電力電子論文
電力電子論文
電力電子技術(shù)產(chǎn)業(yè)作為當(dāng)代高新技術(shù)尤其是信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的接口，在國民經(jīng)濟(jì)中扮演著越來越重要的角色。下文是學(xué)習(xí)啦小編為大家整理的關(guān)于電力電子論文的范文，歡迎大家閱讀參考!
電力電子論文篇1
淺析電力系統(tǒng)電力電子技術(shù)應(yīng)用
摘 要：在現(xiàn)代社會科技學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的形勢下，電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用也更加廣泛和深入。諸多新的電子材料、設(shè)備以及技術(shù)的運(yùn)用，有效地推動了我國電力事業(yè)的發(fā)展。本文就對于電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的相關(guān)問題進(jìn)行了分析和探討。
關(guān)鍵詞：電力電子技術(shù);電力系統(tǒng);應(yīng)用
0 引言
作為一個(gè)具有較強(qiáng)專業(yè)性、綜合性和系統(tǒng)性的技術(shù)平臺，電力電子技術(shù)其涵蓋了多個(gè)領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)內(nèi)容。經(jīng)過長時(shí)間的發(fā)展和變化，其被廣泛地應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)當(dāng)中，極大幅度地推動了我國電力能源領(lǐng)域的發(fā)展。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，電力系統(tǒng)中的電力電子技術(shù)的應(yīng)用范圍和深度也得到了進(jìn)一步的增加。電力電子技術(shù)的應(yīng)用，提高了電力系統(tǒng)的整體工作效率和工作性能。電力電子技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)的整個(gè)發(fā)電、配電、輸電已基本檢點(diǎn)的環(huán)節(jié)當(dāng)中，是現(xiàn)代電力系統(tǒng)發(fā)展建設(shè)中的重點(diǎn)內(nèi)容。電力電子技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)中，可以有效地提高變電控制的整體效果。
我國電網(wǎng)建設(shè)工作一直在有條不紊的開展，不斷擴(kuò)大的電網(wǎng)規(guī)模對于變電運(yùn)行管理提出了更高的要求。通過電力電子技術(shù)的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)高效、高質(zhì)量、高精度、高性能的控制和管理，有效地降低了管理成本和工作難度，提高了系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。在電力系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，電力電子技術(shù)的應(yīng)用可以有效地實(shí)現(xiàn)對電力系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理，有效地提高了電力系統(tǒng)運(yùn)行中的容錯(cuò)效果，減少了后期管理維護(hù)的難度和成本，讓電力系統(tǒng)的運(yùn)行更加可靠。電力電子技術(shù)的應(yīng)用通過結(jié)合先進(jìn)的信息化管理技術(shù)，讓電力系統(tǒng)運(yùn)行中的相關(guān)數(shù)據(jù)信息可以得到更加全面的收集和處理，通過計(jì)算機(jī)對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，為管理決策的制定和計(jì)劃的編制提供科學(xué)的依據(jù)。
1 電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用
1.1 發(fā)電環(huán)節(jié)的應(yīng)用
電力系統(tǒng)的發(fā)電環(huán)節(jié)是一個(gè)較為復(fù)雜的綜合性系統(tǒng)，其中存在多個(gè)發(fā)電組和相關(guān)設(shè)備，設(shè)備的結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，并且整體技術(shù)含量相對較高。相關(guān)技術(shù)人員必須要具有專業(yè)的技術(shù)水平，才能完成相關(guān)設(shè)備的設(shè)計(jì)、運(yùn)行、管理與維護(hù)工作。在電力系統(tǒng)的發(fā)電環(huán)節(jié)，應(yīng)用電力電子技術(shù)，可以有效地提高整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)備工作效率。勵磁控制是現(xiàn)階段廣為運(yùn)用的發(fā)電機(jī)控制方式，其通過利用品閘管整流電路的方式來實(shí)現(xiàn)設(shè)備的連接，整個(gè)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相對簡單，具有較高的可靠性，并且造價(jià)成本也處于一個(gè)可接受的狀態(tài)之下，性能可以有效地滿足相關(guān)技術(shù)需求。
而靜止勵磁的控制方式，則通過對勵磁機(jī)進(jìn)行改造，去除慣性環(huán)節(jié)，從而達(dá)到提高穩(wěn)定性和運(yùn)行效果的目的?？茖W(xué)的整改方案，可以更好地結(jié)合電力系統(tǒng)的運(yùn)行規(guī)律來實(shí)現(xiàn)控制，讓電氣工作效率得到更好的保障。變速勵磁控制的方式，主要通過變頻設(shè)備，對于發(fā)電中機(jī)組運(yùn)行速度進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)和控制，提高電力功效，讓機(jī)組的變化速率處于一個(gè)自動控制的狀態(tài)下，結(jié)合勵磁設(shè)備的控制，讓整個(gè)功率的輸出更加穩(wěn)定、高效，并最大限度地降低系統(tǒng)的功耗，其被廣泛應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電和水力發(fā)電的過程中。
在發(fā)電廠發(fā)電設(shè)備中，其發(fā)電設(shè)備的用電量是客觀存在的，并且在整個(gè)設(shè)備的耗電量中占據(jù)著一個(gè)較高的比例。為了實(shí)現(xiàn)對這類能源消耗問題的有效控制，變頻器的出現(xiàn)和應(yīng)用已經(jīng)被廣泛的認(rèn)可和利用。變頻器通過控制，可以對發(fā)電機(jī)機(jī)組的工作頻率進(jìn)行自動調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)對能源消耗的節(jié)約。在電力電子技術(shù)不斷發(fā)展的形勢下，各類變頻技術(shù)逐漸得到了更加深入的發(fā)展，并為提高發(fā)電系統(tǒng)的工作效率，減少能耗提供了巨大的幫助。
1.2 輸電環(huán)節(jié)的應(yīng)用
在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的趨勢下，電力電子技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，使得越來越多的電子器件得到了生產(chǎn)和運(yùn)用，為電力系統(tǒng)的發(fā)展創(chuàng)造了更多的平臺和支持。在輸電系統(tǒng)中，電力電子器件的運(yùn)用，有效地對于電網(wǎng)穩(wěn)定性進(jìn)行了保障，提高了電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性，讓電網(wǎng)運(yùn)行發(fā)展更加安全、可靠。在當(dāng)前電力系統(tǒng)的輸電環(huán)節(jié)中，直流與輕型直流輸電是較為常見的兩種方式。這種輸電方式可以有效地提高輸電的容量，并且可以靈活地進(jìn)行調(diào)節(jié)與控制，輸電過程較為穩(wěn)定，并且實(shí)現(xiàn)了對長距離電力傳輸帶支持和供應(yīng)。針對不同的電力輸送需求，可以采取不同的輸電方式，讓直流輸電技術(shù)的優(yōu)勢得到最大限度的發(fā)揮。隨著技術(shù)的進(jìn)步，柔性交流輸電技術(shù)也逐漸受到了關(guān)注和應(yīng)用。柔性交流輸電技術(shù)融合了微電子、微處理、電力電子技術(shù)、控制技術(shù)以及通信技術(shù)等多方面的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對交流輸電的靈活控制，讓交流電網(wǎng)的穩(wěn)定性得到了很好的保障，并有效地降低了輸電成本。柔性交流輸電技術(shù)通過為電網(wǎng)提供無功功率和感應(yīng)，從而達(dá)到提高輸電效率和質(zhì)量的目的。
1.3 配電環(huán)節(jié)的應(yīng)用
在配電環(huán)節(jié)中，有效地控制是確保電能質(zhì)量的關(guān)鍵。電能質(zhì)量的控制需要在配電過程中對于頻率、諧波、電壓等要求得有效的滿足，并且對干擾和瞬態(tài)波動問題的干擾進(jìn)行避免?，F(xiàn)階段，電力電子技術(shù)應(yīng)用的過程中，基于DFACTS的電能質(zhì)量調(diào)節(jié)裝置的應(yīng)用，可以有效地對電能質(zhì)量進(jìn)行保證。隨著柔性交流輸電系統(tǒng)的發(fā)展和成熟，配電質(zhì)量的控制方式得到了豐富和進(jìn)一步的發(fā)展。DFACTS技術(shù)可以被視為縮小版的FACTS設(shè)備技術(shù)，二者工作原理、性能、結(jié)構(gòu)、功能都存在一定的相似性。隨著電力電子器件不斷發(fā)展，市場上電氣設(shè)備出現(xiàn)求過于供的現(xiàn)象，DFACTS設(shè)備市場前景廣闊，市場需求量。DFACTS設(shè)備市場介入相對容易。而且該設(shè)備的成本投入比較少，技術(shù)開發(fā)比較簡單。隨著市場不斷發(fā)展，DFACTS設(shè)備產(chǎn)品將進(jìn)入高速發(fā)展?fàn)顟B(tài)。
2 結(jié)語
隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，各類新技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用，電力電子技術(shù)的發(fā)展也逐漸步入了新的階段。相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該加強(qiáng)對新技術(shù)的研究和應(yīng)用，對新技術(shù)的優(yōu)勢進(jìn)行充分的發(fā)揮，更好地促進(jìn)電力系統(tǒng)的發(fā)展和完善，提高電力生產(chǎn)效率，為我國電力事業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展作出更大的貢獻(xiàn)。
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電力電子論文篇2
淺談電力電子技術(shù)
【摘要】電力電子技術(shù)正在不斷發(fā)展，新材料、新結(jié)構(gòu)器件的陸續(xù)誕生，計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步為現(xiàn)代控制技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用提供了有力的支持，在各行各業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛。電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究與實(shí)際工程也取得了可喜成績。
【關(guān)鍵詞】電力電子電路;電力電子;電子元件
電力電子技術(shù)誕生近半個(gè)世紀(jì)以來，使電氣工程、電子技術(shù)、自動化技術(shù)等領(lǐng)域發(fā)生了深刻的變化，同時(shí)也給人們的生活帶來了巨大的影響。目前，電力電子技術(shù)仍以迅猛的速度發(fā)展著，新的電力電子器件層出不窮，新的技術(shù)不斷涌現(xiàn)，其應(yīng)用范圍也不斷擴(kuò)展。不論在全世界還是在我國，電力電子慢慢的被人所熟知，下面我們就電力電子電路和其應(yīng)用、結(jié)構(gòu)等進(jìn)行簡單闡述。
1.電力電子電路
1.1 電子電路的概念
電子電路時(shí)利用電力電子器件對工業(yè)電能進(jìn)行變換和控制的大功率電子電路。因?yàn)殡娐分袩o旋轉(zhuǎn)元、部件，故又稱靜止式變流電路，以區(qū)別于傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)式變流電路(由電動機(jī)和發(fā)電機(jī)組成的變流電路)。電力電子電路始見于20世紀(jì)30年代，包括由氣體閘流管和汞弧整流管組成的低頻變流電路和由高頻電子管組成的變流電路。它們構(gòu)成了第一代電力電子電路。60年代由晶閘管組成了第二代電路，泛稱半導(dǎo)體電力電子電路(又稱半導(dǎo)體變流電路)。80年代，由于可關(guān)斷晶閘管(GTO)和雙極型功率晶體管(GTR)等新型器件的實(shí)用化，又逐漸在不同領(lǐng)域中取代了普通晶閘管并形成第三代電路。由于它們具有控制極關(guān)斷和工作頻帶較寬的優(yōu)點(diǎn)，使電力電子電路具有更佳的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)性能，獲得了更為廣泛的應(yīng)用。
1.2 電力電子電路的特征
電力電子器件一般都工作在開關(guān)狀態(tài)導(dǎo)通時(shí)(通態(tài))阻抗很小，接近于短路，電壓降接近于零，而電流由外電路決定阻斷時(shí)(斷態(tài))阻抗很大，接近于斷路，電流幾乎為零，而管子兩端電壓由外電路決定電力電子器件的動態(tài)特性(也就是開關(guān)特性)和參數(shù)，也是電力電子器件特性很重要的方面，有些時(shí)候甚至上升為第一位的重要問題。作電路分析時(shí)，為簡單起見往往用理想開關(guān)來代替
1.3 典型電力電子電路的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
電力電子電路的系統(tǒng)包括以下三種：
(1)電力電子器件：如功率二極管、晶閘管、功率MOSFET、IGBT、MCT等，分為不控型、半控型、全控型三種類型。
(2)電力電子電路：包括整流(AC/DC變換)、逆變(DC/AC變換)、直流變換(DC/DC變換)、交流變換(AC/AC變換)四大基本類型的變換電路。
(3)電力電子電路的輔助電路：包括控制電路、驅(qū)動電路、緩沖電路、保護(hù)電路等幾大類電路。
1.4 電力電子電路的分類
按實(shí)現(xiàn)電能變換時(shí)電路功能分類，可分為4種。
①整流電路(AC/DC變換電路)：具有整流功能的電路。凡將交流電能轉(zhuǎn)換為直流電能的過程泛稱為整流。
?、谀孀冸娐?DC/AC變換電路)：具有逆變功能的電路。凡將直流電能轉(zhuǎn)換為交流電能的過程稱為逆變。
③交流變換電路(AC/AC變換電路)：能將交流電能的大小和頻率加以改變的電路。前者稱交流調(diào)壓電路;后者稱變頻電路。
④直流變換電路(DC/DC變換電路)：能將直流電能的大小和方向加以改變的電路。由于采用斬波控制方式，故又稱直流斬波電路。
2.電力電子技術(shù)的應(yīng)用
自20世紀(jì)80年代，柔性交流輸電(FACTS)概念被提出后，電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究得到了極大的關(guān)注，多種設(shè)備相繼出現(xiàn)。已有不少文獻(xiàn)介紹和總結(jié)了相關(guān)設(shè)備的基本原理和應(yīng)用現(xiàn)狀。以下按照電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電和配電以及節(jié)電環(huán)節(jié)，列舉電力電子技術(shù)的應(yīng)用研究和現(xiàn)狀。
2.1 在輸電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用
電力電子器件應(yīng)用于高壓輸電系統(tǒng)被稱為“硅片引起的第二次革命”，大幅度改善了電力網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行特性。配電系統(tǒng)迫切需要解決的問題是如何加強(qiáng)供電可靠性和提高電能質(zhì)量。電能質(zhì)量控制既要滿足對電壓、頻率、諧波和不對稱度的要求，還要抑制各種瞬態(tài)的波動和干擾。電力電子技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù)在配電系統(tǒng)中的應(yīng)用，即用戶電力(Custom Power)技術(shù)或稱DFACTS技術(shù)，是在FACTS各項(xiàng)成熟技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的電能質(zhì)量控制新技術(shù)。可以將DFACTS設(shè)備理解為FACTS設(shè)備的縮小版，其原理、結(jié)構(gòu)均相同，功能也相似。由于潛在需求巨大，市場介入相對容易，開發(fā)投入和生產(chǎn)成本相對較低，隨著電力電子器件價(jià)格的不斷降低，可以預(yù)期DFACTS設(shè)備產(chǎn)品將進(jìn)入快速發(fā)展期。
2.2 在節(jié)能環(huán)節(jié)的運(yùn)用
在電氣設(shè)備中，變壓器和交流異步電動機(jī)等都屬于感性負(fù)載，這些設(shè)備在運(yùn)行時(shí)不僅消耗有功功率，而且還消耗無功功率。因此，無功電源與有功電源一樣，是保證電能質(zhì)量不可缺少的部分。在電力系統(tǒng)中應(yīng)保持無功平衡，否則，將會使系統(tǒng)電壓降低，設(shè)備破壞，功率因數(shù)下降，嚴(yán)懲時(shí)會引起電壓崩潰，系統(tǒng)解裂，造成大面積停電事故。所以，當(dāng)電力網(wǎng)或電氣設(shè)備無功容量不足時(shí)，應(yīng)增裝無功補(bǔ)償設(shè)備，提高設(shè)備功率因數(shù)。
2.3 優(yōu)化電能的使用
通過電力電子技術(shù)對電能的處理，使電能的使用達(dá)到合理、高效和節(jié)約，實(shí)現(xiàn)了電能使用最佳化。例如，在節(jié)電方面，針對風(fēng)機(jī)水泵、電力牽引、軋機(jī)冶煉、輕工造紙、工業(yè)窯爐、感應(yīng)加熱、電焊、化工、電解等14個(gè)方面的調(diào)查，潛在節(jié)電總量相當(dāng)于1990年全國發(fā)電量的16%，所以推廣應(yīng)用電力電子技術(shù)是節(jié)能的一項(xiàng)戰(zhàn)略措施，一般節(jié)能效果可達(dá)10%-40%。
3.電力電子技術(shù)目前在我國存在的主要問題
雖然我國電力電子的開發(fā)研究已有50年歷史，過去已經(jīng)取得了長足的進(jìn)步，但是與超大規(guī)模集成電路的發(fā)展一樣，該領(lǐng)域科技發(fā)展速度太快，加之我國財(cái)力和原有基礎(chǔ)薄弱等因素的限制，特別是當(dāng)前面臨國外高科技沖擊等原因，我國電力電子有種被“邊緣化”的趨勢：即各行各業(yè)都迫切需要它，但是，各應(yīng)用領(lǐng)域均沒將其作為研究重點(diǎn)，國內(nèi)解決不了的就依靠進(jìn)口!
當(dāng)前存在的主要問題是：目前我國生產(chǎn)的大多數(shù)電力電子產(chǎn)品和裝置還主要基于晶閘管;雖然也能制造一些高技術(shù)的電力電子產(chǎn)品和裝置，但是它們均是采用國外生產(chǎn)的電力電子器件和組件多以組裝集成的方式制造的;特別是先進(jìn)的全控型電力電子器件則全部依賴進(jìn)口，而許多關(guān)系到國民經(jīng)濟(jì)命脈和國家安全的若干關(guān)鍵領(lǐng)域中的核心技術(shù)、軟、硬件和關(guān)鍵設(shè)備，國外均是對我國進(jìn)行控制和封鎖的。特別是關(guān)系到國民經(jīng)濟(jì)命脈和國家安全的若干關(guān)鍵領(lǐng)域中的核心技術(shù)與國外先進(jìn)水平的差距更大，迅速改變這一現(xiàn)狀是我們面臨的挑戰(zhàn)和義不容辭的任務(wù)。
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