電力電子技術在電力系統中的應用

李長碩，譚麗，隋然

（1.長春大學，長春130022；2.長春發電設備總廠，長春130000；3.黑龍江科技大學，哈爾濱150027）

電力電子技術在電力系統中的應用

李長碩1，譚麗2，隋然3

（1.長春大學，長春130022；2.長春發電設備總廠，長春130000；3.黑龍江科技大學，哈爾濱150027）

計算機技術的普及，為電力系統帶來了新的發展機遇。電力電子技術與其組件的不斷發展升級，為電力系統提供了更廣闊的發展平臺。通過對電力電子技術在發電過程的應用、電力電子技術在電力傳輸過程中的應用、電力電子技術在電力使用過程中的應用的介紹，指出其在節約能源、改善傳統機械設備方面的價值，描述了電力電子技術正向智能化、高頻化、集成化及自我修復的趨勢發展。

電力電子技術；電力系統；發展趨勢

1　電力電子技術的相關概述

1.1電力電子技術

電力電子技術在電力系統中的發電、輸電及用戶用電的過程中起到關鍵的作用，在變電系統中，它所能“變電”功率最大可達到MW甚至GW，最低能低至1M以下，由于這種特性，使電力電子在變電及信息處理中占到相當大的比例。

1.2電力電子器件

自20世紀初期所產生的玻璃貢弧整流器，電力電子器件由單一的半導體器件向多元化、現代化邁進。電力電子器件是電力電子技術的核心所在，每一次的器件的發展都帶給電力電子技術一個新的飛越。新型硅二極管、微小集成電路等都是當下使用較為廣泛的組件。同時，由于現代社會對電力系統的更多要求，電力電子器件也得到相關的改進與發展，如大功率的焊接電源、電解電源、電鍍直流電源等所使用的晶閘管組成的相關器件、各種頻率的電源尤其是感應加熱的中高頻電源的使用等，為生活、生產帶來了更多的便利，并且安全性、可靠性都有所提高，這些都證實了電力電子器件在生活、生產中所起的重要作用。

2　電力電子技術在電力系統中的相關應用

2.1電力電子技術在發電過程的應用

在我國發電廠中，發電多是靜止勵磁系統。使用過程中，勵磁機繁重且耗能巨大，電力電子技術的發展便可大大緩解這個問題，可以代替勵磁機中的勵磁環節，使發電過程變得更便捷且耗能少，易操作，方便控制。同時，電力電子技術在變頻控制上同樣起到很大作用。發電廠中發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，傳統的變壓方式多為變電站的中轉，而電力電子技術可以簡化這個環節，使電流更適合民用電的使用。電力電子技術在發電過程中的優勢對一些新能源發電同樣適用，如廣泛使用的風力發電、水利發電等，都離不開電力電子技術來正常運行。

2.2電力電子技術在電力傳輸過程中的應用

電力電子技術在傳輸線路上的應用有很多，其中主要以柔性交流電技術、高壓直流電技術以及靜止無功補償器技術上，以線路傳輸過程中的高壓直流電技術為例，說明在電力傳輸過程中電力電子技術的重要作用。在沒有這種技術的時候，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雜，而電力電子技術的廣泛使用，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的傳送方法高得多。

2.3電力電子技術在電力使用過程中的應用

電力電子技術不僅能在電力產生、傳送過程中有廣泛的應用，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，其實在這其中便應用到電力電子技術，它可以增強對電流、電壓的可控性，自動感應到電力的強度，進行調控，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，對電力的穩定性要求很高，配有電力電子技術可以使在配電過程中，電流變得更加穩定，避免各種不穩定的波動帶來的不良影響。

3　電力電子技術對于電力系統的其他應用

3.1節約能源

通過電力電子技術的應用，可以對電能進行綜合處理，使電能能夠最大限度的發揮出來，并且能夠應用得更加合理、高效，真正做到節約能源。例如，在一些造紙廠、冶煉廠等，可以根據工廠的性質和對電能的具體需求，利用電力電子技術，能夠將電能自動化的進行合理的分配，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的進行節省。據調查顯示，2000年的大型工廠的節電量相當于1990年發電的15%，截止到今年，全國又將14個項目列入節電推廣項目中，可見，電力電子技術在資源的節約中起到了很大的作用。

3.2改善傳統機械設備

電力電子技術的使用打破了傳統的工作方式，不僅可以實現最佳的工作狀態，還可以更準確的接受信號，使其向高頻化和變頻化發展，而且因其高效的性能及其廣泛的工作性，可以代替許多設備進行工作，不僅可以減少工序、節約成本，還可以改善許多機械的不足，如可以降低噪音、縮小設備的體積，提高工作效率，在生產、生活中帶來許多便利。

［1］張文亮，湯廣福，查鯤鵬，等.先進電力電子技術在智能電網中的應用［J］.中國電機工程學報，2010，（04）：86.

［2］吳俊勇.“智能電網綜述”技術講座第四講：中國智能電網的效益評估和政策機制研究［J］.電力電子，2010，（05）：93.

Pow er electronics techno logy in pow er system s

LIChang-shuo1，TAN Li2，SUIRan3
（1.Changchun University，Changchun 130022，China；2.Changchun Power Equipment Plant，Changchun 130000，China；3.Heilongjiang University of Scienceand Technology，Harbin 150027，China）

The popularity of computer technology for the power system has brought new opportunities for development.Continuousdevelopmentofpowerelectronics technology to upgrade its components for power systems providea broader developmentplatform.Through the app lication of power electronics technology in the introduction of the power generation process，power electronics technology in electric power transmission and powerelectronics technology in electricity use in the processofapplication，pointingoutthat the valueofsavingenergy and improving traditionalmechanicalequipment，the description forward intelligent power electronics technology，high frequency，integrated and self-healing trend.

Power electronics technology；development trends；power system

TM 76

A

1674-8646（2015）03-0053-02