电力电子技术论文2篇

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第一篇：电力电子技术的发展及其应用

一、电力电子技术的应用

1.1一般工业

工业生产中，一般都会使用到各种交流电动机，这些动力设备性能比较好，在，可以提供直流斩波电源，或者提供可控整流电源。但是提供的主体是电力电子装备。众所周知，交流电机变频调速技术是整个电气节能最关键之技术，相对于传统的大型机器而言，使用的是电力电子交流节能技术，将其作为电力驱动电源，可以节能电能达到30%。近年来，随着电力电子技术得以发展，使得交流电性能得以发挥出来，随着社会不断发展，交流调速技术得到广泛应用，逐渐占据市场。

1.2在电力系统中的应用

当电力系统离开了电力电子技术之后，电力现代化建设将很难实现。电力系统建设发展中，得到了电力电子技术支撑，现代化建设目的得以实现。高压输电是基于发电厂借助变压器，将发电机发出的电压将其升压之后再输出的一种全新方式。高压直流输电端位置以及受电端位置，一般都是使用晶闸管变流装置，这可以避免了大容量以及长距离输送导致电力系统出现损耗问题出现，为输电系统使用奠定技术基础，从而为良好输电提供保障。在配电网系统中，电力电子装置还可以被使用于电能质量控制，例如，使用于闪变、瞬间停电以及电压跌落等等电能质量控制中，更好的保障供电质量。

1.3交通运输

电子电力技术交通中被广泛使用，DC／DC变换技术被大量使用于地铁、动车以及无轨电车中。在使用中，可以更好的控制无极变速，提升控制质量。在使用中，最常表现在于电气机车中的直流机车选择了整流装置将其作为供电设备。但是，交流机车如果采用了变频装置进行供电，那么需要借助电力电子装置做好电力驱动和和电力控制。例如：直流斩波器被广泛使用于轨道车辆中，常见的磁悬浮列车中电力电子技术使用，这是一项技术要求较好，关键之技术使用案例。其中借助电动汽车将其作为蓄电池，提供能源，需要做好电力驱动控制工作。那么使用蓄电池进行充电，不能离开电源。因此，航海、航空也离不开电子技术。

二、电力电子技术未来的发展

观看技术发展进程中看出，半导体器件使用推动了电子技术得以快速发展。当前晶闸管等电力半导体器件有着重要的角色，尤其是在电力电子技术使用过程中。进入的到79年代之后，半控型晶闸管使用开始有新的改变。之前从低压的小电流逐渐向高压大电流方向发展，而且还研究出大量的电子产品。这些产品被成为电子器件，随着电子技术不断发展，这些产品被广泛使用。因此，被称为第一代电力电子器件，随着电力电子技术不断发展，该技术使用范围不断扩大，将其使用于电子技术理论研究和半导体制造使用，使得工艺水平逐渐提高。我国随后研究出了GTR、GTO、功率MOSFE等等电子器件，这些器件都是全控制型的电子器件，被成为第二代电力电子器件。近年来，随着技术水平不断发展，研究出了绝缘栅双极晶体管(IGBT)为代表的第三代电力电子器件，逐渐向响应快、高频率方向发展，这是一个质的飞跃，在我国国民经济发展中具有重要作用，它推动了我国经济不断发展，使得我国电子自动化进程迈进一部。进入90年代之后，电子电力器件发展更快速，逐渐朝复杂化、模块化、智能化、功率集成的方向发展，以此形成了电力电子技术的理论研究、器件开发研制、应用的高新技术领域等，在国际上形成了新的技术热门。目前世界上许多大公司已开发出IPM智能化功率模块，日本三菱、东芝及美国的国际整流器公司已有成熟的产品推出。我国国产的电力半导体器件研究水平相对于西方国家，我国的电力电子技术水平相对较低，我国应该不断创新技术，不断进行研究，提升科研水平，更好的保障经济建设。我国电力半导体器件如果没有跟上社会发展步伐，将会影响我国经济发展水平。因此，我国的电力半导体产业发展任务艰巨。在未来发展中，应该进一步研究使用新材料，提升器件功率以及温度范围，之间降低器件价格，使得器件被使用的范围更广。系统实现集成化，当获得更好的集成化之后，才更好保障系统可靠性和安全性。

三、结束语

综上所述，电力电子技术是一门信息、智力、知识密集型的技术，对该技术掌握对提升我国经济可持续发展有重要作用。从当前的发展前景上看，将半导体器件作为核心技术的电力电子行业，在我国政策支撑下，科研工作深度加深，相信在不久的将来，该技术发展水平会得以提升，更加推动我国经济发展。

作者：苏潮 单位：广东明阳龙源电力电子有限公司

第二篇：电力电子技术在智能电网中的应用

一、智能电网对电力电子技术的要求

目前,电力电子技术虽然取得一定的进步但是仍然存在诸多的问题。例如如何让它实现最大的优化控制改善电能的质量、减小对电网的污染，这都是需要解决的问题。安全使用电力电子器件是另一个急需解决的问题，在安全的前提下才可以实现其他的应用。我国的电网建设和电网结构虽然相对稳定但是仍存在很多问题,需要提高电网建设的要求和利用先进电力电子器件提高电网输出电能的质量。而随着经济的不断发展,电力需求量也越来越大,大电网的建设必然是今后电力事业发展的方向,这也就意味着电网的结构也会越来越复杂，我国地理地狱辽阔气候复杂，因此电网所面临的条件很复杂，这就需要利用先进的电力电子技术,采用先进的电子装置来调控电力系统,以增强电网的构架,避免电网故障的扩散,并增强电网的故障抵抗和故障恢复能力，这些问题都是可以通过先进电力电子技术的应用得到改善。社会的进步对电能的需求量变大同时对电能的质量要求也是越来越高，输出电能质量如果达不到要求会对整个电网产生重大影响，带来的损失也是不可估量的。先进电力电子设备可以改善电网电能质量，大大的提高输电效率和经济发展。能源是整个人类社会存在与发展的物质基础，更是经济快速稳定增长的根本驱动力。随着常规化石能源的不断消耗以及生态平衡、环境污染等能源安全问题的日益突出，以清洁无污染、循环可再生为特点的太阳能、风能、生物质能等新能源的开发利用越来越受到世界各国的高度重视。我国虽然是当今世界上最大的发展中国家，能源资源总量丰富，但是资源分布不均衡，开发利用难度较大，且人均拥有量较低。当前正值经济飞速发展、能源高消耗时期，以常规化石能源为主要能源造成的环境污染问题与经济快速发展之间的矛盾较为突出。为了从根本上解决我国的能源问题，满足经济稳定增长和社会和谐发展的需要，必须保护生态环境，实行能源的可持续发展战略。一方面要大力提高能源利用效率，另一方面则是加快风能、太阳能等新能源的开发利用进度。这些新能源的发对电力电子器件的要求更高。

二、先进电力电子技术在智能电网中的应用

柔性交流输电包括SVC和STATCOM，通过SVC进行无功补偿的电压输出谐波大、基波损耗高、占地面积较大，因此，用STATCOM进行无功补偿成为电力系统无功补偿的主要方法。静止同步补偿器（StaticSynchronousCompensator，STATCOM）是柔性交流输电系统的核心装置和技术之一。1976年，美国人L.Gyugyi第一次提出了它的概念，即利用半导体变流器进行无功补偿的理论。通过对系统无功功率实现动态无功补偿，提高系统暂态电压稳定性，确保系统运行安全，改善系统的稳态性能和动态性能。与传统的无功补偿装置相比，STATCOM装置能够连续调节无功，输出谐波小，器件损耗低，运行范围宽，调节速度快，可靠性高等优点；其输出电流在电网电压低时不受影响，具有较硬的低压无功功率特性；而且接入系统后不会改变系统阻抗特性引起振荡。近年来，世界上有很多学者都从事STATCOM装置的研究工作，无论是装置容量还是产品性能都有了很大的提高。新型电力电子器件（如：IGBT、GTO、IGCT等）、多重化、多电平和单相桥串联等技术被应用到STATCOM装置中，以提高装置容量和电压等级，并通过现代控制技术，提高系统电压稳定性，改善装置输出谐波。许多先进的控制方法，例如递归神经网络自适应控制、模糊控制、比例积分(PI)控制、微分代数控制、鲁棒性自适应控制等被应用到STATCOM装置非线性特性的研究中。在世界上针对STATCOM装置的研究工作中，STATCOM装置的仿真建模及其控制方法研究始终是重点。世界各国对STATCOM的研究，STATCOM技术和应用情况都取得了突破性的进展。现代电力电子技术、多重化、多电平和单相桥串联等技术使STATCOM工作性能得到很大的提高。再加上先进控制方法的加入更提高了STATCOM工作的稳定性，使之在电力系统领域的应用更加广泛。关于STATCOM的研究有很多问题，但是最重要的还是它的建模和控制问题，这将直接影响着STATCOM的整体性能。国际上关于STATCOM的研究由来已久，日本是最先运用STATCOM装置的国家，紧接着美国也在STATCOM的研究上取得成功，并和日本联合研制了世界上第一台采用GTO进行逆变的STATCOM，在1991年投入运行取得很好的效果。之后的德国在1997年也研制出大型的STATCOM装置并在丹麦的风电场投入运行。我国虽然起步晚，但是发展速度极快，清华大学在1999年研制出20Mvar的STATCOM装置，紧接着在2011年我国南方电网研究出世界上最大容量的STATCOM装置，并在东莞投入运行取得良好的效果。从此我国成为能够研制出大容量STATCOM装置的国家之一，但是仍有许多不足之处有待改进。

三、结语

在本文里,分析了先进电力电子对整个电网的影响，它在电网建设中的重要性，然后介绍了电网的发展和电能质量的提高对电力电子器件的要求，最后着重对STATCOM和SVC的发展进行分析和比较，它们对电网的无功补偿有效的提高了电网的电能质量。

作者：郑志广 单位：内蒙古乌兰察布市集宁区住建局