摘要：电力电子技术在电力系统当中的应用，是电力系统领域的一大突破。电力电子技术在电力系统当中的应用，极大的提高了电力系统的稳定性、减少电力系统当中的电能的消耗及提高整体设备的利用效率。本文通过对电力电子技术在电力系统的各个环节的应用进行总结介绍，从而让大家了解电力电子元器件和计算机技术的发展状态，进而探讨我国电力电子技术在电力系统的应用中未来的发展趋势。从而为电力电子技术的发展方向及在电力系统当中的应用领域提供一些分析建议。
关键词：电力电子技术；电力系统；直流输电；柔性交流输电
随着计算机技术的迅速发展，电力电子技术借助计算机的技术支持，正在创造性的产生出许多的新结构、新材料的器件。从而在电力系统当中的各个流程当中发挥出重要的作用，并且也在各个行业当中得到利用，提高许多的实际工程的效率和价值。以下将从电力系统的发电环节、输出环节及配电环节入手，结合实际当中电力电子器件得到应用的技术及应用成功的电力系统工程，介绍电力电子技术在电力系统当中的应用。
1.电力电子技术和电力系统的概念理解
1.1电力电子技术的含义
电力电子技术可以说是一门新兴的技术，电力电子技术是从上世纪的60年代开始出现的，普遍认为电力电子技术是由电力学、电子学、控制理论这三个学科交叉而形成的。它通过使用电力电子器件比如说晶闸管、GTO、IGBT等进行控制和改变电能，从而在电力系统的领域里大展拳脚。电力电子技术有两个研究方向，一是电流的整流、逆变、变频、变相等电流的变流技术，二是电力电子器件的制造技术。一般应用于电力系统的高压直流输电、柔性交流输电和无功补偿方面，交通运输的电气化铁道、电动汽车、航空航天等方面以及工业上的交直流电机、电化学工业、冶金工业等。电力电子技术可以优化电能的使用，发展新兴的机电一体化产业。使机电设备突破传统的工频，向电力电子技术高频化和变频技术发展。实现信息处理和功率处理的统一，实现电子技术的重大改革。
1.2电力系统的整体构建
电力系统的英文名字叫做power system，主要由五个环节组成的电能生产哈消费系统，这五个环节分别是发电、变电、输电、配电和用电。电力系统可以将自然界的一次性能源转化为电能，主要利用的电动力装置主要就是包括锅炉、汽轮机、发电机。利用这些装置产生电能以后，再通过传输、变电系统和配电系统将电能输送到各个负荷中心。电力系统产生的电能是无污染的并且使用方便，易于调控。可以说电力系统开创了电力时代，推动了社会生产的各个领域的发展。
2.电力电子技术在电力系统当中的具体运用
2.1电力电子技术在电力系统的发电环节的应用
电力电子技术在发电环节的运用主要的作用是，改善电力系统设备运行的特性。首先，在一些大型的发电机的静止励磁控制和水力风力发电机的变速恒频励磁控制。大型发电机的静止励磁采用的是电力电子技术中的晶闸管整流自并励方式。省去了励磁机的中间惯性，可以快速的调节，从而充分的发挥先进的控制规律的作用，产生良好的控制效果。晶闸管整流自并励的方式，结构简单、造价低但是可靠性高，所以得到世界上各大电力系统的青睐。同样是对频率的控制，变速恒频励磁控制和静止励磁控制则是不同的，变速恒频励磁控制的核心技术是变频电源。因为通过调整转子励磁电流的频率可以使励磁电流的频率和转子转速叠加后保持输出频率的恒定，从而使机组变速运行，获得最大的有效功率。
其次，电力电子技术中的逆变器在太阳能发电控制系统的应用和低压高压变频器技术在风机水泵中变频调速的运用。众所周知，太阳能是一种可以被无限开发利用的洁净能源。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在未来的能源组合中占有重要的位置。在开发太阳能转变为电能的过程当中，通常是要把太阳能电池序列当中发出的直流电转变为交流电。但是，无论是独立的发电系统还是并网的系统都需要运用逆变器去跟踪最大的功率。电力电子技术技术当中的逆变器就在电力系统当中起到至关重要的作用。在电厂里风机水泵的耗电量大概占用了火电设备耗电总量的六成，这在电厂当中是很大一部分的消耗，所以就需要利用电力电子技术中的变频器，利用低压或者高压变频器，使风机水泵改变频率调节速度，从而节省电能，提高运行效率。
2.2电力电子技术在电力系统当中输电环节和配电环节的应用
第一，在电力系统的输电环节，主要有直流输电和轻型直流输电技术以及柔性交流输电技术的应用。直流输电英文简称HVDC，它的控制调节灵活，稳定性好，输电的容量大。可以应用在远距离输电和海底电缆的输电，甚至在不同频率系统的联网上高压直流输电都可以轻松驾驭。在晶闸管阀换流器取代了原来的汞弧阀换流器之后，电力电子技术正式应用于直流输电当中。我国现在直流输电工程已经投入运行的有1990年的葛洲坝——上海直流输电工程，2001年的天生桥—广州直流输电工程，2003年的三峡—常州直流电输出工程。轻型直流输电的英文简称IGBT，是指应用在脉宽调制技术中进行无缘逆变的由电力电子器件组成的换流器。它可以有效的解决直流输电像无交流电源的负荷点送电的问题，并且它的造价不高，设备精简，减小设备的复杂度。
第二，在电力系统的输电环节占有重要位置的柔性交流输电技术。柔性交流输电技术英文简称FACTS，FACTS技术是一项对交流电输电系统的阻抗和相位及电压进行快速调节的输电技术。主要运用的技术是电力电子技术和现代控制技术，从而极大的提高电力系统的稳定性和灵活的控制交流电输电功率的潮流。其中，FACTS技术当中的SVC就是通过由晶闸管组成控制电容器来实现控制输出功率的大小的。再加上它的成本低，控制方便，组成的设备结构简单在我国的应用相对来说应用比较广泛。
第三，在电力系统中的配电环节，电力电子技术和现代控制技术组成用户电力技术，又称DFACTS技术。DFACTS技术是一种电能质量控制的新技术，通过这项技术可以满足配电系统对电压、谐波、不对称度和频率的要求，通过抑制各种瞬态的波动和干扰从而加强电能的质量同时提高供电的可靠性。DFACTS技术就像是FACTS技术的减缩版一样，DFACTS技术和FACTS技术的原理、结构和功能也是基本一样。DFACTS技术的控制效果明显，市场的潜在需求大，再加上经济效益丰富，在未来随着电力电子器件的价格下调的情况下，DFACTS技术的设备产品肯定会迅速发展。
3.总结
电力电子技术在电力系统当中的应用是非常广泛的，除了上述所说的，大型发电机的静止励磁控制，水力、风力发电机的变速恒频励磁，发电厂风机水泵的变频调速，太阳能发电控制系统，高压直流输电技术（HVDC）和轻型直流输电技术（IGBT），柔性交流输电技术（FACTS）以及DFACTS技术之外，电力电子技术在同步开断技术、直流电源、不间断电源（UPS）和各种AC—DC、DC—AC开关电源以及各种频率的全固态化交流电源当中也有很广泛的运用。电力电子技术在未来一定有很广阔的发展前景，在电力系统中一定能发挥越来越重要的作用。
参考文献
[1]汤新华，朱琼华.电力电子技术在电力系统中的应用[J].企业家天地.2011,9(2):12-13.
[2]吴晓兵，郑建立.论电力电子技术在绿色照明中的应用[J].科技资讯.2010,32(2):62-63.
[3]王予倩.电力电子技术的发展及其在开关电源中的应用[J].四川电力技术.2005,5(2):17-18.
[4]赵金亮.我国电力电子技术的现状及应用[J].北方经贸.2010,7(3):9-10.
论文作者:王斌
论文发表刊物:《电力设备》2017年第4期
论文发表时间:2017/5/15
标签：电力论文; 电子技术论文; 电力系统论文; 技术论文; 电能论文; 环节论文; 励磁论文; 《电力设备》2017年第4期论文;