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電子電力技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用
時間:2016-07-25 11:55:13 來源：
當(dāng)今世界能源消耗增長十分迅速。目前，在所有能源中電力能源約占40%，而電力能源中有40%是經(jīng)過電力電子設(shè)備的轉(zhuǎn)換才到使用者手中。預(yù)計十年后，電力能源中的80%要經(jīng)過電力電子設(shè)備的轉(zhuǎn)換，電力電子技術(shù)在21世紀(jì)將起到更大作用。ADSS光纜
電力電子技術(shù)是利用電力電子器件對電能進(jìn)行控制和轉(zhuǎn)換的學(xué)科。它包括電力電子器件、變流電路和控制電路三個部分，是電力、電子、控制三大電氣工程技術(shù)領(lǐng)域之間的交叉學(xué)科。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電力電子技術(shù)由于和現(xiàn)代控制理論、材料科學(xué)、電機(jī)工程、微電子技術(shù)等許多領(lǐng)域密切相關(guān)，已逐步發(fā)展成為一門多學(xué)科相互滲透的綜合性技術(shù)學(xué)科。ADSS光纜
電力電子技術(shù)作為一門高技術(shù)學(xué)科，由于其在節(jié)能、減小環(huán)境污染、改善工作條件等方面有著重要的作用，現(xiàn)在已廣泛的應(yīng)用于傳統(tǒng)工業(yè)(例如：電力、機(jī)械、交通、化工、冶金、輕紡等)和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)(例如：航天、現(xiàn)代化通信等)。下面著重討論電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的一些應(yīng)用。OPGW光纜
在高壓直流輸電(HVDC)方面的應(yīng)用
直流輸電在技術(shù)方面有許多優(yōu)點：
(1)不存在系統(tǒng)穩(wěn)定問題，可實現(xiàn)電網(wǎng)的非同期互聯(lián);
(2)可以限制短路電流;
(3)沒有電容充電電流;
(4)線路有功損耗小;
(5)輸送相同功率時，線路造價低;ADSS光纜
(6)調(diào)節(jié)速度快，運行可靠;
(7)適宜于海下輸電。隨著大功率電子器件(如：可關(guān)斷的晶閘管、MOS控制的晶閘管、絕緣門極雙極性三極管等)開斷能力不斷提高，新的大功率電力電子器件的出現(xiàn)和投入應(yīng)用，高壓直流輸電設(shè)備的性能必將進(jìn)一步得以改善，設(shè)備結(jié)構(gòu)得以簡化，從而減少換流站的占地面積、降低工程造價。
在柔性交流輸電系統(tǒng)(FACTS)中的應(yīng)用
20世紀(jì)80年代中期，美國電力科學(xué)研究院(EPRI)N.G.Hingorani博士首次提出柔性交流輸電技術(shù)的概念。近年來柔性交流輸電技術(shù)在世界上發(fā)展迅速，已被國內(nèi)外一些權(quán)威的輸電工作者預(yù)測確定為“未來輸電系統(tǒng)新時代的三項支持技術(shù)(柔性輸電技術(shù)、先進(jìn)的控制中心技術(shù)和綜合自動化技術(shù))之一”?，F(xiàn)代電力電子技術(shù)、控制理論和通訊技術(shù)的發(fā)展為FACTS 的發(fā)展提供了條件。采用IGBT等可關(guān)斷器件組成的FACTS元件可以快速、平滑地調(diào)節(jié)系統(tǒng)參數(shù)，從而靈活、迅速地改變系統(tǒng)的潮流分布。
在電力諧波治理方面的應(yīng)用
有源濾波是治理日益嚴(yán)重的電力系統(tǒng)諧波的最理想方法之一。有源濾波器的概念最早是在20 世紀(jì)70年代初提出來的，即利用可控的功率半導(dǎo)體器件向電網(wǎng)注入與原有諧波電流幅值相等、相位相反的電流，使電源的總諧波電流為零，從而實現(xiàn)實時補(bǔ)償諧波電流的目的。隨著中國電能質(zhì)量治理工作的深入開展，使用以瞬時無功功率理論為理論基礎(chǔ)的有源濾波器進(jìn)行諧波治理將會有巨大的市場潛力。
在不間斷電源(UPS)中的應(yīng)用
UPS緊急供電系統(tǒng)是電力自動化系統(tǒng)安全可靠運行的根本保證，是計算機(jī)、通信系統(tǒng)以及要求提供不能中斷場合所必須的一種高可靠、高性能的電源?，F(xiàn)代UPS普遍采用脈寬調(diào)制技術(shù)和功率M0SFET、IGBT等現(xiàn)代電力電子器件,降低了電源的噪聲,提高了效率和可靠性。
電力電子技術(shù)已迅速發(fā)展成為一門獨立的技術(shù)、學(xué)科領(lǐng)域。它的應(yīng)用領(lǐng)域幾乎涉及到國民經(jīng)濟(jì)的各個工業(yè)部門。毫無疑問，它將成為新世紀(jì)的關(guān)鍵支撐技術(shù)之一。電力電子技術(shù)擁有許 多微電子技術(shù)所具有的特征，比如發(fā)展迅速、滲透力強(qiáng)、生命力旺盛，并且能與其它學(xué)科相互融合和相互發(fā)展。電力電子技術(shù)也具有其自身的特色，如高電壓、大容量及控制功率范圍大，因此技術(shù)創(chuàng)新必須跨越高電壓大功率這一關(guān)。當(dāng)前電力電子技術(shù)的發(fā)展趨勢是：高電壓 、大容量化、高頻化，主電路及保護(hù)控制電路模塊化、產(chǎn)品小型化、智能化和低成本化。而對于電力電子產(chǎn)品而言，用于電力系統(tǒng)的電能變換設(shè)備、服務(wù)于環(huán)保和人類健康的電源裝置 、適合信息社會需要的電源產(chǎn)品、小型電源模塊與裝置以及高效節(jié)能低污染的"綠色"電源產(chǎn)品將是21世紀(jì)的主流產(chǎn)品?？梢灶A(yù)見，在未來現(xiàn)有的電力電子器件的性能會得到不斷改進(jìn) ，新的器件和先進(jìn)的技術(shù)會不斷出現(xiàn)。
據(jù)美國總統(tǒng)科學(xué)和技術(shù)顧問委員會稱，國家關(guān)鍵性的科技領(lǐng)域有七個方面：能源、環(huán)保、資 訊與通信、生命科學(xué)、材料和交通。每一領(lǐng)域中電力電子技術(shù)都扮演者重要的角色?？梢?， 電力電子技術(shù)是現(xiàn)代社會的重要支撐科技，在國民經(jīng)濟(jì)各個領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用和美好的前景。
