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摘要：随着国家科学技术水平的不断提升，同时亦促进了各种新型科学技术在电力系统中的应用以及发展，其中，通过在运行电力系统的过程中，合理、科学的应用电力电子技术，不仅使得我国电力领域的科学技术水平得以有效提升，同时，亦可更好的满足于电力系统运行的现实需求，对促进其更好的发展具有积极意义。
关键词：电力电子技术；电力系统；应用
1电力电子技术的发展现状分析
电力电子技术主要包括电力电子电路的发展运用以及器件的制造技术两个方面，电力电子器件的发展经历了初期的第一代电力电子器件也就是半控型到中期的第二代电力电子器件即全控型到后期的第三代电力电子器件也就是复合型；把功率器件、保护电路以及控制等有机的结合到一起，构成了功率的集成电力，这也是电力电子技术发展的一个未来发展趋势。整流电路是电力电子电路中应用非常广泛的一种电路，在20世纪80年代后期对于逆变电路的需求也变得越来越广泛，但是前者还是占据着非常关键的地位。PWM控制对于推动电力电子技术的发展起到了非常关键的推动作用，另外其他的一些控制方式比如瞬时无功功率控制、旋转坐标变换的矢量控制、神经元控制以及模糊控制等都将电力电子系统的发展推向了一个新的阶段。电力电子技术在节能减排、计算机电源控制技术、家用电器、交通设施、发电技术上都有着广泛的应用。
2电力电子技术在电力系统各部分中的应用
2.1输电线路
2.1.1SVC
对此项设备的应用具体可追溯到上世纪七十年代，且多应用于输电线路补偿中，其中，就功率较大的输电网络而已，SVC的主要职能为：调控电压。同时，对于提升电力系统的稳定性也具有积极意义。此外，通过对SVC具体构成进行的研究以及分析结果来看，由于其并不具有具备旋转职能的零件等，因此，其通常不应用相对容量较大的电容器，主要依靠电感器满足自身对无功功率的需求。且就SVC的无功功率输出到无功功率吸收的转变过程而言，其主要依靠对电抗器实施高效率调控来实现，因此，较常应用于中高压输电线路中的无功补偿环节中。
2.1.2高压直流输电技术
对此项技术的应用主要体现为：对晶闸管的应用。晶闸管作为电力电子技术中较为关键的组成部分之一，主要应用于电力系统中的直流输电环节中，对促进电力系统的整体运行效率提升具有积极意义。同时，随着各种实效性较高的电力输送控制器的不断涌出，使得各相应电厂的实际投入成本得以大幅度降低，对促进电流交换设备的优势得以充分发挥出来具有积极意义。
2.1.3柔性交流输电技术
于上世纪八十年代起，此技术开始逐渐广泛的应用于各类输电线路中。其中，就以往的电力输送模式而言，由于其所应用的电力功率调控方式所具有的实效性较低，使其无法满足于电力系统中对电能的实际控制需求，不仅使得相应的投入成本大幅度提升，同时使得电能资源浪费现象出现的可能性有所增加。而通过对柔性交流输电技术的合理应用，可以使得输电过程中的投入成本以及电能消耗大幅度减少，究其原因为：柔性交流输电技术主要的依靠电力电子调控设备，合理调控相应电力系统中的各种参数，从而使得在进行具体的电能输送时，其中的各种电能功率可以得到科学的分配，对促进电力系统可靠性具有积极意义。
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2.2电力电子技术在发电环节的应用
发电机组是电力整体系统中的重要组成部分它涉及到发电的环节，而引入电力电子技术的首要目的便是控制和调配发电设备。
2.2.1大型发电机的静止励磁控制
励磁系统是发电机组重要设备，主要作用是调节励磁。各大电力系统中广泛采用晶闸管为进行AC/DC变换来控制静止励磁。它的优点很多，对于励磁控制更是有着明显的优势，因而在发电机组中被广泛应用。
2.2.2水力、风力发电机的变速恒频励磁
水头压力和流量是影响水力发电的有效功率的两大因素，机组的最佳转速随着水头的变化幅度而变化。风力发电的有效功率与风速的三次方成正比。输出频率恒定可以得到Max有效功率，即调整转子参数与转速相调后与定子的参数一致，其中变频的电源是该应用的技术核心点。
2.2.3发电厂风机水泵的变频调速
在没有使用低高压变频器之前，风机水泵的运行效率低且其耗电量占比高达火电设备总耗电量的65%，可见其节能效果不是很理想。而对于低高压变频器的使用，它调整了风机水泵的速率，大大地实现了节能与减排的效果。
2.3节能环节
电力电子技术于此方面中的应用主要可以概括为：提升电能利用率以及对变负荷电动机进行调控。在电厂实施实际的电能生产时，基于发电能源会发生变化，使得发电机组中的各模块无法进来良好配合，因此，较常出现无功功率浪费等问题。而通过合理调控变负荷电动机的运行速率，有利于促进更好的使用以及生产电能，对促进电力系统的整体运行质量以及电厂的经济效益具有积极意义。同时，由于我国实际应用电力电子技术的时间较短，因此需要对其进行不断的完善以及探索操作，重视明晰在变负荷电动机进行具体运行时存在以及可能发生的问题，以对其实施更有效的控制操作。此外，由于变负荷电动机的应用成本相对较高，且可对电网的整体运行效率造成直接影响，因此，通常较为广泛的应用于各规模较大的电厂中。
3电力电子技术在电力系统应用中所产生的负面影响及解决方案
3.1电力电子技术在电力系统应用中所产生的负面影响
进入21世纪以来，电力电子技术的快速发展使得电力电子产品不断普及，它给我们的工作、生活带来了翻天覆地的变化，很大一部分都是积极、正面的影响，但随着不断深入，一些负面的影响也渐渐地被发现了。其中人们最主要的关注点聚集在了谐波的存在所产生的危害上，由于谐波的干扰，电能的产生被降低、传输环境的效率被降低，这些将直接影响连接在电网上的用电设备无法正常运行，最终影响到人们的生活和工作。谐波的具体影响主要有：谐波会引起设备振动、产生噪音甚至出现电视机过热或烧毁等；谐波的存在会干扰到通信系统，甚至出现信息丢失和通讯设备中断的可能等等。
3.2解决方案
抑制谐波主要有两种方案，它们分别是无源滤波器和有源滤波器。无源滤波器具有抑制谐波、补偿无功、提高电网的功率因数等效果，但它的体积大显得很笨重且电力系统阻抗在很大程度上影响着其滤波效果。并且无源滤波器只能消除特定次数的谐波，还存在与系统发生串、并联谐振的可能，致使谐波被放大，导致出现设备过载或者烧坏的现象。相比之下，有源滤波器规避了以上无源滤波器的缺点问题的同时，还能补偿各次谐波，并且能对变化的谐波进行动态的跟踪补偿。
结论
综上所述，电力电子技术能够保证可再生能源的分布式、大规模的接入以及长远距离的传输，同时可以治理电网提高电能质量等问题，同时也是未来建设智能电网的重要技术支持和策略。随着电网的快速发展，电力电子技术也取得了非常丰硕的发展成果，为电网的可持续发展奠定了基础。
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论文作者:许晨
论文发表刊物:《防护工程》2018年第7期
论文发表时间:2018/8/8
标签：电力论文; 电子技术论文; 谐波论文; 电力系统论文; 功率论文; 电能论文; 无源论文; 《防护工程》2018年第7期论文;