關於電力電子方面的論文

　　電力電子技術產業作為當代高新技術尤其是資訊科技產業與傳統產業的介面，在國民經濟中扮演著越來越重要的角色。下文是小編為大家蒐集整理的的內容，歡迎大家閱讀參考!

　　篇1

　　淺析電力系統電力電子技術應用

　　摘 要：在現代社會科技學技術不斷髮展的形勢下，電力電子技術在電力系統中的應用也更加廣泛和深入。諸多新的電子材料、裝置以及技術的運用，有效地推動了我國電力事業的發展。本文就對於電力電子技術在電力系統中應用的相關問題進行了分析和探討。

　　關鍵詞：電力電子技術;電力系統;應用

　　0 引言

　　作為一個具有較強專業性、綜合性和系統性的技術平臺，電力電子技術其涵蓋了多個領域的專業技術內容。經過長時間的發展和變化，其被廣泛地應用於各個行業當中，極大幅度地推動了我國電力能源領域的發展。隨著科學技術的不斷髮展進步，電力系統中的電力電子技術的應用範圍和深度也得到了進一步的增加。電力電子技術的應用，提高了電力系統的整體工作效率和工作效能。電力電子技術應用於電力系統的整個發電、配電、輸電已基本檢點的環節當中，是現代電力系統發展建設中的重點內容。電力電子技術應用於電力系統中，可以有效地提高變電控制的整體效果。

　　我國電網建設工作一直在有條不紊的開展，不斷擴大的電網規模對於變電執行管理提出了更高的要求。通過電力電子技術的應用，可以實現高效、高質量、高精度、高效能的控制和管理，有效地降低了管理成本和工作難度，提高了系統執行的安全性和穩定性。在電力系統執行的過程中，電力電子技術的應用可以有效地實現對電力系統執行的實時監控和管理，有效地提高了電力系統執行中的容錯效果，減少了後期管理維護的難度和成本，讓電力系統的執行更加可靠。電力電子技術的應用通過結合先進的資訊化管理技術，讓電力系統執行中的相關資料資訊可以得到更加全面的收集和處理，通過計算機對相關資料進行分析處理，為管理決策的制定和計劃的編制提供科學的依據。

　　1 電力電子技術在電力系統中的應用

　　1.1 發電環節的應用

　　電力系統的發電環節是一個較為複雜的綜合性系統，其中存在多個發電組和相關裝置，裝置的結構相對複雜，並且整體技術含量相對較高。相關技術人員必須要具有專業的技術水平，才能完成相關裝置的設計、執行、管理與維護工作。在電力系統的發電環節，應用電力電子技術，可以有效地提高整個發電系統的裝置工作效率。勵磁控制是現階段廣為運用的發電機控制方式，其通過利用品閘管整流電路的方式來實現裝置的連線，整個控制系統的結構相對簡單，具有較高的可靠性，並且造價成本也處於一個可接受的狀態之下，效能可以有效地滿足相關技術需求。

　　而靜止勵磁的控制方式，則通過對勵磁機進行改造，去除慣性環節，從而達到提高穩定性和執行效果的目的。科學的整改方案，可以更好地結合電力系統的執行規律來實現控制，讓電氣工作效率得到更好的保障。變速勵磁控制的方式，主要通過變頻裝置，對於發電中機組執行速度進行相應的調節和控制，提高電力功效，讓機組的變化速率處於一個自動控制的狀態下，結合勵磁裝置的控制，讓整個功率的輸出更加穩定、高效，並最大限度地降低系統的功耗，其被廣泛應用於風力發電和水力發電的過程中。在發電廠發電裝置中，其發電裝置的用電量是客觀存在的，並且在整個裝置的耗電量中佔據著一個較高的比例。為了實現對這類能源消耗問題的有效控制，變頻器的出現和應用已經被廣泛的認可和利用。變頻器通過控制，可以對發電機機組的工作頻率進行自動調節，從而實現對能源消耗的節約。在電力電子技術不斷髮展的形勢下，各類變頻技術逐漸得到了更加深入的發展，併為提高發電系統的工作效率，減少能耗提供了巨大的幫助。

　　1.2 輸電環節的應用

　　在現代科學技術不斷髮展的趨勢下，電力電子技術的發展與應用，使得越來越多的電子器件得到了生產和運用，為電力系統的發展創造了更多的平臺和支援。在輸電系統中，電力電子器件的運用，有效地對於電網穩定性進行了保障，提高了電網執行的可靠性，讓電網執行發展更加安全、可靠。在當前電力系統的輸電環節中，直流與輕型直流輸電是較為常見的兩種方式。這種輸電方式可以有效地提高輸電的容量，並且可以靈活地進行調節與控制，輸電過程較為穩定，並且實現了對長距離電力傳輸帶支援和供應。針對不同的電力輸送需求，可以採取不同的輸電方式，讓直流輸電技術的優勢得到最大限度的發揮。隨著技術的進步，柔性交流輸電技術也逐漸受到了關注和應用。柔性交流輸電技術融合了微電子、微處理、電力電子技術、控制技術以及通訊技術等多方面的技術，實現了對交流輸電的靈活控制，讓交流電網的穩定性得到了很好的保障，並有效地降低了輸電成本。柔性交流輸電技術通過為電網提供無功功率和感應，從而達到提高輸電效率和質量的目的。

　　1.3 配電環節的應用

　　在配電環節中，有效地控制是確保電能質量的關鍵。電能質量的控制需要在配電過程中對於頻率、諧波、電壓等要求得有效的滿足，並且對干擾和瞬態波動問題的干擾進行避免。現階段，電力電子技術應用的過程中，基於DFACTS的電能質量調節裝置的應用，可以有效地對電能質量進行保證。隨著柔性交流輸電系統的發展和成熟，配電質量的控制方式得到了豐富和進一步的發展。DFACTS技術可以被視為縮小版的FACTS裝置技術，二者工作原理、效能、結構、功能都存在一定的相似性。隨著電力電子器件不斷髮展，市場上電氣裝置出現求過於供的現象，DFACTS裝置市場前景廣闊，市場需求量。DFACTS裝置市場介入相對容易。而且該裝置的成本投入比較少，技術開發比較簡單。隨著市場不斷髮展，DFACTS裝置產品將進入高速發展狀態。

　　2 結語

　　隨著科學技術水平的不斷提高，各類新技術的出現和應用，電力電子技術的發展也逐漸步入了新的階段。相關技術人員應該加強對新技術的研究和應用，對新技術的優勢進行充分的發揮，更好地促進電力系統的發展和完善，提高電力生產效率，為我國電力事業健康穩定發展作出更大的貢獻。

　　參考文獻：

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　　[2] 於闖.淺析電力電子技術在電力系統中的應用[J].科技經濟市場，201507.

　　[3] 張文亮，湯廣福，查鯤鵬，賀之淵.先進電力電子技術在智慧電網中的應用[J].中國電機工程學報，201004.

　　篇2

　　試論現代電力電子及其應用

　　摘要：電力電子技術是電氣工程的三大領域-電力，電子和控制交叉形成的邊緣學科。從1956年貝爾實驗室發明第一個閘流體scR開始，真正步入了電力電子技術時代。電力電子技術本身不僅是一項高新技術.而且還是其它多項高新技術發展的基礎。其應用從航空航天到家用電器的一切經濟和生活領域，是國家工業發展必不可少的專業技術，它將給現代生產和現代生活帶來深遠的影響。

　　關鍵詞：電力電子技術應用領域發展趨勢

　　一、電力電子技術研究的問題

　　電力電子技術是一項利用功率半導體器件，應用現代控制理論，微處理器或計算機控制技術，實現對電能進行控制和變換的技術。這種技術是以儘可能高的效率將一種形式的電壓、電流、頻、相數的電能變換成另一種形式的電壓、電流、頻率、相數的電能。它儘可能使用無損耗的磁元件、電容元件和開關工作狀態的功率半導體器件，少用或不用損耗性的電阻和線性工作狀態的功率半導體，構成開關型高效率的功率處理系統。因此，電力電子技術也是一項高效節能的技術。

　　它與微電子技術中的訊號處理系統不同，後者是對輸入資訊進行處理，完成某種功能。例如，擬放大、數字編碼、數/模轉換或模/數轉換等。為完成這些處理，訊號處理系統只需要很少的電功率，系統的效率不是主要的。而電力電子技術的功率處理系統，變換效率是最重要的指標之一，它是強電與弱電的結合點。

　　在電力電子技術的功率處理系統中，磁性元件電感或變壓器等的重量和尺寸佔主要部份。而提高功率半導體器件的開關頻率，可使磁隆元件小型輕量化。因此，高頻化是電力電子技術的主要發展方向之一。有兩種電路方案可供選擇:非諧振式和諧振式包括準諧振式。前者技術成熟，但開關損耗隨頻率提高而增加，頻率提高有限。這是一個尚在探討解決中的開關吸收問題。後者則處於發展研究中，原理上沒有開關損耗，但目前技術還不成熟，只是在某些中小功率系統中得到初步應用。

　　此外，開關型高效率的電力電子系統是一個非線性的離散時變系統，它的建模、模擬、分析和檢測等比較複雜.難度較大。現在還是一個研究熱點。模擬軟體PsPlcE技術還不成熟，使用時有很大侷限性。

　　二、現代電力電子的應用領域

　　1.計算機高效率綠色電源

　　高速發展的計算機技術帶領人類進入了資訊社會,同時也促進了電源技術的迅速發展。八十年代,計算機全面採用了開關電源,率先完成計算機電源換代。接著開關電源技術相繼進人了電子、電器裝置領域。計算機技術的發展,提出綠色電腦和綠色電源。綠色電腦泛指對環境無害的個人電腦和相關產品,綠色電源係指與綠色電腦相關的高效省電電源,根據美國環境保護署l992年6月17日“能源之星”計劃規定,桌上型個人電腦或相關的外圍裝置,在睡眠狀態下的耗電量若小於30瓦,就符合綠色電腦的要求,提高電源效率是降低電源消耗的根本途徑。就目前效率為75%的200瓦開關電源而言,電源自身要消耗50瓦的能源。

　　2.通訊用高頻開關電源

　　通訊業的迅速發展極大的推動了通訊電源的發展。高頻小型化的開關電源及其技術已成為現代通訊供電系統的主流。在通訊領域中,通常將整流器稱為一次電源,而將直流-直流DC/DC變換器稱為二次電源。一次電源的作用是將單相或三相交流電網變換成標稱值為48V的直流電源。目前在程控交換機用的一次電源中,傳統的相控式穩壓電源己被高頻開關電源取代,高頻開關電源也稱為開關型整流器SMR通過MOSFET或IGBT的高頻工作,開關頻率一般控制在50-100kHz範圍內,實現高效率和小型化。近幾年,開關整流器的功率容量不斷擴大,單機容量己從48V/12.5A、48V/20A擴大到48V/200A、48V/400A。

　　3.直流

　　直流DC/DC變換器DC/DC變換器將一個固定的直流電壓變換為可變的直流電壓,這種技術被廣泛應用於無軌電車、地鐵列車、電動車的無級變速和控制,同時使上述控制獲得加速平穩、快速響應的效能,並同時收到節約電能的效果。用直流斬波器代替變阻器可節約電能20~30%。直流斬波器不僅能起調壓的作用開關電源,同時還能起到有效地抑制電網側諧波電流噪聲的作用。通訊電源的二次電源DC/DC變換器已商品化,模組採用高頻PWM技術,開關頻率在500kHz左右,功率密度為5W~20W/in3。隨著大規模積體電路的發展,要求電源模組實現小型化,因此就要不斷提高開關頻率和採用新的電路拓撲結構,目前已有一些公司研製生產了採用零電流開關和零電壓開關技術的二次電源模組,功率密度有較大幅度的提高。

　　4.不間斷電源UPS不間斷電源UPS是計算機、通訊系統以及要求提供不能中斷場合所必須的一種高可靠、高效能的電源。

　　交流市電輸入經整流器變成直流,一部分能量給蓄電池組充電,另一部分能量經逆變器變成交流,經轉換開關送到負載。為了在逆變器故障時仍能向負載提供能量,另一路備用電源通過電源轉換開關來實現。

　　5.高頻開關電源的發展趨勢。

　　在電力電子技術的應用及各種電源系統中,開關電源技術均處於核心地位。對於大型電解電鍍電源,傳統的電路非常龐大而笨重,如果採用高頓開關電源技術,其體積和重量都會大幅度下降,而且可極大提高電源利用效率、節省材料、降低成本。在電動汽車和變頻傳動中,更是離不開開關電源技術,通過開關電源改變用電頻率,從而達到近於理想的負載匹配和驅動控制。高頻開關電源技術,更是各種大功率開關電源逆變焊機、通訊電源、高頻加熱電源、鐳射器電源、電力操作電源等的核心技術。

　　6.高頻化理論分析和實踐經驗表明,電氣產品的變壓器、電感和電容的體積重量與供電頻率的平方根成反比。

　　所以當我們把頻率從工頻50Hz提高到20kHz,提高400倍的話,用電裝置的體積重量大體下降至工頻設計的5~l0%。無論是逆變式整流焊機,還是通訊電源用的開關式整流器,都是基於這一原理。同樣,傳統“整流行業”的電鍍、電解、電加工、充電、浮充電、電力合閘用等各種直流電源也可以根據這一原理進行改造,成為“開關變換類電源”,其主要材料可以節約90%或更高,還可節電30%或更多。由於功率電子器件工作頻率上限的逐步提高,促使許多原來採用電子管的傳統高頻裝置固態化,帶來顯著節能、節水、節約材料的經濟效益,更可體現技術含量的價值。