摘要：电力电子技术是一门新兴的应用于电子领域的技术，即使用电力电子器件对电能进行变频和控制的技术。随着科技的进步，尤其是计算机技术的蓬勃发展为电力电子技术的发展提供了适宜的养分和土壤。所以，电力电子技术在电力系统中的作用变得愈发重要和明显，其在电力系统中的应用主要集中在输电环节、发电环节、节能环节和配电环节。
关键词：电力电子技术；电力系统；应用
1电力电子技术发展史
1.1整流器时代
大功率工业用电由商用交流发电机提供，20%左右的电用于直流电，最显着的是电解、机车牵引、电力机车内燃机车、地铁机车、城市无轨电车等直流电机组的滚动、造纸等领域。大功率硅整流器有效地将交流转换为直流，在二十世纪六七十年代，大功率硅整流器和晶闸管的开发和应用取得了很大的进展。当时，中国已经引发了一波大型硅整流器浪潮，目前小型和大型硅整流器半导体制造商是当时的产物。
1.2逆变器时代
70年代来一直存在全球性的能源危机。由于节能效果显着、快速，控制了交流电机的快速发展。变频调速的关键技术是改变0,100Hz交流电中的直流电。在20世纪70年代和80年代，随着逆变器控制装置的普及，大功率变频器中的晶闸管、巨功率晶体管和晶闸管成为电力电子的主角。此时电力电子技术已能够实现整流和逆变，但工作频率最低，限于低频段。
1.3变频器时代
20世纪80年代，大规模集成电路技术的快速发展为现代电力电子技术的发展奠定了基础。集成电路技术，精密加工技术和高压技术，出现了一系列全控的新型功率器件，首先是功率的到来，至中小功率的功率为高频开发和绝缘双极型晶体管的出现，也为大中型电源的供应提供了高频的发展机会。新器件的研制不仅提供了高频交流电机的调速，使其性能更加完整可靠，而且对于现代高频电子技术的发展、节约高效节能材料以及实现机电一体化和智能化等方面提供了重要的技术基础和方法，开辟了电气的新时代。
2制约电力发展的因素
电力的发展还有一些明显的局限性。首先，消费水平还比较低，人均年消费量仅为世界经济平均水平的1/6，社会发展仍然对电力的需求高，二是资源匮乏，能源效率低下，能源结构不合理，客观条件差等。电力结构和设计尚未达到最佳。要实现科学发展的力量，必须在更大范围的资源配置环境中加以调整，才能建立统一的国家能源体系。根据国家政策，中国能源发展的目标和条件必须遵循“大同”的原则。大型电站高压、自动化、信息技术、水电、火电、核能、新能源等的整体发展，西派、南北互供、国家电网、中建设特高压电网的电力系统管理，同步网络结构，是推进科技进步的重要战略途径，特别是加快能源技术进步和电力电子技术、微电子技术的电气特性相结合，创新和快速变革。资源枯竭、环境退化、能源的开发，保护和可持续发展已成为21世纪经济社会发展的重要全球战略。电是最清洁、最便捷、最优质的、最大限度地提高电能，促进了生态文明的建设。电力电子技术的诞生和发展，为电力的使用带来了革命性的变化，极大地改变了人们对电力的传统观念。能源质量引起了高度的关注，电力电子设备的改造和调控也成为衡量水平的重要指标。有统计显示，这个指标已经超过了全球的40%，未来几年可能会超过80%。
3电力电子技术的应用
3.1电力电子技术在一般工业中的应用
在一般工业应用中，需要应用大量的各种交、直流电动机。近年来，电力电器由于调速性能，电力电子变换技术的快速发展，交流电机也赶上了直流电机交流调速，技术中的应用并占据主导地位。大型钢铁加工设备要大到几千个小千瓦到几百瓦的数控机床。为了达到节能的目的，对一些性能要求较高的大型风机，近年来也采用了变频装置。软启动装置也是电力电子装置。
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3.2电力电子技术在电力系统的应用
电力电子技术在电力系统中得到了广泛的应用。发达国家在用户终端上使用功率处理，至少60%以上的功率至少由一个功率电子设备处理一次。电力系统的现代化是非常不可预测的。电力电子技术在电力系统中的应用主要包括以下几个方面：高压直流输电在远距离大容量输电中具有很大的优势。整流阀和接收端的逆变端均采用晶闸管变换器。近年来，灵活交流输电的发展也由电力电子器件所实现的。近年来，静止无功发生器，SVG，有源电力滤波器，有源电力滤波器和其他新的电力电子器件具有更高的性能。在配电系统中的电力电子器件也可用于防止电力中断，电压骤降，电能质量提高，以改善供电质量。在可再生能源领域，电力电子技术作为可再生能源领域的关键技术，直接关系到可再生能源技术的发展。它在太阳能光伏发电、风力发电、可再生能源发电系统中，燃料电池发电和能源结构的作用越来越大。特别是变频器和网控制技术、太阳能充电控制器、变速恒频风力发电系统、燃料电池和电力电子技术的谐波，技术已经得到了广泛的应用。
3.3电力电子技术在交通运输业中的应用
电力电子技术被广泛应用于直流轨道机车的机车建设。整流器交流机车使用的变频调速装置。轨道车辆中的直流斩波器也具有广泛的应用。在磁悬浮列车中，电力电子技术是关键技术。除牵引电机的各种牵引力外，电力不能从电力电子中分离出来。电机功率的转换和通过电力电子装置变速器的控制，这也需要电力电子装置给电池充电。电动汽车作为一种清洁、高效、可持续的交通工具，不仅提高了空气质量，对环境保护具有重要意义，也为日益严峻的石油危机提供了解决方案。电力电子技术的新应用，具有很高的实用价值。
4电力电子技术发展趋势分析
我国电力电子技术在这些年取得了较好的发展，且技术也有了显著提升。而对于其发展趋势，首先来讲，模块化及集成化是主要趋势，如对于电力电子技术，电源单元及功率器是主要组成部分，也是其核心所在，模块化及集成化的发展使得电气元件更加的紧凑，体积更小及能够与不同功能的器件实现有效配合，为电力系统的发展起到乐极大的技术支持。同时，现代电子电力技术朝低频向高频发展是必然趋势，以变压器来讲，其供应频率与变压器的容积、电感反应具有反比关系，而在电力器件体积逐渐减小的情况下，加速有低频向高频发展是必然的趋势，如可控制关断型电力电子器件的出现很好的反应了现代电子技术发展的趋势，也是主要方向。另外，电力电子技术朝全控化及数字化发展。如目前应用的关断型电器使用还存在一些风险，但电力电气技术的发展对该电器设备进行了有效改革，如自关断的全控性器件使用，有效弥补和避免了危险的发生，使得电力电子技术变革得以很好体现，表示这电力技术发展逐渐智能化及数字化，为该行业的发展带来了极大的前景。此外，电力电子技术的发展朝绿色化转变是主要趋势，如节能一直是我国所倡导并要求在实际生产中必须使用的技术，同时，也能为各使用单位带来显著的经济效益。而一直以来，电子设备以严重高次谐波额形式流入电网中，对电网造成了极大的污染，其结果将导致电网功率严重下降。而这些年，各电网滤波器等各电器元件的使用为电网有效运行带来了可能，极大推动了电网的有效运行。
5结论
想要使得整个电力系统的安全、平稳运行得到保障，就需要重视科学的应用电力电子技术。就现如今的电力电子技术的实际应用状况而言，由于其所具有的特殊性质使然，有效的促进了电力系统整体工作质量以及效率的提升。因此，就需要有关单位以及工作人员可以良好的明晰此项技术所具有的优势以及重要性意义，以使得电力系统得以取得更好的发展效果。
参考文献
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论文作者:陈佳
论文发表刊物:《基层建设》2018年第12期
论文发表时间:2018/6/25
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