摘要：现代电力电子技术在电力系统中的应用研究为一项复杂而漫长的工作，时代在发展，社会在进步，新环境的出现必然会遇到新问题，作为一名现代化电力工程从事者，这就要求我们不断探索，不断实践，在探索与实践过程中实现技术的更新与改进，以此时刻保证控制技术的先进性与实时性，真正实现我国电力系统电力电子技术的多元化与标准化发展方向。本文探讨了电力电子技术在电力系统中的应用。
关键词：电力电子技术；电力系统；应用
将电力电子技术应用于电力系统，方可保证电力系统的安全、稳定、高效发展。因此，深入研究电力电子技术在电力系统中的应用，完善和提升电力系统，开拓电力电子技术在电力系统中的应用空间是电力部门的重要课题，只有这样，才能保证电力系统的快速发展。
1 电力电子技术的产生与发展
1.1电力电子技术的产生
电力电子技术产生于19世纪中期，晶闸管是第一代电子技术产物，电力电子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，开启了电力电子技术的新纪元。很多电力系统中应用晶闸管研发可控的硅整流装置，从此电力系统逐渐进入到了变流器时代，可以说，可控硅整流装置是电力电子技术生产中的重要标志。
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电力二极管和晶闸管为典型代表，这些设备在电力系统中的应用具有较大优势，其体积小、耗能低，与传统的汞弧整流器相比，该类型电力电子设备的应用，有效地推动了电力系统发展。电力二极管在实际电路中的应用，能够将电路的具体性能改善，提升电源的实际使用效率。在第二代电力电子器件研发中，其功能更加完善，应用到电力系统中，拥有自动关断能力，与第一代电力电子器件相比，第二代设备的应用效率明显提升，特别是在开关频率比较高的电路中应用较多。在20世纪末，研发出第三代电力电子技术设备，从设备的结构上实现了改进，能符合现代化的电力系统应用要求，以功能集成电路为标志，促进了电力系统实现智能化、集成化、标准化。
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系统中的应用
电力电子技术在电力系统中的应用，在一定程度上改变了发电环节涉及以及发电机组中多种设备的运行特性，具体表现在以下几方面：一是大型发电机的静止励磁控制。静止励磁主要是采用晶闸管整流自并励方式，这种方式使其具有较为简单的结构，性能也比较稳定，造价也低，从而极大地促进了静止励磁在电力系统中的应用。并且静止励磁的应用，省去了励磁机这个中间惯性环节，提高了电力系统的工作效率。二是水力、风力发电机的变速恒频励磁。水头压力和流量对于水力发电的有效功率起到了关键性的作用，水头的变化将会直接影响机组最佳转速的大小。在实际的应用中发电机的有效功率与风速成三次方正比例，风车捕捉最大风能的转速与风速有直接关系。为了能够获得最大功率，这时可以使机组变速运行，只有这样才能够有效提高机组的应用效率。第三，发电厂风机水泵的变频调速。在传统的发电过程中，风机水泵消耗的电量比较大，并且其功率较低，这样损耗了大量的电能，不利于发电厂的发展，低压或高压变频器能够有效地实现水泵的变频调速，这样就能够达到节能的目的。低压变频器技术已经是一种比较成熟的技术，它在国外已经在众多企业中广泛应用，并取得了较好的成效，所以为了促进我国发电厂的发展，必须在实际的发电过程中应用该种技术。
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2.2 电力电子技术在输电系统中的应用
对于高压输电系统而言，电力电子技术的应用对于电力网络的运行稳定性得到了大幅的改善。基于直流输电控制调节灵活、稳定性好及电容量大等特点，因此其在不同频率的联网、海底电缆输电和远距离输电应用中具有明显的优势。高压直流输电过程中的两个交流电网互联目标的实现，通常是以有源逆变和可控整流两种方式进行实施，其不仅可以实现两区域电网非同步互联、远距离输送及大容量电能的需求，而且还可通过控制实现交流系统动态稳定性的提高、低频振荡的抑制与功率紧急援助的目的。柔性交流输电系统（FACTS）是综合利用现代电力电子技术、微电子技术、通讯技术和现代控制技术对电力系统的潮流和参数进行灵活快速调节控制，增加系统可控度与提高输电容量的交流输电系统。用于配电系统柔性交流输电技术为用户电力技术CPT，柔性交流输电技术是一种用于远距离输电的静态电力电子装置，核心是FACTS 控制器。基于FACTS 产品包括静止无功补偿品、静止调相机、统一潮流控制器、晶闸管可控串联补偿器、静止快速励磁器等。高压直流输电技术等用IGBT 等可关断电力电子器件组成换流器，应用脉宽调制技术进行无源逆变，解决了用直流输电向无交流电源的负荷送电的问题。
2.3 电力电子技术在配电过程中的应用
电力电子技术运用于配电过程主要表现为满足配电频率、电压、谐波上相应的条件，从而保证配电系统能够送出高质量的电力。另外，由于配电过程中需要阻止电能的不稳定被动和影响现象，这样就要求电力电子技术给予支持。电力电子技术是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，前者能够解决配电系统即将发生的问题，比如配电系统过程中的稳定性和安全性，保障配电输电过程中的电能质量等。后者在配电线路中通过增设电力电子装置，从而加强电流、电压和功率的可控性，满足电力传输的要求。FACTS 技术也是配电系统对电能的输送能力和有效控制力，是电力电子技术在配电系统中的新型研发技术，并且随着电子技术的不断发展，FACTS 技术正处于和用户电力技术同步并合用的趋势，比如定制电力（DFACTS）技术就是其中非常有代表性的技术。
2.4 电力电子技术在电力系统节能方面的应用
实现电气节能是指将电力电子技术应用到电气设备运行环节中，节约资源、减少浪费、提高资源利用率等方式，最大程度上满足社会发展对于资源的实际需求。从企业发展角度分析，电力电子节能技术的应用，能够使得企业的实际运行状况好转，大幅度地降低用电费用的支出。从民众角度进行分析，实现电力系统自动化节能技术的应用，其本质上是一个惠民工程，在为民众提供电力服务的基础上，降低家庭的电费支出，并且能够为民众提供比较好的用电环境。以空调系统节能应用为例进行分析，三星空调中的电力电子节能技术应用，展现出良好的电力节能性能，在普通空调的启动技术基础上，采用Turbo特保强力制冷（制热）技术，实现空调快速稳定的启动。在应用了Turbo功能的三星空调再启动阶段其设定温度达到时间同比缩短了40%，并且能够全面地启动“回流空调”战略。在空气回流控制系统中，采用数码控制独立送风系统，系统能够根据风力的强弱进行调节。三维出风的系统，改变壁挂式空调设计模型，使得空调的送风距离增加并且提升了空调的实际效率。同时，该技术的研发，还能够应用到汽车、航天、运输等领域中。
综上所述，作为一名现代化电力工程从事者，这就要求我们不断探索，不断实践，在探索与实践过程中实现技术的更新与改进，以此时刻保证控制技术的先进性与实时性，真正实现我国电力系统电力电子技术的多元化与标准化发展方向。
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论文作者:陈桂宾
论文发表刊物:《基层建设》2017年第34期
论文发表时间:2018/3/14
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