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大功率电力电子技术的应用
大功率电力电子技术的应用
【摘要】大功率电力电子技术是电力系统中应用非常广泛的一种技术，对于促进经济的发展具有重要作用。
本文介绍了电力电子技术与各学科的关系，并且介绍了大功率电力电子技术在实际中的应用。
【关键词】电力电子技术;电力系统;大功率;应用
电力电子技术就是指应用在电力领域的电子技术，是也新科技的基础之一，用途非常广泛。
它利用电力电子期间对电能进行控制和变换，在电力领域具有重要作用。
现在电力电子技术有一个共同的特点就是功率很大，与普通的电子技术相比，有着更多的优势和更强大的功能，对于我国电力事业具有重要作用。
一、电力电子技术与各学科的关系
1、与电子学的关系
由于电力电子技术其实是电子技术在电力领域的应用，电力电子元件的制造理论和制造工艺与普通的电子元件大致相同。
电力电子期间使用的集成电路制造工艺，与微电子制造技术基本相同。
2、与电气工程的关系
由于电力电子工程在电力机牵引、静止无功补偿、高压直流输电、电加热、电镀等领域广泛应用，很多时候电力电子技术也被归纳到电气工程学科中。
3、与控制理论的关系
电力电子技术的装置和系统都是通过控制理论满足的电力电子技术可看成“弱电控制强电”的技术，是“弱电和强电的接口”，控制理论是实现该接口的强有力纽带。
电力电子技术和控制理论是密不可分的。
二、大功率电力电子技术的应用
1、在电力系统中的应用
电力电子技术在电力系统中的应用最典型的是同步发电机励磁系统。
这种系统具有很好的反应速度并且控制功率很小，很容易的就能设计出高顶值电压，在电压调节系统中具有很广安的应用。
电力电子技术在电力系统中的另一种重要应用是变频调速。
随着社会的发展，节能已经成为一种主流的发展趋势。
电气节能主要是通过电能质量控制、变频调速和有源滤波实现的。
大功率电力电子技术在电气节能上的应用主要是变频调速。
电机变频调速是目前工业节能中的重要方式之一。
随着科技的发展，变频器的技术越来越成熟，普及程度在越来越广，这也导致了企业使用变频器的投资成本也会变得很低，而且电机变频具有很好的节能效果，不仅与当今的社会发展趋势相符合，还能为企业节约成本，带来良好的经济效益。
这些优势使得变频器在电气行业具有十分广泛的应用，而且拥有广阔的发展空间。
另外国家对于使用变频节能装置还能争取到国家有关政策的支持。
2、在新能源发电方面的应用
随着社会的发展，能源问题已经变得越来越突出。
而人们生活生产中消耗的能源却越来越多，能源问题已经形成一种危机。
而且，在过去的发展中，由于过度的追求经济发展却忽略了关注环境问题，对环境造成的危害很大。
为了应对这些问题，出现了很多新能源的发电方法，比如太阳能发电、风力发电等等，这些工程一出现就收到了人们的广泛关注。
电力电子技术在新能源发电上的应用特点主要有：新能源在供给过程中能源供给随机性较大，比如风能、太阳能等都会随着天气的变化而变化，并对电网发电的要求比较高，在新兴的能源使用中，可以充分考虑海洋能等随意性不大的资源。
3、电力牵引应用
所谓电力牵引，实际上就是使用电能为轨道运输提供动力。
它以电力系统作为电源，经过变电所的电力电子器降压、变频成可以为动车、机车提供动力的交流电源。
这种应用在生活十分常见，不过也存在一些问题：由于需要单独设置供电系统，成本较高：机车运行时会产生一种干扰电信信号的波，对电力系统和通信质量产生影响。
在实际应用中，应当进行有效的防护和采取措施，在尽量降低不利影响的前提下，使之为人们服务。
4、智能电网的应用
智能电网对电网进行智能化改造。
这种技术是以高速双向通信网络为基础，并且将先进的控制技术、测量技术与传感技术结合起来，通过先进的管理体系，实现电网运行的高效性、安全性、经济性与可靠运输性。
往深的讲，就是将电网的规模变得比以前更大，运行更加安全高效。
不过目前电网的智能化程度并不是很高，但其已经表现出来的优势已经被人们广泛青睐。
不过智能电网最核心的技术还是大功率电力电子技术，其发展离不开电力电子技术的进步。
例如，智能电网的核心技术是智能电表，电力系统可以根据智能电表了解所有用户的用电情况并且提供具有针对性的个性化服务。
而智能电表就是一种电力电子器。
5、定质电力技术
定质电力技术是应用现代电力电子技术和控制技术，为实现电能质量控制、为用户提供其特定要求的电力供应技术。
随着社会的发展，人们对于电力系统的供电质量和供电可靠性的要求越来越高。
而且在企业生产中，变频调速驱动器、机器人、自动生产线、精密的加工工具、可编程控制器、计算机信息系统的应用越来越广，由于这些设备对于电路的变化感应十分敏感，电力系统很小的波动就可能造成很大的损失，所以对于供电质量的要求很高。
为了保证供电质量，很多企业用户采用各种措施，比如安装不间断电源(UPS)，但是这些措施并不能取得良好的经济效果，所以最根本的解决办法还是在电力部门。
只要电力部门能够控制好供电的质量，问题就迎刃而解，由此，定质电子技术应运而生。
定质电子技术就是将现代的控制技术与电力电子技术结合起来，为提高配电网无功调节的质量，已开发出用于配电网的静止无功发生器。
它由储能电路、可关断的晶闸管(GTO)或绝缘门极双极性三极管(IGBT)变换电路和变压器组成。
它的功能是快速调节电压，发生和吸收电网的无功功率，同时可以抑制电压闪变。
这是“定质电力”的关键设备之一。
此外，静止无功发生器和固态开关配合，可在电网发生故障的暂态过程中保持电压恒定。
另一关键设备是动态电恢复器(DVR)，它由直流储能电路、变换器和级次串联在供电线路中的变压器构成。
变换器根据检测到的线路电压波形情况，产生补偿电压，使合成的电压动态保持恒定。
无论是短时的电压低落或过电压，通过DVR均可以使负载上的电压保持动态恒定。
三、结束语
大功率电力电子技术的出现，使得电力系统发生的重大变革。
随着科技的发展，电力电子技术在电力系统中的应用肯定会越来越普遍，为人们的生产生活带来方便。
参考文献
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