電源產(chǎn)品、小型電源模塊與裝置以及高效節(jié)能低污染的"綠色"電源產(chǎn)品將是21世紀的主流產(chǎn)品。可以預見，在未來現(xiàn)有的電力電子器件的性能會得到不斷改進 ，新的器件和先進的技術會不斷出現(xiàn)。
據(jù)美國總統(tǒng)科學和技術顧問委員會稱，國家關鍵性的科技領域有七個方面：能源、環(huán)保、資 訊與通信、生命科學、材料和交通。每一領域中電力電子技術都扮演者重要的角色?？梢姡?電力電子技術是現(xiàn)代社會的重要支撐科技，在國民經(jīng)濟各個領域中有著廣泛的應用和美好的前景。
