電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

李長(zhǎng)碩，譚麗，隋然

（1.長(zhǎng)春大學(xué)，長(zhǎng)春130022；2.長(zhǎng)春發(fā)電設(shè)備總廠，長(zhǎng)春130000；3.黑龍江科技大學(xué)，哈爾濱150027）

電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

李長(zhǎng)碩1，譚麗2，隋然3

（1.長(zhǎng)春大學(xué)，長(zhǎng)春130022；2.長(zhǎng)春發(fā)電設(shè)備總廠，長(zhǎng)春130000；3.黑龍江科技大學(xué)，哈爾濱150027）

計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及，為電力系統(tǒng)帶來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇。電力電子技術(shù)與其組件的不斷發(fā)展升級(jí)，為電力系統(tǒng)提供了更廣闊的發(fā)展平臺(tái)。通過(guò)對(duì)電力電子技術(shù)在發(fā)電過(guò)程的應(yīng)用、電力電子技術(shù)在電力傳輸過(guò)程中的應(yīng)用、電力電子技術(shù)在電力使用過(guò)程中的應(yīng)用的介紹，指出其在節(jié)約能源、改善傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備方面的價(jià)值，描述了電力電子技術(shù)正向智能化、高頻化、集成化及自我修復(fù)的趨勢(shì)發(fā)展。

電力電子技術(shù)；電力系統(tǒng)；發(fā)展趨勢(shì)

1　電力電子技術(shù)的相關(guān)概述

1.1電力電子技術(shù)

電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的發(fā)電、輸電及用戶用電的過(guò)程中起到關(guān)鍵的作用，在變電系統(tǒng)中，它所能“變電”功率最大可達(dá)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(dāng)大的比例。

1.2電力電子器件

自20世紀(jì)初期所產(chǎn)生的玻璃貢弧整流器，電力電子器件由單一的半導(dǎo)體器件向多元化、現(xiàn)代化邁進(jìn)。電力電子器件是電力電子技術(shù)的核心所在，每一次的器件的發(fā)展都帶給電力電子技術(shù)一個(gè)新的飛越。新型硅二極管、微小集成電路等都是當(dāng)下使用較為廣泛的組件。同時(shí)，由于現(xiàn)代社會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)的更多要求，電力電子器件也得到相關(guān)的改進(jìn)與發(fā)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(guān)器件、各種頻率的電源尤其是感應(yīng)加熱的中高頻電源的使用等，為生活、生產(chǎn)帶來(lái)了更多的便利，并且安全性、可靠性都有所提高，這些都證實(shí)了電力電子器件在生活、生產(chǎn)中所起的重要作用。

2　電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的相關(guān)應(yīng)用

2.1電力電子技術(shù)在發(fā)電過(guò)程的應(yīng)用

在我國(guó)發(fā)電廠中，發(fā)電多是靜止勵(lì)磁系統(tǒng)。使用過(guò)程中，勵(lì)磁機(jī)繁重且耗能巨大，電力電子技術(shù)的發(fā)展便可大大緩解這個(gè)問(wèn)題，可以代替勵(lì)磁機(jī)中的勵(lì)磁環(huán)節(jié)，使發(fā)電過(guò)程變得更便捷且耗能少，易操作，方便控制。同時(shí)，電力電子技術(shù)在變頻控制上同樣起到很大作用。發(fā)電廠中發(fā)出的電能頻率多為波動(dòng)的，而民用的交流電頻率要在220V為峰值進(jìn)行使用，傳統(tǒng)的變壓方式多為變電站的中轉(zhuǎn)，而電力電子技術(shù)可以簡(jiǎn)化這個(gè)環(huán)節(jié)，使電流更適合民用電的使用。電力電子技術(shù)在發(fā)電過(guò)程中的優(yōu)勢(shì)對(duì)一些新能源發(fā)電同樣適用，如廣泛使用的風(fēng)力發(fā)電、水利發(fā)電等，都離不開(kāi)電力電子技術(shù)來(lái)正常運(yùn)行。

2.2電力電子技術(shù)在電力傳輸過(guò)程中的應(yīng)用

電力電子技術(shù)在傳輸線路上的應(yīng)用有很多，其中主要以柔性交流電技術(shù)、高壓直流電技術(shù)以及靜止無(wú)功補(bǔ)償器技術(shù)上，以線路傳輸過(guò)程中的高壓直流電技術(shù)為例，說(shuō)明在電力傳輸過(guò)程中電力電子技術(shù)的重要作用。在沒(méi)有這種技術(shù)的時(shí)候，對(duì)于高壓直流電的傳送，在傳送過(guò)程中需加有若干變壓器來(lái)完成，這不僅增

加了傳送電過(guò)程中的成本，還使工作的程序變得復(fù)雜，而電力電子技術(shù)的廣泛使用，尤其是晶管換流閥在高壓直流電傳送過(guò)程中的使用，使電壓變得可以自動(dòng)化控制，節(jié)約成本，減少了傳送過(guò)程中的工序，而且準(zhǔn)確性、安全性和可控性都比傳統(tǒng)的傳送方法高得多。

2.3電力電子技術(shù)在電力使用過(guò)程中的應(yīng)用

電力電子技術(shù)不僅能在電力產(chǎn)生、傳送過(guò)程中有廣泛的應(yīng)用，還能保證在使用過(guò)程中帶給使用者的便捷?；叵胛覀兗抑械碾娏ε鋫洌ＷC安全的是一個(gè)全自動(dòng)的電表，其實(shí)在這其中便應(yīng)用到電力電子技術(shù)，它可以增強(qiáng)對(duì)電流、電壓的可控性，自動(dòng)感應(yīng)到電力的強(qiáng)度，進(jìn)行調(diào)控，保證了家庭用電的安全性。同時(shí)，在一些大型工廠、單位等，用電量較大，對(duì)電力的穩(wěn)定性要求很高，配有電力電子技術(shù)可以使在配電過(guò)程中，電流變得更加穩(wěn)定，避免各種不穩(wěn)定的波動(dòng)帶來(lái)的不良影響。

3　電力電子技術(shù)對(duì)于電力系統(tǒng)的其他應(yīng)用

3.1節(jié)約能源

通過(guò)電力電子技術(shù)的應(yīng)用，可以對(duì)電能進(jìn)行綜合處理，使電能能夠最大限度的發(fā)揮出來(lái)，并且能夠應(yīng)用得更加合理、高效，真正做到節(jié)約能源。例如，在一些造紙廠、冶煉廠等，可以根據(jù)工廠的性質(zhì)和對(duì)電能的具體需求，利用電力電子技術(shù)，能夠?qū)㈦娔茏詣?dòng)化的進(jìn)行合理的分配，使耗電量大、功率大的場(chǎng)所能夠達(dá)到要求，而對(duì)于一些對(duì)電量要求不大的地方可以適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行節(jié)省。據(jù)調(diào)查顯示，2000年的大型工廠的節(jié)電量相當(dāng)于1990年發(fā)電的15%，截止到今年，全國(guó)又將14個(gè)項(xiàng)目列入節(jié)電推廣項(xiàng)目中，可見(jiàn)，電力電子技術(shù)在資源的節(jié)約中起到了很大的作用。

3.2改善傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備

電力電子技術(shù)的使用打破了傳統(tǒng)的工作方式，不僅可以實(shí)現(xiàn)最佳的工作狀態(tài)，還可以更準(zhǔn)確的接受信號(hào)，使其向高頻化和變頻化發(fā)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(shè)備進(jìn)行工作，不僅可以減少工序、節(jié)約成本，還可以改善許多機(jī)械的不足，如可以降低噪音、縮小設(shè)備的體積，提高工作效率，在生產(chǎn)、生活中帶來(lái)許多便利。

［1］張文亮，湯廣福，查鯤鵬，等.先進(jìn)電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用［J］.中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2010，（04）：86.

［2］吳俊勇.“智能電網(wǎng)綜述”技術(shù)講座第四講：中國(guó)智能電網(wǎng)的效益評(píng)估和政策機(jī)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