摘要：随着科学技术的不断发展，计算机技术得到了普遍的应用，同时也渗透到了电力系统中，使其创新和发展的脚步不断加快。尤其是我国电力系统行业规模的不断扩大的趋势，加以用电量持续增长的这一国情，电力电子技术在整个行业的运用将会变得越来越灵活。本文在分析电子电力技术发展现状的基础上，探讨日后这一技术在电力系统中的运用以及发展走向，目的是为其他学者研究电子电力技术在电力系统行业中更加深入广泛的运用提供参考。
关键词：电力系统；电力电子技术；运用；发展趋势
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[1]。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[2]。
一、对电力电子技术的发展现状分析
电力电子技术主要包括电力电子电路的发展运用以及器件的制造技术两个方面，电力电子器件的发展经历了初期的第一代电力电子器件也就是半控型到中期的第二代电力电子器件即全控型到后期的第三代电力电子器件也就是复合型；把功率器件、保护电路以及控制等有机的结合到一起，构成了功率的集成电力，这也是电力电子技术发展的一个未来发展趋势[3]。整流电路是电力电子电路中应用非常广泛的一种电路，在20世纪80年代后期对于逆变电路的需求也变得越来越广泛，但是前者还是占据着非常关键的地位[4]。PWM控制对于推动电力电子技术的发展起到了非常关键的推动作用，另外其他的一些控制方式比如瞬时无功功率控制、旋转坐标变换的矢量控制、神经元控制以及模糊控制等都将电力电子系统的发展推向了一个新的阶段。
二、将电力电子技术运用到电力系统中产生的效益分析
综合分下现下电力电子技术在电力系统中的运用来说，带来了巨大的经济效益主要体现在以下几个方面：[5]。
1.集成度高。电力电子技术追求的是微型化、集成化，这就需要在整个电力系统各个环节都能够实现集成。组成电力系统的各个部件都需要向模型化方向发展，大多是集中在一个小小的芯片上，促进了电气设备和相关服务的不断创新，优化结构，适应集成化和模块化要求。电力电子技术的应用在这种集成化和模块化方面的作用表现就比较突出，能够更好实现空间的有效节约，并且还不会对于设备运行可靠性形成较大影响。
2.数字化控制效果明显。在现阶段电力系统发展中，数字控制模式的应用越来越常见，也能够表现出更强的作用价值，为了更好提升电力系统中数字化控制效果，必然也需要重点从电力电子技术入手进行不断探索，能够促使其具备更强的数字信号处理能力，有效实现对于计算机技术以及信息技术的融入。
3.更加绿色环保。随着生活水平的不断提高，人们对生活质量的要求也越来越高，环保的概念深入人心，对于电力系统来说，融入绿色环保的概念也是一个创新发展的契机，在确保电力系统高效运作的同时做到无污染、绿色环保，实现可持续发展。
三、电力电子技术在电力系统中的运用分析
（一）发电环节
在发电环节中的运用主要表现在发电机组的变频调速以及励磁控制方面。在我国各个大型发电厂的机组中，静止励磁系统是运用最为广泛和普遍的，电力电子技术的迅速发展已经取代了励磁控制中的励磁机部分，这就使得静止励磁达到了高性能低成本的控制。而且电子技术已经取代了励磁机，这也使得静止励磁能够实现自身的自我调节，提高系统的运行效率。另外电子技术在发电机组的变速横频励磁方面也得到了广泛的运用和发展。可以对发电机组的励磁电流频率进行有效的调整，保障了发电机组能够以最大的效率进行工作。
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（二）输电线路
1.FACTS技术
出现于上世纪80年代的柔性交流输电技术（FACTS），对电力的输送环节中，因其在控制电力功率方面较为粗略，没办法在输送环节对电能进行调整，使得传输过程中电能消耗巨大造成资源浪费与成本增加。柔性交流输电技术的出现改变了电能输送环节的控制，采用更加安全的电力电子控制，并能够适时对各项输电系统中的参数进行控制，从而实现对电力输送环节分配合理的功率，提升电力系统的安全与稳定的同时有效降低成本。
2.高压直流输电技术
高压直流输电技术主要是以晶闸管的实现为代表。晶闸管被主要应用在直流输电系统中。随后技术的不断涌现，具有操作性的电力输送控制器应运而生，它的投入与使用降低了传统交直流转换设备的使用数量，进而实现电力输送环节成本的降低。
3.SVC
静止无功补偿器（SVC）被应用在电力系统的输电线路与负荷补偿。在较大功率的电力输送网络中，其主要用作对电压的控制，以提升系统的安全与稳定性等。SVC在设计之初便没有旋转组件，同时也不需要较大容量的电容器，无功功率则是利用电感器来获取，SVC对电抗器采取及时的控制，可以使无功功率的发出与吸收的转变更加平滑，对于高压输电线路的无功补偿更加适合。
（三）配电
提高供电可靠性和电能质量是配电系统迫在眉睫的难题。良好的电能质量指的是满足对电压、频率、谐波和不对称度的要求，同时还能对各种瞬态的波动和干扰进行抑制。电力电子技术和现代控制技术在配电环节的应用是指在柔性交流输电技术的基础上发展起来的电能质量控制技术。由于电力电子元器件的价格持续走低，使得该技术的开发投入和生产成本变低，同时该技术的市场潜力巨大，在不久的将来会很快进入高速发展阶段。
（四）节能
电子技术被应用在电力系统中能够有效的实现节能，其主要表现为：电能使用率的提升与电动机调速所需的负荷转变。利用对电动机的负荷进行转变进而实现对运转速度的有效调控，使电能的生产与配用更加良性化。此技术在国外较为成熟，但在我国尚未得到广泛普及，且处在探索阶段。其电动机的负荷转变在实际的应用环节中尚存一些缺陷问题，在对运转速度进行控制时所能适用的发电机组很广，实际运行时也具有准确性；但其生产与配置所需成本很高，且实际的运行上对电网的要求与影响都较高，为此只能够在较大的电厂进行实施。另外，我国目前的电厂所使用的电力设备，在配送环节，电能的损耗与生产成本都相对较高，进而影响了电能的质量。电子技术的发展并广泛应用在电力系统的配送环节，并对配送系统进行设备的增加，从而实现电能在配送环节的有效调控，确保电能的质量与稳定。
四、电力电子技术在电力系统中的应用发展趋势
综上论述可以看出，电力电子技术的普遍运用可以为电力系统的可持续发展带来巨大的效益，在未来及很长一段时间内，新能源的开发和利用是电力电子技术在电力系统中的运用的重要内容，同时也是解决当下能源紧缺的重要方向。但是机遇是伴随着挑战而同行的，对于在发电过程中存在的稳定性和可靠性问题是需要攻克的难题，需要利用电力电子技术对新能源的整个开发过程进行优化和控制。
五、结语
综上所述，电力电子技术能够保证可再生能源的分布式、大规模的接入以及长远距离的传输，同时可以治理电网提高电能质量等问题，同时也是未来建设智能电网的重要技术支持和策略。随着电网的快速发展，电力电子技术也取得了非常丰硕的发展成果，为电网的可持续发展奠定了基础。
参考文献：
[1]李娜.电力电子技术在电力系统应用的发展趋势[J].电子技术与软件工程,2018.
[2]吴晨滨.电力电子技术在电力系统应用的发展趋势浅析[J].科技创业月刊,2009,22(10):74-76.
[3]戴卫力,费峻涛.电力电子技术在电力系统中的应用[M].机械工业出版社,2015.
[4]李洪新.浅谈电力电子技术在电力系统中的应用与发展趋势[C]//全国石油和化学工业电气技术年会.2008.
[5]肖勇.浅谈电力电子技术在电力系统中的应用与发展趋势[J].商情,2014(22):146-146.
论文作者:严文颜
论文发表刊物:《电力设备》2019年第12期
论文发表时间:2019/10/28
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