（江苏现代电力科技股份有限公司）
摘 要：传统的电子电力设备已经跟不上时代发展的脚步，满足不了现在互联网的切实需求，所以我们应该将相互独立的电力电子设备互联起来以实现整体协调和控制，形成一个网络一体化的模式。但是这种方式的改变也是有一定的难度的，对电力电子技术来说就是一项巨大的挑战。本文主要阐述了电力电子设备在改革发展阶段的重要性以及所需要的关键技术等等，基于互联网技术的配电网电力电子设备进行了探索研究。
关键词：电力电子技术；网络化；配电网
引言
电子电力技术在电力系统中已经得到广泛的应用，这一现象给互联网一体化改革带来了很大的促进作用。目前，电力电子技术和通信技术易筋经逐渐形成一体化，促进了电力电子网络化技术的形成。
本文主要阐述了电力电子网络化技术的研究和应用，并对电力电子技术进行了一些探讨。
1、配电网系统中的电力电子设备及应用
电力系统的的组成大都分为三部分，发电系统、输电系统以及配电系统。传统的配电网有很多的特点，具体如下：（1）在电力传输方面，传输的路线都是单向的，也就是向负载的一段传递。（2）配电网中的大多数电子设备都难以使用户的用电需求得到满足。（3）电力电子设备逐渐实现了形式多样化
配电网针对用户负荷环境的不同，对每个环节的变化都有一个相应的调控方式。与此同时，为了使配电网达到更高的质量需求，要做到各种配 电设备在工作频率、阻抗特性、谐波产生等方面满一定条件。配电网本身要与输电系统 (distribution flexible AC transmission system ， DFACTS) 进行灵活的交流。主要目的是将电力电子技术与现代控制技术结合起来，保证供电的安全性，在 DFACTS 中，具有关键作用的电力电子设备主要有串并联同步补偿器、有源滤波器 (active power filter ， APF) 以及固态开关三种。
（1）串并联同步补偿器主要的作用就是将系统和负荷隔离开来，主要是为了防止电压波动导致不平衡状态的发生。同时还能够有效的预防高次谐波等系统非正常运行对负荷产生影响。在配电网中，为了使串并联补偿器充分发挥出自己的优势， 统一潮流控制器 (unified power flow controller ， UPFC) 串并联补偿方式并用，达到了双向补偿的效果。
有源滤波器的主要功能就是补偿电流，消除非线性负载对配电网的影响。有源滤波器和串并联同步补偿器一样，同样分为串并联两种电流结构，但其是面向电力系统的负荷进行补偿工作的。
（3）固态开关主要的作用就是在配电网发生故障是将故障隔离开来。固态开关主要非为两种，一种是固态转换开关 (solid state transfer switch ， SSTS) ，另一种是固态断路器 (solid state breaker ， SSB)
当电力系统出现突发状况时，固态转换开关就可以非常快速的将负荷从故障母线转移到设备的备用电源中去；而固态断路器的作用就是将出现故障的设备在整个系统中切断。
根据用户的不同需求，电力电子变换器将电网的交流电转化成不同的电能形式供用户使用，并且还提升了电力的质量，达到了节能的效果。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外，要想达到供电质量的要求，电力系统必须采用电力电子装置。电压调整模块 (voltage regulation module ， VRM) 具有良好的负载动态性能，现在已经被广泛运用到 IT 、通信领域的供电。对于像银行、医院等大型用电场所，对供电的需求很大，要求性也很高，电力的供给不能间断，所以应该采用高质量的电源设备进行进行供电， UPS是一种不间断的电源，使用此设备能够有效的提高供电的质量，并且能够保证供电的安全性。根据目前状况来看，我们可以预见将来大部分电能在传输到用户端前都会经过电力电子变换设备，对配电网的本身来说也是一次巨大的改革，但是实现广泛使用电力电子设备还需要我们进行全面的考虑，具体问题有以下几个方面：
（1）成本。目前，各种功率器件和 DSP/MCU的广泛应用和价格不断下降，还有设计硬件过程中的成本也在不断地减少。要想大力推广使用电力电子设备在成本投入方面已经不是难题，但是在研发过程中使用的成本还是比较高的，由于电力电子装置的设计比较繁琐，在研究开发时还需要很多的专业技术人员共同研究开发，所以成本就会提高。为了解决成本问题，有许多的研究者对电力电子模块单元 (powerelectronic building block ， PEBB)进行了研究，目的就是将电力电子设备的研发过程进行简单化设计，并且能够大批量生产，在产量上有所提高，在整体上降低成本。
（2）可靠性。如果按照电力设备的成本来计算，分布式的配电网中电力电子设备的比例大多数都是低于总系统的50% 的。但是根据目前的状况来看，在电力系统出现故障时，大多数情况都是电力电子设备出现的故障。所以在对电力电子设备的设计过程中，一定要进行优化设计，确保电力电子的质量，提高电力电子设备在系统中的安全性与可靠性。
（3）干扰。电力电子设备采用高频斩波技术， 较高的 dv/dt 、 di/dt 会对电网造成非常大的电磁干扰和谐波污染等危害，最严重的时候还会对监控系统的通信质量造成很大的影响。所以一定要对电力电子设备进行改善研究，相信在不久的将来，电力电子变换器的电磁干扰一定会不断降低。
（4）容量。在传统的电力设备中，电力电子的变换器的容量都是比较小的，这就是传统电力电子设备存在的一大弊端，要想对其进行改革，也是一项重大的挑战。这就需要研究者不断地努力，在电力电子的容量上多做一些文章，相信不久的将来，容量小这一主要弊端一定会被解决。
2、电力电子设备的互联和系统网络化
在电力系统运行过程中，已经离不开电力电子设备，比如说，在配网中的DFACTS设备和电源设备以及一些电源的接口等等都已经得到广泛的应用。但是互联网的使用还是有一些弊端的，互联网可以将电力电子设备连接到一起，但是却不能够将电力电子设备从互联网中进行协调工作，这样一来，电力电子设备就不能充分发挥自身灵活性和可控性的优势。随着科技的发展，互联网技术将会越来越先进，我们如果将每个电力电子设备视为电网中的一个节点，在充分利用互联网技术的优势，将每个节点都连接在一起，那么收集数据的工作就变得简单的多。协调电子电力设备的功能也就不在是难事。
3、结语
电力电子技术的发展，使得配电网和用户端采用的电力电子设备都能够满足电能形式多样化和大功率电能交互的需求。以上提出了电力电子设备具有很大的局限性，设计电子电力设备的成本高、使用过程中是否具有稳定性，能否保证电力系统的安全性、电力电子设备变换器的电磁干扰以及电力电子设备容量小等一系列问题，要想解决这些问题，还需我们不断地努力。
参考文献
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[3]陈建业,赵广.电力电子技术在配电网中的应用[J].国际电力,2001(1):28-32.
论文作者:孟领刚
论文发表刊物:《电力设备》2016年第4期
论文发表时间:2016/6/6
标签：电力论文; 电子设备论文; 串并联论文; 变换器论文; 配电网论文; 电力电子论文; 固态论文; 《电力设备》2016年第4期论文;