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電子技術系統的應用研究:電力電子技術在電力系統中的運用
【摘要】隨著我國經濟建設的不斷發展，我國科學技術的水平也越來越高，電力系統也不僅僅局限于強電領域，電力電子技術也早已在電力系統建設中普及開來，并且為現代化的電力發展提供了強有力的技術支持。近年來，新型材料及各種電子結構元件的不斷問世，更大大促進了電子技術的飛躍，也為電力系統的技術革新創造了平臺。本文通過對電力電子技術的闡釋，對其在電力系統的具體應用進行了深入的探討與研究。
【關鍵詞】電力系統；電力電子技術；應用
引言
電力系統的發展離不開電力電子技術的支持。電力電子技術通常可以分為制造技術和變流技術這兩大分支，電子器件作為電力電子技術核心組成，其發展經歷了半控型、全控型、復合型三個發展時期，向著可承受超大功率的新型材料元件邁進。電力電子技術的高頻化和變頻技術發展，將會使機電設備突破工頻傳統，朝著高頻化的方向發展，也使得電力系統運行更加經濟、高效、合理，從而優化電能使用。下面就電力電子技術在電力系統中的具體應用進行分析。
一、電力電子技術在電力發電環節中的具體應用
我國電力電子技術的發展經歷了非常長的一段時期，在經過了數代人的努力后，其發展才進入了正常的軌道，而發電環節在整個電力系統中屬于比較復雜的一個環節，因為電力生產與傳輸中所涉及到的設備都是電力系統的一次設備，即直接生產電能的設備，其承受電壓等級一般較高，也正因如此，才使電力電子技術在其中的應用顯得更加的重要。具體的來講，電力電子技術就是弱電控制強電的媒界，是機電設備與計算機之間的重要樞紐，在發電環節中應用電力電子技術就是為了提高其運行特性，實現電力系統的智能化。
1.對發電機靜止勵磁的控制
電力電子技術進行發電機靜止勵磁控制的主要方法就是通過晶閘管整流的方式來達到其弱電控制強電的目的。這種方式的運用簡單又易操作，且成本造價低，使發電機整個運行的過程更具有安全性、性，所以電力電子技術在強電領域的應用也越來越廣泛。在提高了生產安全性的基礎上，晶閘管整流環節也省去了勵磁機中間慣性環節，使其調節速度更快，控制效果更為明顯，為發電機的高效運行提供了有利的條件。
2.對水力、風力發電的控制
眾所周知，在水力發電中，水頭的壓力及流量是最為關鍵的因素，水頭直接影響了發電的有效率，所以對水頭壓力進行有效的控制，就成為電子技術中所要研究的重要課題。雖然風力發電與水力發電不同，但因環境與自然的制約，兩者具有相近的特性，因為風速的大小與風力發電的有效功率是成正比關系的，也就是說，為了獲取較大發電功率，我們只有通過改變機組的轉速來完成。結合電力電子技術的理念，運用到水力及風力發電過程當中，可以對轉子勵磁電流的頻率進行適當的調整，能量輸出低時控制能量的輸出，能量輸出高時，限制較大輸出功率，只有保障其輸出頻率的恒定，才能保障電網電能的質量。
3.對變頻調速的控制
實現變頻調整的主要器件是變頻器，所以在發電過程當中，要想使水泵變頻實現自動的調速，以達到節約成本，提高效率的目的，需要配合符合系統要求的變頻器來進行操作。從我國電力電子技術的現狀來看，低壓變頻技術已經相當成熟，但對高壓大容量的變頻器的研究還有些許空白需要填補，需要科研工作者加大力度，進行深入的研究及探索，以現實其節能提效的目的。
二、電力電子技術在電力傳輸中的具體應用
我國的高壓輸電系統在經過二次革命以后，在很大程度上改善了電力系統的穩定性。眾所周知，在電力輸電過中，對于高電壓等級的輸電線路,在距離遠,容量大的情況下，交流電輸電線路的對地電容，消耗無功功率，從而大量損耗電能,有時一條線路電能損耗可能超過10%。在輸電過程中，安裝整流設備整流，將交流轉換為直流進行輸送，因為直流輸電比交流輸電更具有穩定性，而且操作簡單易控制，還能承受更大的輸電容量，所以直流輸電以其本身極大的優勢成為輸電環節中的不可替代的一項技術，而后隨著我國科學技術的不斷發展，我國的電力輸送環節已經由七十年代的晶閘管換流器直流輸電環節發展到了八十年代的FACTS技術，這標志著我國的輸電技術又邁上了一個新的臺階，使輸電系統變得更具有穩定性、安全性和性。
三、電力電子技術在電力配電環節中的具體應用
電能的質量以及供電的性能成為我國電力配電系統工作中的關鍵要素，但從我國的電力發展現狀來看，對于這兩個環節的處理還沒有達到十分的程度，尤其是對于電能質量的控制環節，更是難以把控的。電能質量的優劣不僅關系到電壓、頻率以及波形等等，而且還會受到外界的各種干擾，哪怕是瞬息的動態波動，也會使電能質量受到影響，因此，要想實現電能質量的穩定性就必須把現代化的電子技術融入到配電管理系統當中，比如說DFACTS技術的應用，就使配電系統的運行得到了很大的改觀，更是我國電力電子技術的一大進步。
四、電力電子技術在電力節能環節中的具體應用
1.實現調速功能
隨著我國經濟的不斷發展，人民生活水平也在不斷提高，電能作為主要能源隨著經濟的發展，人們越來越廣泛的運用，所以節能技術成為當前需要解決的一項重要問題。面對不斷增長的人民生活用電，電力系統的負荷也在增長，運用電子技術實現的電動機變負荷功能，使得電動機在進行變頻調速以后，節電率達到百分之三十五左右。這項技術在進行調速過程中也體現了許多優點，比如說調速范圍大、能夠實現無級調速，而且率高等等。
2.減少電能損耗
大多數的電氣設備在工作過程中，都是會消耗一定量的功率，比如變壓器鐵損和輸電線路對地充電電容等等，輸供電的過程中不僅會對有功功率進行損耗，而且還會消耗無功功率的一部分能量。但電力系統的運行要求有功與無功必須要達到平衡的狀態，所以就要進行適當的無功補償，采用電力電子開關技術,通過調節電路中電力電子開關的占空比,達到調節電容器在每個工頻周期內分擔電壓的目的,從而改變無功的補償量，從而取得有效的提高其功率因數。
五、電力電子技術新興產業的發展
電能的使用及發展離不開電力電子技術，電力電子技術與我國現代化建設有著不可分割的關系，所以發展電力電子技術的新興產業，使之與各種機電設備進行對接，充分發揮計算機網絡技術的強大功效，實現微電子技術的創新與改革，為我國電子技術再創輝煌奠定基礎。總而言之，電力電子技術其實就是一個用弱電來控制強電的過程，是通過對各項機電設備及元件的控制，來實現電力系統運行的穩定性及高效性。我國的電力系統正處于高速發展的階段，只有不斷的提高電力系統工作人員的綜合素質，加強對電子技術的研究與創新，并進行不斷的應用與探索，才能在更大程度上提高電力系統的有效性，使其為社會主義經濟建設產生更加巨大的效益。
作者:馮韻 單位:河北師范大學
電子技術系統的應用研究:電力系統中電力電子技術的應用
摘要：
電力系統的安全有效運行事關國計民生，是現代國家能源保障的較大是想，隨著電力電子技術的快速發展，將它的先進技術引進，讓電力供應更加安全，是新時代電力電子技術發展的目標之一，實現電力系統的智能化，響應時代的號召。我們對現在電力電子技術在電力系統中的應用進行分析和研究。
關鍵詞：
電力電子技術;電力系統應用
1研究背景
現在是科技發展的高峰期，科技的發展促進了人們對新材料的旺盛需求，新的材料和結構器件又反過來促進了電力電子技術發展，并在社會中得到廣泛的應用。在電力系統中，應用電力電子技術也取得了很大進展。電子電子技術是電子技術的主要內容之一，除了電力電子技術，還有信息電子技術。現代電子技術主要是用電子器件進行設計的，以電子學原理為基礎，進而制造一些特定功能的電路，可以為解決實際問題提供科學的依據的一項高科技電子技術。該項技術主要應用在電力領域，主要是建立在電工原理學科、電子學等學科的理論基礎上。
2電力電子技術的發展
電力電子技術智能化的飛速發展，主要是可以將電子信息和器具的處理功能的整合，將電力電子技術的發展與電力系統的發展走向一體化。很多人指出：新型的微電子技術將是人類學科發展的主戰場，將會帶領人類走向新的智能時代。
3主要的應用
3.1在發電環節中的應用
在電力系統中，包括發電環節在內的多種設備，是將來應用該的主要載體，使用該技術可以優化設備的工作狀態。（1）使用先進的靜止勵磁技術的發電設備具有安全性高、結構簡單和成本廉價等優點，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，可以產生良好控制效果和充分發揮其性能。（2）水力發電主要依靠的是水流的流量和流速，使用電力電子設備，使得發電機的運轉速度隨著水流的變換而不斷的變換，提高發電效率。而風力發電是依靠的風的風速，還與發電機的發電效率有關，運用電力電子設備可以提高風機轉子的風能捕捉效率，提高風力發電的效率。風力和水力發電都是一種變速的恒頻勵磁發電。通過電力電子設備的調節使得設備的轉速達到的發電狀態，獲得的有效功率，改變轉子的轉速獲得不同的電流頻率，獲得恒定頻率的電流。
4電力系統中的應用。
4.1在節電方面的應用
4.1.1變負荷電動機調速運行
電動機節電主要是表現在兩個方面：一個是不斷的發掘設備的節電余地；二是使用近期的變負荷電動機的變速調節技術來實現。這兩方面的單一實現都不能達到的節電措施，只有將它們有機的結合起來，使得設備在節電的同時有實現節能的變速的多重節電目標，獲得較好的經濟指標。現在在礦產開采和加工等行業的電力系統中應用較為廣泛。
4.1.2減少輸送過程中的損耗和使用大功率輸電
電力設備消耗的功率有有用功率和無用功率的消耗，無功功率是確保電力的質量的重要環節，所以我們在使用的設備的無用功率較低時應該使用必要的無用功率補充設備，確保電力質量，還可以實現設備的功率因素的提高。
4.2在輸電環節中的應用
4.2.1通信高頻電源開關
現在科學的迅速發展要求信息的傳播速度快而且還要穩定，所以極大的促進通信行業的電源產業的發展。通信之中使用的電源開關主要是一次和二次電源開關，前者主要設備是整流器，后者為電流變換器。不同設備使用的電壓不同，集成電路的種類也多;因此，在通信供電系統中，從中間母線電壓，根據設備的工作電壓進行變換乘所需要的電壓，這樣可以使設備的工作效率提高，減少中間環節帶來的損耗等問題。
4.2.2電流變換器
它可以將恒定的電流轉變乘所需要的可變直流電，在地鐵列車和無軌電車無級變速的控制上該技術已經成功的應用了，同時使上述控制獲得加速平穩、快速響應的性能。使用新型的電力電子設備更換原有的效率低的變阻器，可以大幅度的降低能耗約三成以上，而且設備的工作效率很高，電壓調節平穩，降低了電流變換時引起的巨大噪聲和波動等，不利因素都進行有效地控制和抑制，使調節和控制效果取得了明顯的進步。
4.2.3直流輸電技術
直流輸電、輕型直流輸電技術具有很多優點：有較大的輸電容量，能靈活的進行調節和控制，并且穩定性能極好等。同時，電壓直流輸電所具有的的獨特優勢是：可以利用海底電纜輸電;并能進行遠距離輸電;還可以將不同頻率系統進行聯網。在上個世紀七十年代，電力電子技術正式應用在直流輸電上，起源于世界上及時個晶閘管換流器的誕生。從那往后，在生產實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。
5在配電環節中的應用
目前，能否進行性供電，到底如何進行加強和提高電能質量，是現在配電系統中所需要迫切解決的問題，要抑制各種瞬態的波動和干擾才可以使電能質量得到控制，同時還要滿足頻率和諧波以及電壓的不對稱度的要求。現代控制技術和電子電力技術發展的主要領域是用戶電力配送。而且DFACTS的設備和原理及功能與FACTS比較相似，根據市場的需求，其使用范圍會逐漸廣泛，再加上電力電子器件價格越來越廉價，可以預計DFACTS設備產品將快速進入一個高速發展的階段。
6結論
通過以上介紹可以知道，電力系統是電力電子技術主要應用的一個方向。在已有研究成果的基礎上，使得該技術應用和運行投入逐漸加大。只有在不斷改善該技術應用經濟性的情況下，才有可能在電力系統中大規模推廣這項技術，將會極大的推動我國電力事業的科學還管理，減少不穩定事件的發生。
作者:王再利 單位:西安財經學院后勤集團動力中心
電子技術系統的應用研究:電力電子技術在電力系統中的重要性
摘要：
在如今社會，計算機技術正在飛速發展，我國的電力電子技術在電力系統中的應用已有很大的進步，電力電子行業在計算機技術方面給予了支持。電力電子技術的應用非常廣泛，電力系統是其中一個重要的領域。在電力系統運行的過程中，電力電子技術為其提供安全保護，提高其運行質量。因此，我們應該重點看待電力電子技術，要根據其特點和實際工作中的問題進行研究，保障電力電子技術在電力系統中更加積極的發展。
關鍵詞：
電力電子技術;電力系統;應用研究
隨著社會的發展，電力電子技術在不斷地進步，電力電子技術在電力系統中的運行效果也在提高，在提高的過程中，形成了各種裝置，用來保障電力系統的運行效果能夠達到要求。我們根據電力電子技術在電子系統中的應用，對其在電力系統中形成的幾種類型的技術裝置進行分析和研究，分析這些裝置的性能和特點，加強對這些裝置的了解程度和電力電子技術的了解程度，加強電力電子技術在電力系統中的影響，使其得到更廣泛地應用。電力電子技術對電力系統提供了技術上的支持，使電力電子技術在電力系統應用中獲得更好的效果。
一、有源濾波器應用分析
有源電力濾波器不僅是一個新型的電力電子裝置，還是一種在補償無功和動態抑制諧波的基礎上形成的一種新型化電力電子設備，這種新型設備可以進行一些相關的無功補償，而無功補償是按照諧波的頻率和強弱進行的。有源電力濾波器在運行過程中所需的動力是電源裝備為其提供的，有源電力濾波器沒有傳統濾波器中所存在的缺點，提升了電力系統的工作速度，使動態跟蹤補償可以實現。從有源電力濾波器的組成可以看出，有源電力濾波器可以對電力系統進行無功補償，有源電力濾波器對電力系統中的諧波進行補償的方式，就是電源供電的方式。這種方式的優勢在于可以進行動態補償，和傳統固定的補償方式相比較，這種方式的優勢是非常明顯的。因此可以看出，在無功補償這方面，有源電力濾波器的應用是非常重要的。有源電力濾波器可以保障電力系統在運行的過程中處于穩定狀態，因為有源電力濾波器可以對一直處于變化狀態的電力系統中諧波頻率和強弱進行無功補償，所以有源電力濾波器可以有效地保障電力系統中的諧波一直是一個穩定的狀態。根據這個優點，在電力系統中的有源電力濾波器的應用是非常重要的，有源電力濾波器使電力系統能夠在長時間的運行過程中處于穩定狀態，提高電力系統穩定性。
二、靜止同步補償器裝置分析
從靜止同步補償器的功能和它的組成結構可以看出，靜止同步補償器可以當作無功電流源進行使用，在無功電流源的所有類型之中靜止同步補償器是其中重要的一種類型，靜止同步補償器電流的變化形式就是跟著負荷電流進行變化的。這種變化不僅對補償電力系統在運行中的電流損失有重要的作用，對提高電力系統的穩定性有重要的作用。因為靜止同步補償器是無功電流源的一種，所以無功電流源在對電力系統進行補償時，它的效果非常明顯。不僅如此，如果補償電流處于一直變化的狀態，那么在電力系統中無功電流源進行補償時，補償效果更加明顯。因此，在電力系統中靜止同步補償器對其的補償作用非常重要。從靜止同步補償器的實際應用過程中可以看出，靜止同步補償器可以隨時對無功電流進行控制，無功電流根據電力系統在運用中的所需進行變化。靜止同步補償器和其他補償器的區別就在于前者具有可控性，所以我們更應該對靜止同步補償器加強認識。
三、動態電壓恢復器分析
經過對電力電子技術在電力系統中的應用進行分析和研究可以知道，在電力電子技術基礎上的重要裝置是動態電壓恢復器，其在電力系統中的應用效果是非常好的，不僅滿足了電力系統在運行中的需要，還對電力系統運行過程中質量的提高有著推進的作用。與動態電壓恢復器的實際應用相結合，可以看出其具有下面這幾個方面的特點。及時，可以把動態電壓恢復器看成在整個配電系統中動態受控的電壓源動態電壓恢復器起著電壓源的作用。我們不僅可以運用一些相關的手段和方法減少它的能量消耗，還可以減少它對電壓產生的不利影響，可以對電壓不平衡及諧波、電壓跌落的產生進行預防。第二，在電力系統運行過程中，動態電壓恢復器的功能就是消除負荷電壓對電壓系統產生的影響，負荷電壓會對電壓系統產生很多不利的影響。在應用動態電壓恢復器以后，電壓的穩定性就會提高，可以滿足電力系統運行的需要，保障電力系統在運行過程中的電壓是平穩的。第三，補償電壓跌落是動態電壓恢復器的一個作用，通過系統整流可以獲得直流側能量，即使系統發生了單向故障，剩下的仍然可以提供電能維持DVR的正常運行，能為長期的電壓跌落進行補償。動態電壓恢復器的作用是可以預防電壓跌落對系統造成的故障，增加設備的使用壽命。根據動態電壓恢復器的特點可以看出，動態電壓恢復器解決了電壓跌落產生的問題，還在電壓跌落時進行補償，以保障電力系統可以穩定運行。因此，動態電壓恢復器在電壓跌落時的補償效果非常明顯。
四、結論
經過分析研究可以看出，電力電子技術的應用是電力系統穩定運行的保障，電力電子技術由有源濾波器和靜止同步補償器裝置以及動態電壓恢復器組成。因此我們要正確認識電力電子技術的優點，促進電力電子技術在電力系統中的整體應用。
作者:閆瑤瑤 單位:青島科技大學
電子技術系統的應用研究:論電力電子技術在電力系統中的應用
摘要：文中概速性地介紹電力電子技術在電力系統中的各類應用，重點在發電環節中、輸電環節中、在配電環節中的應用和節能環節的運用。
關鍵詞：直流輸電；電力電子；發電機
一、前言
電力電子技術是一個以功率半導體器件、電路技術、計算機技術、現代控制技術為支撐的技術平臺。經過50年的發展歷程，它在傳統產業設備發行、電能質量控制、新能源開發和民用產品等方面得到了越來越廣泛的應用。最成功地應用于電力系統的大功率電力電子技術是直流輸電(hvdc)。自20世紀80年代，柔性交流輸電(facts)概念被提出后，電力電子技術在電力系統中的應用研究得到了極大的關注，多種設備相繼出現。本文介紹了電力電子技術在發電環節中、輸電環節中、在配電環節中的應用和節能環節的運用。
二、電力電子技術的應用
自20世紀80年代，柔性交流輸電(facts)概念被提出后，電力電子技術在電力系統中的應用研究得到了極大的關注，多種設備相繼出現。已有不少文獻介紹和總結了相關設備的基本原理和應用現狀。以下按照電力系統的發電、輸電和配電以及節電環節，列舉電力電子技術的應用研究和現狀。
(一)在發電環節中的應用
電力系統的發電環節涉及發電機組的多種設備，電力電子技術的應用以改善這些設備的運行特性為主要目的。
1 大型發電機的靜止勵磁控制
靜止勵磁采用晶閘管整流自并勵方式，具有結構簡單、性高及造價低等優點，被世界各大電力系統廣泛采用。由于省去了勵磁機這個中間慣性環節，因而具有其特有的快速性調節，給先進的控制規律提供了充分發揮作用并產生良好控制效果的有利條件。
2 水力、風力發電機的變速恒頻勵磁
水力發電的有效功率取決于水頭壓力和流量，當水頭的變化幅度較大時(尤其是抽水蓄能機組)，機組的轉速便隨之發生變化。風力發電的有效功率與風速的三次方成正比，風車捕捉較大風能的轉速隨風速而變化。為了獲得較大有效功率，可使機組變速運行，通過調整轉子勵磁電流的頻率，使其與轉子轉速疊加后保持定子頻率即輸出頻率恒定。此項應用的技術核心是變頻電源。
3 發電廠風機水泵的變頻調速
發電廠的廠用電率平均為8％，風機水泵耗電量約占火電設備總耗電量的65％，且運行效率低。使用低壓或高壓變頻器，實施風機水泵的變頻調速，可以達到節能的目的。低壓變頻器技術已非常成熟，國內外有眾多的生產廠家，并不完整的系列產品，但具備高壓大容量變頻器設計和生產能力的企業不多，國內有不少院校和企業正抓緊聯合開發。
(二)在輸電環節中的應用
電力電子器件應用于高壓輸電系統被稱為“硅片引起的第二次革命”，大幅度改善了電力網的穩定運行特性。
1 直流輸電(hvdc)和輕型直流輸電(hvdc light)技術
直流輸電具有輸電容量大、穩定性好、控制調節靈活等優點，對于遠距離輸電、海底電纜輸電及不同頻率系統的聯網，高壓直流輸電擁有獨特的優勢。1970年世界上及時項晶閘管換流器，標志著電力電子技術正式應用于直流輸電。從此以后世界上新建的直流輸電工程均采用晶閘管換流閥。
2 柔性交流輸電(facts)技術
facts技術的概念問世干20世紀80年代后期，是一項基于電力電子技術與現代控制技術對交流輸電系統的阻抗、電壓及相位實施靈活快速調節的輸電技術，可實現對交流輸電功率潮流的靈活控制，大幅度提高電力系統的穩定水平。
20世紀90年代以來，國外在研究開發的基礎上開始將fa cts技術用于實際電力系統工程。其輸出無功的大小，設備結構簡單，控制方便，成本較低，所以較早得到應用。
(三)在配電環節中的應用
配電系統迫切需要解決的問題是如何加強供電性和提高電能質量。電能質量控制既要滿足對電壓、頻率、諧波和不對稱度的要求，還要抑制各種瞬態的波動和干擾。電力電子技術和現代控制技術在配電系統中的應用，即用戶電力(custom power)技術或稱dfacts技術，是在facts各項成熟技術的基礎上發展起來的電能質量控制新技術。可以將dfacts設備理解為facts設備的縮小版，其原理、結構均相同，功能也相似。由于潛在需求巨大，市場介入相對容易，開發投入和生產成本相對較低，隨著電力電子器件價格的不斷降低，可以預期dfacts設備產品將進入快速發展期。
(四)在節能環節的運用
1 變負荷電動機調速運行
電動機本身挖掘節電潛力只是節電的一個方面，通過變負荷電動機的調速技術節電又是另一個方面，只有將二者結合起來，電動機節電方較完善。目前，交流調速在冶金、礦山等部門及社會生活中得到了廣泛的應用。首先是風機、泵類等變負荷機械中采用調速控制代替擋風板或節流閥控制風流量和水流量具有顯著的效果。國外變負荷的風機、水泵大多采用了交流調速，我國正在推廣應用中。
變頻調速的優點是調速范圍廣，精度高，效率高，能實現連續無級調速。在調速過程中轉差損耗小，定子、轉子的銅耗也不大，節電率一般可達30％左右。其缺點主要為：成本高，產生高次諧波污染電網。
2 減少無功損耗，提高功率因數
在電氣設備中，變壓器和交流異步電動機等都屬于感性負載，這些設備在運行時不僅消耗有功功率，而且還消耗無功功率。因此，無功電源與有功電源一樣，是保障電能質量不可缺少的部分。在電力系統中應保持無功平衡，否則，將會使系統電壓降低，設備破壞，功率因數下降，嚴懲時會引起電壓崩潰，系統解裂，造成大面積停電事故。所以，當電力網或電氣設備無功容量不足時，應增裝無功補償設備，提高設備功率因數。
結束語
電力電子技術正在不斷發展，新材料，新結構器件的陸續誕生，計算機技術的進步為現代控制技術的實際應用提供了有力的支持，在各行各業中的應用越來越廣泛。電力電子技術在電力系統中的應用研究與實際工程也取得了可喜成績。
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電子技術系統的應用研究:電力電子技術在電力系統中的應用
摘要文中概速性地介紹電力 電子 技術在電力系統中的各類應用，重點在發電環節中、輸電環節中、在配電環節中的應用和節能環節的運用。
關鍵詞：直流輸電；電力電子；發電機
一、前言
電力電子技術是一個以功率半導體器件、電路技術、 計算 機技術、 現代 控制技術為支撐的技術平臺。經過50年的 發展 歷程，它在傳統產業設備發行、電能質量控制、新能源開發和民用產品等方面得到了越來越廣泛的應用。最成功地應用于電力系統的大功率電力電子技術是直流輸電(hvdc)。自20世紀80年代，柔性交流輸電(facts)概念被提出后，電力電子技術在電力系統中的應用研究得到了極大的關注，多種設備相繼出現。本文介紹了電力電子技術在發電環節中、輸電環節中、在配電環節中的應用和節能環節的運用。
二、電力電子技術的應用
自20世紀80年代，柔性交流輸電(facts)概念被提出后，電力電子技術在電力系統中的應用研究得到了極大的關注，多種設備相繼出現。已有不少 文獻 介紹和 總結 了相關設備的基本原理和應用現狀。以下按照電力系統的發電、輸電和配電以及節電環節，列舉電力電子技術的應用研究和現狀。
(一)在發電環節中的應用
電力系統的發電環節涉及發電機組的多種設備，電力電子技術的應用以改善這些設備的運行特性為主要目的。
1 大型發電機的靜止勵磁控制
靜止勵磁采用晶閘管整流自并勵方式，具有結構簡單、性高及造價低等優點，被世界各大電力系統廣泛采用。由于省去了勵磁機這個中間慣性環節，因而具有其特有的快速性調節，給先進的控制 規律 提供了充分發揮作用并產生良好控制效果的有利條件。
2 水力、風力發電機的變速恒頻勵磁
水力發電的有效功率取決于水頭壓力和流量，當水頭的變化幅度較大時(尤其是抽水蓄能機組)，機組的轉速便隨之發生變化。風力發電的有效功率與風速的三次方成正比，風車捕捉較大風能的轉速隨風速而變化。為了獲得較大有效功率，可使機組變速運行，通過調整轉子勵磁電流的頻率，使其與轉子轉速疊加后保持定子頻率即輸出頻率恒定。此項應用的技術核心是變頻電源。
3 發電廠風機水泵的變頻調速
發電廠的廠用電率平均為8％，風機水泵耗電量約占火電設備總耗電量的65％，且運行效率低。使用低壓或高壓變頻器，實施風機水泵的變頻調速，可以達到節能的目的。低壓變頻器技術已非常成熟，國內外有眾多的生產廠家，并不完整的系列產品，但具備高壓大容量變頻器設計和生產能力的 企業 不多，國內有不少院校和企業正抓緊聯合開發。
(二)在輸電環節中的應用
電力電子器件應用于高壓輸電系統被稱為“硅片引起的第二次革命”，大幅度改善了電力網的穩定運行特性。
1 直流輸電(hvdc)和輕型直流輸電(hvdc light)技術
直流輸電具有輸電容量大、穩定性好、控制調節靈活等優點，對于遠距離輸電、海底電纜輸電及不同頻率系統的聯網，高壓直流輸電擁有獨特的優勢。1970年世界上及時項晶閘管換流器，標志著電力電子技術正式應用于直流輸電。從此以后世界上新建的直流輸電工程均采用晶閘管換流閥。
2 柔性交流輸電(facts)技術
facts技術的概念問世干20世紀80年代后期，是一項基于電力電子技術與現代控制技術對交流輸電系統的阻抗、電壓及相位實施靈活快速調節的輸電技術，可實現對交流輸電功率潮流的靈活控制，大幅度提高電力系統的穩定水平。
20世紀90年代以來，國外在研究開發的基礎上開始將fa cts技術用于實際電力系統工程。其輸出無功的大小，設備結構簡單，控制方便，成本較低，所以較早得到應用。
(三)在配電環節中的應用
配電系統迫切需要解決的問題是如何加強供電性和提高電能質量。電能質量控制既要滿足對電壓、頻率、諧波和不對稱度的要求，還要抑制各種瞬態的波動和干擾。電力 電子 技術和 現代 控制技術在配電系統中的應用，即用戶電力(custom power)技術或稱dfacts技術，是在facts各項成熟技術的基礎上 發展 起來的電能質量控制新技術。可以將dfacts設備理解為facts設備的縮小版，其原理、結構均相同，功能也相似。由于潛在需求巨大，市場介入相對容易，開發投入和生產成本相對較低，隨著電力電子器件價格的不斷降低，可以預期dfacts設備產品將進入快速發展期。
(四)在節能環節的運用
1 變負荷電動機調速運行
電動機本身挖掘節電潛力只是節電的一個方面，通過變負荷電動機的調速技術節電又是另一個方面，只有將二者結合起來，電動機節電方較完善。目前，交流調速在冶金、礦山等部門及社會生活中得到了廣泛的應用。首先是風機、泵類等變負荷機械中采用調速控制代替擋風板或節流閥控制風流量和水流量具有顯著的效果。國外變負荷的風機、水泵大多采用了交流調速，我國正在推廣應用中。
變頻調速的優點是調速范圍廣，精度高，效率高，能實現連續無級調速。在調速過程中轉差損耗小，定子、轉子的銅耗也不大，節電率一般可達30％左右。其缺點主要為：成本高，產生高次諧波污染電網。
2 減少無功損耗，提高功率因數
在電氣設備中，變壓器和交流異步電動機等都屬于感性負載，這些設備在運行時不僅消耗有功功率，而且還消耗無功功率。因此，無功電源與有功電源一樣，是保障電能質量不可缺少的部分。在電力系統中應保持無功平衡，否則，將會使系統電壓降低，設備破壞，功率因數下降，嚴懲時會引起電壓崩潰，系統解裂，造成大面積停電事故。所以，當電力網或電氣設備無功容量不足時，應增裝無功補償設備，提高設備功率因數。
結束語
電力電子技術正在不斷發展，新材料，新結構器件的陸續誕生， 計算 機技術的進步為現代控制技術的實際應用提供了有力的支持，在各行各業中的應用越來越廣泛。電力電子技術在電力系統中的應用研究與實際工程也取得了可喜成績。