电力电子技术应用系统的发展

随着社会发展，电力电子技术在电气自动化、电控装置和新能源发电中的应用日益广泛。这不仅使电力电子技术成为发展我国经济的重要基础性技术，为我国国民带来巨大的经济效益，也带动了我国电力系统的长足发展，改变电力系统的构成比例。有效发展新能源发电的应用，为节能环保带来益处，对改善化的能源危机和环境污染起到重要作用。故而，探究电力电子技术应用系统的发展热点显得尤为重要。

1、电气节能

我国资源相对贫乏，在改革开放初期的经济迅猛发展中，能源浪费成为工业发展、建筑业发展的面临的重大问题。因此，大力发展电力节能事业，缓解二次利用能源供需的巨大矛盾成为电力电子技术系统应用的主要方向。我国于2006 年将电气节能工程提上日程，其主要内容包括电机节能、建筑节能和工业节能。其中，电机节能得到了国家政策的重点扶持，取得效果也是zui为明显的。在国家政策的有效扶持下，电机节能主要从改善风机、泵类电机系统调节方面入手，以的变频调速方式调节风机、水泵和压缩机等电机的运行，将电机的运行效率有效的提高了15%。当然，变频调速的节能方式在基础工业行业上也得到了广泛应用，给我国的炼金、有色金属的炼制、石油、石化和轻工业方面带来了巨大的经济效益，节省了大量的能源。

变频调速技术在电力电子系统的各个方面都得到了充分的应用，其变频调速技术已经非常的成熟。变频调速技术的可持续发展的特点使其拥有了巨大的市场。但变频器的技术含量较高，且制作人才、操作人才存在一定的欠缺，致使其价格昂贵，可靠性较低。因此，变频调速技术在今后的发展应当主要集中在型和集成型两个方面。首先，就型来说，变频调速技术应用在各个领域，但是其自身种类却比较少，与一些行业的应用存在难以磨合的地方。因此，技术人员应当每个行业的应用特点，改善变频调速器的设计和制作，使变频调速器在功能细化和操作便利性上有较大的提高，以降低成本，增加其可靠性。其次，针对集成型而言。将电机与变频器机器控制系统一体化，可以简化其操作，增强其型。

2、新能源发电

进入21 世纪，污染严重、且资源有限的化石能源越来越为人们所摒弃。根据经济社会可持续发展的要求，建立清洁、可再生能源为主的能源结构已成为时代的要求，为此，电力电子技术系统在新能源发电的应用受到*的关注。例如，美国于2008 年启动的"21 世纪新能源振兴计划"、2009 年日本的"屋顶阳光计划"和中国的"金太阳工程"都是国家政府在新能源发电上做出的积极尝试。

太阳能光伏发电技术、潮汐能发电技术和燃料电池发电技术都是新能源发电的重要手段，而电力电子技术系统在这些新能源发电技术中占有重要地位。例如，在风力发电中应用了电力电子变流技术；在太阳能发电中，为满足用电负载对电源品质的要求，需要应用电力电子变流技术对其进行直流- 直流（DC-DC）或直流- 交流（DC-AC）的变换，以此获得稳定的高品质直流电或者交流电。由此看见，电力电子技术在太阳能发电和风力发电上都有着重要的作用。另外，太阳能发电技术由于其无公害、无枯竭和不受地域限制的特点已经应用到了生活中的方方面面。例如，太阳能路灯、太阳能草坪灯和电子产品，这更加证明了电力电子技术系统对于能源利用的重要性。

但现在应用中的并网发电技术过于复杂，电网侧对于输入电能的波动范围也有着严格的要求。因此，电力电子技术在新能源发电的应用上存在着巨大的发展空间。另外，我国在并网变换器的制作技术上存在着严重的欠缺，运行经验十分不足，电力电子技术不能充分满足新能源发电的功能和性能要求。因此，电力电子技术应用系统的发展方向应当包括以下几个方面。

2.1 增大容量

随着人口数的增加和工业生产的迅速发展，我国对电力的容量提出了新的要求。电力电子技术应当促进新能源发电向大容量发展，实现光伏并网发电系统的兆瓦级容量。

2.2 向系统的直接变换发展

直驱式发电在国外已经发展了很长时间，但我国仍未掌握成熟的直驱式风力发电机组技术。直驱式风力发电机组具有可靠性高、运行维护成本低廉、效率高、可进行无功补偿的多种优点，能够为我国提供的电力。因此，掌握直驱式发电机组技术已是迫在眉睫。

2.3 向能发展

由于风力发电、太阳能发电受到自然环境的巨大影响，因此其稳定性较低。另外，风力发电和太阳能发电具有不受地域限制的优点，因此其在孤岛保护、贫困地区支援方面具有重要作用。因此，提高新能源发电的效率和可靠性是当前电力电子技术系统发展中十分必要的环节。

3、电力牵引

电力牵引主要应用在地铁、高铁、轻轨和电动汽车等交通工具上。随着我国城市化进程的加快，电力电子技术在电力牵引方面也应当做出相应的发展。

交流传动是电力牵引的重要组成部分，在电力机车、内燃机车和高速列车中应用广泛。机车工作时，接触网将单项交流电通过受电弓送入钱银变压器的高压绕组。此后，单项交流电就会经过轨道电路回到牵引变电所。变压器会降低接触网的电压。这时，电箱交流电就会被变频交流装置转换成三相交流电，三相电机就可以同步使用交流电了。另外，变压器和整流装置可以调节直流电压，以适应不同的用电器。

但现阶段，我国仍然不能独立生产用于电力牵引的电力电子变换器，只能依赖于进口。因此，发展电力牵引中的电力电子技术也是我国电力电子技术发展的重要任务，其发展方向为提高功率和效率；充分应用高性能的闭环式控制，实现控制的性；改善管理技术，保证电力牵引系统的可靠运行。

4、智能电网

智能电网就是电网的智能化，它是以集成、高速双向的通信网络为基础，应用传感和测量技术、控制方法等技术，给电网提供一种可靠、安全并且经济的电力环境。另外，智能电网也指代了电网中应用柔性交流输电技术和新型超高压输电技术。这两项技术的有效运用，使技术人员能够更加灵活的控制电网的运行，并且为国家节约了大量的资源和钱财。其发展方向主要为提高功率半导体的效率、实现更大电力容量进行直接的相互转换、保证电力的稳定性和质量。

电力电子技术在电力系统中的应用非常的广泛，为社会和国家带来了巨大的利益，使现代生活更加的便捷、低廉。但我国的电力电子技术的现状却不容乐观。很多电力电子技术上的关键技术没有掌握，造成了电力电子技术应用成本过高，业务水平低下，设备维护和维修的时限长，价格高。因此，每个电力电子技术人员都应当激起自己充足的责任感和危机感，努力创新研究，对我国的电力电子技术发展做出贡献。