以功率半導體器件、電路技術、計算機技術和現代控制技術為支撐依據的電力電子技術經過半個世紀的發展，目前在新能源開發、電能質量控制和民用產品等多個行業應用越來越廣泛，

電力電子技術在電力系統中的應用探討

。直流輸電是最成功地應用于電力系統的大功率電力電子技術。20世紀80年代之后，提出了柔性交流輸電（FACTS）概念，于是電力電子技術在電力系統中的應用研究引起的很大的關注，許多介紹和總結相關設備的基本原理和應用現狀層出不窮，相繼又出現了多種設備。筆者按照電力系統的發電、輸電和配電以及節電環節，列舉電力電子技術的應用研究和現狀。

 

    1在發電環節中的應用

 

    發電機組的多種設備在電力系統的發電環節都會被涉及到，如何改善這些設備的運行特性就需要電力電子技術參與應用。

 

    1.1大型發電機的靜止勵磁控制

 

    靜止勵磁結構簡單、可靠性高以及造價相對較低，采用晶閘管整流自并勵方式，在世界的各大電力系統被廣泛采用。省去勵磁機這個中間慣性環節，使其擁有了特有的快速性調節。這樣使得控制規律的方法和更加先進，效果更加良好。

 

    1.2水力、風力發電機的變速恒頻勵磁

 

    水頭壓力和流量決定了水力發電的有效功率，抽水蓄能機組最佳轉速變會隨著水頭的變化幅度而變化。風速的三次方與風力發電的有效功率成正比，隨風速的變化，風車捕捉最大風能的轉速也發生變化。所以機組變速運行，即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，從而獲得最大有效功率。變頻電源是此項應用的技術核心。

 

    1.3發電廠風機水泵的變頻調速

 

    發電廠的廠用電率平均8%，風機水（中國論文聯盟www.lwlm.com整理）泵耗電量約是火電設備總耗電量的65%，不僅耗量大且運行效率低，為了節能，在低壓或高壓變頻器使用時可以使風機水泵變頻調速，從而減少電量的消耗。目前來講，低壓變頻器技術以達到一定的水平，國內外的生產廠家也比較多，只是系列產品還不夠完整。但是高壓大容量變頻器設計和生產的企業還是比較少，需要院校和企業抓緊聯合開發，以滿足生產需求，

備考資料

《電力電子技術在電力系統中的應用探討》(http://salifelink.com)。

 

    2在輸電環節中的應用

 

    被稱為“硅片引起的第二次革命”就是電力電子器件應用于高壓輸電系統，這樣使得電力網的穩定運行特性大幅度的改善。

 

    2.1直流輸電（HVDC）和輕型直流輸電（HVDCLight）技術

 

    流輸電相對遠距離輸電、海底電纜輸電及不同頻率系統的聯網，高壓直流輸電優勢獨特，因為其不僅輸電容量大、穩定性好等優點而且控制調節非常靈活，從。1970年世界上第一項晶閘管換流器之后，世界上新建的直流輸電工程均采用晶閘管換流閥，這也是電力電子技術正式應用于直流輸電的里程碑。

 

    2.2柔性交流輸電（FACTS）技術

 

    20世紀80年代后期，FACTS技術的概念問世，這是項基于電力電子技術與現代控制技術對交流輸電系統的阻抗、電壓及相位實施靈活快速調節的輸電技術，可以靈活控制交流輸電功率潮流，使得電力系統的穩定水平大大的提高。

 

    20世紀90年代后，國外在研究開發的基礎上開始將FACTS技術用于實際電力系統工程。其設備結構簡單，控制方便，成本較低，所以應用較早。

 

    2.3在配電環節中的應用

 

    如何加強供電可靠性和提高電能質量是配電系統迫切需要解決的問題，電能質量控制既要抑制各種瞬態的波動和干擾，還要滿足對電壓、頻率、諧波和不對稱度的要求，在FACTS各項成熟技術的基礎上發展起來的電能質量控制新技術就是用戶電力（CustomPower）技術或稱DFACTS技術，它是電力電子技術和現代控制技術在配電系統中的應用。其實FACTS設備的縮小版就是DFACTS設備，因為其原理、結構、功能是相似。由于市場較大的需求，所以使用會日益的廣泛，再加上電力電子器件價格日益降低，可以預計DFACTS設備產品將迅速進入快速發展期。

 

 

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