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電力電子技術(shù)在電力系統中的應用
隨著(zhù)計算機技術(shù)進(jìn)步，現代控制技術(shù)為人類(lèi)的生產(chǎn)、生活提供了強大的技術(shù)支持，新的材料和結構器件又反過(guò)來(lái)促進(jìn)了電力電子技術(shù)發(fā)展，并在社會(huì )中得到廣泛的應用。在電力系統中，應用電力電子技術(shù)也取得了很大進(jìn)展。電子電子技術(shù)是電子技術(shù)的主要內容之一，除了電子電子技術(shù)，還有信息電子技術(shù)�，F代電子技術(shù)主要是用電子器件進(jìn)行設計的，以電子學(xué)原理為基礎，進(jìn)而制造一些特定功能的電路，可以為解決實(shí)際問(wèn)題提供科學(xué)的依據的一項高科技電子技術(shù)。該項技術(shù)主要應用在電力領(lǐng)域，是以功率半導體器件、電路技術(shù)、現代控制等技術(shù)為支撐的技術(shù)平臺新技術(shù)，主要是建立在電工原理學(xué)科、電子學(xué)等學(xué)科的理論基礎上。
電力電子技術(shù)的發(fā)展
電力電子技術(shù)智能化的飛速發(fā)展：主要是可以將電子信息和器具的功率處理合二為一，將微電子技術(shù)和電力電子技術(shù)能夠進(jìn)行一體化。很多人指出：工業(yè)設備領(lǐng)域和電網(wǎng)領(lǐng)域是電子學(xué)下一步的重要應用范疇，該技術(shù)可以將人類(lèi)帶到第二次電子革命的前沿。
電力電子技術(shù)的應用
在發(fā)電環(huán)節中的應用
在電力系統中，包括發(fā)電環(huán)節在內的多種設備，是將來(lái)應用該技術(shù)的主要環(huán)節，主要是進(jìn)行改善和應用這些設備。
(1)大型發(fā)電機的靜止勵磁具有安全性高、結構簡(jiǎn)單和成本廉價(jià)等優(yōu)點(diǎn)，其控制靜止勵磁是采用的閘管整流并自勵方式，此方式在各行業(yè)的大電力系統得到廣泛采用。因為勵磁機的中間慣性部分被去掉了，所以具備快速性調節性能，可以產(chǎn)生良好控制效果和充分發(fā)揮其性能。
(2)風(fēng)力和水力發(fā)電機的變速恒頻勵磁。用水力進(jìn)行發(fā)電的有效功率基本是由水頭壓力和流量決定的。在水頭變化較大時(shí)，機組最優(yōu)的轉速也會(huì )跟著(zhù)發(fā)生變化。風(fēng)力發(fā)電的有效功率主要是和風(fēng)速的三次方有關(guān)系，是正比關(guān)系，風(fēng)車(chē)捕捉最大風(fēng)能的轉速隨風(fēng)速而變化。要使機組變速運行，取得最大的有效功率，可以通過(guò)改變轉子勵磁電流的頻率，使其與轉子轉速、輸出的頻率恒定。該應用的核心技術(shù)主要是變頻電源。
在節電方面的應用
(1)變負荷電動(dòng)機調速運行。電動(dòng)機節電主要是表現在兩個(gè)方面：一個(gè)是電動(dòng)機本身挖掘節電潛力;另一個(gè)是通過(guò)變負荷電動(dòng)機的調速技術(shù)。只有將二者結合起來(lái)，才使得電動(dòng)機節電方面變得較完善。交流調速目前在礦山和冶金等行業(yè)的電力系統中應用較為廣泛。
(2)減少無(wú)功損耗，提高功率因數。在電氣設備中，其器具包括變壓器在內的主要設備都是屬于感性負載。他們在運行時(shí)，不但消耗電氣設備的有功功率，還消耗它的無(wú)功功率。無(wú)功電源和有功電源是一樣的，是用來(lái)保證電能質(zhì)量的重要環(huán)節。所以，當電氣設備中的無(wú)用功的容量比較小時(shí)，應該增裝無(wú)功補償設備，從而使得設備功率因數得到很大的提高。
在輸電環(huán)節中的應用
(1)通信用高頻開(kāi)關(guān)電源。通信業(yè)的進(jìn)步和飛速發(fā)展，在很大程度上推動(dòng)了通信電源的高速發(fā)展。在通信技術(shù)中，一次電源通常為整流器，而二次電源為直流—直流變換器。在通信設備中，電源電壓不同，集成電路的種類(lèi)也多;因此，在通信供電系統中，從中間母線(xiàn)電壓，將變換成所需的各種各樣的直流電壓，這樣才可以減小損耗，能較為方便的增加和安裝設備。
(2)直流-直流(DC/DC)變換器。DC/DC變換器是一個(gè)將固定的直流電壓轉換成可以變動(dòng)的直流電壓，在地鐵列車(chē)和無(wú)軌電車(chē)無(wú)級變速的控制上該技術(shù)已經(jīng)成功的應用了，同時(shí)使上述控制獲得加速平穩、快速響應的性能。將直流斬波器用來(lái)代替變阻器，可以節約電能達到30%左右，效果很好。直流斬波器不僅可以起到能夠調節電壓的作用(如開(kāi)關(guān)電源)，而且還可以對電網(wǎng)側諧波電流噪聲進(jìn)行有效地控制和抑制，使調節和控制效果取得了明顯的進(jìn)步。
(3)直流輸電技術(shù)。直流輸電、輕型直流輸電技術(shù)具有很多優(yōu)點(diǎn)：有較大的輸電容量，能靈活的進(jìn)行調節和控制，并且穩定性能極好等。同時(shí)，電壓直流輸電所具有的的獨特優(yōu)勢是：可以利用海底電纜輸電;并能進(jìn)行遠距離輸電;還可以將不同頻率系統進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)。在上個(gè)世紀七十年代，電力電子技術(shù)正式應用在直流輸電上，起源于世界上第一個(gè)晶閘管換流器的誕生。從那往后，在生產(chǎn)實(shí)踐中所用到的直流輸電工程基本上都是用的晶閘管換流閥。
在配電環(huán)節中的應用
目前，能否進(jìn)行可靠性供電，到底如何進(jìn)行加強和提高電能質(zhì)量，是現在配電系統中所需要迫切解決的問(wèn)題，要抑制各種瞬態(tài)的波動(dòng)和干擾才可以使電能質(zhì)量得到控制，同時(shí)還要滿(mǎn)足頻率和諧波以及電壓的不對稱(chēng)度的要求。用戶(hù)電力技術(shù)(DFACTS)是在柔性交流輸電技術(shù)(FACTS)的各項技術(shù)成熟以后，在此基礎上發(fā)展起來(lái)的，并能對電能質(zhì)量進(jìn)行控制的一項新技術(shù);它是現代控制技術(shù)和電力電子技術(shù)在配電系統中的主要應用。由于DFACTS設備其原理、結構、功能與FACTS比較相似，根據市場(chǎng)的需求，其使用范圍會(huì )逐漸廣泛，再加上電力電子器件價(jià)格越來(lái)越廉價(jià)，可以預計DFACTS設備產(chǎn)品將快速進(jìn)入一個(gè)高速發(fā)展的階段。
改造傳統產(chǎn)業(yè)和發(fā)展機電一體化等新興產(chǎn)業(yè)
根據世界上較為發(fā)達的國家進(jìn)行的預測和判斷，今后將有百分之九十以上的電能需要利用電力電子技術(shù)進(jìn)行處理之后，才可以進(jìn)行使用。電力電子技術(shù)與百分之九十五的現代的工業(yè)以及各種民用的機電設備有很大的關(guān)系。特別指出的是，電力電子技術(shù)是一個(gè)用弱電來(lái)控制強電的載體，同樣也是計算機技術(shù)與機電設備之間進(jìn)行接口的重要瓶頸。該技術(shù)可以為傳統產(chǎn)業(yè)和新興產(chǎn)業(yè)將來(lái)采用微電子技術(shù)創(chuàng )造有利的條件和強大的技術(shù)支持，還可以為將來(lái)充分發(fā)揮計算機技術(shù)的優(yōu)勢奠定強有力的技術(shù)條件和基礎。
結論
通過(guò)以上介紹可以知道，電力系統是電力電子技術(shù)主要應用的一個(gè)方向。在已有研究成果的基礎上，使得該技術(shù)應用和運行投入逐漸加大。只有在不斷改善該技術(shù)應用經(jīng)濟性的情況下，才有可能在電力系統中大規模推廣這項技術(shù)，大幅度提高電力系統的穩定水平，從而產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。
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