电子技术系统的应用研究:电力电子技术在电力系统中的运用

【摘要】随着我国经济建设的不断发展，我国科学技术的水平也越来越高，电力系统也不仅仅局限于强电领域，电力电子技术也早已在电力系统建设中普及开来，并且为现代化的电力发展提供了强有力的技术支持。近年来，新型材料及各种电子结构元件的不断问世，更大大促进了电子技术的飞跃，也为电力系统的技术革新创造了平台。本文通过对电力电子技术的阐释，对其在电力系统的具体应用进行了深入的探讨与研究。

【关键词】电力系统；电力电子技术；应用

引言

电力系统的发展离不开电力电子技术的支持。电力电子技术通常可以分为制造技术和变流技术这两大分支，电子器件作为电力电子技术核心组成，其发展经历了半控型、全控型、复合型三个发展时期，向着可承受超大功率的新型材料元件迈进。电力电子技术的高频化和变频技术发展，将会使机电设备突破工频传统，朝着高频化的方向发展，也使得电力系统运行更加经济、高效、合理，从而优化电能使用。下面就电力电子技术在电力系统中的具体应用进行分析。

一、电力电子技术在电力发电环节中的具体应用

我国电力电子技术的发展经历了非常长的一段时期，在经过了数代人的努力后，其发展才进入了正常的轨道，而发电环节在整个电力系统中属于比较复杂的一个环节，因为电力生产与传输中所涉及到的设备都是电力系统的一次设备，即直接生产电能的设备，其承受电压等级一般较高，也正因如此，才使电力电子技术在其中的应用显得更加的重要。具体的来讲，电力电子技术就是弱电控制强电的媒界，是机电设备与计算机之间的重要枢纽，在发电环节中应用电力电子技术就是为了提高其运行特性，实现电力系统的智能化。

1.对发电机静止励磁的控制

电力电子技术进行发电机静止励磁控制的主要方法就是通过晶闸管整流的方式来达到其弱电控制强电的目的。这种方式的运用简单又易操作，且成本造价低，使发电机整个运行的过程更具有安全性、性，所以电力电子技术在强电领域的应用也越来越广泛。在提高了生产安全性的基础上，晶闸管整流环节也省去了励磁机中间惯性环节，使其调节速度更快，控制效果更为明显，为发电机的高效运行提供了有利的条件。

2.对水力、风力发电的控制

众所周知，在水力发电中，水头的压力及流量是最为关键的因素，水头直接影响了发电的有效率，所以对水头压力进行有效的控制，就成为电子技术中所要研究的重要课题。虽然风力发电与水力发电不同，但因环境与自然的制约，两者具有相近的特性，因为风速的大小与风力发电的有效功率是成正比关系的，也就是说，为了获取较大发电功率，我们只有通过改变机组的转速来完成。结合电力电子技术的理念，运用到水力及风力发电过程当中，可以对转子励磁电流的频率进行适当的调整，能量输出低时控制能量的输出，能量输出高时，限制较大输出功率，只有保障其输出频率的恒定，才能保障电网电能的质量。

3.对变频调速的控制

实现变频调整的主要器件是变频器，所以在发电过程当中，要想使水泵变频实现自动的调速，以达到节约成本，提高效率的目的，需要配合符合系统要求的变频器来进行操作。从我国电力电子技术的现状来看，低压变频技术已经相当成熟，但对高压大容量的变频器的研究还有些许空白需要填补，需要科研工作者加大力度，进行深入的研究及探索，以现实其节能提效的目的。

二、电力电子技术在电力传输中的具体应用

我国的高压输电系统在经过二次革命以后，在很大程度上改善了电力系统的稳定性。众所周知，在电力输电过中，对于高电压等级的输电线路,在距离远,容量大的情况下，交流电输电线路的对地电容，消耗无功功率，从而大量损耗电能,有时一条线路电能损耗可能超过10%。在输电过程中，安装整流设备整流，将交流转换为直流进行输送，因为直流输电比交流输电更具有稳定性，而且操作简单易控制，还能承受更大的输电容量，所以直流输电以其本身极大的优势成为输电环节中的不可替代的一项技术，而后随着我国科学技术的不断发展，我国的电力输送环节已经由七十年代的晶闸管换流器直流输电环节发展到了八十年代的FACTS技术，这标志着我国的输电技术又迈上了一个新的台阶，使输电系统变得更具有稳定性、安全性和性。

三、电力电子技术在电力配电环节中的具体应用

电能的质量以及供电的性能成为我国电力配电系统工作中的关键要素，但从我国的电力发展现状来看，对于这两个环节的处理还没有达到十分的程度，尤其是对于电能质量的控制环节，更是难以把控的。电能质量的优劣不仅关系到电压、频率以及波形等等，而且还会受到外界的各种干扰，哪怕是瞬息的动态波动，也会使电能质量受到影响，因此，要想实现电能质量的稳定性就必须把现代化的电子技术融入到配电管理系统当中，比如说DFACTS技术的应用，就使配电系统的运行得到了很大的改观，更是我国电力电子技术的一大进步。

四、电力电子技术在电力节能环节中的具体应用

1.实现调速功能

随着我国经济的不断发展，人民生活水平也在不断提高，电能作为主要能源随着经济的发展，人们越来越广泛的运用，所以节能技术成为当前需要解决的一项重要问题。面对不断增长的人民生活用电，电力系统的负荷也在增长，运用电子技术实现的电动机变负荷功能，使得电动机在进行变频调速以后，节电率达到百分之三十五左右。这项技术在进行调速过程中也体现了许多优点，比如说调速范围大、能够实现无级调速，而且率高等等。

2.减少电能损耗

大多数的电气设备在工作过程中，都是会消耗一定量的功率，比如变压器铁损和输电线路对地充电电容等等，输供电的过程中不仅会对有功功率进行损耗，而且还会消耗无功功率的一部分能量。但电力系统的运行要求有功与无功必须要达到平衡的状态，所以就要进行适当的无功补偿，采用电力电子开关技术,通过调节电路中电力电子开关的占空比,达到调节电容器在每个工频周期内分担电压的目的,从而改变无功的补偿量，从而取得有效的提高其功率因数。

五、电力电子技术新兴产业的发展

电能的使用及发展离不开电力电子技术，电力电子技术与我国现代化建设有着不可分割的关系，所以发展电力电子技术的新兴产业，使之与各种机电设备进行对接，充分发挥计算机网络技术的强大功效，实现微电子技术的创新与改革，为我国电子技术再创辉煌奠定基础。总而言之，电力电子技术其实就是一个用弱电来控制强电的过程，是通过对各项机电设备及元件的控制，来实现电力系统运行的稳定性及高效性。我国的电力系统正处于高速发展的阶段，只有不断的提高电力系统工作人员的综合素质，加强对电子技术的研究与创新，并进行不断的应用与探索，才能在更大程度上提高电力系统的有效性，使其为社会主义经济建设产生更加巨大的效益。

作者:冯韵 单位:河北师范大学

电子技术系统的应用研究:电力系统中电力电子技术的应用

摘要：

电力系统的安全有效运行事关国计民生，是现代国家能源保障的较大是想，随着电力电子技术的快速发展，将它的先进技术引进，让电力供应更加安全，是新时代电力电子技术发展的目标之一，实现电力系统的智能化，响应时代的号召。我们对现在电力电子技术在电力系统中的应用进行分析和研究。

关键词：

电力电子技术;电力系统应用

1研究背景

现在是科技发展的高峰期，科技的发展促进了人们对新材料的旺盛需求，新的材料和结构器件又反过来促进了电力电子技术发展，并在社会中得到广泛的应用。在电力系统中，应用电力电子技术也取得了很大进展。电子电子技术是电子技术的主要内容之一，除了电力电子技术，还有信息电子技术。现代电子技术主要是用电子器件进行设计的，以电子学原理为基础，进而制造一些特定功能的电路，可以为解决实际问题提供科学的依据的一项高科技电子技术。该项技术主要应用在电力领域，主要是建立在电工原理学科、电子学等学科的理论基础上。

2电力电子技术的发展

电力电子技术智能化的飞速发展，主要是可以将电子信息和器具的处理功能的整合，将电力电子技术的发展与电力系统的发展走向一体化。很多人指出：新型的微电子技术将是人类学科发展的主战场，将会带领人类走向新的智能时代。

3主要的应用

3.1在发电环节中的应用

在电力系统中，包括发电环节在内的多种设备，是将来应用该的主要载体，使用该技术可以优化设备的工作状态。（1）使用先进的静止励磁技术的发电设备具有安全性高、结构简单和成本廉价等优点，其控制静止励磁是采用的闸管整流并自励方式，此方式在各行业的大电力系统得到广泛采用。因为励磁机的中间惯性部分被去掉了，所以具备快速性调节性能，可以产生良好控制效果和充分发挥其性能。（2）水力发电主要依靠的是水流的流量和流速，使用电力电子设备，使得发电机的运转速度随着水流的变换而不断的变换，提高发电效率。而风力发电是依靠的风的风速，还与发电机的发电效率有关，运用电力电子设备可以提高风机转子的风能捕捉效率，提高风力发电的效率。风力和水力发电都是一种变速的恒频励磁发电。通过电力电子设备的调节使得设备的转速达到的发电状态，获得的有效功率，改变转子的转速获得不同的电流频率，获得恒定频率的电流。

4电力系统中的应用。

4.1在节电方面的应用

4.1.1变负荷电动机调速运行

电动机节电主要是表现在两个方面：一个是不断的发掘设备的节电余地；二是使用近期的变负荷电动机的变速调节技术来实现。这两方面的单一实现都不能达到的节电措施，只有将它们有机的结合起来，使得设备在节电的同时有实现节能的变速的多重节电目标，获得较好的经济指标。现在在矿产开采和加工等行业的电力系统中应用较为广泛。

4.1.2减少输送过程中的损耗和使用大功率输电

电力设备消耗的功率有有用功率和无用功率的消耗，无功功率是确保电力的质量的重要环节，所以我们在使用的设备的无用功率较低时应该使用必要的无用功率补充设备，确保电力质量，还可以实现设备的功率因素的提高。

4.2在输电环节中的应用

4.2.1通信高频电源开关

现在科学的迅速发展要求信息的传播速度快而且还要稳定，所以极大的促进通信行业的电源产业的发展。通信之中使用的电源开关主要是一次和二次电源开关，前者主要设备是整流器，后者为电流变换器。不同设备使用的电压不同，集成电路的种类也多;因此，在通信供电系统中，从中间母线电压，根据设备的工作电压进行变换乘所需要的电压，这样可以使设备的工作效率提高，减少中间环节带来的损耗等问题。

4.2.2电流变换器

它可以将恒定的电流转变乘所需要的可变直流电，在地铁列车和无轨电车无级变速的控制上该技术已经成功的应用了，同时使上述控制获得加速平稳、快速响应的性能。使用新型的电力电子设备更换原有的效率低的变阻器，可以大幅度的降低能耗约三成以上，而且设备的工作效率很高，电压调节平稳，降低了电流变换时引起的巨大噪声和波动等，不利因素都进行有效地控制和抑制，使调节和控制效果取得了明显的进步。

4.2.3直流输电技术

直流输电、轻型直流输电技术具有很多优点：有较大的输电容量，能灵活的进行调节和控制，并且稳定性能极好等。同时，电压直流输电所具有的的独特优势是：可以利用海底电缆输电;并能进行远距离输电;还可以将不同频率系统进行联网。在上个世纪七十年代，电力电子技术正式应用在直流输电上，起源于世界上及时个晶闸管换流器的诞生。从那往后，在生产实践中所用到的直流输电工程基本上都是用的晶闸管换流阀。

5在配电环节中的应用

目前，能否进行性供电，到底如何进行加强和提高电能质量，是现在配电系统中所需要迫切解决的问题，要抑制各种瞬态的波动和干扰才可以使电能质量得到控制，同时还要满足频率和谐波以及电压的不对称度的要求。现代控制技术和电子电力技术发展的主要领域是用户电力配送。而且DFACTS的设备和原理及功能与FACTS比较相似，根据市场的需求，其使用范围会逐渐广泛，再加上电力电子器件价格越来越廉价，可以预计DFACTS设备产品将快速进入一个高速发展的阶段。

6结论

通过以上介绍可以知道，电力系统是电力电子技术主要应用的一个方向。在已有研究成果的基础上，使得该技术应用和运行投入逐渐加大。只有在不断改善该技术应用经济性的情况下，才有可能在电力系统中大规模推广这项技术，将会极大的推动我国电力事业的科学还管理，减少不稳定事件的发生。

作者:王再利 单位:西安财经学院后勤集团动力中心

电子技术系统的应用研究:电力电子技术在电力系统中的重要性

摘要：

在如今社会，计算机技术正在飞速发展，我国的电力电子技术在电力系统中的应用已有很大的进步，电力电子行业在计算机技术方面给予了支持。电力电子技术的应用非常广泛，电力系统是其中一个重要的领域。在电力系统运行的过程中，电力电子技术为其提供安全保护，提高其运行质量。因此，我们应该重点看待电力电子技术，要根据其特点和实际工作中的问题进行研究，保障电力电子技术在电力系统中更加积极的发展。

关键词：

电力电子技术;电力系统;应用研究

随着社会的发展，电力电子技术在不断地进步，电力电子技术在电力系统中的运行效果也在提高，在提高的过程中，形成了各种装置，用来保障电力系统的运行效果能够达到要求。我们根据电力电子技术在电子系统中的应用，对其在电力系统中形成的几种类型的技术装置进行分析和研究，分析这些装置的性能和特点，加强对这些装置的了解程度和电力电子技术的了解程度，加强电力电子技术在电力系统中的影响，使其得到更广泛地应用。电力电子技术对电力系统提供了技术上的支持，使电力电子技术在电力系统应用中获得更好的效果。

一、有源滤波器应用分析

有源电力滤波器不仅是一个新型的电力电子装置，还是一种在补偿无功和动态抑制谐波的基础上形成的一种新型化电力电子设备，这种新型设备可以进行一些相关的无功补偿，而无功补偿是按照谐波的频率和强弱进行的。有源电力滤波器在运行过程中所需的动力是电源装备为其提供的，有源电力滤波器没有传统滤波器中所存在的缺点，提升了电力系统的工作速度，使动态跟踪补偿可以实现。从有源电力滤波器的组成可以看出，有源电力滤波器可以对电力系统进行无功补偿，有源电力滤波器对电力系统中的谐波进行补偿的方式，就是电源供电的方式。这种方式的优势在于可以进行动态补偿，和传统固定的补偿方式相比较，这种方式的优势是非常明显的。因此可以看出，在无功补偿这方面，有源电力滤波器的应用是非常重要的。有源电力滤波器可以保障电力系统在运行的过程中处于稳定状态，因为有源电力滤波器可以对一直处于变化状态的电力系统中谐波频率和强弱进行无功补偿，所以有源电力滤波器可以有效地保障电力系统中的谐波一直是一个稳定的状态。根据这个优点，在电力系统中的有源电力滤波器的应用是非常重要的，有源电力滤波器使电力系统能够在长时间的运行过程中处于稳定状态，提高电力系统稳定性。

二、静止同步补偿器装置分析

从静止同步补偿器的功能和它的组成结构可以看出，静止同步补偿器可以当作无功电流源进行使用，在无功电流源的所有类型之中静止同步补偿器是其中重要的一种类型，静止同步补偿器电流的变化形式就是跟着负荷电流进行变化的。这种变化不仅对补偿电力系统在运行中的电流损失有重要的作用，对提高电力系统的稳定性有重要的作用。因为静止同步补偿器是无功电流源的一种，所以无功电流源在对电力系统进行补偿时，它的效果非常明显。不仅如此，如果补偿电流处于一直变化的状态，那么在电力系统中无功电流源进行补偿时，补偿效果更加明显。因此，在电力系统中静止同步补偿器对其的补偿作用非常重要。从静止同步补偿器的实际应用过程中可以看出，静止同步补偿器可以随时对无功电流进行控制，无功电流根据电力系统在运用中的所需进行变化。静止同步补偿器和其他补偿器的区别就在于前者具有可控性，所以我们更应该对静止同步补偿器加强认识。

三、动态电压恢复器分析

经过对电力电子技术在电力系统中的应用进行分析和研究可以知道，在电力电子技术基础上的重要装置是动态电压恢复器，其在电力系统中的应用效果是非常好的，不仅满足了电力系统在运行中的需要，还对电力系统运行过程中质量的提高有着推进的作用。与动态电压恢复器的实际应用相结合，可以看出其具有下面这几个方面的特点。及时，可以把动态电压恢复器看成在整个配电系统中动态受控的电压源动态电压恢复器起着电压源的作用。我们不仅可以运用一些相关的手段和方法减少它的能量消耗，还可以减少它对电压产生的不利影响，可以对电压不平衡及谐波、电压跌落的产生进行预防。第二，在电力系统运行过程中，动态电压恢复器的功能就是消除负荷电压对电压系统产生的影响，负荷电压会对电压系统产生很多不利的影响。在应用动态电压恢复器以后，电压的稳定性就会提高，可以满足电力系统运行的需要，保障电力系统在运行过程中的电压是平稳的。第三，补偿电压跌落是动态电压恢复器的一个作用，通过系统整流可以获得直流侧能量，即使系统发生了单向故障，剩下的仍然可以提供电能维持DVR的正常运行，能为长期的电压跌落进行补偿。动态电压恢复器的作用是可以预防电压跌落对系统造成的故障，增加设备的使用寿命。根据动态电压恢复器的特点可以看出，动态电压恢复器解决了电压跌落产生的问题，还在电压跌落时进行补偿，以保障电力系统可以稳定运行。因此，动态电压恢复器在电压跌落时的补偿效果非常明显。

四、结论

经过分析研究可以看出，电力电子技术的应用是电力系统稳定运行的保障，电力电子技术由有源滤波器和静止同步补偿器装置以及动态电压恢复器组成。因此我们要正确认识电力电子技术的优点，促进电力电子技术在电力系统中的整体应用。

作者:闫瑶瑶 单位:青岛科技大学

电子技术系统的应用研究:论电力电子技术在电力系统中的应用

摘要：文中概速性地介绍电力电子技术在电力系统中的各类应用，重点在发电环节中、输电环节中、在配电环节中的应用和节能环节的运用。

关键词：直流输电；电力电子；发电机

一、前言

电力电子技术是一个以功率半导体器件、电路技术、计算机技术、现代控制技术为支撑的技术平台。经过50年的发展历程，它在传统产业设备发行、电能质量控制、新能源开发和民用产品等方面得到了越来越广泛的应用。最成功地应用于电力系统的大功率电力电子技术是直流输电(hvdc)。自20世纪80年代，柔性交流输电(facts)概念被提出后，电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注，多种设备相继出现。本文介绍了电力电子技术在发电环节中、输电环节中、在配电环节中的应用和节能环节的运用。

二、电力电子技术的应用

自20世纪80年代，柔性交流输电(facts)概念被提出后，电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注，多种设备相继出现。已有不少文献介绍和总结了相关设备的基本原理和应用现状。以下按照电力系统的发电、输电和配电以及节电环节，列举电力电子技术的应用研究和现状。

(一)在发电环节中的应用

电力系统的发电环节涉及发电机组的多种设备，电力电子技术的应用以改善这些设备的运行特性为主要目的。

1　大型发电机的静止励磁控制

静止励磁采用晶闸管整流自并励方式，具有结构简单、性高及造价低等优点，被世界各大电力系统广泛采用。由于省去了励磁机这个中间惯性环节，因而具有其特有的快速性调节，给先进的控制规律提供了充分发挥作用并产生良好控制效果的有利条件。

2　水力、风力发电机的变速恒频励磁

水力发电的有效功率取决于水头压力和流量，当水头的变化幅度较大时(尤其是抽水蓄能机组)，机组的转速便随之发生变化。风力发电的有效功率与风速的三次方成正比，风车捕捉较大风能的转速随风速而变化。为了获得较大有效功率，可使机组变速运行，通过调整转子励磁电流的频率，使其与转子转速叠加后保持定子频率即输出频率恒定。此项应用的技术核心是变频电源。

3　发电厂风机水泵的变频调速

发电厂的厂用电率平均为8％，风机水泵耗电量约占火电设备总耗电量的65％，且运行效率低。使用低压或高压变频器，实施风机水泵的变频调速，可以达到节能的目的。低压变频器技术已非常成熟，国内外有众多的生产厂家，并不完整的系列产品，但具备高压大容量变频器设计和生产能力的企业不多，国内有不少院校和企业正抓紧联合开发。

(二)在输电环节中的应用

电力电子器件应用于高压输电系统被称为“硅片引起的第二次革命”，大幅度改善了电力网的稳定运行特性。

1　直流输电(hvdc)和轻型直流输电(hvdc light)技术

直流输电具有输电容量大、稳定性好、控制调节灵活等优点，对于远距离输电、海底电缆输电及不同频率系统的联网，高压直流输电拥有独特的优势。1970年世界上及时项晶闸管换流器，标志着电力电子技术正式应用于直流输电。从此以后世界上新建的直流输电工程均采用晶闸管换流阀。

2　柔性交流输电(facts)技术

facts技术的概念问世干20世纪80年代后期，是一项基于电力电子技术与现代控制技术对交流输电系统的阻抗、电压及相位实施灵活快速调节的输电技术，可实现对交流输电功率潮流的灵活控制，大幅度提高电力系统的稳定水平。

20世纪90年代以来，国外在研究开发的基础上开始将fa cts技术用于实际电力系统工程。其输出无功的大小，设备结构简单，控制方便，成本较低，所以较早得到应用。

(三)在配电环节中的应用

配电系统迫切需要解决的问题是如何加强供电性和提高电能质量。电能质量控制既要满足对电压、频率、谐波和不对称度的要求，还要抑制各种瞬态的波动和干扰。电力电子技术和现代控制技术在配电系统中的应用，即用户电力(custom power)技术或称dfacts技术，是在facts各项成熟技术的基础上发展起来的电能质量控制新技术。可以将dfacts设备理解为facts设备的缩小版，其原理、结构均相同，功能也相似。由于潜在需求巨大，市场介入相对容易，开发投入和生产成本相对较低，随着电力电子器件价格的不断降低，可以预期dfacts设备产品将进入快速发展期。

(四)在节能环节的运用

1　变负荷电动机调速运行

电动机本身挖掘节电潜力只是节电的一个方面，通过变负荷电动机的调速技术节电又是另一个方面，只有将二者结合起来，电动机节电方较完善。目前，交流调速在冶金、矿山等部门及社会生活中得到了广泛的应用。首先是风机、泵类等变负荷机械中采用调速控制代替挡风板或节流阀控制风流量和水流量具有显著的效果。国外变负荷的风机、水泵大多采用了交流调速，我国正在推广应用中。

变频调速的优点是调速范围广，精度高，效率高，能实现连续无级调速。在调速过程中转差损耗小，定子、转子的铜耗也不大，节电率一般可达30％左右。其缺点主要为：成本高，产生高次谐波污染电网。

2　减少无功损耗，提高功率因数

在电气设备中，变压器和交流异步电动机等都属于感性负载，这些设备在运行时不仅消耗有功功率，而且还消耗无功功率。因此，无功电源与有功电源一样，是保障电能质量不可缺少的部分。在电力系统中应保持无功平衡，否则，将会使系统电压降低，设备破坏，功率因数下降，严惩时会引起电压崩溃，系统解裂，造成大面积停电事故。所以，当电力网或电气设备无功容量不足时，应增装无功补偿设备，提高设备功率因数。

结束语

电力电子技术正在不断发展，新材料，新结构器件的陆续诞生，计算机技术的进步为现代控制技术的实际应用提供了有力的支持，在各行各业中的应用越来越广泛。电力电子技术在电力系统中的应用研究与实际工程也取得了可喜成绩。

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电子技术系统的应用研究:电力电子技术在电力系统中的应用

摘要文中概速性地介绍电力 电子 技术在电力系统中的各类应用，重点在发电环节中、输电环节中、在配电环节中的应用和节能环节的运用。

关键词：直流输电；电力电子；发电机

一、前言

电力电子技术是一个以功率半导体器件、电路技术、 计算 机技术、 现代 控制技术为支撑的技术平台。经过50年的 发展 历程，它在传统产业设备发行、电能质量控制、新能源开发和民用产品等方面得到了越来越广泛的应用。最成功地应用于电力系统的大功率电力电子技术是直流输电(hvdc)。自20世纪80年代，柔性交流输电(facts)概念被提出后，电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注，多种设备相继出现。本文介绍了电力电子技术在发电环节中、输电环节中、在配电环节中的应用和节能环节的运用。

二、电力电子技术的应用

自20世纪80年代，柔性交流输电(facts)概念被提出后，电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注，多种设备相继出现。已有不少 文献 介绍和 总结 了相关设备的基本原理和应用现状。以下按照电力系统的发电、输电和配电以及节电环节，列举电力电子技术的应用研究和现状。

(一)在发电环节中的应用

电力系统的发电环节涉及发电机组的多种设备，电力电子技术的应用以改善这些设备的运行特性为主要目的。

1　大型发电机的静止励磁控制

静止励磁采用晶闸管整流自并励方式，具有结构简单、性高及造价低等优点，被世界各大电力系统广泛采用。由于省去了励磁机这个中间惯性环节，因而具有其特有的快速性调节，给先进的控制 规律 提供了充分发挥作用并产生良好控制效果的有利条件。

2　水力、风力发电机的变速恒频励磁

水力发电的有效功率取决于水头压力和流量，当水头的变化幅度较大时(尤其是抽水蓄能机组)，机组的转速便随之发生变化。风力发电的有效功率与风速的三次方成正比，风车捕捉较大风能的转速随风速而变化。为了获得较大有效功率，可使机组变速运行，通过调整转子励磁电流的频率，使其与转子转速叠加后保持定子频率即输出频率恒定。此项应用的技术核心是变频电源。

3　发电厂风机水泵的变频调速

发电厂的厂用电率平均为8％，风机水泵耗电量约占火电设备总耗电量的65％，且运行效率低。使用低压或高压变频器，实施风机水泵的变频调速，可以达到节能的目的。低压变频器技术已非常成熟，国内外有众多的生产厂家，并不完整的系列产品，但具备高压大容量变频器设计和生产能力的 企业 不多，国内有不少院校和企业正抓紧联合开发。

(二)在输电环节中的应用

电力电子器件应用于高压输电系统被称为“硅片引起的第二次革命”，大幅度改善了电力网的稳定运行特性。

1　直流输电(hvdc)和轻型直流输电(hvdc light)技术

直流输电具有输电容量大、稳定性好、控制调节灵活等优点，对于远距离输电、海底电缆输电及不同频率系统的联网，高压直流输电拥有独特的优势。1970年世界上及时项晶闸管换流器，标志着电力电子技术正式应用于直流输电。从此以后世界上新建的直流输电工程均采用晶闸管换流阀。

2　柔性交流输电(facts)技术

facts技术的概念问世干20世纪80年代后期，是一项基于电力电子技术与现代控制技术对交流输电系统的阻抗、电压及相位实施灵活快速调节的输电技术，可实现对交流输电功率潮流的灵活控制，大幅度提高电力系统的稳定水平。

20世纪90年代以来，国外在研究开发的基础上开始将fa cts技术用于实际电力系统工程。其输出无功的大小，设备结构简单，控制方便，成本较低，所以较早得到应用。

(三)在配电环节中的应用

配电系统迫切需要解决的问题是如何加强供电性和提高电能质量。电能质量控制既要满足对电压、频率、谐波和不对称度的要求，还要抑制各种瞬态的波动和干扰。电力 电子 技术和 现代 控制技术在配电系统中的应用，即用户电力(custom power)技术或称dfacts技术，是在facts各项成熟技术的基础上 发展 起来的电能质量控制新技术。可以将dfacts设备理解为facts设备的缩小版，其原理、结构均相同，功能也相似。由于潜在需求巨大，市场介入相对容易，开发投入和生产成本相对较低，随着电力电子器件价格的不断降低，可以预期dfacts设备产品将进入快速发展期。

(四)在节能环节的运用

1　变负荷电动机调速运行

电动机本身挖掘节电潜力只是节电的一个方面，通过变负荷电动机的调速技术节电又是另一个方面，只有将二者结合起来，电动机节电方较完善。目前，交流调速在冶金、矿山等部门及社会生活中得到了广泛的应用。首先是风机、泵类等变负荷机械中采用调速控制代替挡风板或节流阀控制风流量和水流量具有显著的效果。国外变负荷的风机、水泵大多采用了交流调速，我国正在推广应用中。

变频调速的优点是调速范围广，精度高，效率高，能实现连续无级调速。在调速过程中转差损耗小，定子、转子的铜耗也不大，节电率一般可达30％左右。其缺点主要为：成本高，产生高次谐波污染电网。

2　减少无功损耗，提高功率因数

在电气设备中，变压器和交流异步电动机等都属于感性负载，这些设备在运行时不仅消耗有功功率，而且还消耗无功功率。因此，无功电源与有功电源一样，是保障电能质量不可缺少的部分。在电力系统中应保持无功平衡，否则，将会使系统电压降低，设备破坏，功率因数下降，严惩时会引起电压崩溃，系统解裂，造成大面积停电事故。所以，当电力网或电气设备无功容量不足时，应增装无功补偿设备，提高设备功率因数。

结束语

电力电子技术正在不断发展，新材料，新结构器件的陆续诞生， 计算 机技术的进步为现代控制技术的实际应用提供了有力的支持，在各行各业中的应用越来越广泛。电力电子技术在电力系统中的应用研究与实际工程也取得了可喜成绩。