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摘要：本文从多个角度探讨了电力电子技术应用系统的发展方向进行了探讨。
关键词：电力电子技术；应用系统；发展
作为我国经济中其中一个主要基础性技术，电力电子技术在过去十几年得到了飞速的发展，并且其发展势头依然保持强劲，预计在未来十年内依旧发展很快。由于电力电子技术的独有特性，其对环境问题和能源危机的缓解起到了非常重要的作用。目前电气工程行业的四大热点应用包括新能源发电、电力牵引、电气节能以及智能电网。以下针对这些技术的特点分别展开一些分析和探讨。
1 新能源发电
随着全球整体工业化程度不断加强，人类的生活品质在不断提高的同时也面临着很多棘手的难题，如煤、石油等工业社会的基础支撑能源储量剧减，不仅如此，环境危机不断恶化，生态平衡严重破坏等等。在这种形势下，新能源的运用，尤其是包括太阳能、生物质能以及风能等新能源发电被很多国家大量关注。在我国，关于新能源发电的电力电子应用学科在全国各地高校普遍开设，引起了广大专家学者的浓厚兴趣。
新能源发电与电力电子的应用关系非常密切，这可从以下分析中看出：由包括AC-DC整流、DC-DC直流变换以及DC-AC逆变等环节组成的光伏发电系统中，大部分均与电力电子相关。例如，最常见的风力发电组织就包括了诸如变桨控制器、网侧变换器、系统控制器以及发电机侧变化器等电力电子变换技术。
当前，电子电力技术在新能源发电中的应用主要呈现如下特征：首先，大随机性。这主要是由诸如太阳能和风能等新能源受天气影响大所导致；其次，要求高；这主要体现在并网发电和电网电能输入上，前者对电能的质量要求高，后者对电能波动敏感。以上这些特征决定了新能源发电对于电子电力产品质量要求极高，而我国由于起步晚，研发能力不够，产品质量一直不可靠，相关性能和指标无法达标，稳定性差等，因此目前相关电力电子的高端产品均为进口。对于国产电子电力技术高性能产品的进一步发展还需从以下方面努力：
首先，大容量化；目前风力发电系统的发展趋势越来越大型化，光伏并网发电系统同样也有这种趋势。这在双馈风机系统中得到了很好的体现。其次，提高效率，加大可靠性。最后，为了满足电网新的需求，向孤岛保护和低电压穿弧方面进一步前进。
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2 电气牵引
作为电力电子应用领域的新星，电力牵引近些年得到广泛关注。所谓的电力牵引，主要是指电动汽车、高铁、城市轻轨以及地铁等。无论是我国还是国外政府部门，都对电力牵引的发展大力支持。如到2013年，我国新能源汽车产能将进一步扩大至50万辆，包括普通型混合、充电式混合以及纯电动动力汽车。另外，美国计划到2015年插入式电动车普及数量达到100万辆，可见世界各国均把电力牵引作为自己的国家核心战略之一。
3 电气节能
电气节能的主要内容由电能质量、有源滤波以及变频调速组成，其中，最引人注目的也是最受国家大力支持的是变频节能。电机系统节能自从2006年便受到国家发改委的大力支持，并纳入节能规划工程之中，每年有超过100个相关项目得到国家支持，这些项目用以提高电机系统的性能，通过改变调速方式达到提高效率的目的，如通过选用变频调节方式，可有效改进压缩机和水泵等电机运转速度，相应的，效率也可提高百分之三十。显然，这种调节方式的改变是一种巨大的变革，因为变频调节不仅涉及到电力系统，对于很多诸如冶金、石油化工等国家基础行业也多有涉及，因此这种调节方式的改进对于国家的整体工业效率的提高起到了很大的促进作用。所谓变频调速系统，是指驱动电源采用电力电子变频器作为驱动力。该种技术相对成熟，市场大，更换周期长（约10年）。然后虽然变频系统具有如此诱人的优点，但是当前市场的电机中，高压系统中应用了该技术的只有百分之二十，低压系统也仅百分之三十，可见变频调速系统的发展空间依然非常巨大。
目前，变频调速系统的大力推广应用的主要难题包括以下几个方面，首先是变频器可靠性不足；其次是变频系统价格相对较高；最后，难以操作，很多操作人员的操作能力相差很大。为了解决如上这些问题，今后对于变频器的发展应更加关注功能的专业化。通过在制作和设计上的专业化，达到功能简化的同时增强性能的目的，从而进一步降低成本。除此之外，应该提高产品的集成程度，形成一种更有竞争力的集成产品。
4 智能电网
作为最近兴起的概念，智能电网尚未有确切的定义。不过一般将驱动采用电力电子技术、通讯技术、新能源技术以及传感技术的当做“智能电网”，尤其是无线通讯以及电网控制等相关技术。具体到电力电子上，主要指传感、信息控制、输电储能等方面，通过这些技术实现可再生能源发电的大规模化并达到稳定高效的电网技术。
虽然目前只能电网还没有得到大规模的应用，即使是个别在运行的也是作为示范工程运用，但是其优点却是显而易见的，其中在智能帝王中的电力电子技术的具有光分布、高电压、大容量以及结构组合化等优点。不过其存在的问题也相对较多，如相关器件性能有待提升，现有性能和功能不足。其容量和可靠性等任然有待提高。
5 总结
通过以上分析，不难发现，现代的工业已经离不开电力电子技术，其应用已经延伸到了工业的各个领域。所以，它毋庸置疑将构成高新技术集成群众不可或缺的关键技术之一。随着技术的进步和设备的改善，电力电子技术的应用空间和前景将继续扩大。相信通过不断革新，不断的挑战现有困难，用于抓住机遇，不远的未来电力电子技术的将会得到惊人的发展。
参考文献：
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[2]王燕.电力电子技术及其在电力系统中的应用及发展[J].电子制作，2014，05：254.
[3]刘增金.电力电子技术的发展及应用探究[J].电子世界，2011，09：19+25.
论文作者:王亮
论文发表刊物:《基层建设》2018年第19期
论文发表时间:2018/8/9
标签：电力论文; 新能源论文; 系统论文; 电子技术论文; 电网论文; 技术论文; 电力电子论文; 《基层建设》2018年第19期论文;