电力电子技术在电力系统中应用
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电力电子技术在电力系统电能环境保护中的应用电力电子技术是指将电力电子器件和电力电子系统应用于电力系统中,以实现电力的转换、控制和保护等功能的一门技术。
随着环境保护意识的不断增强和电力系统负荷的快速增长,电力电子技术在电力系统电能环境保护中的应用变得越来越重要。
本文将探讨电力电子技术在电力系统电能环境保护中的一些典型应用。
一、高效变换器在电力系统中的应用高效变换器是电力电子技术的基础。
它能够将交流电转换为稳定的直流电,或者将直流电转换为交流电,从而实现电能的高效转换。
在电力系统中,高效变换器广泛应用于各种电力设备中,如逆变器、变频器等。
通过使用高效变换器,可以提高电力传输的效率,降低电能损耗,从而减少对环境的影响。
二、电力质量控制技术在电力系统中的应用电力质量控制技术是指通过电力电子器件和系统对电力的波形、频率、振荡和谐波等进行控制,以确保电力传输的稳定和可靠。
在电力系统中,电力质量问题包括电压波动、谐波污染、电能损耗等。
为了解决这些问题,电力质量控制技术被广泛应用。
电力电子器件如静止无功补偿器(STATCOM)、谐波滤波器等,通过对电力信号进行精确控制,可以有效地改善电力质量,减少对环境的负面影响。
三、电能储存技术在电力系统中的应用电能储存技术是指将电能转换为其它形式进行储存,并在需要时再次将储存的能量转换为电能的一种技术。
在电力系统中,电能储存技术被广泛应用于平衡电力供需、提供备用电源、调节电力波动等方面。
常见的电能储存技术包括超级电容器、锂离子电池等。
通过利用电能储存技术,可以提高电力系统的稳定性和可靠性,减少对环境的负荷。
四、能量回收技术在电力系统中的应用能量回收技术是指通过电力电子器件和系统将能量浪费转化为可再生资源的一种技术。
在电力系统中,能量回收技术广泛应用于各种能量消耗设备中,如电梯、电动车等。
通过能量回收技术,可以有效地回收和再利用能量,减少能源的浪费,降低对环境的负荷。
总结:电力电子技术在电力系统电能环境保护中的应用十分广泛。
电力电子技术在电力系统节能与环保中的应用节能与环保已经成为了当今社会发展的重要方向,而能源消耗和环境污染的问题则凸显了电力系统节能与环保的迫切需求。
电力电子技术作为一项重要的技术手段,已经在电力系统的节能与环保方面发挥了重要作用。
本文将深入探讨电力电子技术在电力系统节能与环保中的应用。
一、电力电子技术在电力系统中的应用在我们探讨电力电子技术在电力系统节能与环保中的应用之前,先让我们了解一下电力电子技术在电力系统中的应用。
电力电子技术是一门研究控制电力流动的技术,它通过使用半导体器件和电力转换装置,实现对电力质量、电力流动等方面进行精确控制。
电力电子技术在电力系统中的应用非常广泛,例如变频调速技术、电力调度技术和光伏发电技术等。
接下来我们重点探讨电力电子技术在电力系统节能与环保中的应用。
二、电力电子技术在电力系统节能中的应用1. 变频调速技术变频调速技术是电力电子技术在电力系统节能中的重要应用之一。
通过使用变频器,可以调节电动机的转速和负载特性,使其在运行时能够更加高效地使用电能。
相比于传统的恒频调速方式,变频调速技术可以大幅度降低电动机的能耗,实现电力系统的节能目标。
2. 高压直流输电技术高压直流输电技术是电力电子技术在电力系统节能中的另一个重要应用。
传统的交流输电存在着电能损耗大、输电线路电压稳定性差等问题,而采用高压直流输电技术可以有效减少能量损耗,提高电能传输的效率。
同时,高压直流输电技术还可以减少输电线路的占地面积,降低对自然环境的破坏。
3. 无功补偿技术电力电子技术在电力系统节能中的另一个重要应用是无功补偿技术。
电力系统中存在着大量的无功功率,它不仅浪费了大量的电能,还对电力系统的稳定运行造成了影响。
采用无功补偿技术可以有效地消除无功功率,提高电力系统的功率因数,降低电能损耗,实现节能的目标。
三、电力电子技术在电力系统环保中的应用1. 光伏发电技术光伏发电技术是电力电子技术在电力系统环保中的重要应用之一。
光源与照明 总第166期 2022年4月 照明电气213电力电子技术在电力系统中的应用研究张艳娟山西电力职业技术学院(国网山西省电力公司技能培训中心),山西 太原 030000摘要:电力行业的发展影响社会生活的方方面面,其中,我国电力行业的效益受电力电子技术发展的影响。
文章首先分析了电力电子技术的发展历程及其在电力系统中的重要作用,包括提高电能质量和保障电网安全,分析了在电力系统中应用的电力电子技术,然后对电力电子技术在我国电力系统运行中的具体应用进行了说明,以供参考。
关键词:电力电子技术;电力系统;电能;电网安全分类号:TM730 引言在市场中,电力电子技术主要包含电力制造电子技术和电力交流供电技术。
电力电子技术的发展非常快,在社会各个领域都有广泛的应用。
现代电力电子技术的应用关键在于利用大功率的电力电子器件实现电能的变换与有效控制,从而在不同的负载环境下得到最佳电能,保证电力系统供电正常。
为了保证电力行业的长远发展,还应不断发展电子元器件。
研究电力电子技术需要综合分析其在不同环境中的应用,还需要对电力电子技术的重要性有正确认识。
1 电力电子技术概述电力电子技术经历了较长的历史发展时期,先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代。
整流器时代主要使用大功率硅整流管和晶闸管,随着电解、牵引、传动等技术的发展,各行各业都得到了飞速发展,电力电子技术整流时代的开启也意味着整个电力行业的技术水平开始不断提高。
到了20世纪70—80年代,人们开始研究交流电机的变频调速,在电力系统中将直流电逆变为交流电成为电力行业中常见的提高电力系统运行效率的办法,但这时受到技术水平的限制,只能进行低频的逆变。
20世纪80年代后,计算机信息技术开始发展,电力行业也开始与电子信息技术结合,因而产生了超大规模集成电路,电路扩大规模意味着电力输送功能的增强,电路网络的铺设范围能够进一步扩大。
随之而来的是集成电路与高电压和大电流的结合,传统电力电子技术就此正式转变为现代电力电子技术,计算机通信设备的出现使电力电子技术在人们生产生活中得到了更加广泛的应用。
电力电子在军事防卫中的应用电力电子技术是指利用电子器件和控制技术来处理和转换电能的一门学科。
在当代军事防卫领域,电力电子技术发挥着重要的作用。
本文将从电力电子在电力系统、电力传输和电力储能方面的应用入手,探讨其在军事防卫中的重要性和前景。
一、电力系统应用电力系统是军事基地和战场的重要基础设施之一,稳定的电力供应是保障军事防卫任务顺利进行的基础。
电力电子技术在电力系统中的应用主要包括电力传输、电能质量控制和智能配电等方面。
首先,电力电子技术在电力传输中起到了至关重要的作用。
传统的交流输电系统存在输电损耗大和输电能力受限等问题,而直流输电系统利用电力电子器件实现高效率、大容量的电力传输,逐渐成为电力系统发展的新方向。
在军事防卫中,直流输电系统能够稳定地将电力从后方输送到战场,保障战场的电力供应,提高电力系统的可靠性和稳定性。
其次,在电能质量控制方面,电力电子技术可以实现对电能的精确控制和调节。
在军事防卫中,各种敏感设备对电能质量要求较高,需要稳定的电力供应以避免数据丢失或设备损坏。
电力电子技术可以通过电力质量控制器等装置,对电力进行滤波、调节和增强,确保电能质量的稳定和可靠,提供优质电力供应。
最后,在智能配电方面,电力电子技术可以实现对电力系统的智能控制和管理。
通过智能电力监测装置和集中控制系统,可以对电力系统进行实时监测和分析,及时处理故障和异常,提高电力系统的可靠性和响应能力。
在军事防卫中,智能配电系统可以为指挥中心提供准确的电力信息和状态,为军事作战决策提供支持,提高战场指挥的效率和精确性。
二、电力传输应用除了在电力系统中的应用,电力电子技术还在电力传输方面发挥着重要的作用。
电力传输是军事防卫中不可或缺的一部分,包括军用飞机、战舰和潜艇等作战装备的电力传输。
在军用飞机中,电力电子技术可以实现对电能的高效转换和传输。
通过变频器等电力电子装置,可以将直流电源转换为交流电源,满足飞机各个部位对电能的不同需求,提高电力能量的利用率和传输效率。
电力电子技术在电力系统中的应用摘要:在社会经济快速发展的今天,电力电子技术是我国电力行业经济效益的重要影响因素。
为此,文章概述了电力电子技术的发展,分析了电力电子技术在电力系统中的作用,提出电力电子技术在电力系统中的应用存在的问题,并从电力系统节能、输电环节、发电环节等方面探讨电力电子技术在电力系统中的具体应用,希望可以为电力系统的可持续发展起到良好的推动作用。
关键词:电力电子技术;电力系统;电力电子器件1电力电子技术概述电力电子技术诞生于20世纪50年代,晶闸管的问世代表了电力电子技术的诞生。
电力电子技术是电力系统中一种重要的传动技术,以晶闸管技术为基础,可以开发得到可控硅整流装置。
可控硅整流装置的问世,表明电力电子技术取得了大的进步,标志着电能的变换和控制进人变流器控制时代。
由此可见,可控硅整流装置是电力电子技术的主要标志。
2电力电子技术及电力电子器件的发展历程(1)第一代电力电子器件。
自从开始应用电力电子技术,电力系统和电力电子器件取得了良好的发展,电力二极管和晶闸管是第一代电力电子器件的主要代表。
晶闸管具有耗能低与体积小的特点,可以取代原有电力系统中的老式汞弧整流器,推动电力电子技术的可持续发展;电力二极管可以提高电路的性能,有利于降低电路损耗、提高电源使用率。
(2)第二代电力电子器件。
随着电力电子技术的发展,电力电子器件得到了发展,如整流二极管的多样化。
20世纪70年代,第二代电力电子器件诞生,其主要特点为可以自动关断。
第二代电力电子器件显著提升了开关速度,被应用在开关频率较高的电路.(3)第三代电力电子器件。
20世纪90年代,产生了第三代电力电子器件,其体积更小、结构更紧凑。
此外,还出现了将几种电力器件结合的电子模块,推动了电力电子器件的发展。
在此之后,研究人员以集成模块为基础,将用于电力技术的多种电力器件结合,得到了集成电路。
集成电路的产生标志着我国电力电子技术已经进人智能化与集成化的阶段。
电力电子技术在电力系统中的应用 陈佳 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。 关键词:电力电子技术;电力系统;应用 1电力电子技术发展史 1.1整流器时代 大功率工业用电由商用交流发电机提供,20%左右的电用于直流电,最显着的是电解、机车牵引、电力机车内燃机车、地铁机车、城市无轨电车等直流电机组的滚动、造纸等领域。大功率硅整流器有效地将交流转换为直流,在二十世纪六七十年代,大功率硅整流器和晶闸管的开发和应用取得了很大的进展。当时,中国已经引发了一波大型硅整流器浪潮,目前小型和大型硅整流器半导体制造商是当时的产物。 1.2逆变器时代 70年代来一直存在全球性的能源危机。由于节能效果显着、快速,控制了交流电机的快速发展。变频调速的关键技术是改变0,100Hz交流电中的直流电。在20世纪70年代和80年代,随着逆变器控制装置的普及,大功率变频器中的晶闸管、巨功率晶体管和晶闸管成为电力电子的主角。此时电力电子技术已能够实现整流和逆变,但工作频率最低,限于低频段。 1.3变频器时代 20世纪80年代,大规模集成电路技术的快速发展为现代电力电子技术的发展奠定了基础。集成电路技术,精密加工技术和高压技术,出现了一系列全控的新型功率器件,首先是功率的到来,至中小功率的功率为高频开发和绝缘双极型晶体管的出现,也为大中型电源的供应提供了高频的发展机会。新器件的研制不仅提供了高频交流电机的调速,使其性能更加完整可靠,而且对于现代高频电子技术的发展、节约高效节能材料以及实现机电一体化和智能化等方面提供了重要的技术基础和方法,开辟了电气的新时代。 2制约电力发展的因素 电力的发展还有一些明显的局限性。首先,消费水平还比较低,人均年消费量仅为世界经济平均水平的1/6,社会发展仍然对电力的需求高,二是资源匮乏,能源效率低下,能源结构不合理,客观条件差等。电力结构和设计尚未达到最佳。要实现科学发展的力量,必须在更大范围的资源配置环境中加以调整,才能建立统一的国家能源体系。根据国家政策,中国能源发展的目标和条件必须遵循“大同”的原则。大型电站高压、自动化、信息技术、水电、火电、核能、新能源等的整体发展,西派、南北互供、国家电网、中建设特高压电网的电力系统管理,同步网络结构,是推进科技进步的重要战略途径,特别是加快能源技术进步和电力电子技术、微电子技术的电气特性相结合,创新和快速变革。资源枯竭、环境退化、能源的开发,保护和可持续发展已成为21世纪经济社会发展的重要全球战略。电是最清洁、最便捷、最优质的、最大限度地提高电能,促进了生态文明的建设。电力电子技术的诞生和发展,为电力的使用带来了革命性的变化,极大地改变了人们对电力的传统观念。能源质量引起了高度的关注,电力电子设备的改造和调控也成为衡量水平的重要指标。有统计显示,这个指标已经超过了全球的40%,未来几年可能会超过80%。 3电力电子技术的应用 3.1电力电子技术在一般工业中的应用 在一般工业应用中,需要应用大量的各种交、直流电动机。近年来,电力电器由于调速性能,电力电子变换技术的快速发展,交流电机也赶上了直流电机交流调速,技术中的应用并占据主导地位。大型钢铁加工设备要大到几千个小千瓦到几百瓦的数控机床。为了达到节能的目的,对一些性能要求较高的大型风机,近年来也采用了变频装置。软启动装置也是电力电子装置。 3.2电力电子技术在电力系统的应用 电力电子技术在电力系统中得到了广泛的应用。发达国家在用户终端上使用功率处理,至少60%以上的功率至少由一个功率电子设备处理一次。电力系统的现代化是非常不可预测的。电力电子技术在电力系统中的应用主要包括以下几个方面:高压直流输电在远距离大容量输电中具有很大的优势。整流阀和接收端的逆变端均采用晶闸管变换器。近年来,灵活交流输电的发展也由电力电子器件所实现的。近年来,静止无功发生器,SVG,有源电力滤波器,有源电力滤波器和其他新的电力电子器件具有更高的性能。在配电系统中的电力电子器件也可用于防止电力中断,电压骤降,电能质量提高,以改善供电质量。在可再生能源领域,电力电子技术作为可再生能源领域的关键技术,直接关系到可再生能源技术的发展。它在太阳能光伏发电、风力发电、可再生能源发电系统中,燃料电池发电和能源结构的作用越来越大。特别是变频器和网控制技术、太阳能充电控制器、变速恒频风力发电系统、燃料电池和电力电子技术的谐波,技术已经得到了广泛的应用。 3.3电力电子技术在交通运输业中的应用 电力电子技术被广泛应用于直流轨道机车的机车建设。整流器交流机车使用的变频调速装置。轨道车辆中的直流斩波器也具有广泛的应用。在磁悬浮列车中,电力电子技术是关键技术。除牵引电机的各种牵引力外,电力不能从电力电子中分离出来。电机功率的转换和通过电力电子装置变速器的控制,这也需要电力电子装置给电池充电。电动汽车作为一种清洁、高效、可持续的交通工具,不仅提高了空气质量,对环境保护具有重要意义,也为日益严峻的石油危机提供了解决方案。电力电子技术的新应用,具有很高的实用价值。 4电力电子技术发展趋势分析 我国电力电子技术在这些年取得了较好的发展,且技术也有了显著提升。而对于其发展趋势,首先来讲,模块化及集成化是主要趋势,如对于电力电子技术,电源单元及功率器是主要组成部分,也是其核心所在,模块化及集成化的发展使得电气元件更加的紧凑,体积更小及能够与不同功能的器件实现有效配合,为电力系统的发展起到乐极大的技术支持。同时,现代电子电力技术朝低频向高频发展是必然趋势,以变压器来讲,其供应频率与变压器的容积、电感反应具有反比关系,而在电力器件体积逐渐减小的情况下,加速有低频向高频发展是必然的趋势,如可控制关断型电力电子器件的出现很好的反应了现代电子技术发展的趋势,也是主要方向。另外,电力电子技术朝全控化及数字化发展。如目前应用的关断型电器使用还存在一些风险,但电力电气技术的发展对该电器设备进行了有效改革,如自关断的全控性器件使用,有效弥补和避免了危险的发生,使得电力电子技术变革得以很好体现,表示这电力技术发展逐渐智能化及数字化,为该行业的发展带来了极大的前景。此外,电力电子技术的发展朝绿色化转变是主要趋势,如节能一直是我国所倡导并要求在实际生产中必须使用的技术,同时,也能为各使用单位带来显著的经济效益。而一直以来,电子设备以严重高次谐波额形式流入电网中,对电网造成了极大的污染,其结果将导致电网功率严重下降。而这些年,各电网滤波器等各电器元件的使用为电网有效运行带来了可能,极大推动了电网的有效运行。 5结论 想要使得整个电力系统的安全、平稳运行得到保障,就需要重视科学的应用电力电子技术。就现如今的电力电子技术的实际应用状况而言,由于其所具有的特殊性质使然,有效的促进了电力系统整体工作质量以及效率的提升。因此,就需要有关单位以及工作人员可以良好的明晰此项技术所具有的优势以及重要性意义,以使得电力系统得以取得更好的发展效果。 参考文献 [1]张子昂.电力电子技术在电力系统中的运用[J/OL].电子技术与软件工程,2017(22):236 [2]王小松.电力电子技术在电力系统中的运用[J].电子技术与软件工程,2017(23):230. [3]张普.电力电子技术在电力系统中的应用[J].电子技术与软件工程,2017(09):218. [4]王玉彬.电力电子技术在电力系统中的实践运用分析[J].中国高新技术企业,2017(04):42-43.
电力电子技术在电网中的应用随着电网建设的不断完善和电气化进程的加速推进,电力电子技术在电网中的应用越来越广泛。
其应用领域包括能源转换、电力控制、电力传输、电力质量等多个方面,为电网建设和运行提供了崭新的可能性。
一、电力电子技术的发展历程电力电子技术起源于20世纪60年代,当时人们开始利用晶体管和场效应晶体管等半导体器件进行电力控制。
70年代时出现了集成电路,电力电子技术取得了长足的发展。
80年代开始,人们开始研究高频开关电源和成熟的散热技术,电力电子技术发展得更加迅速。
90年代,功率半导体器件技术得到了进一步提升,研究者开始致力于将应用领域扩展至电网。
21世纪以来,高压直流输电、储能技术、微电网、智能电网等领域中更多的电力电子技术得到了广泛的应用。
二、电力电子技术在电网中的应用1. 高压直流输电技术高压直流输电技术作为电力电子技术在电网中的重要应用之一,已成为当前最先进、最有效的输电方式之一。
高压直流输电利用半导体器件配合控制电路,实现对大功率电能的调节和传输,大大提高了电力传输的效率和稳定性。
高压直流输电技术应用于长距离输电和海底电缆传输时,其优良的性能表现尤为突出。
2. 功率因数修正与无功补偿技术功率因数修正与无功补偿技术是电力电子技术在电网控制领域的主要应用之一。
利用半导体器件的可控性,实现电容电感等元件在电网中的无功调节和电路分合,增强了电力品质,提高了电网的稳定性和可靠性。
3. 高压马达控制技术高压马达控制技术是电力电子技术在电动机系统中的应用。
通过控制器实现对电压、电流、频率等参数的调节,使电动机在高效运行的同时,也保证了电网的稳定性和安全性。
4. 光伏电站与风力发电技术在光伏电站与风力发电等新型能源中,电力电子技术被广泛应用,既保证了光伏电池片和风力发电机的高效稳定运行,又实现了将发电与电网互联的关键性作用,提高了能源利用效率。
5. 电能质量控制技术电能质量控制技术利用电网动态反馈控制方法,实现对电力波形的精确调整与控制。
电力电子技术在电力系统电能质量改善中的应用随着电力需求的增长和电力系统的复杂性不断提高,电能质量问题变得越来越突出。
而电力电子技术作为一种重要的电力系统调节技术,被广泛应用于电能质量的改善与保护。
本文将探讨电力电子技术在电力系统电能质量改善中的应用。
一、电力电子技术及其在电能质量中的作用电力电子技术指的是通过控制电子器件的导通和关断,对电力进行调节、转换和处理的技术。
它的主要作用在于改变电流、电压和频率等电力参数,用于实现稳定的电能供应和电能质量改善。
电力电子技术在电能质量中的应用主要包括以下几个方面:1.有源滤波器(Active filters):有源滤波器通过引入可控源来对电力进行滤波,可以有效地消除电力中的谐波和电压波动,提高电能质量。
2.电力因数校正装置(Power factor correction devices):电力因数是衡量电力系统效率和质量的重要指标,而电力因数校正装置通过控制电流和电压的相位差,提高功率因数,减少无功功率的消耗,从而改善电能质量。
3.电力调压器(Voltage regulators):电力调压器可以根据负载需求和供电情况,实时控制电压的输出,保持稳定和可靠的电能供应,避免电压波动对电能质量产生的影响。
4.功率负载均衡器(Power load balancers):功率负载均衡器是利用电力电子技术对电力系统中的负载进行调节和平衡,以解决负载不平衡导致的电能质量问题。
二、电力电子技术在电能质量改善中的案例分析为了更好地理解电力电子技术在电能质量改善中的具体应用,下面将通过案例分析来进一步说明:案例一:谐波滤波器的应用某工业企业的生产线上存在严重的谐波问题,导致电能质量下降,设备故障频繁发生。
为了改善电能质量,工程师采用了有源滤波器技术。
通过引入可控源,谐波滤波器能够监测谐波电流,并产生与之相反的同频率、相位相反的电流,从而有效地抵消谐波电流,使电力系统中的电压和电流波形更加接近正弦波,提高了电能质量。
___________________________________________________________________________光源1:]照明总第期2022年1丨j照明电气文章编号••2096-9317 (2022) 01-0225-03电力电子技术在电力系统中的应用吴俣潼,谢丽蓉新疆大学,新疆乌鲁木齐830000摘要:在社会经济快速发展的今天,电力电子技术是 我国电力行业经济效益的重要影响因素。
为此,文章 概述了电力电子技术的发展,分析了电力电子技术在 电力系统中的作用,提出电力电子技术在电力系统中 的应用存在的问题,并从电力系统节能、输电环节、发电环节等方面探讨电力电子技术在电力系统中的具 体应用,希望可以为电力系统的可持续发展起到良好 的推动作用。
关键词:电力电子技术;电力系统;电力电子器件分类号:TM73 ;F426〇引言电力企业的进步发展可以在一定程度上提高我国 的整体经济效益。
同时,电力电子工程是我国电力行 业中的先进技术领域,电力电子技术的发展与应用有 利于我国电力工程的可持续发展。
随着社会的进步发 展,我国的电力电子技术取得了较大的发展,这促进 了我国电力行业的发展、国家电网稳定性的提高及经 济的可持续发展。
目前,在电力系统中应用电力电子技术时,存在 技术应用意识不强、落后地区的技术引进受限、无法 及时更新现代化生产设备等问题m。
相关工作人员应 意识到电力电子技术在电力系统中的应用有利于保障 电网安全与提高电能质量,进而提高电力企业的整体 经济效益。
当前,电力企业相关工作人员应立足电力 电子技术的发展,从多角度研究电力电子技术在电力 系统中的应用,从而助推电力企业的可持续发展。
1电力电子技术概述电力电子技术诞生于20世纪50年代,晶闸管的 问世代表了电力电子技术的诞生|21。
电力电子技术是作者简介:吴俣潼,女,新疆大学电力系统及其自动化专业本科在读,研究方向为电力系统及其自动化。
电力电子技术在电力系统中的应用研究【摘要】电力电子技术在电力系统中有着非常广泛的应用。
据统计,发达国家在用户最终使用的电能中,有60%以上的电能经过一次以上电力电子变流装置的处理。
离开电力电子技术,电力系统的现代化是不可想象的。
直流输电在长距离、大容量输电时有很大优势,其送电端的整流阀和受电端的逆变阀都采用晶闸管变流装置。
柔性交流输电亦依靠电力电子装置才得以实现。
无功补偿和谐波抑制对电力系统有重要意义,晶闸管控制电抗器(tcr)、晶闸管投切电容器(tsc)都是重要的无功补偿装置。
静止同步补偿器(statcom)、有源电力滤波器(apf)等新型电力电子装置具有更为优越的无功补偿和谐波补偿的性能。
直流电源和不间断电源(ups)还用作发电厂和变电所的保护电源、事故电源和备用电源。
电力电子装置在电力系统中随处可见。
【关键词】电力系统;电力电子技术;应用;浅析1、电力电子技术的发展电力电子技术分为器件的制造技术和电力电子电路的应用电路(变流技术)。
电力电子器件经历了半控型(第一代电力电子器件)、全控型(第二代电力电子器件)和复合型(第三代电力电子器件)的发展过程,把驱动、控制、保护电路和功率器件集成在一起,构成功率集成电路(pic),目前其功率较小,但其代表了电力电子技术发展的一个重要方向。
1.1 电力电子变换技术电力电子变换电路的基本功能是将电网的电能转换为负载需要的形式,不论电路拓扑结构如何,其基本转换电路只有4种形式:(1)整流电路ac—dc:(2)斩波电路dc—dc:(3)逆变电路dc —ac:(4)交流变换电路ac—ac。
1.2 电力电子控制技术电力电子控制电路的基本功能是应用自动控制理论和计算机技术来提高系统的性能,一般的控制方式有:相控方式,频控方式,斩控方式,相频控制方式及斩频控制方式,先进的控制方式对改进变换电路的性能和效率是必不可少的关键技术之一。
随着自关断器件的普遍应用,电力电子电路向高频化反向发展,一些新的电路拓扑形式比如谐振型逆变电路、矩阵式逆变电路等不断涌现。
电力电子技术中的电力电子驱动系统有哪些应用电力电子技术是一门应用于电力系统中的技术,通过控制和转换电能,实现高效能、高可靠性的电力传输和转换。
在电力电子技术中,电力电子驱动系统扮演着至关重要的角色。
电力电子驱动系统利用电力电子元件来驱动各种电机系统,实现能量的高效转换和精确控制。
本文将介绍电力电子驱动系统在各个领域中的应用。
一、交通运输领域电力电子驱动系统在交通运输领域中应用广泛。
电动车辆是其中的典型代表。
电动车辆使用电力电子驱动系统来管理电能的输入、转换和输出。
电力电子驱动系统可以控制电动机的转速和扭矩,实现车辆的动力输出和能量回收。
此外,交通信号灯、电动飞机和电动火车等交通设施也采用了电力电子驱动系统,提高了交通运输的效率和可持续性。
二、工业生产领域电力电子驱动系统在工业生产领域中扮演着重要的角色。
工厂中的各种自动化设备,如机床、传送带、搬运机器人等,都需要电力电子驱动系统来实现精确的位置和速度控制。
此外,电力电子驱动系统还被应用于高压变频器、电动磁悬浮轴承、电动螺旋机等高性能的工业设备中,提高了生产效率和产品质量。
三、可再生能源领域电力电子驱动系统在可再生能源领域中具有重要的应用价值。
风力发电和太阳能发电系统利用电力电子驱动系统来控制发电机的输出电压和频率,以适应电网的需求。
此外,电力电子驱动系统还被应用于光伏逆变器、微网系统和电动汽车充电桩等装置中,实现能量的高效转换和系统的稳定运行。
四、航空航天领域电力电子驱动系统在航空航天领域中发挥着重要的作用。
现代航空器和航天器中广泛采用了电动舵机、电动缆绳机构和电动推进系统等设备,这些设备都依赖于电力电子驱动系统来提供动力和控制功能。
电力电子驱动系统在航空航天领域中的应用不仅提高了飞行器的可靠性和性能,还减轻了飞机的油耗和环境污染。
综上所述,电力电子驱动系统在交通运输、工业生产、可再生能源和航空航天等领域中具有广泛的应用。
通过控制和转换电能,电力电子驱动系统实现了能量的高效传输和精确控制,提高了系统的效率和可靠性。
浅谈电力电子技术在电力系统中的应用
摘要:电力电子技术正在不断发展,新材料、新结构器件的陆
续诞生,计算机技术的进步为现代控制技术的实际应用提供了有力
的支持,在各行各业中的应用越来越广泛。电力电子技术在电力系
统中的应用研究与实际工程也取得了可喜成绩。
关键词:直流输电;电力电子;发电机
1 前言
电力电子技术是一个以功率半导体器件、电路技术、计算机技
术、现代控制技术为支撑的技术平台。经过50年的发展历程,它
在传统产业设备发行、电能质量控制、新能源开发和民用产品等方
面得到了越来越广泛的应用。最成功地应用于电力系统的大功率电
力电子技术是直流输电(hvdc)。自20世纪80年代,柔性交流输
电(facts)概念被提出后,电力电子技术在电力系统中的应用研
究得到了极大的关注,多种设备相继出现。本文介绍了电力电子技
术在发电环节中、输电环节中、在配电环节中的应用和节能环节的
运用。
2 电力电子技术的应用
自20世纪80年代,柔性交流输电(facts)概念被提出后,电
力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注,多种设备
相继出现。已有不少文献介绍和总结了相关设备的基本原理和应用
现状。以下按照电力系统的发电、输电和配电以及节电环节,列举
电力电子技术的应用研究和现状。
2.1 在发电环节中的应用
电力系统的发电环节涉及发电机组的多种设备,电力电子技术
的应用以改善这些设备的运行特性为主要目的。
2.1.1 大型发电机的静止励磁控制
静止励磁采用晶闸管整流自并励方式,具有结构简单、可靠性
高及造价低等优点,被世界各大电力系统广泛采用。由于省去了励
磁机这个中间惯性环节,因而具有其特有的快速性调节,给先进的
控制规律提供了充分发挥作用并产生良好控制效果的有利条件。
2.1.2 水力、风力发电机的变速恒频励磁
水力发电的有效功率取决于水头压力和流量,当水头的变化幅
度较大时(尤其是抽水蓄能机组),机组的最佳转速变随之发生变
化。风力发电的有效功率与风速的三次方成正比,风车捕捉最大风
能的转速随风速而变化。为了获得最大有效功率,可使机组变速运
行,通过调整转子励磁电流的频率,使其与转子转速叠加后保持定
子频率即输出频率恒定。此项应用的技术核心是变频电源。
2.1.3 发电厂风机水泵的变频调速
发电厂的厂用电率平均为8%,风机水泵耗电量约占火电设备总
耗电量的65%,且运行效率低。使用低压或高压变频器,实施风机
水泵的变频调速,可以达到节能的目的。低压变频器技术已非常成
熟,国内外有众多的生产厂家,并不完整的系列产品,但具备高压
大容量变频器设计和生产能力的企业不多,国内有不少院校和企业
正抓紧联合开发。
2.2 在输电环节中的应用
电力电子器件应用于高压输电系统被称为“硅片引起的第二次
革命”,大幅度改善了电力网的稳定运行特性。
2.2.1 直流输电(hvdc)和轻型直流输电(hvdc light)技术
直流输电具有输电容量大、稳定性好、控制调节灵活等优点,
对于远距离输电、海底电缆输电及不同频率系统的联网,高压直流
输电拥有独特的优势。1970年世界上第一项晶闸管换流器,标志着
电力电子技术正式应用于直流输电。从此以后世界上新建的直流输
电工程均采用晶闸管换流阀。
2.2.2 柔性交流输电(facts)技术
facts技术的概念问世于20世纪80年代后期,是一项基于电力
电子技术与现代控制技术对交流输电系统的阻抗、电压及相位实施
灵活快速调节的输电技术,可实现对交流输电功率潮流的灵活控
制,大幅度提高电力系统的稳定水平。
20世纪90年代以来,国外在研究开发的基础上开始将facts技
术用于实际电力系统工程。其输出无功的大小,设备结构简单,控
制方便,成本较低,所以较早得到应用。
2.3 在配电环节中的应用
配电系统迫切需要解决的问题是如何加强供电可靠性和提高电
能质量。电能质量控制既要满足对电压、频率、谐波和不对称度的
要求,还要抑制各种瞬态的波动和干扰。电力电子技术和现代控制
技术在配电系统中的应用,即用户电力(custom power)技术或称
dfacts技术,是在facts各项成熟技术的基础上发展起来的电能质
量控制新技术。可以将dfacts设备理解为facts设备的缩小版,
其原理、结构均相同,功能也相似。由于潜在需求巨大,市场介入
相对容易,开发投入和生产成本相对较低,随着电力电子器件价格
的不断降低,可以预期dfacts设备产品将进入快速发展期。
2.4 在节能环节的运用
2.4.1 变负荷电动机调速运行
电动机本身挖掘节电潜力只是节电的一个方面,通过变负荷电
动机的调速技术节电又是另一个方面,只有将二者结合起来,电动
机节电方较完善。目前,交流调速在冶金、矿山等部门及社会生活
中得到了广泛的应用。首先是风机、泵类等变负荷机械中采用调速
控制代替挡风板或节流阀控制风流量和水流量具有显著的效果。国
外变负荷的风机、水泵大多采用了交流调速,我国正在推广应用中。
变频调速的优点是调速范围广,精度高,效率高,能实现连续
无级调速。在调速过程中转差损耗小,定子、转子的铜耗也不大,
节电率一般可达30%左右。其缺点主要为:成本高,产生高次谐波
污染电网。
2.4.2 减少无功损耗,提高功率因数
在电气设备中,变压器和交流异步电动机等都属于感性负载,
这些设备在运行时不仅消耗有功功率,而且还消耗无功功率。因此,
无功电源与有功电源一样,是保证电能质量不可缺少的部分。在电
力系统中应保持无功平衡,否则,将会使系统电压降低 ,设备破
坏,功率因数下降,严惩时会引起电压崩溃,系统解裂,造成大面
积停电事故。所以,当电力网或电气设备无功容量不足时,应增装
无功补偿设备,提高设备功率因数。
3结束语
文中概述性地介绍电力电子技术在电力系统中的各类应用,重
点在发电环节中、输电环节中、在配电环节中的应用和节能环节的
运用。