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1電力電子技術的發展
(1)產生階段
二戰結束后,單純為了戰爭而制造的電力電子技術開始在社會工業領域應用,首先開始使用電力電子技術的行業是晶閘管,通過該技術晶閘管行業得到了全新的發展和使用。在此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,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。
(2)該技術的發展
從上世紀五十年開始,電力電子技術在未來的發展中逐漸突破了傳統,開始注重全新的技術研發和制造,在起初階段第一代電力電子器件晶閘管為主要代表,該時期的產品具有體積小,耗能低的優勢,完全顛覆了過去傳統的整流器;在電路系統中,電力電子技術逐漸開始應用,而其改變了原有的電路性能,有效的降低了能耗,提高了電源的使用效率。隨著技術的進步,第二代的新器件在七十年代末期被研發出來,該器件具有了全新的自控能力,在開啟速度上也有了很大的提高。在二十世紀九十年代,電力電子技術進入了現代化發展階段,技術器件的體積和結構方面,其結構更加合理,體積朝著更小的方向發展。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種電力器件相組合,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。當前世界電力電子技術的發展方向更趨于現代化,開始在保障質量和用途的前提下追求節能和環保的作用與功效。
2電力電子技術在電力系統中的應用
電力系統是一個整體,在這個系統中有多個環節,每個環節都需要電力電子技術作為保障
(1)在發電環節的應用
發電環節隨著技術的進步也逐漸提高了其工作質量,最為主要的體現就是發電機組的勵磁控制和變頻調速上。在世界各國,許多大型的發電廠機組中都使用該技術進行發電控制和調節。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。
(2)在輸電線路中的應用
輸電線路也都是利用電力電子技術進行設置和安裝的,最為主要的體現就是應用主要體現在柔性交流電技術、高壓直流電技術以及靜止無功補償器等。采用電力電子裝置和控制技術對電力系統中的主要參數,如電壓、電流、相位差、功率和阻抗等進行靈活控制,最大限度地提高現有輸電線路的穩定性極限,增強系統的穩定性和安全性。第一種技術在二十世紀八十年代被研發出來,電力電子技術的使用使該技術極大的降低了損耗,而且使傳輸過程中的穩定性得到了顯著提升;第二種技術的代表是晶閘管,是在電力電子技術的發展中研發創造的,該技術的使用降低了電廠輸送電力過程中的成本;第三種技術具有高速的調控能力,在高壓線路無功補償方面的作用尤為突出。
(3)在配電過程中的應用體現
配電的大小強弱以及配電的區域等都需要通過技術進行調控,作為現代電力系統中的重要環節,也需要電力電子技術發揮作用。通過該技術能夠做到加強對電壓、電流的控制,使配電過程更加穩定,而且電力電子技術在配電過程中還發揮著解決隨時問題的作用。
(4)電力電子技術在節能方面的應用
現代電力系統在配電和傳輸過程中也在進行節能方面技術的研究和探討,電力電子技術能夠在節能方面發揮重要作用。眾所周知,電機的變頻調速可以實現大量節約電能的效果。目前,超音頻的研究和應用,為電力電子技術在節能方面的應用提供了更加廣闊的空間。在目前國家的"綠色照明工程"中,電子節能燈就是利用了高頻鎮流器的內耗低來實現的。此外,還有用于清洗半導體芯片的超聲波發生器比常規清洗器更節約電能;在特殊材料的熔煉方面,高頻的加熱設備比常規純電阻加熱設備節點30%~50%。
3結語
電力系統可以說是現代社會發展的支撐力量,電力電子技術作為電力系統中的重要的保障性技術,在未來的發展中能夠更加有效的保障電力系統的穩定與安全。
作者:于闖 單位:中核遼寧核電有限公司