電力電子技術在電力系統中的應用北極星電力網技術頻道作者:

2023-5-514:05:45

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電力電子發電環節輸配電電力電子技術是電工技術中的新技術，是電力與電子技術(強電和弱電技術)的融合，已在國民經濟中發揮著巨大作用，對未來輸電系統性能將產生巨大影響。目前電力電子技術的應用已涉及電力系統的各個方面，包括發電環節、輸配電系統、儲能系統等等。一、發電環節電力系統的發電環節涉及發電機組的多種設備，電力電子技術的應用以改善這些設備的運行特性為主要目的。（二）大型發電機的靜止勵磁控制。靜止勵磁采用晶閘管整流自并勵方式，具有結構簡單、可靠性高及造價低等優點，被世界各大電力系統廣泛采用。由于省去了勵磁機這個中間慣性環節，因而具有其特有的快速性調節，給先進的控制規律提供了充分發揮作用并產生良好控制效果的有利條件。（二）水力、風力發電機的變速恒頻勵磁。水力發電的有效功率取決于水頭壓力和流量，當水頭的變化幅度較大時（尤其是抽水蓄能機組），機組的最佳轉速亦隨之發生變化。風力發電的有效功率與風速的三次方成正比，風車捕捉最大風能的轉速隨風速而變化。為了獲得最大有效功率，可使機組變速運行，通過調整轉子勵磁電流的頻率，使其與轉子轉速疊加后保持定子頻率即輸出頻率恒定。此項應用的技術核心是變頻電源。（三）發電廠風機水泵的變頻調速。發電廠的廠用電率平均為8%，風機水泵耗電量約占火電設備總耗電量的65%，且運行效率低。使用低壓或高壓變頻器，實施風機水泵的變頻調速，可以達到節能的目的。低壓變頻器技術已非常成熟，國內外有眾多的生產廠家，并有完整的系列產品，但具備（四）太陽能發電控制系統。開發利用無窮盡的潔凈新能源———太陽能，是調整未來能源結構的一項重要戰略措施。大功率太陽能發電，無論是獨立系統還是并網系統，通常需要將太陽能電池陣列發出的直流電轉換為交流電，所以具有最大功率跟蹤功能的逆變器成為系統的核心。日本實施的陽光計劃以3～4kW的戶用并網發電系統為主，我國實施的送電到鄉工程則以10～15kW的獨立系統居多，而大型系統有在美國加州的西門子太陽能發電廠（7.2MW）等。二、輸電環節（一）柔性交流輸電技術(FACTS)交流輸電或電網的運行性能。已應用的FACTS控制器有靜止無功補償器(SVC)、靜止調相機(STATCON)、靜止快速勵磁器(PSS)、串聯補償器(SSSC)等。近年來，柔性交流輸電技術已經在美國、日本、瑞典、巴西等國重要的超高壓輸電工程中得到應用。國內也對FACTS進行了深入的研究和開發，（二）高壓直流輸電技術(HVDC)流站可以搬遷，可以使中型的直流輸電工程在較短的輸送距離也具有競爭力。此外，可關斷器件組成的換流器，由于采用了可關斷的電力電子器件，可避免換相失敗，對受端系統的容量沒有要求，故可用于向孤立小系統(海上石油平臺、海島)供電，今后還可用于城市配電系統，并用于接入。潔1桂．天勇生種橋更—漲廣州慰直流簡輸電鏟工程旗（油20哥0趣1奏年過）漸±5男00館k修V股，只18備00會M神W毒，販98蟻0k獅m歷2辮．三網峽邪—稠常州抓直流錄輸電喜工程肺（剝20隙0索3形年蝕）姐±5旬00宵k蘇V鈔，蒙30竄00聞M歌W遷，濫89梢0k姻m醋3賢．三熊峽偽—號廣州里直流慶輸電育工程此（必20去0傍4駐年社）劈±5希00似k鼠V凈，由30疼00奮M姿W拜，晌96按2k盤m汽掛近年泉來，挖直流遮輸電富技術魚又有匯新的朋發展虜，輕吳型直堆流輸各電采該用揚IG緞B覆T結等可裂關斷肯電力消電子惠器件友組成蝕換流巧器，客應用翠脈寬榴調制本技術刑進行盞無源回逆變標，解桑決了鮮用良直流暑輸電腔向無方交流蛙電源嗚的負擔荷點象送電竟的問恐題。淡同時獻大幅橋度簡辮化設騾備，過降低番造價覺。尖世界系上第折一個館采識用免IG瞧B離T資構成居電壓圣源換付流器街的輕艱型直內流輸與電工邊業性賞試驗托工程命于苦19秋9貌7才年續投入稍運行槍。幻描拔（三站）靜厲止無愚功補凡償告器魚(S控VC黨)肌SV猶C貝是用煉以晶沃閘管趕為基脫本元揭件的料固態餡開關圣替代額了電緣氣開守關，造實現豆快速敵、頻挺繁地臺以控風制電雙抗器啄和電惱容器神的方障式改床變輸長電系響統的慕導納印。散SV肝C賀可以透有不項同的普回路看結構型，按挑控制閱的對次象及土控制搞的方葡式不文同默分別燃稱之附為晶放閘管朗投切為電容侮器礎(T廣SC倒)犧、晶蘭閘管送投切顏電抗湊器抄(T嫁SR援)追或晶勉閘管殺控制撕電抗焰器秋(T久CR濾)袖。我嫩國輸距電系拍三、枯配電寸環節襖接是快債速發拌展的姜姊妹超型新雜式電辛力電麻子技濟術。錘采秧用薪FA瓣CT蘿S嶄的核噴心是華加強唉交流胖輸電桑系統舟的可霧控性殲和增弊大其六電力葵傳輸堂能弟力化;監發羨展貸C適P缺的目滔的是吃在配蜘電系營統中骨加強海供電售的可最靠性殊和提巴高濟供電希質量獨。欣C鞭P臨和謊FA吐CT甚S父的共舌同基根礎技斑術是吩電力均電子告技術然，各士自的總控制過器在寨結構嶼和功殲能上劍也相甘同，堂其差近別僅榜是額惜定電蝴氣值銜不同責四、橡其他院應用址豬（一娘）同啦步開姑斷技傳術底洗實現亞同步追開斷搭的根買本出吧路在籌于用籌電子維開關轉取代尋機械組開關頸。美叛國西烈屋公哥司已磁制造巾出宮13陣K馬V接、符60吐0雀A刑、令由牧GT扔O瓦元件裹組成胃的固衣態開階關，警安裝簽在新太澤西勵州的寧變電稍站中書使用魔。隨GT役O己開斷與時間物可縮上短沈到勇1/圾3m倍s問，這射是一較般機首械開亡關無剃法比下擬的驅。現書在，播由固辭態開疤關構秩成的違電容珍器組朽的配灑電系錦統吐“僅軟開翁關鴿”奧已問秘世。卸們（二勒）直野流電趙源情掛許多背負載究必須垮使用揀直流犯電源鄰，世感界上雕發電可總量既的齡2際0串—嘉30弊%菌跌（三擁）不朽間斷獨電稱源弱(U處PS善)攏和各游種謀A躬C網—栗D站C精、蔑D裙C哈—問A肚C檔開關閑電源弄嘴程控車交換堅站，者計算厘機、右電視屯、醫技療設抄備、偏航天囑、航拉海艦退艇及縫家電晝上，裁都廣愧泛應乎用開騎關電慶源，祖這些求開關悲電源川都采壇用高治頻化允技術朗，使四其體密積重耽量大鑰大減鵝小，蒸能耗厚和材系料也恭大為棉降低靠。為候提管高電塌源的倡單位刺功率缸密度朝，開終關電民源高昆頻化酷是發稻展的蘆方向制。為茄減少扔由于型頻率努提高懲而使討開關屆損耗菠增加囑的問打題，滑從而幻發展揮了各它種軟激開關叉技術辟。振豐（四風）各菜種頻曾率的巡全固遞態化蜂交流閥電源宿語這是撞為各踢種工帽業需廣要的涌變頻棕電源街。佳在職2崖0鄭世量紀距8泳0屆年代勻末，朋我國碧約著有逃2白0干萬萬臺客6束0妖—范20扛0K刃W款的高茫頻設齊備，濟現在偽用晶水閘管土中頻陸感應弟加熱消裝置拌已完滾全取撲代了罪中頻非發電裁機，趙國內思已形美成忘20苗0征—行80袋00沈H略z戴，功墨率寫為譯10駁0出—偏30掛00栽K允W負的系勵列產江品。端在高野頻電采源方堪面則東用功查率量MO蛙SE鞠F德T濤制造洗出笑10拴00窗KW柄/1莖5饒—虜60摟0K肯Hz薪(略比利培時烏)象，椒用救SI碎T酬(環靜電屆感應鏡晶閘甩管潮)掃制造確出銅10捧00術KW書/2孔00影KH祥z輝和軟40氣0K韻W/話40附0K紹Hz僑(柴日址本棄)譽的感糞應加肌熱裝虹置，逮效率總都勤在藍90察%狼以上挺。國鍵內已浴研制枕出伯75續KW超/2微00鞋KH螺z留的照SI恰T蒜感應炸加熱炭裝紡置。嬌這樣欲采鋤用全趟固態碑高頻藍感應慚加熱雞裝置貧可以屋大大品節能積電力銀電子惱技術仰百科奉名片柳電力館電子屑技術宅是一必門新麻興的轉應用跨于電吼力領希域的佩電子峰技術剛，就蜻是使泡用電坦力電餃子器圾件（神如晶脹閘剖管姓，饞GT補O鋼，繳IG叛B拳T楚等）袖對電洲能進燕行變騎換和亡控制禾的技者術。的電力陡電子發技術慕所變防換弦的夜“毯電制力危”逗功率洗可大抓到數作百族M握W孫甚如至宿G祝W六，也氏可以粗小到殼數烤W祝甚尿至兼1北W獸以下葛，和粘以信枯息處途理為恭主的別信息煤電子添技術樣不同夜電力贈電子嗓技術奔主要芳用于弄電力負變換農。目錄簡介應用作用器件進展報編輯掛本段蓋簡介跨紫電力詞電子霞技術憐分為岔電力頓電子偉器件禁制造后技誓術和引交流見技術臂（物整流稅，棋逆變顏，避斬波可，教變頻罷，乞變相捏等）廢兩個丙分支辰。窮儲現已稱成為網現代糾電氣販工程濟與叢自動灶化專悶業陳不可需缺少祝的一蔽門專溉業基裳礎課挺，在簡培養拖該專增業人濱才中慰占有令重要躬地位君。丹電力翼電子兵學旗（虎Po俯we歪r席El澆ec洪t樣ro淡ni永c仗s驗）這窗一名夏稱是貫在上虛世順紀院6怨0拿年代鋒出現湯的昌。陣19搬7抽4秧年，持美國旱的慰W.確Ne狠we庭l首l激用一述個倒從三角絕形（仆如圖淋）對界電力綁電子丸學進攏行了屑描述扯，認溝為它享是由搞電力洗學、集電子票學絕和勉控制棕理論歌三個蘿學科袍交叉云而形桑成的飲。這川一觀蟲點被隆全世妹界普騎遍接觸受權。霜“宋電力豆電子青學吼”東和達“殊電力寧電子乏技榆術罪”躁是分躲別從揮學術腫和工夠程技貢術卵2波個不燙同的遵角度胳來稱棄呼的遣。譽眾一般胃認為技，電草力電毒子技煉術的墾誕生晨是美以戶19惹5程7怨年美址國囑通用會電氣凱公司匯研制傷出的獄第奇一個心晶閘聯管拼為標慈志的轟，電貨力電徐子技骨術的勢概念蒙和基慮礎就碰是由爛于晶舌閘管瓦和晶秋閘管樓變流源技術集的發淋展而掠確立喬的。戲此前互就已熟經有碧用于吃電力教變換藍的淚電子販技術貧，所點以晶紹閘管抱出現狹前的眼時期青可稱板為電壟力電牢子技周術的描史前兵或黎毯明時惹期隸。岸7旁0廳年代煮后期點以祖門極糖可關敬斷晶命閘管汽（肉GT拒O推），銜電力榴雙極跳型丈晶體式管沾（畜BJ醋T哀），預電力姿場效高應管物（嶺Po盒we面r-濃MO鑰SF關E齊T逐）為輸代表晌的康全控澤型器哪件悲全速召發展腫（全竄控型池器件卻的特槽點是瞇通過唯對門子極既鼓柵極扮或基液極的警控制踢既可弓以使材其開園通又騎可以并使其醉關斷槍），令使電似力電護子技顯術的欣面貌伙煥然服一新終進入膏了新貓的發殼展階賴段閘。晃8遵0情年代顆后期冶，以街絕緣者柵極輛雙極傍型晶臟體管頸（箱IG駱BT賣可看燃作陸MO活SF耍E漿T輪和農BJ犁T具的復配合）議為代勝表的插復合廳型器潑件集滑驅動炭功率膨小，躍開關架速度靈快，躁通態染壓降敬小，芹在傍流能張力大炮于一短身，疤性能稅優越真使之簡成為辣現代學電力屬電子趨技術抄的主她導器捉件。踏為了源使電艘力電判子裝雪置的脈結構疾緊湊息，體杠積減愛小，豈常常捏把若客干個挪電力凍電子底器件因及必張要的堵輔助渡器件顆做成嗎模塊秩的形押式，暖后來智又把女驅動注，控煙制，部保護磚電路高和功屋率器吼件集大成在換一起飼，構推成功申率嫁集成浴電路扭（繼PI居C寒）。培目忽前譽PI碼C擊的功鋼率都克還較緣小但惕這代魯表了黎電力昨電子典技術遵發展棒的一房個重窮要方隙向璃。辯你利用攔電力殼電子社器件路實現囑工業態規模險電能芳變換露的技芒術，貧有時聰也稱卻為傘功率截電子送技術喪。一村般情奧況下餡，它芽是將旺一種湊形式掙的工栗業電顫能轉厘換成抄另一須種形窗式的寺工業詞電能度。例聚如，紀將交壤流電濾能變泄換成幟直流姨電能悟或將塑直流叔電能復變換谷成交贈流電隱能；誕將工例頻電負源變頌換為奉設備扒所需修頻率壯的電潔源；均在正異常交閑流電頂源中濾斷時壇，用場逆變非器（臭見電消力變鍬流器戴）將翅蓄灶電池聾的直毅流電祖能變毀換成蘆工頻單交流籌電能櫻。應站用電睛力電抹子技羅術還降能實腦現非論電能清與電蔬能之趙間的滿轉換量。例這如，眠利用侄太陽碧電池撓將太催陽輻即射能束轉換擠成電碧能。隙與電東子技植術不跑同，鑄電力懲電子計技術也變換寨的電平能是拌作為儉能源量而不漲是作杜為信臥息傳處感的孟載體格。因去此人絕們關煮注的以是所使能轉史換的律電功廈率蚊。找穗電力吃電子額技術抬是建籍立在宏電子夕學、工電工況原理放和自鄰動控估制三閘大學壁科上鋪的新溪興學角科。艘因它拖本身候是大會功率公的電悼技術暖，又銹大多張是為烏應用公強電溝的工攜業服不務的率，故旺常將備它歸咳屬于駝電工筆類。渾電力鑄電子芹技術按的內圣容主扯要包介括電蜓力電輝子器待件、含電力接電子辣電路幣和役電力絡電子臘裝置峰及其是系統惡。電格力電感子器帽件以瘡半導柱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