摘要：电力系统的主要载体是能源利用、输送和配给，在社会经济中发挥着非常大的作用。化石能源和气候环境危机使得电力系统正从规模化发展向可持续和智能化转型。大规模接入分布式电源和储能装置，将地方电网、微型电网与主干电网配合，实现输电、配电和用电智能化互动，是电力系统转型的特征。
关键词：电力电子技术；电力系统；应用
1.电力电子技术的产生和发展
1.1电力电子技术的产生
电力电子技术产生于二十世纪，是美国通用电气公司研制出第一个晶闸管为电力电子技术的诞生标志，电子电力技术设备在不同领域中的广泛应用，为社会发展带来了传动技术，其中晶闸管是电力电子技术的主要运用表现，开启了电力电子技术的新纪元。因为晶闸管的出现，可控型的整流装置被研制出来，从此电力系统逐渐进入了变流器时代，加速了电力电子技术的发展。
1.2电力电子技术的发展
电力电子技术的产生促进了电力系统的发展，产生多代电力电子器件，其中第一代电力电子器件主要以晶体管和晶闸管为典型代表。晶闸管出现后，因为它比较良好的电气性能和控制性能，使之很快取代了对人体有害的且电压落差极大的水银整流器，并且其使用范围迅速扩大。二十世纪七十年代，以门极可关断晶闸管、电力双极型晶体管为主导地位的全控型器件高速发展，这些全控型器件具有既可让门极开通也可让门极关断的功能，且它的开关速度比晶闸管快很多，所以全控型器件通常用于开关频率较高的场所。它又将电力电子技术推向了一个新的发展阶段。在二十世纪八十年代，以绝缘栅极双极型晶体管为代表的复合型器件的出现，因为具有驱动功率小、开关速度快、通态压降小、载流能力大、可承受电压高等优点，使其迅速成为现代电力电子技术的主导器件，这些复合型器件常常综合了多个器件的优点，在大量电力系统场合中得到了大量运用。
2电子电力技术在电力系统中的应用
2.1静止无功补偿装置
静止无功补偿装置的应用最多的是用来提高输电系统的稳定，提高和完善电能质量、闪变抑制等众多领域范围。静止无功补偿装置内容有，晶闸管控制电抗器（TCR）、晶闸管投切电容器（TSC）、可控串联补偿装置（TCSC）等系列。两个方向并相连的晶闸管在与一个电抗器相串联时就形成了TCR的单相结构，只要稍微改变晶闸管的触发延迟角，就改变了电抗器电流的大小，这样的情况下就达到了连续调整电抗器的基波无功功率的目标。TCR采用的是用支路来控制三角形联结三相交流调压电路的形式，TSC的综合特点是无机磨损、响应速度快、平滑投切、综合补偿。投入电网时可能造成的冲击电流可通过这之中的的小电感来抑制。TSC拥有更快的调节度的减少补偿电流中所有的谐波。它是通过把自换相桥式电路利用电抗器合并连接在电网上的原理，用来改变矫正桥式电路交流侧输出电压的相位和幅度值，就能让发出满足实际需要的无功电流。
2.2高压直流输电技术
高压直流输电以晶闸管技术为奠基，使高压直流输电技术能够在输电系统中实现运用，电子电力技术的重要发展历程就是发明了晶闸管，晶闸管之前一直被适用在输电系统的直流电输之中，但在之后研发出的电力输送控制器，例如GTO等，在晶闸管的基础上实现了电流在转换的过程中很少需要到交直转换变压器，不仅节约了电能的生产成本投资，还影响了电流交换设备在电力系统中的竞争力，使竞争力加强。直流联络线可以把直流输电工程分为单级联络线、双极联络线、同极联络线和背靠背直四个流输电系统。
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2.3电力电子技术在输电环节的运用
直流输电技术与轻型直流输电技术。直流输电有着大输电容量、稳定性强、调节灵活的特征，在远距离输电方面，高压直流输电展现出了巨大的应用优势，可以在同样的技术条件下，最大化的降低电能在输电过程中的损耗。随着电力电子技术的应用，加快了我国直流输电技术的发展。在出现了轻型直流输电技术后，把直流输电中所遇到的问题有效的进行了解决。确保直流电可以把电输送到无交流电源负荷点处。通过把脉宽调制技术应用到轻型输电环节中，从而实现无源逆变的目的。研究得知，在高压直流输电技术中，电力电子技术也得到了广泛的应用，它的基本功能是，将直流输电线路的两端接上晶闸管、逆变器和控制器件等来构成一个基本的电路单元，此技术成本低，保证了系统运行的稳定性。在应用了此技术后，在技术条件相等的情况下，与交流所带来的损耗相比，输送电能的损耗会更低。以技术层面入手进行分析，这是因为在直流的情况下，会具有稳定的电流，变化较少，这样一定的额电抗压降也会随之降低，从而也就降低了整个输送过程中的整体压降。在具体的应用时，需要在三相全控桥电流基础上，把有源逆变器、大功率的晶闸管以及半控型器件接入到直流输电线路首位两端。通过这种设计安装，构成了三相桥并联形式的变换器。基于此，在串联了众多晶闸管后，构成了三相上下的桥臂，而且是三相桥变换器。输电环节是电力系统中的重点内容，在实际输电过程中带那里系统会受到外在因素的干扰导致电力系统输电不稳定。那么此时将电力电子变流技术应用其中，能够改善新兴发电形式环境，提升电力系统运行效率。
2.4电力电子技术在电力系统配电环节的应用
电能质量好坏取决于对电压等的要求控制，及对干扰和瞬间性波动的控制能力。为满足配电系统高质量电力需求，需要解决在配电过程中出现的配电频率、谐波等问题。由于电压不稳定，不同线路配电中，会产生电能波动及不稳定传送。为满足整个配电环节配电需求，需要采用电力电子技术以及FACTS技术。新型控制技术DFACTS技术的设备与FACTS设备基本一样，只是其体积更小，质量更轻。
2.5发电机组励磁应用
发电机组励磁的应用，省略大型发电机的励磁机，发电机组励磁采用静止励磁技术，控制速度快，操作简单，能提高发电机组运行效率，具有高可靠性、低成本等特点。在水力发电机组中应用交流励磁技术，动态调整励磁电流频率，通过动态调整励磁电流频率，快速调节发电系统水头压力和水流量，改善发电品质，提升发电效率。
2.6风力和水力发电应用
风力发电和水力发电受到风力、水头压力和水流量影响，所产生的有效功率是不恒定的。需要采用电力电子技术中的核心电源调整电流频率，使其与发电机的转动速度重叠，从而风力和水力发电机组输出恒定频率，提高发电量。随着变流器从两电平、三电平向模块化多电平方向发展，线路损耗大大降低，促进了风电尤其海上风电的发展。
结束语
在电力系统的快速发展应用中，电子电力技术的研发创新在其中起到了非常巨大的推进作用我国的电力技术伴随着计算机技术一同快速的前进发展，但是，过于快速的创新前进也导致了一个问题出现，就是电子电力技术在电力系统中的应用的稳定性还处于不够平稳的状态中，还远远足够电子电力技术的对电力系统的支持要求。所以，我们要不断的创新、研发电子电力技术，不断前进，创造出更先进的技术能量，来提高我国现在电力的质量，能减少我们的研发成本，减少配送中的各种损失，研发出环保、高效、节能的新技术，实现电力系统更高的经济效益。
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[3]姜建国，乔树通，郜登科.电力电子装置在电力系统中的应用[J].电力系统自动化，2017.
论文作者:漏子昊,祝邦曙
论文发表刊物:《基层建设》2018年第26期
论文发表时间:2018/10/1
标签：电力论文; 晶闸管论文; 电子技术论文; 技术论文; 电力系统论文; 电流论文; 器件论文; 《基层建设》2018年第26期论文;