電力電子技術(shù)

　　電力電子技術(shù)是一門新興的應(yīng)用于電力領(lǐng)域的電子技術(shù)，就是使用電力電子器件（如晶閘管，GTO，IGBT等）對(duì)電能進(jìn)行變換和控制的技術(shù)。下面就來跟著小編一起看看電力電子技術(shù)，希望可以幫助到大家!

　　1、什么是電力電子技術(shù)

　　1.1 定義：

　　電力電子技術(shù)(Power Electronic Technology)——應(yīng)用于電力領(lǐng)域的電子技術(shù)，使用電力電子器件(Power Electronic Device)對(duì)電能進(jìn)行變換和控制的技術(shù)。電力電子技術(shù)主要用于電力變換(Power Conversion)。

　　1. 2電力電子技術(shù)的兩個(gè)分支：

　　電力電子變流技術(shù)(Power Electronic Conversion Technique) 用電力電子器件(Power Electronic Device)構(gòu)成電力變換電路(Power Conversion Circuit)和對(duì)其進(jìn)行控制的技術(shù)，及構(gòu)成電力電子裝置(Power Electronic Equipment)和電力電子系統(tǒng)(Power Electronic System)的技術(shù)。電力電子技術(shù)的核心，理論基礎(chǔ)是電路理論(Theory of Electric circuit)。

　　電力電子器件制造技術(shù)(Manufacture Technique of Power Electronic Device)電力電子器件制造技術(shù)的基礎(chǔ)，理論基礎(chǔ)是半導(dǎo)體物理(Semiconductor Physics)

　　1.3 電力變換變換器分為四大類：

　　交流→直流——整流

　　直流→交流——逆變

　　直流→直流——斬波

　　交流→交流——交流調(diào)壓、變頻

　　1.4 電力電子技術(shù)和電子技術(shù)的關(guān)系

　　電力電子器件制造技術(shù)和電子器件(Electronic Device)制造技術(shù)的理論基礎(chǔ)是一樣的，大多數(shù)工藝也相同

　　現(xiàn)代電力電子器件制造大都使用集成電路(Integrate Circuit-IC)制造工藝，采用微電子(Micro-electronics)制造技術(shù)，許多設(shè)備都和微電子器件制造設(shè)備通用，說明二者同根同源。

　　電力電子電路(Power Electronic Circuit)和電子電路(Electronic Circuit)許多分析方法一致，僅應(yīng)用目的不同。廣義而言，電子電路中的功放和功率輸出也可算做電力電子電路。電力電子電路廣泛用于電視機(jī)、計(jì)算機(jī)等電子裝置中，其電源部分都是電力電子電路。

　　器件的工作狀態(tài)：信息電子，既可放大，也可開關(guān);電力電子，為避免功率損耗過大，總在開關(guān)狀態(tài) ——電力電子技術(shù)的一個(gè)重要特征。

　　1.5電力電子技術(shù)與電氣工程的關(guān)系

　　主要關(guān)系：電力電子技術(shù)廣泛用于電氣工程(Electrical Engineering)中。

　　1) 電力電子裝置廣泛用于高壓直流輸電(High-Voltage DC Transmission)、靜止無功補(bǔ)償(Static VAR Compensate)、電力機(jī)車牽引(Electrical Power Motorcycle Driving)、交直流電力傳動(dòng)(AC/DC Power Driving)、電解(Electrolyze)、勵(lì)磁(Excitation)、電加熱(Electric Power Heating)、高性能交直流電源(High-Performance AC/DC Power Supply)等電力系統(tǒng)(Electric Power System)和電氣工程(Electrical Engineering)。

　　電力電子技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用

　　1、電力電子技術(shù)的概述及發(fā)展

　　1.1 電子電力技術(shù)概述

　　電子電力技術(shù)有三個(gè)領(lǐng)域，分別為電子、電力與控制，它是利用電子技術(shù)控制電能變化。技術(shù)特點(diǎn)是強(qiáng)電力被弱電子控制。該技術(shù)目前被廣泛應(yīng)用于各大領(lǐng)域，對(duì)于國防與能源、工業(yè)和農(nóng)業(yè)甚至交通方面都有極大的貢獻(xiàn)，在電氣工程中對(duì)于電子電力技術(shù)的應(yīng)用也在不斷深入，對(duì)于提高發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)對(duì)于電能的利用、生產(chǎn)及轉(zhuǎn)換等方面電能效率發(fā)揮著巨大的作用，還可以提高生產(chǎn)率、節(jié)約能源。電力系統(tǒng)的穩(wěn)定與安全是工作中重點(diǎn)關(guān)注因素，電子電力技術(shù)可以對(duì)穩(wěn)定性和安全性進(jìn)行增強(qiáng)，使理想中靈活可控的電力系統(tǒng)工作模式成為現(xiàn)實(shí)。

　　1.2 電子電力技術(shù)發(fā)展

　　電子電力技術(shù)的發(fā)展包括器件制造的發(fā)展與應(yīng)用電路對(duì)于電子電路的發(fā)展，這兩個(gè)方面共同構(gòu)成了電子電力技術(shù)的發(fā)展軌跡。電子電力技術(shù)由最初的半控型部件逐漸發(fā)展為全控型，隨著不斷進(jìn)步最終發(fā)展到復(fù)合型，在這一過程中，電子電力技術(shù)的驅(qū)動(dòng)與控制、防護(hù)電路與功率部件完成了一體化，形成先進(jìn)的功率集成化電力，盡管目前技術(shù)水平還無法使功率達(dá)到最高，但是電子電力技術(shù)仍有超大的發(fā)展空間，科技的進(jìn)步指日可待。

　　2、電力電子技術(shù)的應(yīng)用意義

　　2.1 適合系統(tǒng)操作

　　電子電力技術(shù)的操作與傳統(tǒng)電氣技術(shù)相比，有更加方便的優(yōu)勢(shì)，傳統(tǒng)操作空間相對(duì)狹窄造成操作十分困難，對(duì)于工作進(jìn)程起到了阻礙，影響工作效率，電子電力技術(shù)的出現(xiàn)使工作人員的效率得到了顯著提高，簡單的操作方式與開闊的空間減小了工作壓力的同時(shí)也避免了過多的操作失誤，電氣的運(yùn)行故障也不再頻繁出現(xiàn)。

　　2.2 性能較好

　　因其極具科學(xué)性的技術(shù)構(gòu)造使電子電力技術(shù)的性能十分穩(wěn)定與良好，它的優(yōu)越性造就了業(yè)界良好口碑，在電氣工程乃至社會(huì)各領(lǐng)域都得到廣泛應(yīng)用于認(rèn)可，為適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展使電氣工程的進(jìn)步得到推動(dòng)，電子電力科技在其中的應(yīng)用的必不可少的。

　　3、電子電力技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用

　　3.1 靜止無功補(bǔ)償裝置

　　這個(gè)裝置可以通過無功補(bǔ)償沖擊性負(fù)荷達(dá)到穩(wěn)定電網(wǎng)的效果，因功率加大使多數(shù)電網(wǎng)變化頻繁，此項(xiàng)裝置對(duì)電能質(zhì)量提供了保證，晶匣管控制電抗器、靜止同步補(bǔ)償器、晶匣管投切電容器與可控串聯(lián)補(bǔ)償裝置共同構(gòu)成了靜止無功補(bǔ)償裝置。其中晶匣管由一個(gè)電抗器與兩個(gè)反向并聯(lián)晶匣管串聯(lián)組成，電抗器電流的大小可以通過晶匣管而得到控制，晶匣管能夠改變觸發(fā)延遲角進(jìn)而控制電流。這樣就可以連續(xù)調(diào)節(jié)電抗器的基波無功功率，晶匣管可以通過控制支路使三相交流調(diào)壓電流得到控制與聯(lián)接。晶匣管投切電容器結(jié)構(gòu)為單相，電網(wǎng)投入到電容器時(shí)會(huì)出現(xiàn)沖擊電流，小電感可以抑制沖擊電流，無機(jī)磨損、平滑投切、響應(yīng)快速與高效的綜合補(bǔ)償?shù)榷际蔷�匣管投切容器的�?yōu)點(diǎn)。靜止同步補(bǔ)償器能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償，裝置為它的電力半導(dǎo)體的橋式變流器。其優(yōu)點(diǎn)為調(diào)節(jié)速度快，運(yùn)行范圍廣等。其中的PWM技術(shù)與多重化對(duì)含量低的電流諧波進(jìn)行補(bǔ)償。工作原理是并聯(lián)自換相橋式電流與電網(wǎng)的方式吸收或發(fā)出無功電流通過輸出電壓調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償�？煽卮�聯(lián)補(bǔ)償裝置，由晶匣管控制電控器，電控器與電容器的聯(lián)接方式為并聯(lián)，晶匣管改變電抗器的電流是通過調(diào)節(jié)導(dǎo)通角實(shí)現(xiàn)的，使補(bǔ)償裝置基頻等效電抗變化，可控串聯(lián)補(bǔ)償裝置能夠?qū)�參�?shù)進(jìn)行補(bǔ)償，還能夠改善系統(tǒng)阻尼的狀況，可以通過對(duì)環(huán)境進(jìn)行控制的方式，有效抑制低頻振蕩，提高系統(tǒng)的暫態(tài)與靜態(tài)的穩(wěn)定性[2]。

　　3.2 有源電力濾波器

　　其原理是檢測(cè)補(bǔ)償對(duì)象，獲得等分量諧波電流，通過產(chǎn)生一個(gè)與諧波相等但極性相反的電流分量對(duì)諧波電流進(jìn)行抵消，使電網(wǎng)電流無諧波電流只�；�波電流，理論基礎(chǔ)為瞬時(shí)無功功率這一理論，有源電力濾波器的優(yōu)點(diǎn)是多樣化的補(bǔ)償功能和非常快的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度，這種優(yōu)點(diǎn)使電網(wǎng)阻抗影響減小，因此研究諧波電流抑制發(fā)現(xiàn)前景十分可觀。有源電力濾波由兩部分構(gòu)成，為別為指令電流運(yùn)算電路和補(bǔ)償電流發(fā)生電路，其中指令電流運(yùn)算電路可以檢測(cè)補(bǔ)償電流，從檢測(cè)結(jié)果中得到無功電流與電網(wǎng)中諧波電流的等分量，檢測(cè)結(jié)果還可以在發(fā)生電路中通過電流產(chǎn)生實(shí)際的補(bǔ)償[3]。

　　3.3 高壓直流輸電技術(shù)

　　高壓直流輸電技術(shù)，它的功能主要是通過在換流器的工作下使輸出的交流電變成轉(zhuǎn)化后的直流電，并且將直流電輸送給受電端，受電端將直流電逆變，結(jié)果形成交流電以供用戶接受使用，高壓直流輸電的優(yōu)點(diǎn)是線路造價(jià)低于輸送功率大，并且很容易控制，對(duì)于距離長，容量大的高壓電能夠發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，而且成本與損耗都較小，穩(wěn)定性卻很強(qiáng)。

　　4、結(jié)束語

　　要深入的了解電子電力技術(shù)才能確保其在電氣工程中的應(yīng)用效果，目前電子電力技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域還僅在機(jī)電能力與電力系統(tǒng)兩大方面，還需對(duì)其進(jìn)行不斷探索，使電子電力技術(shù)在電氣工程中發(fā)揮更多優(yōu)勢(shì)，得到更多的應(yīng)用為社會(huì)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

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