淺談關(guān)于電力電子同步逆變的應(yīng)用阻礙及對(duì)策

楊玨

（四川水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川 崇州 611231）

在信息化時(shí)代的背景下，國(guó)內(nèi)許多行業(yè)的發(fā)展適應(yīng)了時(shí)代的需求，因此對(duì)于機(jī)器加工企業(yè)的引導(dǎo)應(yīng)放在前列，以第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶動(dòng)全國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的整體水平。當(dāng)下機(jī)器加工企業(yè)發(fā)展所面臨的電力電子技術(shù)的問(wèn)題突出，企業(yè)必須創(chuàng)新發(fā)展，滿足工廠生產(chǎn)的成長(zhǎng)需求，包括電力電子同步逆變的應(yīng)用發(fā)展等諸多方面，同時(shí)國(guó)家也應(yīng)加強(qiáng)關(guān)注，不斷引進(jìn)先進(jìn)的發(fā)展理念來(lái)帶動(dòng)我國(guó)機(jī)器加工企業(yè)的發(fā)展。

近年來(lái)，隨著信息化改革的不斷推進(jìn)，電力電子同步逆變也越來(lái)越受到重視。隨著信息化時(shí)代技術(shù)的飛速發(fā)展，電力電子同步逆變技術(shù)不僅應(yīng)用在生活中，更在社會(huì)發(fā)展中起著重要作用。但其在實(shí)際應(yīng)用中有利也有弊，我們應(yīng)揚(yáng)長(zhǎng)避短，不斷創(chuàng)新，將更先進(jìn)的機(jī)器設(shè)備在生產(chǎn)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)發(fā)揮到極致。

1 淺談關(guān)于電力電子技術(shù)的介紹

近年來(lái)隨著我國(guó)生產(chǎn)力的不斷進(jìn)步，各行各業(yè)都在蓬勃興起并得到了很好的發(fā)展和應(yīng)用，其中電力電子技術(shù)也得到了最新的發(fā)展，同步逆變器在電力電子中的應(yīng)用既提高了應(yīng)用效率，同時(shí)也帶來(lái)了很大的便利。但同時(shí)電力電子同步逆變?cè)趯?shí)際應(yīng)用中也遇到一些阻礙。電力電子技術(shù)是一門(mén)新興的應(yīng)用于電力領(lǐng)域的電子技術(shù)，就是使用電力電子器件（如晶閘管、GTO、IGBT等）對(duì)電能進(jìn)行變換和控制的技術(shù)。一般認(rèn)為，電力電子技術(shù)最初的產(chǎn)生是基于美國(guó)通用電氣公司研制出的第1個(gè)晶閘管為標(biāo)志，后來(lái)一些國(guó)家不斷對(duì)其進(jìn)行研究改善，促進(jìn)其不斷發(fā)展。至今全球逐漸步入到信息化時(shí)代，同時(shí)對(duì)于能源的需求不斷增強(qiáng)，環(huán)境日益惡化，因此人們的環(huán)保意識(shí)逐漸加強(qiáng)，人們?cè)絹?lái)越重視可再生資源的開(kāi)發(fā)，應(yīng)用電力電子技術(shù)可以不斷發(fā)現(xiàn)并開(kāi)采一些新能源，緩解我國(guó)能源不足的瓶頸問(wèn)題。

2 電力電子同步逆變的應(yīng)用

我國(guó)很多行業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展中，電子電力同步逆變技術(shù)在的應(yīng)用主要體現(xiàn)在交直流電機(jī)、電化學(xué)工業(yè)、冶金工業(yè)等領(lǐng)域；另一方面在交通運(yùn)輸行業(yè)的應(yīng)用也十分廣闊，電氣化鐵道、電動(dòng)汽車(chē)、航空、航天、航海等?；陔娏﹄娮油侥孀兗夹g(shù)的優(yōu)良特性，這些方面的應(yīng)用在很大程度上會(huì)減少對(duì)環(huán)境污染的程度。電力電子同步逆變技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用最為突出，主要應(yīng)用在高壓直流輸電、柔性交流輸電、無(wú)功補(bǔ)償?shù)确矫妗ｋ娮友b置電源上：為信息電子裝置提供動(dòng)力；家用電器上：節(jié)能燈、變頻空調(diào)。還有其他方面，UPS、航天飛行器、新能源、發(fā)電裝置都對(duì)電力電子同步逆變技術(shù)進(jìn)行了應(yīng)用，在很大程度上提高了應(yīng)用效率，同時(shí)又緩解對(duì)環(huán)境污染的壓力。

3 同步逆變器的原理

要想對(duì)電力電子同步逆變技術(shù)有一個(gè)最新的研究，必須先從同步逆變器的原理出發(fā)，通過(guò)研究其原理才能不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并進(jìn)行改正。電力逆變器主要由市電輸入的降壓整流電路、輔助電源電路、逆變器、控制和驅(qū)動(dòng)電路、逆變與市電轉(zhuǎn)換電路、取樣電路等組成。其工作原理如下，市電一方面經(jīng)過(guò)降壓整流和輸入的直流互鎖后給輔助電源供電（注意市電經(jīng)過(guò)降壓整流后，并不給逆變器供電），另一方面，直接到取樣電路和逆變與市電轉(zhuǎn)換電路，在市電正常的情況下，經(jīng)取樣電路給控制和驅(qū)動(dòng)電路送出一市電的正常信號(hào)，控制和驅(qū)動(dòng)電路在此信號(hào)作用下控制逆變與市電轉(zhuǎn)換電路，使市電直接向負(fù)載供電。通過(guò)對(duì)同步逆變器原理的分析，才能更好的處理實(shí)際應(yīng)用中存在的問(wèn)題。

4 淺析電力電子同步逆變的應(yīng)用阻礙

4.1 突發(fā)天氣狀況可能會(huì)影響電力電子同步逆變的實(shí)際應(yīng)用

由于電力電子同步逆變技術(shù)多應(yīng)用于戶外的行業(yè)生產(chǎn)中，例如航天、航空或者對(duì)于風(fēng)能的開(kāi)發(fā)，難免會(huì)遇到突發(fā)天氣狀況，包括暴雨雷電等的沖擊。如果遇到閃電雷擊等現(xiàn)象，可能造成電力電子同步逆變應(yīng)用設(shè)備發(fā)生意外，因此必須不斷對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，應(yīng)對(duì)突發(fā)的天氣狀況。

4.2 電壓較大時(shí)

電力電子同步逆變技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中由于電壓過(guò)大，其中主要產(chǎn)生過(guò)壓表現(xiàn)的有：（1）在拉閘、合閘等經(jīng)常性操作中因電磁過(guò)程引起的過(guò)壓。（2）由雷擊等偶然原因引起，從電網(wǎng)進(jìn)入變換器的過(guò)壓。（3）電力電子器件關(guān)斷時(shí)的過(guò)壓。（4）在電力電子變換器—電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中，由于電動(dòng)機(jī)回饋制動(dòng)造成直流側(cè)直流電壓過(guò)高而引起的過(guò)壓。這其中過(guò)壓方式會(huì)影響到電力電子同步逆變技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的效果，因此，必須加以重視，并提出解決方案。

4.3 電流較大時(shí)

電力電子同步逆變技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中，由于電流過(guò)大也會(huì)影響其應(yīng)用效果，其中主要產(chǎn)生的過(guò)流表現(xiàn)有：（1）控制電路發(fā)生故障、出現(xiàn)過(guò)載、直流側(cè)短路會(huì)引起過(guò)流。（2）可逆?zhèn)鲃?dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生環(huán)流或逆變失敗，以及交流電源的電壓過(guò)高、過(guò)低都會(huì)引起過(guò)流現(xiàn)象。

5 如何正確應(yīng)用電力電子同步逆變技術(shù)

5.1 做好應(yīng)對(duì)突發(fā)天氣的設(shè)備保護(hù)

對(duì)于電力電子同步逆變技術(shù)的應(yīng)用，必須不斷提升技術(shù)水平。首先，要做好應(yīng)對(duì)突發(fā)天氣的設(shè)備保護(hù)，如應(yīng)對(duì)雷擊、閃電等天氣狀況時(shí)，可以安裝避雷器進(jìn)行克服，同時(shí)，也可研究其它設(shè)備保護(hù)，將意外降到最低。

5.2 進(jìn)行過(guò)壓保護(hù)

在進(jìn)行過(guò)壓保護(hù)時(shí)，由于二次電壓很高或者電壓比很大的變壓器，一次側(cè)合閘時(shí)，由于一次、二次繞組間存在分布電容，可采取電壓器附加屏蔽層接地過(guò)變壓器星形中點(diǎn)，通過(guò)電容接地的方法來(lái)減小。

5.3 進(jìn)行過(guò)流保護(hù)

在進(jìn)行過(guò)流保護(hù)時(shí)，可采用快速熔斷器進(jìn)行保護(hù)，要使快速熔斷器的定額大于晶閘管的電流定額，晶閘管直流串接快速熔斷器對(duì)于元件的保護(hù)作用最好，因此要擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。

6 電力電子同步逆變的作用

（1）優(yōu)化電能使用。通過(guò)電力電子技術(shù)對(duì)電能的處理，使電能的使用達(dá)到合理、高效和節(jié)約，實(shí)現(xiàn)了電能使用最佳化。例如，在節(jié)電方面，針對(duì)風(fēng)機(jī)水泵、電力牽引、軋機(jī)冶煉、輕工造紙、工業(yè)窯爐、感應(yīng)加熱等14個(gè)方面的調(diào)查，潛在節(jié)電總量相當(dāng)于1990年全國(guó)發(fā)電量的16%。（2）改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和發(fā)展機(jī)電一體化等新興產(chǎn)業(yè)。據(jù)發(fā)達(dá)國(guó)家預(yù)測(cè)，今后將有95%的電能要經(jīng)電力電子技術(shù)處理后再使用，特別是電力電子技術(shù)是弱電控制強(qiáng)電的媒體，它為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和新興產(chǎn)業(yè)采用微電子技術(shù)創(chuàng)造了條件，成為發(fā)揮計(jì)算機(jī)作用的保證和基礎(chǔ)。

7 電力電子同步逆變的應(yīng)用前景

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，對(duì)于社會(huì)發(fā)展的要求也越來(lái)越高，電力電子同步逆變技術(shù)將會(huì)在治理環(huán)境污染方面得到顯著的應(yīng)用。目前全球各國(guó)對(duì)于能源資源的需求正在不斷提升，也因此發(fā)生了能源危機(jī)，所以要不斷研究出新的清潔能源，并且供人們開(kāi)發(fā)環(huán)境污染程度很低的資源，進(jìn)入21世紀(jì)，將電力電子同步逆變技術(shù)應(yīng)用在開(kāi)發(fā)風(fēng)能方面，不僅緩解了人們對(duì)于能源的需求，同時(shí)也減少了環(huán)境污染的程度。電力電子同步逆變技術(shù)除在開(kāi)發(fā)能源方面得到了很好的應(yīng)用，同時(shí)在航空、航天、航海等高端科技中得到了很好的應(yīng)用，未來(lái)電力電子同步逆變技術(shù)將會(huì)在不同行業(yè)中得到應(yīng)用，同時(shí)首先要對(duì)電力電子同步逆變技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中存在的問(wèn)題進(jìn)行反思和總結(jié)，并提出有效的解決方案，只有這樣，電力電子同步逆變技術(shù)在未來(lái)才能夠得到更好的發(fā)展。

8 結(jié)語(yǔ)

進(jìn)入到21世紀(jì)后，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)水平逐漸提高，經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)是依靠我國(guó)第一產(chǎn)業(yè)、第二產(chǎn)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，第一產(chǎn)業(yè)是農(nóng)業(yè)，第二產(chǎn)業(yè)是工業(yè)，而第三產(chǎn)業(yè)是服務(wù)業(yè)，其中在第三產(chǎn)業(yè)中信息化技術(shù)的應(yīng)用最為全面，所占比例也最大，因?yàn)榭萍嫉淖⑷?，所以在很大程度上?jié)省了人力物力，降低了生產(chǎn)成本，從而就會(huì)帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)水平的不斷進(jìn)步。電力電子同步逆變技術(shù)是一種新型的技術(shù)手段，對(duì)很多行業(yè)的發(fā)展都起到了很大的作用，電力電子同步逆變技術(shù)的固有特性是最新研究出來(lái)的新型技術(shù)設(shè)備，由于其固有的特性可以應(yīng)用在許多行業(yè)中，其中最重要的就是在研究新能源開(kāi)采方面的應(yīng)用，不斷減少了環(huán)境的污染。電力電子同步逆變技術(shù)的應(yīng)用前景還十分廣闊，目前國(guó)內(nèi)對(duì)電力電子同步逆變技術(shù)的研究還沒(méi)有到達(dá)成熟的地步，因此還需要不斷的技術(shù)改善與提升其質(zhì)量，讓其在更多行業(yè)的生產(chǎn)中進(jìn)行應(yīng)用，推動(dòng)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展更進(jìn)一步。

參考文獻(xiàn)：

[1]電力電子技術(shù)與現(xiàn)代建筑的結(jié)合．龍?jiān)雌诳W(wǎng) [引用日期2012-09-05]．

[2]朱曉群．電子電力技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用分析[J]．電子技術(shù)與軟件工程，2014，15．

[3]黃宗建．電子電力技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用探討[J]．電子測(cè)試，2014，13．