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摘要：随着时代的发展和社会进步，计算机技术在电力领域中获得极大发展和应用。也由此，对电力电子技术的发展加大了关注力度。在我国目前电力系统中，时刻改造着电力系统以及增加可使用电量，电力电子技术的发展可以使我国电力供应得到极大缓解，给电力系统的发电传输等功能带来基础，这也象征着电力电子技术在电力系统中的地位和影响。
关键词：电力电子技术；电力系统；应用研究
电力电子技术是计算技术在电力系统中的具体实现，随着电力系统计算机化和信息化的水平不断提高，电力电子技术在电力系统中的作用也越发明显。简单的说，电力电子技术就是通过计算机技术将强电和弱电进行有效的组合，它是计算机应用技术、电子技术、电路技术还有电力控制技术为一体的服务性的技术。笔者就电力电子技术在我国电力系统中的应用和发展进行了重点阐述，说明电力电子技术在电力系统中的重要性。
1.电力电子技术发展及特点分析
电力电子技术是把电子技术应用于电力系统中，保证电力系统的稳定运行，提高电力系统供电质量。随着科技水平的不断提高，许多新的材料被应用与电力系统中，为电力系统中电力电子技术的应用提供了支持，电力电子技术的在电力系统中的应用，实现对电力的有效控制，用户可以更方便的使用电能。在现代化电力系统中电力电子技术的应用时必不可少的，电力电子技术包括材料期间的制造技术和电子电路的变流技术。电力电子技术的发展经历了第一代半控型电力电子技术，第二代全控型电力电子技术和第三代复合型电力电子技术，目前电力电子技术的主要发展方向是小功率的集成电路，小功率的集成电路技术把驱动、控制和功率器件技术综合在一起，最大的优点是降低功率。电力电子技术中整流电路的应用比较广泛，并在电力电子技术的应用中占有重要的地位。随着自关断器件的应用，高频化成为电力电子技术的发展方向，电力电子的控制技术在新阶段的应用还包括无功率功率控制和神经元控制等方面，目前在电力电子控制技术中传统的模拟控制已经不能满足电力电子技术发展的需要，取而代之的是微处理器的数字控制技术。
2.电力电子技术在电力系统中的应用
2.1电力电子技术在发电时的应用
电力电子技术在发电时，主要表现为在发电机中的电磁控制和频率调速。在当前全球所有大型电厂发电机中，大多数采用的都是静态电磁系统，电力电子技术随着发展逐渐取代了电磁控制枢纽，让静态电磁达到方便控制和高特性、低投入的运转。电力电子技术替换了电磁控制枢纽，使静态电磁能够对自身进行调整，提高电力系统的运行速度。另外，电子技术逐渐普及在电厂发电机中的速变励磁中，在水力发电时，水源头的压强和一定时间内的水力流速影响着发电的效率，水力发电的系统运行速度也相应的随着水流压强和流速而改变，这种原理也适用在风力等自然能源发电中。由此，将发电机运转的励磁电力恒频进行调动，可以让发电机的电力频率及运行速度因电子技术而获得同步，可以保障发电机最大效率的运行。
2.2在输电线路中的应用
电力电子技术在输电线路上的应用主要通过三种技术体现出来的，包括柔性交流输电技术、高压直流输电技术和静止无功补偿器。
2.2.1柔性交流输电技术
这种技术产生于20世纪80年代，其主要内容是可以在输电线路的重要部位进行电力电子控制，对输电系统中的一些参数进行适当的修改或调节电能，合理分配输电线路中的电能功率，从而降低了输电过程中的电能损耗和输送成本，提高电力系统的稳定性。
2.2.2高压直流输电技术
该技术主要以晶闸管为代表，其具有输电容量大、稳定性好等优点，尤其适用于远距离输电和海底电缆输电等输电线路。在晶闸管运用于直流输电技术之后，也相继出现了一些电力输送控制器，为电力输送降低了成本，提高了调节灵活性。
2.2.3静止无功补偿器
它被广泛应用于负荷补偿和输电线补偿，该技术的作用是控制大功率输电网络中的电压，进而提高输电系统的稳定性和阻尼。
2.3电力电子技术中有源滤波器在电力系统中的应用研究
有源滤波器电力电子装置是基于动态抑制谐波的电力电子设备，以谐波的大小变化为依据进行无功补偿，有源电力滤波器通过电源装备来提供运行的动力，对传统的滤波器进行了功能的补充，提高了电力控制的效率，从根本上实现了电力系统的动态补偿。有源电力滤波器通过电源来提供动力，对电力系统谐波进行补偿，取代了传统的固定补偿的方式，实现了真正的动态补偿。有源电力滤波器通过保证电力系统谐波的稳定性，进而保证了电力系统运作的稳定，电力电子技术的有源电力滤波器在电力系统的无功补偿方面得到了广泛的应用。有源电力滤波器系统构成原理图如图1所示。
图1 有源电力滤波器系统构成原理
2.4电力电子技术在配电过程中的应用
要使配电系统能够配送出高质量的电力资源，需要在配电过程中满足配电频率、电压以及在谐波上满足相应的条件，同时，在配电过程中需要阻止电能的各种不稳定的波动和影响。这个过程中，电力电子技术作为配电环节的质量控制部分，以用户电力技术和FACTS技术为实现形式。FACTS技术在前文已经提及，它是通过在配电线路中增设电力电子装置，加强对与电压，电流和功率的可控性，调控电力传输能力的技术。用户电力技术解决的是配电系统中既时发生的需要马上解决的重要问题，主要复负责配电系统在配电过程中的安全性和稳定性，用于保证配电输电过程中，电力能源的质量。而FACTS技术则更为倾向于配电系统中对于电能的输送能力和有效控制力。FACTS技术和用户电力技术都是针对配电系统开发出的新型电力电子技术，两者的构造和工作原理大致上相同，随着电子技术的不断发展，在近些年，FACTS技术和用户电力技术在一定程度上已经逐步同步并合用，其中比较具有代表性的就是定制电力（DFACTS）技术。
2.5电力电子技术在电力系统节能方面的应用
电子技术在电力系统节能方面的应用主要体现在两个方面，分别是：变负荷电动机调速运行方面和提高电能使用率方面。电厂生产电能和配送电过程中，常常产生大量的电能浪费。上文已述，电厂在生产电能的过程中，由于发电能源的变化，发电机组不能够很好的实现配合，会产生无功功率的浪费现象。通过对变负荷电动机的运转速度进行调整和控制，能够实现电能的良好生产和配用。这项技术在国外已经比较成熟，但是我国仍然处在研究和探索的阶段。但是，变负荷电动机在实际的应用中也存在不可忽视的缺陷，变负荷电动机在控制和调控运转速度方面适用的发电机组较为广泛，在实际运行中的工作效率也十分准确。但是变负荷电动机的生产和配置成本较高，而且在工作过程中对电网的影响较大，只适用于中大型电厂。同时，我国电力系统现用的电力设备，在配送电的过程中，对于电能的损耗和生产的成本较高，对于电能的质量影响较大。而电子技术能够通过在配送电系统中增设可控设备，对配送电过程中的电能进行调控，保证电能的质量和稳定。
结论
电力电子技术在电力系统中的广泛应用，为我国的电力系统建设和发展起到了不可替代的作用，是一种里程碑的建树。随着计算机技术的日益成熟，电力电子技术也在不断的发展进步，但是在电力系统中的应用并没有发挥到最大价值，因此在运用电力电子技术时，应当不断创新和探索新的技能，更好的促进电力系统发展。
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论文作者:陈铭
论文发表刊物:《电力设备》2018年第6期
论文发表时间:2018/6/25
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