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浅述电力电子装置在电力系统中的运用摘要：电力系统保持稳定给国内国民经济相关发展具备特别重要推动作用，国内针对有关电力系统相关装置功能同时提出了全新要求，里面电力电子相关装置持续科技化同时更好的提升电力系统相关转换以及升级效率，所以，对于电力电子相关装置改进以及完善，这对于国内电力系统自身发展还有人民群众相关日常生活需求都具有特别重要意义。
关键词：电力电子；装置；电力系统；运用一、电力系统的现状分析目前伴随着社会发展，整体电力系统也占据更大比重，如何确保节能环保以及高效运行的相关设施，进一步做到电力系统的稳定以及可靠性，就可以在确保电力系统正常有效运行同时还做到最大的使用率。
但是，在祖国经济发展和环境不断变化的同时，电力的需求和应用也越加普遍，其形式和和规模也在进一步扩大，因此造成了生产和运行上不协调，超负荷的运行对环境造成了严重的污染生产对污染，对于这个问题，应该采取相应的措施，，使应用和和生产保持协调。
因为很多地区的电力系统运行都采用了化石燃料生产，这种生产方式对自然环境也会构成很大的威胁。
我国目前因这种问题产生的环境污染也相对较为严重，因此在认识到环保重要性的同时，也开始将电力系统的发展朝着可持续以及更加智能化的方向发展。
与此同时，蓄能装备乃至更为灵活的输电方法运用自动化的用电装备后，电力体系运转的能效也很大提升，假如对电力体系只是这样的需求，那么就能够全部满足基本功能。
但是还是要做好持续改良相关的设备设施进而方便实现进一步满足当下社会智能化的循环利用，符合时代需求。
二、电力电子装置的特点电力电子装置对于整个电力系统的运行有着重要的作用，在研究电力电子装置的具体运用首先需要了解其运用的特点。
2.1电力电子装置的可靠性随着经济水平以及科学技术水平的不断发展壮大，电力电子装置的产业也在不断发展，人们日常生活中对于电力资源的需求水平也是不断上升的，自然而然的对电力电子装置提出了更高的要求，最为重要的就是装置的可靠性水平，是整个电力系统平稳运行以及关乎电网安全的重要保障。
电力电子技术在电力系统中的应用李长硕;谭丽;隋然【期刊名称】《黑龙江科学》【年(卷),期】2015(6)3【摘要】计算机技术的普及，为电力系统带来了新的发展机遇。
电力电子技术与其组件的不断发展升级，为电力系统提供了更广阔的发展平台。
通过对电力电子技术在发电过程的应用、电力电子技术在电力传输过程中的应用、电力电子技术在电力使用过程中的应用的介绍，指出其在节约能源、改善传统机械设备方面的价值，描述了电力电子技术正向智能化、高频化、集成化及自我修复的趋势发展。
%The popularity of computer technology for t he power system has brought new opportunities for development. Continuous development of power electronics technology to upgrade its components for power systems provide a broader development platform. Through the application of power electronics technology in the introduction of the power generation process, power electronics technology in electric power transmission and power electronics technology in electricity use in the process of application, pointing out that the value of saving energy and improving traditional mechanical equipment, the description forward intelligent power electronics technology, high frequency, integrated and self-healing trend.【总页数】2页(P53-53,57)【作者】李长硕;谭丽;隋然【作者单位】长春大学，长春 130022;长春发电设备总厂，长春 130000;黑龙江科技大学，哈尔滨 150027【正文语种】中文【中图分类】TM76【相关文献】1.电力电子技术在电力系统中的应用分析 [J], 赖坤潮2.电力电子技术在电力系统中的应用 [J], 禹凯歌3.电力电子技术在电力系统中的应用 [J], 王佳伟4.电力电子技术在电力系统中的应用 [J], 颉风5.电力电子技术在电力系统中的应用 [J], 邹梦丽因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
电力电子技术在电力系统中的应用及发展焦健发表时间：2018-12-05T09:56:56.320Z 来源：《电力设备》2018年第21期作者：徐江焦健[导读] 摘要：电力电子技术是一门新兴的应用于电子领域的技术，即使用电力电子器件对电能进行变频和控制的技术。
（国网冀北电力有限公司秦皇岛供电公司河北省秦皇岛市 066000）摘要：电力电子技术是一门新兴的应用于电子领域的技术，即使用电力电子器件对电能进行变频和控制的技术。
随着科技的进步，尤其是计算机技术的蓬勃发展为电力电子技术的发展提供了适宜的养分和土壤。
所以，电力电子技术在电力系统中的作用变得愈发重要和明显，其在电力系统中的应用主要集中在输电环节、发电环节、节能环节和配电环节。
本文对电力电子技术在电力系统中的应用及发展进行分析。
关键词：电力电子技术；电力系统；应用；发展电力电子技术依托计算机技术，是计算技术在电力系统中的具体实现。
随我我国科技发展，计算机信息技术的发展水平也日渐提高，电力电子技术在电力系统中的应用也更加明显。
简而言之，电力电子技术就是将强电与弱点进行了有机整合，这是一种融合了电子技术与电路技术、电力控制技术的多元化技术种类。
研究其在电力系统中的应用，能够有效提高电力系统的可持续发展。
1电力电子技术在电力系统中的应用1.1电力电子技术在发电环节中的应用电力电子技术在发电环节中的应用，主要体现在发电机组的励磁控制和变频调速上。
在我国范围内乃至全球范围内的各个大型电厂发电机组中，运用的最为普遍的就是静止励磁系统，电力电子技术的发展，使电子技术取代了励磁控制中的励磁机环节，使静止励磁实现了简单的控制构造和高性能低成本的运作。
同时由于电子技术代替了励磁机的环节，使静止励磁能够对自身进行迅速有效的调节，提高电力系统的运作效率。
其次，电子技术也普遍应用在电厂发电机组的变速恒频励磁上。
由于在水力发电中，水源头的压力和单位时间内水力的流动量对水力发电的效率产生着影响，水力发电机组的运转速度也在随着水力的压力和流动量不断变化。
电力电子在电力系统电能调节中的应用电力电子技术是电力系统中不可或缺的重要组成部分，它利用电子器件来转换和调节电能，实现电力系统的稳定运行和电能优化。
本文将介绍电力电子在电力系统电能调节中的应用。
一、电力电子技术简介电力电子技术是指利用电子器件对电能进行调节和转换的技术，主要由功率电子器件、控制技术和电力电子电路组成。
功率电子器件包括晶闸管、可控硅、功率二极管等，通过控制器件的通断、调整和开关，实现对电能的转换和调节。
二、电力电子在电力系统中的应用1. 无功补偿装置无功补偿装置是电力电子技术在电力系统中的重要应用之一。
它可以根据电网的无功需求，通过改变电压和电流的相位角，实现无功功率的补偿和调节。
无功补偿装置可以提高电力系统的功率因数，减少线路损耗，并提高电网的稳定性。
2. 静态无功发生器（SVG）静态无功发生器是一种高效的无功补偿设备，它利用电力电子器件实现对电能的快速调节。
静态无功发生器可以根据电网的无功需求，快速地补偿和调节电力系统中的无功功率。
它具有响应快、调节范围广、可靠性高等特点，广泛应用于电力系统中。
3. 可控电源可控电源是电力电子技术在电力系统中的另一个重要应用领域。
它可以通过改变电压和电流的幅值和频率，实现对电能的精确控制和调整。
可控电源可以应对电力系统负荷的变化，保持电网电压的稳定性和质量。
4. 功率变换装置功率变换装置是一种将电能从一种形式转换为另一种形式的设备。
它通常包括直流-交流变换器、交流-直流变换器等。
功率变换装置可以实现不同功率和频率之间的转换，广泛应用于电力系统中的电能调节和传输。
5. 电力调节器电力调节器利用电力电子技术对电能进行调节，以满足电力系统中的需求。
它可以实现对电压、电流和频率等参数的精确调整和控制，以提高电力系统的稳定性和效率。
电力调节器在电力系统的电能调节、电网优化和质量保障中发挥着关键作用。
6. 可再生能源发电系统随着可再生能源的快速发展，电力电子技术在可再生能源发电系统中的应用越来越重要。
电力系统中电力电子装置的应用分析电力电子装置在电力系统中具有广泛的应用。
在电力传输、分配和转换过程中，电力电子装置可以起到调节电流、电压和频率的作用，提高电能的传输效率和稳定性。
以下是对电力电子装置在电力系统中常见应用的分析。
1. 变流器变流器是将交流电转换成直流电或者将直流电转换成交流电的装置。
在电力系统中，变流器常用于无功补偿、谐波滤波和直流输电等方面。
无功补偿是指通过改变电流的相位和幅值来实现无功功率的调节，从而提高电能的利用率。
谐波滤波是指通过改变电流的波形来减小谐波引起的电压畸变，提高电能传输的质量。
直流输电是指将交流电转换成直流电进行长距离传输，并在终点处使用变流器将直流电转换成交流电供电。
2. 逆变器逆变器是将直流电转换成交流电的装置。
在电力系统中，逆变器主要应用于电力变频调速、光伏发电和风能发电等领域。
电力变频调速是指通过改变电机的转速和负载的需求来实现电机的频率调节，从而实现电机的无级调速功能。
光伏发电和风能发电是指将太阳能和风能转换成电能进行利用，其中逆变器起到将直流电转换成交流电供电的作用。
3. STATCOMSTATCOM是静止同步补偿器的缩写，是一种通过改变直流电压的幅值和相位来实现对电网电压稳定和无功功率调节的装置。
在电力系统中，STATCOM主要应用于电压稳定和电力质量改善。
电压稳定是指通过调节电压的幅值和相位来保持电网电压在合理的范围内，防止电网的电压剧烈波动。
电力质量改善是指通过消除电网中的谐波和闪变，提高电能的传输质量，从而保证接入电网的各种电力设备正常运行。
5. 高压直流输电装置高压直流输电装置是将交流电转换成直流电进行长距离传输的装置。
在电力系统中，高压直流输电装置主要应用于长距离电能传输和异步电网间的连接。
高压直流输电可以减小输电线路的电阻和电感损耗，提高电能的传输效率；同时可以将不同频率或不同相位的电力系统进行连接，实现电网的互联互通。
电力系统中电力电子装置的应用分析【摘要】电力电子装置在电力系统中扮演着重要的角色，广泛应用于输电线路、电能质量改善、智能电网以及可再生能源系统中。
通过对其在各个领域的应用进行分析，可以看出电力电子装置在提高电力系统效率、稳定性和可靠性方面发挥着重要作用。
未来，随着电力系统的发展和可再生能源的普及，电力电子装置的应用前景将更加广阔。
加大对电力电子装置技术的研发和推广，将有助于提升电力系统的整体性能，并推动电力行业向着更加清洁、高效和可持续的方向发展。
展望未来，电力电子装置有望在智能电网和可再生能源系统中发挥更加重要的作用，为整个电力系统的发展注入新的活力和动力。
【关键词】电力电子装置、电力系统、应用、作用、输电线路、电能质量、智能电网、可再生能源系统、前景展望、重要性、发展方向1. 引言1.1 电力系统中电力电子装置的应用分析电力系统中电力电子装置的应用分析是当今电力领域的重要研究方向之一。
随着科技的不断发展，电力电子装置在电力系统中发挥着越来越重要的作用。
本文将从电力电子装置在电力系统中的作用、在输电线路中的应用、在电能质量改善中的作用、在智能电网中的应用以及在可再生能源系统中的应用等方面展开详细分析。
电力电子装置在电力系统中起着至关重要的作用。
它们能够实现对电能的精确控制和调节，提高电力系统的稳定性和可靠性。
电力电子装置还可以提高电力系统的效率，减少能源损耗，促进能源的可持续利用。
在输电线路中，电力电子装置的应用也日益广泛。
它们能够实现电力的远距离输送，提高输电效率，减少输电损耗，保障电力系统的稳定运行。
电力电子装置还在电能质量改善中发挥着重要作用。
通过电力电子装置，可以有效改善电网中的谐波、闪变等问题，提高电能的质量和稳定性。
在智能电网和可再生能源系统中，电力电子装置的应用也越来越广泛。
它们能够实现对电能的智能管理和优化调度，提高电网的智能化水平，促进可再生能源的大规模接入和利用。
电力电子装置在电力系统中的应用前景广阔。
电力系统中电力电子装置的运用分析随着工业化进程的不断发展与城市化步伐的加快，我们的生活离不开电力。
电力系统是电力的重要组成部分，它负责电能的输送和分配。
在电力系统中，电力电子装置应运而生，这类装置的应用是电力系统技术发展的重要里程碑，极大地促进了电能的高效利用和可靠性提高。
本文将对电力电子装置在电力系统中的运用进行详细的分析和总结。
一、电力电子技术的发展电力电子技术是将半导体器件应用于电力系统中，将输入电能进行整流、变换、逆变、稳压、调速等处理，得到所需要的输出电能。
这种技术的核心是半导体器件的开发和应用，包括二极管、晶闸管、场效应晶体管、功率MOSFET等。
总的来说，电力电子技术的发展经历了以下几个阶段：（1）早期阶段：20世纪50年代初，电力电子技术处于萌芽阶段，技术水平较低，只能用于小功率的电子产品和实验室。
（2）中期阶段：70年代初期，电力电子技术逐渐进入实用化阶段，TRIAC、IGBT等新型功率器件得到发展，工业自动化和电力变频器得到了广泛的应用。
同时，电力电子技术也在电力系统的输电、变电、配电等领域展现出巨大的应用前景。
（3）现代阶段：21世纪初期，电力电子技术迎来了一个高速发展的阶段，得益于半导体封装和散热技术的多样化应用，以及数字电力技术和智能化电力装备的不断进步，电力电子技术已成为电力系统中不可或缺的重要组成部分。
二、电力电子装置在电力系统中的应用（1）电力调节器电力调节器主要用于实现局部电网电源调节和电动机的起停控制。
在电力系统中，由于电源、负载和线路的特性不同，导致电压、电流、频率等参数的大小、波形、相位存在差异。
使用电力调节器可以快速地调节电力系统的电压、电流、频率等参数，以满足不同的工作环境和设备要求。
（2）电力变频器电力变频器是电力系统中最常用的电子装置之一，主要用于变频调速。
由于电机的速度控制需要通过电源频率、电压或者电动机外部的机械结构来实现。
使用电力变频器，可以在不改变输入电源结构和电机结构的情况下，通过调整输出频率的大小来实现电机的调速，降低能耗，提高电机控制精度和工作效率。
电力电子在电力系统保护中的应用电力电子技术是指在电力系统中应用电子技术和器件，实现对电能的变换、控制和保护的一门综合技术。
它在电力系统的保护中发挥着重要的作用，本文将从电力电子在差动保护、输电线路保护和变压器保护等方面进行论述，介绍其在电力系统保护中的应用。
一、差动保护差动保护是一种常用的保护方式，其原理是通过测量设备所流过的电流或电压，与对应的接收端进行比较，从而判断设备是否发生故障。
在差动保护中，电力电子设备扮演着关键角色。
1.1 输电线路差动保护对于输电线路，电力电子设备可用来实现差动保护。
传统差动保护需要使用大量的互感器和配电器件，造成成本高昂且占用大量空间。
而借助电力电子器件，可将互感器的信号直接进行电流采样和处理，有效减小了保护装置的尺寸和成本，并提高了差动保护的可靠性。
1.2 变压器差动保护变压器是电力系统中重要的电气设备，其差动保护尤为关键。
电力电子器件的应用使得变压器差动保护更加精确可靠。
采用电力电子器件可以实现变压器差动保护的速度和准确度的提升，避免误动保护、漏保护等问题的发生。
二、输电线路保护输电线路是电力系统中能量传输的主要通道，对其保护显得尤为重要。
电力电子技术在输电线路保护中发挥了不可或缺的作用。
2.1 短路保护线路短路是导致电力系统中电压异常下降、电流剧增的故障之一。
电力电子器件可用于短路保护装置的构建，通过对电流进行即时监测和响应，可以快速切断故障电路并避免进一步的电压和电流波动。
2.2 过电压保护输电线路在雷击或其他电力系统异常情况下，会出现过电压问题，对电力设备造成损害甚至引发严重事故。
借助电力电子技术，可以在输电线路中应用硅控整流器、电力电子开关等设备，实现对电压的精确控制和响应，从而保护线路的安全运行。
三、变压器保护变压器作为电力系统中电能传输和分配的关键装备，其保护尤为重要。
电力电子技术在变压器保护中有广泛应用。
3.1 过负荷保护变压器过负荷是导致其损坏的主要原因之一。
电力电子装置在电力系统中的应用胡子建摘要：随着科技的进步，电力电子装置在电力系统中的应用主要体现在以下几个方面，比如:在发电系统中的应用，电力电子装置既可以对水力发电的水流量和压强进行控制，又是光伏电站的控制中枢;在电能储存中的应用，电能储备的作用在于应对用电高峰期时能够有充足的后备能源供应能力，可以利用电力电子装置中的变频驱动技术对实时用电量和电能进行储备和释放，大幅提高了电能的使用效率;在微型电网中的应用，微型电网主要包含了分布电源、储能装置、功率转换器和监控保护装置，将电力电子装置应用其中，可以提高电网通信监控的时效性，防止因过载负荷而导致微型电网系统瘫痪;在输电环节的应用，主要应用在直流输电、分频输电、固态变压器等模块;在电能质量控制中的应用，电能质量控制中常用到的电力电子装置有动态无功补偿器、链式静止同步补偿器、有源电力滤波器、统一电能质量调节器、动态电压恢复器等电子装置，可以解决电压不平衡、正序、逆序、无序等问题。
关键词：电力电子装置；电力系统；应用引言科技的不断发展，必然会促进社会各行各业技术的改革，电力系统亦是如此。
电力系统主要是将人们生活中需要用电的地方进行体系化管理，并利用电力系统的工作特性进行分配和输送电力的工作。
虽然电力系统技术不断更新和改进，但是有限的资源在慢慢枯竭，自然环境也受到严重威胁，因此，国家必须在电力系统中坚持可持续发展的要求，同时调整电力系统的发展方向，促使电力系统朝着智能化、持续化方向前进。
对电力系统进行优化和改进以保障电力系统的高效应用。
1电力电子装置基本概念在整个电力系统中，电子装置是非常关键的组成部分。
而电力电子装置就是电力系统中发挥出重要作用的电力装置。
该类装置的性能对整个电力系统的稳定运行都会造成直接影响。
在将该类装置正式运用到系统中前，需要对装置进行全面的评估。
首先是对装置的设计规范的可靠性评估，从系统的层面建立模型，对系统中的功率器件等关键原件实施评估，若是发现不满足要求的环节，就要及时进行改进，其次就是故障管理，若是电子装置出现故障并停止运行，就要实施离线维护，故障管理的存在意义就是降低故障率。
储能技术及其在电力系统中的应用与发展姜健摘要：储能技术在电力系统中的作用越来越明确，对储能技术及其在电力系统中的应用与发展进行全面的调查分析，可以反映出当前储能技术的发展水平，希望对促进储能技术的发展提供参考和依据。
本文首先阐述了储能技术的概念及其种类，其次比较分析了各种储能技术的发展与应用的状况，再次说明了储能技术在电力系统中的应用，最后对我国电力系统储能技术发展状况进行了分析。
关键词：储能技术；电力系统；应用；发展引言当前所使用的大部分能源是以不同形式存储的太阳能，太阳能经过数十亿年积蓄、存储出现了煤、天然气等化石能源，经过数年积蓄、存储出现了水能和风能等可再生能源。
然而自然界所供应的能源相对来说是不均衡的，它取决于地理位置，季节性气候等自然条件，同时对于能源需求状况也不均衡，能源供应通常无法满足能源需求。
随着世界上人数的增加，对电能的需求也在增加，如果不尽快开发新能源形式来替代不可再生能源，在未来的某一天就会面临能源危机，影响社会的发展。
因此，迫切需要一种在能量供需之间实现空间和时间上的能量转移的装置，即储能。
一、储能技术石油、煤炭等化工能源是不可再生能源，在社会发展和工业生产活动中对石油、煤炭和其他化学能源的需求持续增长。
开采的强度也在不断增加，石油、煤炭等不可再生能源正在迅速减少。
为了解决这一能源危机，当前对新能源开发的需求正在逐渐增加，并且随着技术的不断发展，这些新能源技术也在开发过程中也应用于电力系统，主要内容是满足居民日常用电需求，发电、输配电的调整和调度。
新能源通常是通过风力、水力和其他自然界可以利用的能源来产生的，但是从稳定性的角度来看，这些发电方式受到自然因素的影响，并且经常会有一定的波动和间歇性。
目前在调节控制这些能源方面仍然存在一些困难，同时这些技术还会给电力系统的安全性带来一定的风险，因此储能技术就是为了解决这些问题而产生的，随着储能技术的出现能源的利用效率大幅度提升。
ＤＯＩ：１０．７５００／ＡＥＰＳ２０１３１２１３００６电力电子装置在电力系统中的应用姜建国，乔树通，郜登科（电力传输与功率变换控制教育部重点实验室（上海交通大学），上海市２００２４０）摘要：电力电子装置能够促进电力系统向可持续发展和智能化转型。
从发电、储能、微型电网、输电和电能质量５个方面，介绍了电力电子装置在电力系统中的主要应用。
从提高电力电子装置可靠性、安全性、经济性和标准化的视角，综述了可靠性评估、故障运行管理、硬件在回路仿真和电力电子标准模块的研究工作。
最后阐述了电力电子装置在电力系统应用中亟待解决的难题。
关键词：电力电子装置；电力系统；可靠性；故障管理；硬件在回路仿真；电力电子标准模块收稿日期：２０１３－１２－１３；修回日期：２０１３－１２－２８。
国家高技术研究发展计划（８６３计划）资助项目（２０１１ＡＡ０５０４０３）；高等学校博士学科点专项科研基金新教师类资助项目（２０１１００７３１２００３４）。
０ 引言电力系统是能源利用、输送和配给的主要载体，在社会经济中发挥着重要作用。
化石能源和气候环境的危机使得电力系统正在从规模化发展向可持续发展和智能化转型。
分布式电源和储能装置的大规模接入，地方电网、微型电网与主干电网的配合，高效、灵活的输电方式，配电和用电的智能化双向互动，供电质量和可靠性的提高，是电力系统转型的特征［１］。
在电力系统中，可再生能源的并网发电、储能装置的功率转换、交直流电网的柔性互联、配用电能的双向流动、无功和谐波的动态补偿都需要依靠电力电子装置来实现。
随着高电压、大功率电力电子器件的发展，变换器模块化、单元化和智能化水平的提升，控制策略和调制策略性能的提高，电力电子装置在电力系统中将会发挥更大的作用［２］。
本文介绍了电力电子装置在发电、储能、微型电网、输电和电能质量方面的主要应用，分析了电力电子装置对于电力系统性能改善的作用，对电力电子装置的可靠性评估、故障运行管理、硬件在回路仿真和电力电子标准模块技术进行了论述。
１ 电力系统中电力电子装置的主要应用１．１ 发电环节１）发电机组励磁。
大型发电机组应用静止励磁技术，与励磁机相比，具有调节速度快、控制简单的特点，显著提高了发电厂的运行性能和效率。
水力发电机组应用交流励磁技术，通过对励磁电流频率的动态调整，实现了发电系统对水头压力和水流量动态变化的快速调节，改善了发电品质，提升了发电效率。
２）风力发电［３］。
变流器是风力发电中不可或缺的核心环节。
风电变流器通过整流器和逆变器将不稳定的风能变换为电压、频率和相位符合并网要求的电能。
随着变流器拓扑结构由两电平、三电平向Ｈ桥级联型、有源中点钳位、模块化多电平换流器（ＭＭＣ）等多电平拓扑方向发展，使得风力发电系统的容量和电压等级逐步提高，有效降低了线路损耗和传输导线成本，促进了风电特别是海上风电的大规模开发。
目前国际上新的并网运行规则要求，在风力发电系统接入电网时，发电系统需具备有功功率控制、无功功率调节、并网频率变化、故障穿越和低电压穿越能力。
３）光伏电站［４］。
大型光伏电站由光伏阵列组件、汇流器、逆变器组、滤波器和升压变压器构成，是大规模集中利用太阳能的有效方式。
通过给并联逆变器施加“电网友好”的控制方案，光伏电站可以实现无功补偿、有源滤波和动态电压补偿等功能。
目前，大型光伏发电系统正处于从示范到大范围推广应用的关键阶段，还存在光伏阵列组合的多峰值特性和热斑效应、逆变器组合的非理想特性等技术问题，因此，光伏电站的科学设计需要综合考虑光伏阵列的组合方式、逆变器的组合方式及其并网拓扑等因素。
１．２ 电能存储储能技术在电力系统中应用可以缓解高峰负荷供电需求，提高现有电力设备的利用率和电网的运行效率；可以有效应对电网故障的发生，提高电能质量和用电效率，满足经济社会发展对优质、安全、可—２—第３８卷 第３期２０１４年２月１０日Ｖｏｌ．３８ Ｎｏ．３Ｆｅｂ．１０，２０１４靠、高效用电的要求。
在各种储能方式中，抽水蓄能、压缩空气储能和电池储能是可以达到兆瓦级的储能技术［５］。
１）可调速抽水蓄能［６］。
抽水蓄能电站通常由上水库、下水库和输水及发电系统组成。
在运行过程中，上下水库落差不断变化，因此抽水蓄能电站只有工作在变速状况下才能取得最佳发电效率。
目前，可调速抽水蓄能机组主要采用转子绕组励磁方式，励磁调节系统通常采用基于晶闸管的周波变换器或基于全控器件的电压型或电流型变换器。
抽水蓄能机组通过调节转子励磁电流的频率和幅值，可实现有功出力与无功出力的大幅度独立调整，且便于机组启动和运行模式的切换，使得抽水蓄能电站在电力系统中更好地发挥调峰填谷、调频、调相、紧急事故备用、黑启动和为系统提供备用容量等多重作用。
２）压缩空气储能。
压缩空气储能的工作原理为：当电力系统的用电处于低谷时，利用富余电量驱动空气压缩机，把能量以高压空气的形式存储起来；当用电负荷处于高峰时，将储气空间内的高压空气释放出来，驱动发电机发电。
近年来，关于压缩空气储能系统的研究和开发一直非常活跃。
在空气压缩过程中，通过采用变频驱动技术可以大幅度调整电网负荷并提高空气压缩效率；在发电过程中，通过采用控制发电机的励磁可以拓宽储气系统的发电运行范围和发电效率。
３）电池储能［７］。
电池储能系统主要包括电池系统和功率调节系统。
电池一般采用锂离子电池、钠硫电池和全钒液流电池。
在电池系统中，采用小功率ＤＣ／ＤＣ变换器可实现电池模块的电流均衡。
大功率和高增益ＤＣ／ＤＣ变换器可集成到电池模块内，并作为电池模块输出接口实现串并联成组，从而提高直流母线电压等级、简化均衡控制要求和优化功率调节系统的拓扑。
在功率调节系统中，电压型四象限变换器作为电池系统与电网的电力电子接口，变换器可采用三相桥式模块并联型和Ｈ桥模块级联型拓扑，除了进行电池充放电管理外还能实现储能系统的各项并网功能。
１．３ 微型电网微型电网是由分布式电源、储能装置、功率变换器、相关负荷以及监控保护装置汇集而成的小型发配电系统。
通过功率变换器的调节，微型电网可与外部电网并网运行，实现局部的功率平衡与能量优化；在外部电网故障时，通过变换器的解列，使微型电网运行在独立模式，可以继续向关键负荷供电，提高用电的安全性和可靠性。
实践表明，将分布式电源以微型电网的形式接入到电网中并网运行，与电网互为支撑，是发挥分布式电源效能的最有效方式［８］。
在微型电网中，分布式电源和储能装置的互联可采用多变换器方案实现，也可由一个多接口变换器来实现。
采用多个变换器时，各个控制器相互独立，必须依靠通信方式进行协调工作，存在成本高、可靠性差、通信延迟长等问题，降低了系统性能。
多接口变换器是一种可自我持续的多输入多输出变换器，它能与各种分布式电源、储能装置和负荷相连接。
变换器可以把一个接口的直流或交流功率处理和调度到任意接口，它能够提高可再生能源利用率，优化能源管理，增强与电网互联的经济性。
多接口变换器的运行分为生产模式、紧急模式和恢复模式。
在生产模式时，变换器获取可再生能源，进行储能管理，同时满足负载供电需求；在紧急模式时，变换器可作为不间断电源使用；在恢复模式时，分布式电源对储能装置进行充电以使其充电状态始终处于安全水平之上。
多接口变换器采用集成控制系统，与多个变换器的分散控制系统相比，具有以下优点：参考值和控制量在控制器内部进行传递，不存在传输延迟和传输错误；可以更有效地实现模式过渡［９］。
１．４ 输电环节１）直流输电［１０－１１］。
直流输电包括常规直流输电和柔性直流输电。
常规直流输电采用基于晶闸管的换流器；柔性直流输电采用基于全控器件的换流器。
与常规直流输电相比，柔性直流输电具有有功功率和无功功率独立可控、无需滤波及无功补偿装置、可向无源负荷供电、潮流翻转时电压极性不变等优势，因而更适合于在可再生能源接入、孤岛供电、城市供电和电网互联等领域广泛应用。
在柔性直流输电中，换流器拓扑由两电平、三电平逐步发展到模块化多电平，使得器件的开关频率和开关应力低、输出电压的谐波和畸变率小。
２）分频输电［１２］。
分频输电系统利用较低的频率（如（５０／３）Ｈｚ）传输电能，可减少交流输电线路电气距离，提高系统传输能力，抑制线路电压波动。
在水电、风电等可再生能源发电系统中，由于发电机转速较低，十分适合利用低频进行发电和输电。
目前，分频输电主要通过交交变频器实现输电线路与工频电网的连接。
３）固态变压器［１３］。
固态变压器是一种将电力电子变换技术和基于电磁耦合电能变换技术相结合，可对电压或电流的幅值、相位、频率、相数和形状等特征进行变换的新型变压器。
固态变压器具有潮流控制、电能质量调节等功能，可以给电力系统带来—３—·电力电子技术应用专题· 姜建国，等 电力电子装置在电力系统中的应用更高的稳定性、更加灵活的输电方式、多种形式的交直流电源和高品质的电能，为电力系统智能化提供更有效的控制手段。
１．５ 电能质量１）无功补偿［１４］。
采用动态无功补偿器对抑制系统功率振荡、保持母线电压稳定、解决负荷电压闪变和不平衡等问题有重要作用。
链式静止同步补偿器（ＳＴＡＴＣＯＭ）可以实现独立分相补偿和模块化冗余设计，与静止无功补偿器（ＳＶＣ）相比，具有无功功率连续可调、总谐波畸变率小、响应速度快、效率与可靠性高、易于扩展和占地面积小等优点。
２）谐波治理［１５］。
谐波治理分为从谐波源本身出发抑制谐波的主动谐波治理和增加额外谐波治理装置的被动谐波治理。
主动谐波治理采用多重化技术和脉宽调制技术，降低变流装置注入电网的谐波。
被动谐波治理采用混合型、级联型有源电力滤波器（ＡＰＦ）和统一电能质量调节器（ＵＰＱＣ）等在谐波源外部进行动态谐波治理，可以减少网侧电流谐波含量，提高电力设备效率和利用率。
３）电压暂降抑制［１６］。
在中低压电力系统中，电压暂降可引起企业的生产中断、设备损坏和产品报废。
动态电压恢复器（ＤＶＲ）是一种基于电压源逆变技术的串联型电能质量控制器，可以动态补偿正序、负序和零序电压，抑制不平衡的电压暂降。
目前，采用从电网提取能量、无串联变压器的多电平逆变器方案是动态电压恢复器的发展方向。
２ 电力电子装置的研究视角电力电子装置的可靠性、安全性、经济性和标准化是促进其在电力系统中大规模应用的重要因素。
为了进一步提升电力电子装置的性能，现对可靠性评估、故障运行管理、硬件在回路仿真和电力电子标准模块的研究进行阐述。
２．１ 可靠性评估电力电子装置的可靠性、故障率、平均无故障运行时间、平均维护时间和使用率等指标直接决定了其在电力系统中的应用效能。
因此，对可靠性进行评估是采取有效措施提升装置安全性的基础。
可靠性评估有利于电力电子装置的设计和运行管理。
定量评估的结果可用于确定设计是否符合技术规范，也可以作为比较不同拓扑结构、控制策略和元件可靠性的准则。
