電力電子技術(shù)

1、一對電力電子的理解對電力電子的理解這學(xué)期在馬老師十個課時的講解下，我們對電力電子這門技術(shù)有了更實(shí)際的了解。第一節(jié)課，馬老師給我們看了許多自己在各個國家做學(xué)術(shù)報告演講時的合影留念，也有自己當(dāng)年剛?cè)ネ鈬魧W(xué)時個自己導(dǎo)師的合影留念，這些可視化的資料讓我們對他以及他的課程產(chǎn)生了較為濃厚的興趣！因此在最后，我通過自己的理解加上在網(wǎng)上的搜索，終于完成了這份報告，在寫報告的過程中，也對這門課程有了更加深入的了解！電力電子技術(shù)是一個以功率半導(dǎo)體器件、電

2、路技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)為支撐的技術(shù)平臺。經(jīng)過50年的發(fā)展歷程，它在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)設(shè)備發(fā)行、電能質(zhì)量控制、新能源開發(fā)和民用產(chǎn)品等方面得到了越來越廣泛的應(yīng)用。最成功地應(yīng)用于電力系統(tǒng)的大功率電力電子技術(shù)是直流輸電（HVDC）。自20世紀(jì)80年代，柔性交流輸電（FACTS）概念被提出后，電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究得到了極大的關(guān)注，多種設(shè)備相繼出現(xiàn)。1.1電力電子技術(shù)的應(yīng)用自20世紀(jì)80年代，柔性交流輸電（FACTS）概念被提出后，電

3、力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究得到了極大的關(guān)注，多種設(shè)備相繼出現(xiàn)。已有不少文獻(xiàn)介紹和總結(jié)了相關(guān)設(shè)備的基本原理和應(yīng)用現(xiàn)狀。以下按照電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電和配電以及節(jié)電環(huán)節(jié)，列舉電力電子技術(shù)的應(yīng)用研究和現(xiàn)狀。1.2在發(fā)電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用電力系統(tǒng)的發(fā)電環(huán)節(jié)涉及發(fā)電機(jī)組的多種設(shè)備，電力電子技術(shù)的應(yīng)用以改善這些設(shè)備的運(yùn)行特性為主要目的。1.2.1大型發(fā)電機(jī)的靜止勵磁控制靜止勵磁采用晶閘管整流自并勵方式，具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高及造價低等優(yōu)點(diǎn)，被世界各大

4、電力系統(tǒng)廣泛采用。由于省去了勵磁機(jī)這個中間慣性環(huán)節(jié)，因而具有其特有的快速性調(diào)節(jié)，給先進(jìn)的控制規(guī)律提供了充分發(fā)揮作用并產(chǎn)生良好控制效果的有利條件。1.2.2水力、風(fēng)力發(fā)電機(jī)的變速恒頻勵磁水力發(fā)電的有效功率取決于水頭壓力和流量，當(dāng)水頭的變化幅度較大時（尤其是抽水蓄能機(jī)組），機(jī)組的最佳轉(zhuǎn)速變隨之發(fā)生變化。風(fēng)力發(fā)電的有效功率與風(fēng)速的三次方成正比，風(fēng)車捕捉最大風(fēng)能的轉(zhuǎn)速隨風(fēng)速而變化。為了獲得最大有效功率，可使機(jī)組變速運(yùn)行，通過調(diào)整轉(zhuǎn)子勵磁電流的頻

5、率，使其與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速1.5.1變負(fù)荷電動機(jī)調(diào)速運(yùn)行電動機(jī)本身挖掘節(jié)電潛力只是節(jié)電的一個方面，通過變負(fù)荷電動機(jī)的調(diào)速技術(shù)節(jié)電又是另一個方面，只有將二者結(jié)合起來，電動機(jī)節(jié)電方較完善。目前，交流調(diào)速在冶金、礦山等部門及社會生活中得到了廣泛的應(yīng)用。首先是風(fēng)機(jī)、泵類等變負(fù)荷機(jī)械中采用調(diào)速控制代替擋風(fēng)板或節(jié)流閥控制風(fēng)流量和水流量具有顯著的效果。國外變負(fù)荷的風(fēng)機(jī)、水泵大多采用了交流調(diào)速，我國正在推廣應(yīng)用中。變頻調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)是調(diào)速范圍廣，精度高，效率高，能

6、實(shí)現(xiàn)連續(xù)無級調(diào)速。在調(diào)速過程中轉(zhuǎn)差損耗小，定子、轉(zhuǎn)子的銅耗也不大，節(jié)電率一般可達(dá)30%左右。其缺點(diǎn)主要為：成本高，產(chǎn)生高次諧波污染電網(wǎng)。1.5.2減少無功損耗，提高功率因數(shù)在電氣設(shè)備中，變壓器和交流異步電動機(jī)等都屬于感性負(fù)載，這些設(shè)備在運(yùn)行時不僅消耗有功功率，而且還消耗無功功率。因此，無功電源與有功電源一樣，是保證電能質(zhì)量不可缺少的部分。在電力系統(tǒng)中應(yīng)保持無功平衡，否則，將會使系統(tǒng)電壓降低，設(shè)備破壞，功率因數(shù)下降，嚴(yán)懲時會引起電壓崩潰，

7、系統(tǒng)解裂，造成大面積停電事故。所以，當(dāng)電力網(wǎng)或電氣設(shè)備無功容量不足時，應(yīng)增裝無功補(bǔ)償設(shè)備，提高設(shè)備功率因數(shù)。3結(jié)束語文中概述性地介紹電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的各類應(yīng)用，重點(diǎn)在發(fā)電環(huán)節(jié)中、輸電環(huán)節(jié)中、在配電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用和節(jié)能環(huán)節(jié)的運(yùn)用。二電力電子技術(shù)發(fā)展前景2.1國際電力電子技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r電力電子技術(shù)的滲透力和創(chuàng)新表現(xiàn)十分突出，生命力格外旺盛，處于陽光產(chǎn)業(yè)地位，并與其它學(xué)科相互融合和發(fā)展產(chǎn)生新的機(jī)遇。電力電子技術(shù)還有其自身一些獨(dú)具特色的地方

8、，如高電壓、大容量及控制功率范圍大。因此，技術(shù)的創(chuàng)新難度在于必須跨越高電壓大功率這一關(guān)卡，如材料工業(yè)和制造工藝、電力電子器件工作的可靠性等。電力電子技術(shù)的創(chuàng)新與電力電子器件制造工藝，已成為世界各國工業(yè)自動化控制和機(jī)電一體化領(lǐng)域競爭最激烈的陣地，各發(fā)達(dá)國家均在這一領(lǐng)域注入極大的人力，物力和財力，使之進(jìn)入高科技行業(yè)。就電力電子技術(shù)的理論研究而言，目前日本、美國及法國、荷蘭、丹麥等西歐國家可以說是齊頭并進(jìn)，這些國家正朝著電力電子技術(shù)高頻化、大