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電力電子技術的發展范文1
【關鍵詞】發展 電子 電力 技術
隨著高新技術的發展，電力電子技術的發展也為電力行業帶來了新鮮血液，為電力行業朝著更高方向發展提供了基礎。但它不僅僅只是應用于電力行業，由于時代科技的發展，各學科間的邊緣越來越模糊，由此也決定了電力電子技術并不是一個完全獨立的學科技術，與它關聯的有材料科學、微電子技術及控制理論等，也就是說電力電子技術已經慢慢地滲透進各個工業部門。
1 電力電子技術的發展歷程
如果說晶體管的誕生標志著固態電子時代的來臨，那么晶閘管的問世就把電子技術帶上了飛速發展的軌道。隨著高技術的發展，電力電子技術發展速度也越來越快，更多的領域開始應用這一技術，其作用可以從我國經濟的發展看出?？v觀電力電子技術的發展史，我們可以看出其經歷了三個階段：晶閘管時代、逆變時代、變頻時代。接下來，筆者將從這三個階段分別進行描述。
1.1 晶閘管時代
晶閘管時代也稱晶閘管整流時代，晶閘管整流管在20世紀60和70年代得到了長足的發展，當時都是通過50HZ的交流發電機來提供較大功率的工業用電，其中直流形式的電能消費占了百分之二十。在當時，我國很多電廠都需要把交流電轉化為直流電，這就催生了大功率硅整流器和晶閘管，它能高效的完成直流電的轉變。這也造就了晶閘管整流時代。
1.2 逆變時代
到七十年代以后，自關斷器件登上了歷史舞臺，隨之也帶來了電力電子技術逆變時代。所謂“逆變”即是將直流電轉換成交流電。世界范圍內的能源危機，普遍提高了人們的節能意識，大眾普遍使用交流電機，因為更加節能。所以電力器件包括GTO、GTR，還有就是大功率的逆變晶閘管。
1.3 變頻器時代
上述的逆變時代，雖然完成了逆變和整流的功能，但是其工作頻率相對來說比較低，滿足不了人們逐漸擴大的需求。所以，到80年代后期出現了集成電路。這種大規模的集成電路主要特點是將高壓大電流技術和精細加工技術融為一體，標志著現代電力電子變頻器時代的到來，標志著傳統電力電子技術的升級。這時期的電力電子器件走復合化的道路，各器件的結構也越來越緊密，因為結合了各類器件的優點，顯得功能也越來越強大?？v觀世界現狀，電力電子技術的發展方向將是高頻化。
2 電力電子技術在現實社會中的運用
我國正在由 “工業經濟”模式向“信息經濟”模式轉變過程中，在轉變中電子技術的發展將起到了基石的作用。因為高新技術的發展需要電子技術。它將傳統產業和信息產業結合起來，促進了信息業的飛速前進。如今，很多高性能的電力變流裝置已經被人們接納，并且廣泛的投入使用。這不僅促進電子行業的發展，而且還有利于促進其他相關行業發展，比如前面所講的自動控制技術，就能夠為其發展提供便利。未來的電力電子技術的應用領域還會拓寬，并將在經濟發展中占據不可忽視的地位。下面，筆者將從五個方面分析電力電子技術在現實社會中的應用。
2.1 傳統改造業
在傳統產業的環境中，有很多不利于人體健康的因素，人們往往要在惡劣的環境中進行高強度的工作。電力電子技術的出現大大的改善了這一狀況，它能把電能轉化成勞動力，把智能工作室帶進工廠，減輕工人們的工作負擔。像化石燃料電站類的行業，工人們通常都是在危險的環境中作業，電力電子行業的出現，給此類行業的工作帶來了極大的便利。
2.2 家用電器
電力電子技術也逐漸的普及到各家各戶中，如變頻空調、熒光燈等等。這些家用電器為家庭生活帶來極大的便利的同時也相對的節約了家庭開支。比如，變頻空調能夠節約百分之三十的電量。除了這些之外，居民家中的電器，比如冰箱等都需要電力電子技術。電力電子技術為人人們帶來更多的空余時間去享受生活。
2.3 交通運輸
交通運輸系統很龐大，我們享受到的便利交通正是電力電子技術的支持，比如交通中采用直流機，采用變頻裝置的交流機車，就能夠為交通運輸帶來與傳統交通所不同的優勢。除了機車外，還有飛機輪船等也需要通過電力電子技術的支持。就算是如今各大高樓林立中的電梯也都采用交流變頻調速。在交通運輸界，電力電子技術已經毫不意外的成了一顆眾家熱捧的“新星”。
2.4 一般工業
現代化的工廠中隨處可見自動化的機器設備，這就需要強大的電力系統，所以各工廠幾乎都采用交直流電動機供電，尤其是交流電機，已經逐漸占據各工廠的主導地位了。不管是多大的電都可以使用電力電子調速技術，一些低技術的設備比如大型鼓風機，也可通過采用變頻裝置來提高性能和效率。
2.5 電力系統
電力系統的發展能夠推動國家的發展，電力系統也需要電力電子技術，所以，當前的電力系統廣泛采用該技術。配電系統的不穩定為我們帶來很大的煩惱，電力電子裝置可以在發生意外的情況下有效的控制電能質量，達到改善電力系統供電質量的目的。
3 結語
總而言之，電力電子技術是一個有著極大發展潛力的朝陽產業，自上世紀以來經歷了五十多年的發展歷程，在其理論研究及現實應用領域已經取得了一定的效果，也具有了一定的生產規模。以“變頻技術”的為核心電力電子技術的廣泛運用為人們帶來了極大的便利，極大限度的拉動了國民經濟的增長?？上攵氖?，在不久的將來，電力電子技術將如太陽一樣普照世界。
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作者簡介
劉娜（1976-），女，河南省鎮平縣人，本科學歷，工程師，研究方向為技術監督專業。
電力電子技術的發展范文2
【關鍵詞】電力電子技術 功率器件 逆變 能源
在當前社會中，電力電子技術已經深入到我們的所有生活中，如電力、汽車、通訊、機械制造、紡織工業、家電、鐵路、航空等領域。而在新世紀的發展中，伴隨著新技術、新科學的發展，尤其是現階段電子電力工藝的快速發展，這給我國的電力以及其他行業帶來的巨大的影響，而隨著科技的融合，我們電力電子應用領域也越來越多，這將促使我國快速進入智能電子電力時代。
1 電力電子技術的應用
1.1 電力技能部分的應用
在現階段我國社會的發展中，電力與工業能源的結合越來越多，而由于我國社會的發展，電力的開發正在向著一個高效、節能、環保的情況發展，而正是因為這些優點，電力在現代工業中得到廣泛的應用。根據有關部門的統計，在近幾年，我國的工業用電使用量以每年15.9%的比率增長。但是在一些發展中國家中，由于科學技術的不到位，供電結構不合理，造成了大量的電力浪費。其不僅效率低，而且還污染嚴重。尤其是現階段全球不可再生能源的浪費嚴重，這就使我們要迫切的提高電源利用效率、降低能源消耗。
1.2 改造傳統工業
電力電子技術是使用弱電子原件作為控制，來連接電力設備和計算機的，這就是電力電子技術將傳統的電力產業和新興的科技產業結合到一起。在電力電子技術的管理應用中，可以將許多的勞動密集型工作和環境惡劣的工作交由計算機進行處理，這就極大的降低了工人的工作難度。而且通過車間化和流水線化，來將實際的電力生產維護轉移到工作室中，這就大大的提高了勞動效率，還能節約企業的人力資源，這就既解決了企業的安全生產問題也解決了企業的工作環境問題。
1.3 家用電器中的應用
電力電子技術不僅在傳統的工業中有著極大的運用，也在那些與我們生活息息相關的部分帶來了巨大的改變，電力電子技術可以對家具小家電進行改變，將自動化和智能化引入到生活中，從而減少我們的家務勞動量，如對洗衣機的洗滌、漂洗、甩干、烘干等功能進行智能的設定，就可使我們在使用過程中一鍵式操作。而洗碗機更是能夠快速衛生的對餐具進行清洗。而高級的電子變頻技術更是廣泛的被應用到空調和熱水器中。這不僅降低了生活能耗，還便利了我們的生活。
1.4 再生能源發電的應用
在現階段全世界的能源格局中，主要仍然以不可再生能源為主體，而對于太陽能、風能、潮汐能、生物能等新型能源的發展還處在一個發展的階段。而新型的能源不僅具有綠色環保的特點，還有永不枯竭等優勢。更能降低二氧化碳的排放量，從而減少溫室氣體的排放。而在一些新型能源的建設中，具有建設周期短、見效時間長、投資便利、社會效益高的特點。而隨著變頻調速技術在現代電力電子技術中的快速發展，其在風里發電中有著非常廣泛的應用?，F階段我國的風力發電技術不僅將先進的空氣動力學和電子技術還有機械技術融合在一起。而在風力發電中，電力電子技術更是有著不可缺少的貢獻，對于其中的各項技術都有著重要的作用。
我國作為水利資源大國，在水利的的應用上也在不斷的發展，現階段我國的水利電能有著6.67億千瓦的存儲量。而其中有著一半以上有待開發，但是現階段我國的實際發電量僅僅為19200億千瓦時，在一定程度上還有很大的發展空間。由于水利發電存在枯水期和豐水期，這就使發電量在汛期和其他時間有著很大的不同。所以這就需要通過電力電子技術將發電機發電時的傳統發電方法改變為超低變頻發電技術。這不僅能夠加大了枯水期水位下降的發電量，還能穩定發電周期。而光伏技術更是有著巨大的發展潛能。由于太陽能是目前全球最理想的綠色能源，這就使我們無論是使用獨立的電力網絡或者是進行并網傳輸，都有著一個穩定的電力輸送，而通過電力電子技術通過將追蹤軟件和其他的提升發電效率的功能通過數字進行控制，從而使其能更好的為我們社會服務。
2 電力電子器件的發展方向
電力電子發展有著幾十年的歷史，從最開始的半導體技術到現代的集成電路板技術。晶閘技術在電力電子技術中有著重要的角色，從十九世紀七十年代開始，晶閘技術就將產品從低電壓小電流一直做到高電壓大電流?？梢援斨疅o愧的稱之為第一代電力電子原件。
隨著科學技術的發展，半導體的工藝水平逐漸提高，先后開發出GTR、GTO等新興二代電力電子器件。而最近幾年出現第三代電力電子器件更是向著一個高速度、高容量、低能耗的目標發展。隨著現階段大規模集成電路的出現，電子技術正在此為根基形成了就理論、實踐、開發等全面的高科技學科，成為了國際社會上的新型技術。
目前在世界上有許多的大型科技公司研發出了IPM智能化功能模塊，而如東芝、三菱等企業已經有了一個完善的產品。在日本新電元公司的IPM智能化功能模塊，不僅將功率芯片在內部進行集成，還能降電路檢測、驅動電路等技術來講主要電路的功能簡單化。更是通過IGBT來使開關速度進行提高、驅動電流減小。并且通過內部集成的傳感器，全面的對系統軟硬件進行保護。
由于我國的電力電子技術起步落后與西方發達國家，這就使我國在半導體器件的研發和生產上就落后。在新時代國際電力電子迅速發展崛起的新時代，中國如果在電力電子技術上不能與世界同步進行發展，就會給我過的經濟發展帶來嚴重的影響，甚至影響到我國的高精尖科技技術，所以我們更要努力的發展我國的電力電子技術，以為我國的經濟做出貢獻。
參考文獻
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電力電子技術的發展范文3
【關鍵詞】電力電子技術；電子系統；應用及發展
電力電子技術是計算技術在電力系統中的具體實現，隨著電力系統計算機化和信息化的水平不斷提高，電力電子技術在電力系統中的作用也越發明顯。簡單的說，電力電子技術就是通過計算機技術將強電和弱電進行有效的組合，它是計算機應用技術、電子技術、電路技術還有電力控制技術為一體的服務性的技術。筆者就電力電子技術在我國電力系統中的應用和發展進行了重點闡述，說明電力電子技術在電力系統中的重要性。
一、電力電子技術的發展
1.電力電子技術的產生
電力電子技術的產生要追溯到上世紀50年代時期，電力電子技術的產生是以晶閘管的問世為里程碑的。作為現代電力系統中的重要傳動技術，電力電子技術在晶閘管的基礎上可發出了可控硅整流裝置，可控硅整流裝置的問世，代表了電力系統傳動技術的一次巨大的跨越。從此以后，電能的變換和控制正式步入了電力電子器件構成的變流器時代。所以說，電力電子技術的產生是以可控硅整流裝置為標志的。
2.電力電子器件的發展
電力電子技術產生自以后在電力系統中有了十足的發展。第一代的電力電子器件主要以電力二極管和晶閘管為代表。第一代電力電子器件的特點是體積小、耗能低。在電力電子技術產生以后其迅速的取代了原有電力系統中的老式汞弧整流器，為電力電子技術的推廣和發展奠定了良好的基礎。同時，電力二極管對于電路系統中電路性能的改善作用十分明顯，它在降低電路損耗和提高電源使用率方面也各有建樹。
電力電子技術發展到現在，整流二極管的種類各式各樣，功能也各不相同。隨著電力系統的不斷發展，第二代電力電子器件在上世紀79年代產生，第二代電子電力器件的特點是具有自動關斷能力（例如可關斷晶閘管和靜電感應晶體管等）。第二代全自動可控型的電力電子器件較第一代晶閘管相比，開關速度有了明顯的提升，可以用于開關頻率較高的電路中。
第三代電力電子器件的產生是在上世紀末90年代，隨著電力系統的不斷建設和發展，電力電子裝置的結構和體積得到了進一步的改良，第三代電力器件的體積更小，結構也更為緊湊。并且出現了將幾種電力器件相結合的電子模塊形式，為電力器件的發展和使用創造了很大的方便。后來，又在集成模塊的基礎上，把應用于控制電力技術中的多中國電力器件相組合，構成了集成電路。功率集成電路的出現，標示著電力電子技術邁向了高頻化和標準模塊化以及集成化和智能化的新時代。
電力電子技術的產生至現在，以電力電子器件的變革為歷程，經歷了以上三個階段。目前，電力電子技術正向著以高頻技術處理問題為主的現代電力電子技術方向發展。在實現高頻技術的基礎上，更增加了節能、環保、自動化、自能化等特點。
二、電力電子技術在電力系統中的應用
1.電力電子技術在發電環節中的應用
電力電子技術在發電環節中的應用，主要體現在發電機組的勵磁控制和變頻調速上。在我國范圍內乃至全球范圍內的各個大型電廠發電機組中，運用的最為普遍的就是靜止勵磁系統，電力電子技術的發展，使電子技術取代了勵磁控制中的勵磁機環節，使靜止勵磁實現了簡單的控制構造和高性能低成本的運作。同時由于電子技術代替了勵磁機的環節，使靜止勵磁能夠對自身進行迅速有效的調節，提高電力系統的運作效率。
其次，電子技術也普遍應用在電廠發電機組的變速恒頻勵磁上。由于在水力發電中，水源頭的壓力和單位時間內水力的流動量對水力發電的效率產生著影響，水力發電機組的運轉速度也在隨著水力的壓力和流動量不斷變化。同樣的道理也發生在風力發電和活力發電當中。因此，對發電機組轉動的勵磁電流頻率進行調整，使發電機組的電流頻率同轉速通過電子技術達到一致，保證發電機組實現最大功效的運作，變速恒頻勵磁技術就是其中的代表。
同時，電子技術也應用于電廠的風機水泵的變頻調速上和太陽能發電控制機組的控制系統中。在電廠的電力生產過程中，由于發動機組等設備對于發電量的損耗相對較大，考慮電力生產中節約能源的要求。在高壓電和低壓電的轉換過程中，使用風機水泵變頻機替代原有的變頻器，改變電能轉換過程中耗能大效率低的問題。這一技術還在不斷完善和摸索中，還需要電力研究工作者不斷的努力和創新。
而在太陽能發電的控制系統中，電子技術的作用尤為突出，太陽能作為21世紀被廣泛重視的新型能源，發展太陽能發電產業是整個國家乃至全世界的戰略目標。然而由于太陽能發電本身的功率過大，在使用太陽能發電機組發電的時候，需要將生產出來的電能進行轉換，這個時候就需要大功率的電流轉換器。而電子技術能夠很好的解決這一問題。
2.電力電子技術在輸電線路中的應用
電力電子技術在輸電線路中的應用主要體現在柔流電技術、高壓直流電技術以及靜止無功補償器等上。
（1）柔流輸電技術
柔流輸電技術（FACTS）產生于上世紀的80年代，主要以柔性的交流輸電設備為表現方式廣泛應用于輸電線路中。在電力的輸送過程中，由于傳統電力功率的控制方法過于粗糙，無法實現在輸電過程中對于電能的調整，使輸電過程中產生大量的電力損耗和高昂的輸送成本。而柔流輸電技術的主要內容是在輸電線路的重要部位使用電力電子控制裝置，對輸電系統中的各項參數進行適時的控制，以實現輸送過程中電能功率的合理分配，降低書店過程中的輸送成本和電能消耗，大幅度的提高電力系統的穩定性和可靠性。
（2）高壓直流輸電技術
高壓直流輸電技術在輸電系統中的主要實現是以晶閘管為代表的。晶閘管是電力電子技術發展的一個重要發明，自從晶閘管產生并被嘗試應用于直流電的輸電系統上，晶閘管換流閥就一直應用于輸電系統中的直流電輸送中。在這之后又出現了具有可操作的電力輸送控制器，例如GTO、IGBT等等，可操作的電力系統輸送設備為電流的轉換過程減少了交直轉換變壓器的使用，為電廠的電能生產減少了生產成本，加強了電流交換設備在電力系統中的競爭力。
（3）靜止無功補償器
靜止無功補償器（SVC）在上世紀70年代被廣泛使用電力系統之中，靜止無功補償器在電力系統中被廣泛應用于負荷補償和輸電線路補償當中，在大功率的輸電網絡中，靜止無功補償器主要起到的是控制電壓的作用，也用于提高系統的穩定性和阻尼等。靜止無功補償器的設計不包含旋轉部件，它不使用大容量的電容器，所需要的無功功率通過電感器來獲得，靜止無功補償器通過對電抗器進行迅速的調控，能夠實現發出無功功率到吸收無功功率的平滑轉變，特別適用于中高壓輸電線路中的無功補償工作。
3.電力電子技術在配電過程中的應用
要使配電系統能夠配送出高質量的電力資源，需要在配電過程中滿足配電頻率、電壓以及在諧波上滿足相應的條件，同時，在配電過程中需要阻止電能的各種不穩定的波動和影響。這個過程中，電力電子技術作為配電環節的質量控制部分，以用戶電力技術和FACTS技術為實現形式。FACTS技術在前文已經提及，它是通過在配電線路中增設電力電子裝置，加強對與電壓，電流和功率的可控性，調控電力傳輸能力的技術。
用戶電力技術解決的是配電系統中既時發生的需要馬上解決的重要問題，主要復負責配電系統在配電過程中的安全性和穩定性，用于保證配電輸電過程中，電力能源的質量。而FACTS技術則更為傾向于配電系統中對于電能的輸送能力和有效控制力。FACTS技術和用戶電力技術都是針對配電系統開發出的新型電力電子技術，兩者的構造和工作原理大致上相同，隨著電子技術的不斷發展，在近些年，FACTS技術和用戶電力技術在一定程度上已經逐步同步并合用，其中比較具有代表性的就是定制電力（DFACTS）技術。
4.電力電子技術在電力系統節能方面的應用
電子技術在電力系統節能方面的應用主要體現在兩個方面，分別是：變負荷電動機調速運行方面和提高電能使用率方面。電廠生產電能和配送電過程中，常常產生大量的電能浪費。上文已述，電廠在生產電能的過程中，由于發電能源的變化，發電機組不能夠很好的實現配合，會產生無功功率的浪費現象。通過對變負荷電動機的運轉速度進行調整和控制，能夠實現電能的良好生產和配用。這項技術在國外已經比較成熟，但是我國仍然處在研究和探索的階段。但是，變負荷電動機在實際的應用中也存在不可忽視的缺陷，變負荷電動機在控制和調控運轉速度方面適用的發電機組較為廣泛，在實際運行中的工作效率也十分準確。但是變負荷電動機的生產和配置成本較高，而且在工作過程中對電網的影響較大，只適用于中大型電廠。同時，我國電力系統現用的電力設備，在配送電的過程中，對于電能的損耗和生產的成本較高，對于電能的質量影響較大。而電子技術能夠通過在配送電系統中增設可控設備，對配送電過程中的電能進行調控，保證電能的質量和穩定。
三、總結
電力電子技術在電力系統中的應用和發展對于電力系統的建設和發展起到了里程碑的作用。隨著計算機技術和電力技術的不斷發展，電力電子技術也在不斷的吸收新的技術不斷的發展。然而，作為一種處在發展過程中的電力控制技術。電力電子技術在電力系統中的應用和穩定性還遠遠不能夠達到電力電子技術的設計要求。如何實現電力電子技術在電力系統中應當起到的控制作用，我們要從電子設備的革新和電力電子技術的不斷發展上謀求出路，不斷的探索和發展電力電子技術對于提高電力的生產質量，減少生產成本和配送損耗，實現電力系統的經濟效益，有著重要的意義。
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電力電子技術的發展范文4
關鍵詞:電力電子技術;經濟影響;可再生能源發電
中圖分類號:TP391文獻標識碼:A
文章編號:1674-1145(2009)27-0010-02
一、電力電子的含義和任務
從學科的角度講，電力電子的主要任務是研究電力電子(功率半導體)器件、變流器拓撲及其控制和電力電子應用系統，實現對電、磁能量的變換、控制、傳輸和存貯，以達到合理、高效地使用各種形式的電能，為人類提供高質量電、磁能量。電力電子的研究范圍與研究內容主要包括:(1)電力電子元、器件及功率集成電路。(2)電力電子變流技術，其研究內容主要包括新型的或適用于電源、節能及電力電子新能源利用、軍用和太空等特種應用中的電力電子變流技術;電力電子變流器智能化技術;電力電子系統中的控制和計算機仿真、建模等。(3)電力電子應用技術，其研究內容主要包括超大功率變流器在節能、可再生能源發電、鋼鐵、冶金、電力、電力牽引、艦船推進中的應用;電力電子系統信息與網絡化;電力電子系統故障分析和可靠性;復雜電力電子系統穩定性和適應性等。(4)電力電子系統集成，其研究內容主要包括電力電子模塊標準化;單芯片和多芯片系統設計;電力電子集成系統的穩定性、可靠性等。
從工程應用的角度看，無論是電力、機械、礦冶、交通、石油化工、輕紡等傳統產業，還是通信、激光、機器人、環保、原子能、航天等高科技產業，都迫切需要提供高質量的電能，特別是要求節能。而電力電子則是實現將各種能源高效率地變換成高質量電能、節能、環保和提高人民生活質量的重要手段，它已經成為弱電控制與強電運行之間，信息技術與先進制造技術之間，傳統產業實現自動化、智能化、節能化、機電一體化的橋梁。電力電子的突出特點是高效、節能、省材，所以電力電子已成為我國國民經濟的重要基礎技術，是現代科學、工業和國防的重要支撐技術。因此，無論上述諸多高技術應用領域，還是各種傳統產業，乃至照明、家電等量大面廣的，與人民日常生活密切相關的應用領域，電力電子產品已無所不在。由于目前我國還沒有形成獨立自主的、完整的、強大的電力電子的產業體系，因此它已成為制約我國建立獨立自主的現代科學、工業和國防體系的瓶頸之一。
二、電力電子技術對社會經濟的廣泛影響及其重要性
下面結合可再生能源發電、分布式發電、電力質量控制、電力牽引和電機驅動、國防和前沿科學技術等實例，進一步具體說明電力電子技術在這些經濟領域中的廣泛應用及其重要性。
(一)可再生能源發電
可再生能源(R E)主要包括風能、太陽能、生物能和地熱能等。各種能源由于其轉化為電能的方式不同，將其送入電網時必須應用電力電子技術按用戶的要求對其進行調整和控制。天然氣雖然不是可再生能源，但它通過提煉轉化為氫氣后，再通過燃料電池轉化為電能，對環境零污染，也可達到綠色能源的要求。諸多系統中直流-直流變流環節、儲能控制環節、直流-交流逆變環節和并網控制環節均不可缺少電力電子技術。
值得指出的是，大部分可再生能源直接產生的能量通常是不穩定的。以風能為例，并網型風力發電都要用到大容量的風力發電機，為了盡可能多地利用風能資源，通常多臺大容量的風力發電機并聯，由于風場風力的不穩定性，它們在并網時如果不加控制和調節，就會對電網造成嚴重的沖擊，同時為了保證將盡可能多的有功能量送入電網，風力發電系統還必須有儲能環節，并需解決存儲能量再次轉化的問題，上述這些過程都需要利用電力電子技術對其進行控制。
綜上所述，開發和利用可再生能源與電力電子技術特別是大功率變流技術密切相關，無論是其中的能量變換、儲存、發電機控制和并網控制均離不開電力電子這一關鍵技術。
(二)分布式發電
分布式發電技術(Distributed Generation)已得到了發達國家的普遍關注。目前，國外已有多種分布式發電技術獲得了工業應用，它使得發電設備更加靠近用戶，不但減小了人們對遠距離輸電的依賴，而且提高了人們使用可再生能源發電的興趣，提高了用戶用電的獨立性、可靠性、安全性和災變應變能力。風能發電、太陽能發電、燃料電池發電和小型高速渦輪發電機(Micro Turbine Generator)發電等分布式發電系統都有賴于電力電子技術，以實現安全、可靠、高效的運行。
根據Darnell公司的報告，從2003年到2008年，全球用于分布式與混合式發電設備(DCG)的電力電子產品(包括逆變器、頻率變流器、靜態傳輸開關，直流-直流變流器、交流-直流電源和集成大功率電機驅動器等)將以年均12.2%的速度增長，即將從18550MVA增加到32981MVA。
由此可見，分布式與混合式發電設備(DCG)涉及的電力電子技術是未來分布式發電系統中關鍵技術之一。
(三)電能質量控制
電力電子技術在輸、配電中的應用是電力電子應用技術最具有潛在市場的領域。眾所周知，從用電角度來說，利用電力電子技術可以有效地進行節電改造，提高用電效率;從輸、配電角度來說，必須利用電力電子技術提高輸配電質量。近10多年來，隨著電力電子器件和變流技術的飛速發展，高壓大功率電力電子裝置的諸多優良特性決定了它在輸、配電應用中具有強大的生命力。目前，電力電子技術在電能的發生、輸送、分配和使用的全過程起著重要的作用。
以在配電中的應用為例，近年來，電力需求的不斷增加，非線性電子設備和敏感負載對電力質量提出更高要求，為了得到最大輸電量和保證在分布系統的公共連接點有高的電力質量，電壓調節、無功/諧波控制和補償以及電力潮流控制技術已成為必不可少的關鍵技術，典型的設備有電力調節器、靜止無功發生器(SVG)、有源濾波器、靜止調相機(STATCOM)和電力潮流控制器等。
上述現代電力系統應用的電力電子裝置幾乎都無一例外使用了全控型大功率電力電子器件、各種新型的高性能多電平大功率變流器拓撲和DSP全數字控制技術，這些關鍵技術均是國外大公司的核心技術。
(四)電力牽引和電機驅動
在發達國家，約40%能源是通過電能的形式消耗的，而總電能的50%～60%又用于電機驅動場合，其中大部分是用于風機和水泵驅動。Darnell公司作市場調查后認為，從2003年到2008年，北美市場的變頻器將會以每年11.5%的速度增長，從3.63億美元增加到6.28億美元。
通用場合下的電機調速均采用電力電子與電力傳動技術，目前該技術已經比較成熟。但一些高壓大功率應用(電力牽引，中、高壓高性能電機驅動等)場合，依然是這一領域的技術制高點。
(五)現代國防和前沿科學研究
電力電子在現代化國防中得到越來越廣泛的應用，它已成為該領域的核心技術之一。所有現代國防裝備的特種供電電源、電力驅動、推進、控制等均涉及電力電子核心技術。而在快中子堆、磁約束核聚變、環保等前沿科學研究以及激光、航空航天、航母等前沿技術中，超大功率、高性能的變流器及其控制系統也是必不可少的核心部件和基礎，而這些均屬電力電子范疇。
三、電力電子技術目前在我國的發展、應用現狀和存在的問題
雖然我國電力電子的開發研究已有50年歷史，過去我們已經取得了長足的進步，但是與超大規模集成電路的發展一樣，該領域科技發展速度太快，加之我國財力和原有基礎薄弱的限制，特別是面臨國外高科技的沖擊等原因，我國電力電子有被“邊緣化”的趨勢，即各行各業都迫切需要，但是各應用領域均沒將其作為研究重點，國內解決不了就依靠進口。應當承認，目前我們與國外先進水平的差距還是很大的。當前存在的主要問題是:目前我國生產的大多數電力電子產品和裝置還主要基于晶閘管;雖然也能制造一些高技術的電力電子產品和裝置，但是它們均是采用國外生產的電力電子器件和組件以組裝集成的方式制造的;特別是先進的全控型電力電子器件則全部依賴進口，而許多關系到國民經濟命脈和國家安全的若干關鍵領域中的核心技術和軟硬件，國外均對我國進行控制和封鎖。我們正面臨著國際競爭的嚴峻形勢，特別是關系到國民經濟命脈和國家安全的若干關鍵領域中的核心技術與國外先進水平的差距更大，迅速改變這一現狀是我們面臨挑戰和義不容辭的任務。
過去，我國國民經濟各部門雖然引進了不少國外先進技術，也強調了國產化的問題，盡管它們中的絕大多數幾年后都可以達到國產化率70%的要求，可是只要我們仔細分析一下，就不難發現，最終國外公司拒絕轉讓的技術和重要部件，均涉及高技術的電力電子及電力傳動產品中的核心技術。各應用領域所涉及的關鍵電力電子技術可概括為:大功率變流技術;電力電子及其系統控制技術;大功率逆變器并網技術;大功率全控電力電子器件和電力電子全數字控制技術等。與國外的主要差距和存在的問題是:全控電力電子器件國內不能制造;大功率變流器制造技術水平較低，裝置可靠性差;電力電子全數字控制技術水平還處于初級階段;應用系統控制技術和系統控制軟件水平較低;缺乏重大工程經驗積累等。高性能大功率變流裝置目前幾乎全部依靠進口。
參考文獻
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電力電子技術的發展范文5
【關鍵詞】電力系統自動化 發展 應用
【中圖分類號】TM76 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672-5158（2013）01―0295―01
在過去的20年里，隨著計算機技術的發展，通信技術，控制技術，現代電力系統已成為以計算機（Computer）、控制（Control）、通信（Communication）和電力設備和電力電子（Power System Equiqmentsand Power Electronics）為核心的自動控制系統，簡稱“CCCP”。電力信息系統自動化處理越來越大，考慮的因素較多，直接觀察和測量范圍更廣泛，可以控制對象越來越豐富。
一、電力系統自動化控制的發展趨勢：
1、現代電力系統自動控制技術具有以下的特性：
（1）在控制模式、區域、協調、智力和適應自動化技術的發展不斷優化。
（2）應對面臨的多機系統模型的設計和分析的問題。
（3）在基礎理論上實現更多的現代化控制理論。
（4）遠程通信的應用增加了電力電子器件和控制計算機的方法。
（5）研究人員在結構上需要的各種信息和儀器的聯合行動。
2、電力系統自動化的發展趨向于以下的幾個方向：
（1）系統監測向自動化控制系統的發展，如對AGC（自動發電控制）的總功率管理。
（2）從高電壓擴展到較低的電壓方向，例如EMS（能量管理系統）和DMS（配電管理系統）的電力管理。
（3）控制區域部分從各個組成部分向整個系統發展，如區域穩定控制系統和SCADA（監控和數據采集）的發展。
（4）從單一功能向多功能、一體化發展，例如變電站綜合自動化的發展。
（5）設備的性能向快速、靈活和數字化的方向發展，例如繼電保護技術的發展方向。
（6）自動化控制的目標逐漸智能化，尋求協調的發展和優化，例如勵磁控制的發展趨勢。
（7）通過提高系統運行的經濟性，在實現自動化管理和服務的基礎上保證效率和安全性，例如將MIS（管理信息系統）應用到電力系統自動化管理系統。
二、對于電力系統自動化產生重要影響的三項技術
1、動力系統的智能控制技術
在過去的電力系統控制中的應用發展研究大致可以分為以下幾個階段：單輸入單輸出，基于傳遞函數的控制，線性最優控制，非線性控制和多機系統的協調控制等階段。而面對智能控制階段的主要技術難點如下：
（1）電力系統的多目標優化動態特性和失效模式的轉換操作。
（2）電力系統是一個具有非線性、變參數（包括各種各樣的隨機性和不確定性因素并存，各種工作模式和故障模式）和動態變化等特點的系統。
（3）電力系統要求地方協調不同控制器，也需要不同的控制器的協調控制。
智能控制系統是控制理論發展的一個階段，主要用于解決復雜系統的控制問題，這些問題難以用傳統的方法解決；智能控制系統特別適合于具有模型不確定性的復雜控制系統，具有很強的非線性，需要高度的適應性。
智能控制系統在電力系統中的應用非常廣泛的應用前景，已適應人工網絡控制的快速汽門、人工控制網絡、ASVG電力制動快速綜合控制系統和基于多機系統（新型靜止無功發生器）的自主學習功能等。
2.FACTS和DFACTS
（1）FACTS概念的提出
這是在電力傳輸和分配的一種先進技術，為了提高電壓質量和系統穩定性的電力系統的發展迫切需要，改變傳統的傳輸容量而產生的新技術――柔流輸電系統（FACTS）。
所謂“柔流輸電系統”的技術也被稱為“柔流輸電系統”，是獨立或集成系統的重要組成部分，主要應用于傳輸系統功能的電力電子裝置，還可以對傳動系統的主要參數（如電壓、電抗和相位差等）進行調節控制，使傳輸更可靠和具有更高的效率和更大的可控性。這是一種將控制技術、計算機技術、電力電子技術等多方面技術應用于高壓輸電系統中，既提高系統性能的可控性、可靠性和電能質量，又能達到節能新技術的要求。
（2）柔流輸電系統（FACTS）的核心裝置ASVC的研究現狀
柔流輸電系統（FACTS）裝置的一個共同特點是：電力電子器件基于逆變器的快速切換。
ASVC由兩相逆變器和并聯電容器等組成。它不僅可以正確的穩態電壓，而且在穩定電壓的恢復期控制電壓的能力是很強的。與傳統設備和技術相比，ASVC控制的范圍大，反應速度快，降低機械損耗和旋轉噪聲，因為ASVC固態裝置，所以能穩定裝置響應的變化情況，因此其控制能力比同步調相機要好得多。
（3）DFACTS的研究趨勢
隨著高新技術產業和信息化的發展，電力用戶對供電質量和電氣設備的正常運行可靠性更加注重，甚至與生活產生越來越密的關系?？梢哉f在信息時代對電能質量提出了更高的要求。
DFAcTS技術應用于柔流技術的配電系統，它的根據是Hingorani于1988提出配電網電能質量的新概念。其主要內容是：對電能質量的各種問題的全面解決方案，使用新的電力電子控制器的配電網和大型商業用戶端。
3、GPS時鐘統一生成和基于EMS動態安全監測系統
（1）基于GPS統一的新一代EMS
電力系統的監測和監控和記錄的電磁瞬態記錄儀和對系統穩態運行的重點關注各種故障數據采集的主要手段（SCADA）系統。前記錄的數據冗余，記錄時間較短，不同記錄儀缺乏溝通，使整個系統的動態特性分析是困難的；后者的數據刷新間隔時間較長，只能用于對系統的穩態特性分析。他們也有一個共同的缺點，在不同的地點之間的一個共同的準確的時間標記的記錄數據的缺乏，僅部分有效，這是很難分析整個系統的動力學行為。
（2）基于動態安全監測系統的新一代GPS
GPS是基于動態安全監測系統的新一代動態安全監測系統，結合原有的SCADA系統。電力系統動態安全監測系統的新一代，主要以同步定時系統，動態相量測量系統，通信系統和中央信號處理器是由四部分組成的。利用GPS實現同步相量測量技術和光纖通信技術，提供了相位控制的條件。GPS技術和相量測量技術的PMU（相量測量單元）設備相結合，逐步取代了RTU設備實現電壓，電流相量測量（相位和振幅）。對電力系統調度的穩定/準穩態監測動態監測發展是監測發展技術的必然趨勢。電力系統動態安全監測和實時控制技術的結合以GPS技術的應用和相量測量技術相結合為標志。
隨著控制技術的發展，電力系統自動化、計算機技術和信息技術面臨著前所未有的改革。智能控制系統和多媒體技術將很快進入電力自動化系統領域，信息技術的發展將促進電力監控系統的發展和促進電力自動化控制系統發展到一個完美的水平。
參考文獻
電力電子技術的發展范文6
【關鍵詞】電力系統；調度自動化技術；應用；發展
對于電力系統來說，想要保證運行安全、供電可靠，做好安全控制工作，就需要積極應用電力系統的調度自動化技術作為保障手段。電力調度自動化技術能夠為電力系統的安全運行提供準確的數據信息，實時監測電力系統運行過程中的各種狀況，為調控人員實時掌握電網運行情況提供可靠參考，從而有效保障電網的安全、穩定、經濟運行。如果電力系統在正常運行過程中，調控人員不能及時發現其中存在的各項問題，不能及時處置各種隱患，將影響電網的安全運行及用戶的可靠供電。電力系統調度自動化技術是順應時展潮流而逐漸進行推廣的現代技術，積極利用了現代科技的良好原理，為電力系統的有效運行提高重要的技術支撐。
1電力系統調度自動化技術的內涵
電力系統在不斷發展中已經逐漸成為了包含控制技術、計算機技術、電力電子技術和通信技術眾多內容的綜合系統。因而電力系統在運行過程中，需要多項技術、多個子系統的協同合作。對電力系統進行調度工作能夠保證電力運行系統能夠有效運轉，同時還能夠為電力調控人員開展工作提供準確的數據支持。電力系統調度自動化技術應用現代科技水平較高，是較為先進的自動化設備，不僅能夠提升一次主設備的運行狀態，還能夠有效提高調控人員的工作效率。電力生產是電力企業的主要工作，保障電力運行的安全是電力企業的首要工作。想要保證電力運行的安全性，就需要針對電力生產、供電、運行中的每一個生產環節都做好實時監測工作，保證每個環節都是安全有效的。電力資源是及時消費的產品，做好生產和消費之間的平衡工作，能夠有效提高電力資源的利用率。而在實際的供電用電工作中，往往存在著很多擾動因素，影響到電力生產和消費之間的平衡狀態。而維持動態平衡工作，可以通過自動化的設備進行[1]。
2電力系統調度自動化技術的應用情況
2.1電力系統調度自動化技術的具體應用特點
電力系統積極應用電力系統調度自動化技術，使其為電力網運行提供指導作用，主要是因為該項技術自身的獨特優勢。電力系統調度自動化技術采用了多種優良的現代科技，具有多種優勢特點。電力系統調度自動化技術能夠實時采集電網運行過程中各種電子元件、系統數據，同時并對這些數據進行有效的分析、處理，為電力調控人員操作電力運行系統提供一些參考?？茖W的決策需要有精確的數據信息作為基礎，而電力系統調度自動化技術能夠起到這一良好效果。電力系統需要通過綜合協調各個生產系統的工作，才能夠有效實現安全、經濟地運行效果，電力系統調度自動化技術是進行協調工作的重要設備，為實現電力系統的科學合理性提供良好的技術條件[2]。
2.2電力系統調度自動化技術的實際應用情況
第一，國內應用情況。隨著我國現代科技水平的不斷提高，我國在應用電力系統調度自動化技術方面范圍越來越廣，程度也逐漸加深，真正發揮了電力系統調度自動化技術的優勢作用和實際價值。RISC工作站和POSIX操作系統接口是主要的應用方面，同時這兩方面也是國際上公認的標準技術。雖然我國在應用電力系統調度自動化技術方面已經取得了顯著成果，但是相較于國際的通用水平來說，仍然是存在著一定差距的。不斷加強電力系統調度自動化技術的應用水平，才能夠使其為保證電力運行系統提供有效保障發揮作用。OPEN-2000能量管理系統、CC-2000電力系統調度動化系統以及SD-6000能量管理系統等是我國在使用電力系統調度自動化技術時主要采用的調度管理系統[3]。第二，國外電力系統調度自動化技術的應用情況。國外對于電力系統調度自動化技術的應用較早，因而對于該項技術的研究也已經取得了較好的成果。國外對于電力系統調度自動化技術的應用系統相對較為完善，同時在不斷應用的過程中，還具有了較高的自動化水平，使得電力運行系統中的工作效率更高。UNIX操作系統是國際上公認的主要評判標準,對于電網運行的安全具有重要意義。該項操作系統中還包含有西門子CEA系統、SPECRT-MIJ系統、VLAMET系統以及SPIDER系統等。國外對于電力系統調度自動化技術的應用情況可以為我國提供重要的參考[4]。
3電力系統調度自動化技術的發展前景
社會經濟不斷增長，現代科學技術也在不斷發展和進步當中，為電力系統調度自動化技術的不斷完善和發展提供了重要的前提準備條件。電力系統調度自動化技術在今后的發展建設中，將會得到更高程度的重視，應用范圍也會更廣。從電力系統調度自動化技術的自身特點來看，分布式和模塊化是電力調度運行系統的基本思想，因而該項技術在今后的發展中，也將會更加朝著這方面的道路發展。電力系統調度自動化技術的應用，主要目的是掌握到全面的電網運行信息，為電力運行系統的安全提供數據參考，這是一項面向使用對象而進行發展的技術。電力系統調度自動化技術在不斷地發展完善中，也需要針對用戶對象，不斷提高技術的使用效果，加大應用范圍。綜合自動化是現代工業發展的重要模式，電力企業因其繁雜的工作，更需要有綜合自動化的運行系統開展各項工作。電力系統調度自動化技術想要適應電力系統的發展趨勢，就需要不斷提高綜合自動化的水平。經濟社會的發展、科學技術的不斷進步，對于電力需求逐漸上升，同時對于電力使用情況的要求也不斷提升。電力調度自動化能夠為人們生產生活提供諸多便利。電力調度自動化能夠有效提高電網運行的效率，對于電力系統的穩步發展具有重要意義。將電力系統調度自動化技術有效應用到電網運行中的各個環節當中，能夠為促進電力運行的良好發展提供積極影響。
4總結
電力資源對于人們的生產生活起著至關重要的影響作用，想要保證電力資源能夠更好地服務于人們的生產生活，電力企業需要不斷提高自身的供電能力。電力企業在進行生產、供電工作時，需要面對眾多的工作環節，如何使這些工作事項能夠合理有序進行，是電力企業一直在探索和思考的問題。隨著經濟發展、科技進步，電力系統調度自動化技術應運而生，成為了電力運行系統中的重要技術手段。電力系統調度自動化技術在國內外都應用廣泛，為電力運行提供了重要的保障作用。將電力系統調度自動化技術積極應用到電力系統中，能夠提高電網運行的安全性和穩定性。隨著社會經濟的不斷發展，電力系統調度自動化技術必將會有較為良好的發展前景。
作者:孫斌 單位:國網安徽省池州供電公司
參考文獻
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