電力電子技術應用系統的發展

隨著社會發展，電力電子技術在電氣自動化、電控裝置和新能源發電中的應用日益廣泛。這不僅使電力電子技術成為發展我國經濟的重要基礎性技術，為我國國民帶來巨大的經濟效益，也帶動了我國電力系統的長足發展，改變電力系統的構成比例。有效發展新能源發電的應用，為節能環保帶來益處，對改善化的能源危機和環境污染起到重要作用。故而，探究電力電子技術應用系統的發展熱點顯得尤為重要。

1、電氣節能

我國資源相對貧乏，在改革開放初期的經濟迅猛發展中，能源浪費成為工業發展、建筑業發展的面臨的重大問題。因此，大力發展電力節能事業，緩解二次利用能源供需的巨大矛盾成為電力電子技術系統應用的主要方向。我國于2006 年將電氣節能工程提上日程，其主要內容包括電機節能、建筑節能和工業節能。其中，電機節能得到了國家政策的重點扶持，取得效果也是zui為明顯的。在國家政策的有效扶持下，電機節能主要從改善風機、泵類電機系統調節方面入手，以的變頻調速方式調節風機、水泵和壓縮機等電機的運行，將電機的運行效率有效的提高了15%。當然，變頻調速的節能方式在基礎工業行業上也得到了廣泛應用，給我國的煉金、有色金屬的煉制、石油、石化和輕工業方面帶來了巨大的經濟效益，節省了大量的能源。

變頻調速技術在電力電子系統的各個方面都得到了充分的應用，其變頻調速技術已經非常的成熟。變頻調速技術的可持續發展的特點使其擁有了巨大的市場。但變頻器的技術含量較高，且制作人才、操作人才存在一定的欠缺，致使其價格昂貴，可靠性較低。因此，變頻調速技術在今后的發展應當主要集中在型和集成型兩個方面。首先，就型來說，變頻調速技術應用在各個領域，但是其自身種類卻比較少，與一些行業的應用存在難以磨合的地方。因此，技術人員應當每個行業的應用特點，改善變頻調速器的設計和制作，使變頻調速器在功能細化和操作便利性上有較大的提高，以降低成本，增加其可靠性。其次，針對集成型而言。將電機與變頻器機器控制系統一體化，可以簡化其操作，增強其型。

2、新能源發電

進入21 世紀，污染嚴重、且資源有限的化石能源越來越為人們所摒棄。根據經濟社會可持續發展的要求，建立清潔、可再生能源為主的能源結構已成為時代的要求，為此，電力電子技術系統在新能源發電的應用受到*的關注。例如，美國于2008 年啟動的"21 世紀新能源振興計劃"、2009 年日本的"屋頂陽光計劃"和中國的"金太陽工程"都是國家政府在新能源發電上做出的積極嘗試。

太陽能光伏發電技術、潮汐能發電技術和燃料電池發電技術都是新能源發電的重要手段，而電力電子技術系統在這些新能源發電技術中占有重要地位。例如，在風力發電中應用了電力電子變流技術；在太陽能發電中，為滿足用電負載對電源品質的要求，需要應用電力電子變流技術對其進行直流- 直流（DC-DC）或直流- 交流（DC-AC）的變換，以此獲得穩定的高品質直流電或者交流電。由此看見，電力電子技術在太陽能發電和風力發電上都有著重要的作用。另外，太陽能發電技術由于其無公害、無枯竭和不受地域限制的特點已經應用到了生活中的方方面面。例如，太陽能路燈、太陽能草坪燈和電子產品，這更加證明了電力電子技術系統對于能源利用的重要性。

但現在應用中的并網發電技術過于復雜，電網側對于輸入電能的波動范圍也有著嚴格的要求。因此，電力電子技術在新能源發電的應用上存在著巨大的發展空間。另外，我國在并網變換器的制作技術上存在著嚴重的欠缺，運行經驗十分不足，電力電子技術不能充分滿足新能源發電的功能和性能要求。因此，電力電子技術應用系統的發展方向應當包括以下幾個方面。

2.1 增大容量

隨著人口數的增加和工業生產的迅速發展，我國對電力的容量提出了新的要求。電力電子技術應當促進新能源發電向大容量發展，實現光伏并網發電系統的兆瓦級容量。

2.2 向系統的直接變換發展

直驅式發電在國外已經發展了很長時間，但我國仍未掌握成熟的直驅式風力發電機組技術。直驅式風力發電機組具有可靠性高、運行維護成本低廉、效率高、可進行無功補償的多種優點，能夠為我國提供的電力。因此，掌握直驅式發電機組技術已是迫在眉睫。

2.3 向能發展

由于風力發電、太陽能發電受到自然環境的巨大影響，因此其穩定性較低。另外，風力發電和太陽能發電具有不受地域限制的優點，因此其在孤島保護、貧困地區支援方面具有重要作用。因此，提高新能源發電的效率和可靠性是當前電力電子技術系統發展中十分必要的環節。

3、電力牽引

電力牽引主要應用在地鐵、高鐵、輕軌和電動汽車等交通工具上。隨著我國城市化進程的加快，電力電子技術在電力牽引方面也應當做出相應的發展。

交流傳動是電力牽引的重要組成部分，在電力機車、內燃機車和高速列車中應用廣泛。機車工作時，接觸網將單項交流電通過受電弓送入錢銀變壓器的高壓繞組。此后，單項交流電就會經過軌道電路回到牽引變電所。變壓器會降低接觸網的電壓。這時，電箱交流電就會被變頻交流裝置轉換成三相交流電，三相電機就可以同步使用交流電了。另外，變壓器和整流裝置可以調節直流電壓，以適應不同的用電器。

但現階段，我國仍然不能獨立生產用于電力牽引的電力電子變換器，只能依賴于進口。因此，發展電力牽引中的電力電子技術也是我國電力電子技術發展的重要任務，其發展方向為提高功率和效率；充分應用高性能的閉環式控制，實現控制的性；改善管理技術，保證電力牽引系統的可靠運行。

4、智能電網

智能電網就是電網的智能化，它是以集成、高速雙向的通信網絡為基礎，應用傳感和測量技術、控制方法等技術，給電網提供一種可靠、安全并且經濟的電力環境。另外，智能電網也指代了電網中應用柔性交流輸電技術和新型超高壓輸電技術。這兩項技術的有效運用，使技術人員能夠更加靈活的控制電網的運行，并且為國家節約了大量的資源和錢財。其發展方向主要為提高功率半導體的效率、實現更大電力容量進行直接的相互轉換、保證電力的穩定性和質量。

電力電子技術在電力系統中的應用非常的廣泛，為社會和國家帶來了巨大的利益，使現代生活更加的便捷、低廉。但我國的電力電子技術的現狀卻不容樂觀。很多電力電子技術上的關鍵技術沒有掌握，造成了電力電子技術應用成本過高，業務水平低下，設備維護和維修的時限長，價格高。因此，每個電力電子技術人員都應當激起自己充足的責任感和危機感，努力創新研究，對我國的電力電子技術發展做出貢獻。