電力系統中電力電子變流技術探討

史金軒

摘要：現階段，科學技術水平正在隨著社會發展而逐漸得到提升。其中，對于電力系統而言，電力電子變流技術的出現，使得電力系統更加趨于現代化，并且對于推動電力系統的發展有著極為重要的作用。因此，本文將對電力電子變流技術的應用形式及其在電力系統中的應用進行探討，以供參考。

關鍵詞：電力系統；電力電子變流技術；整流電路

引言：

電力系統將電能的生產、消費于一體，并且有效的管理與控制發電、輸電以及配電等各個環節，同民眾生活以及工作有著密切的聯系。與此同時，電力電子變流技術的逐漸發展，其已經在電力系統中有著極為重要的作用，并且在一定程度上使得電力系統更加趨于現代化，同時也可有助于電力系統工作效率的提升。所以，關注電力電子變流技術，對于電力系統今后的發展有著重要意義。

一、電力電子變流技術概述

眾所周知，電力電子變流技術是電力電子技術中的重要組成形式。與此同時，隨著電力電子變流技術的快速發展，其已經在電力系統中得到了極為廣泛的應用。其中，在上世紀70年代，整流電路在電力系統便已經初露端倪，并且逆變電路也在此時得到了快速發展。目前，在電力系統中，電力電子交流技術的作用日益突出，并且在推動電力系統現代化發展進程中發揮著重要的作用。

二、電力電子變流技術的應用形式

在電力系統中，電力電子變流技術存在多種應用形式，即：整流電路、交流調壓電路、逆變電路等，并且每種形式均在電力系統中有著不可或缺的作用，同時也取得了相應的應用效果，下面將對此詳盡敘述。

1、整流電路

所謂整流電路，指的是將交流電用可以調整大小的直流電所替代，并以此來供給直流用電設備的一種電力電子交流電路。在整流電路中，利用整流二極管來把較低電壓的交流電轉換為直流電，以此來實現交流電的整流傳輸。與此同時，在整流電路中施加交流電壓后，就會使得混合電壓形成，并且在相關輸電或者用電控制環節中應用整流電路，不僅可以穩定電網的工作，同時也可增加控制的快速性與高效性。另外，隨著多相整流方式的運用，電能的利用率可得到進一步的提升，同時也有助于對輸出電壓的脈動情況予以有效控制。

通常來講、變壓器、濾波器以及整流主電路等是整流電路的主要組成部分。其中，變壓器的作用是可以協調與匹配交流電壓與數值直流電壓，以此來有效隔離整流電路與交流電，同時變壓器的設置還需以實際情況為參照來進行合理設置。濾波器的設置的是為了過濾直流電壓中的交流電壓，從而保證更有效的連接負載與主電路。對于整流電路中的主電路來講，其最早由整流二極管與晶閘管所構成，而隨著技術水平的不斷完善，發光二極管等新材料也在其中得到了廣泛的應用。目前，整流電路在電力系統中存在三種形式，即：半波整流電路、全波整流電路以及橋式整流電路。在半波整流電路中，通過整流二極管的作用，一半的交流電可轉變為直流電，但是電流利用率在半波整流電路中較低，所以其在電流小、電壓高等領域較為適用。全波整流電路主要有兩個半波整流電路所構成，并在整流二極管的作用下來實現電能的有效應用，但是其中的二極管需要承載較大的電壓。橋式整流電路的應用最為普遍，并且兩個二極管在其中構成與橋相似的形狀，同時其具有較高的電能利用率，并承載的反向電壓也相對較少，所以會提升其運行的穩定性。

2、交流調壓電路

在交流調壓電路中，其可對電壓、相數等予以改變，從而生成新形式的交流電來對原交流電進行替代。其中，交流調壓電路在控制燈光或者交流電動機速度領域有著廣泛適用。此外，在電力系統中，交流調壓電路也有所應用，并且可在高壓電器中有著不錯的應用效果。同時，盡管諧波會在交流調壓電路中出現，但是其不會嚴重影響電力系統工作的穩定性。另外，對于交流調壓電路而言，其設置較為簡單，并且控制與調節也較為便捷。在電動機運行階段，交流調壓電路可隨時對此過程予以調壓作業，以便電動機可正常、穩定的工作。

3、逆變電路

對于逆變電路來講，其指的是用不同的交流電來對直流電予以替代的一種變流電路，并且可用于不同交流電源的構成，可廣泛應用在工業領域。同時，在逆變電路中，利用晶閘管與相應開關，便可將直流電路中的電流、電壓予以轉換，使之轉變成交流電。此外，在逆變電路的幫助下，其可對電流頻率進行改變，以便風力、水力發電機具有穩定的輸出頻率，確保發電機的運轉穩定性與高效性。

三、電力電子變流技術在電力系統中的應用

1、在發電環節的應用

隨著電力發電方式的不斷創新，以火力、水力、太陽能、風能等為主的發電方式得到了快速發展。此外，對于傳統的發電方式來講，其難以滿足社會不斷增長的用電要求，所以新興發電方式成為社會所關注的焦點，但是新興發電方式仍然存在許多亟待解決的弊端，所以會導致穩定性有所降低。然而，隨著電力電子變流技術的出現，其可對新興發電方式中的不足予以有效解決，并且可對發電系統中的有關設備的工作性能予以改善，以便其可高效的工作，最終確保實現穩定的發電。

2、在輸電環節的應用

在電力系統中，如輸電環節存在不穩定的因素，則必然會影響電網運行的穩定性。然而，隨著變流技術在輸電系統中的應用，極大的提升了當中電力電子器件中電壓的穩定性，從而使得電流形式可以得到轉換，進而保證電網運行的可靠性與穩定性。此外，無論是交流輸電還是直流輸電，電力電子變流技術可完全發揮其抗擊諧波以及頻率轉換等作用，極大的確保電力輸送的穩定性，并可實現供電質量的提升。

3、在配電環節的應用

電力電子變流技術同樣在配電環節中有著重要作用。其中，在配電系統的操作電源中，電力電子變流技術的應用可以提升配電環節的電流轉換的穩定性，同時也可保證配電工作可以高效開展。與此同時，電力電子變流技術同樣在民眾的日常生活中有所應用，并且可保證日常用電的穩定性，同時也可對降低家用電器的用電量。

四、結語

總之，隨著社會用電需求的不斷提升，將電力電子變流技術應用到電力系統中，可以極大的提升電力系統工作的高效性，并且確保電力系統可以實現穩定的工作，對于保障社會的用電需求有著極為重要的意義。

參考文獻

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[2]何麗軍.電力電子技術在電力系統中的應用[J]. 河北企業. 2016（07）

（作者單位：保定四方三伊電氣有限公司）