电力电子技术的应用及发展前景探析

2013-12-26程鹏飞

科学之友 2013年4期

程鹏飞

（漯河技师学院，河南漯河 462000）

1 电力电子技术的主要内容

1.1 电力电子变换器的主电路

电力器件构成了电力电子变换器的主电路，通过不同的结构与控制来实现对电能的变换与控制，现代电力电子技术的主要内容是变换器主电路的拓扑优化，拓扑优化主要是合理地选择和确定网络中小的各个元件的位置，让其更好地发挥其作用，其主要目标就是高效率、高功率及高频化及低变换损耗。

1.2 电力电子电路的控制

电力电子电路它的主要是通过相应的电力电子器件对工业大功率电能进行变换和控制，在工业中用电电能都是大功率的，这就需要高校低耗的电力电子器件，为了更好地减少电路内耗，电力电子器件的工作要处于开关状态，可以这么说电力电子电路就是一个大功率的开关电路，为了更好地实现电力电子器件的功能，需要电力器件的开关能够进行控制，这需要由一定的电子信号来进行控制，即为变换器中的功率开关器件提供一种控制极驱动信号。

2 电力电子技术的应用

2.1 在电力系统中的应用

电力电子技术对电力系统通向现代化进程中起着非常重要的作用，在高压输电的过程中由电厂把电流通过变压器进行电流的输送，这主要是因为在电流一定的情况下，电压越高电流也就越小，在输送过程中的损耗也就越小，能够节省大量的电流，特别是在我国超高压输送技术的发展，解决了直流输送电端的整流与受端电流都是应用晶闸管变流装置，它在一定程度上解决了长距离、大容量的电流输送损耗的问题，这为我国电力行业做出了极大的贡献。

2.2 在交通运输中的应用

在电气化铁路方面对电力电子技术采用也非常广泛，这主要表现在电气机车中的直流机车采用整流装置来供电，但是在交流机车方面则采用变频装置来进行供电。随着技术的发展，磁悬浮机车及直流折波器中的电力电子技术更是关键技术的应用的一个更为直观的实例。随着人们环保意识的增强，新型环保绿色电动车及混合动力汽车中对电力电子期间的应用也是非常广泛，新型能源企业的动力主要是电力，它主要依靠电力来进行电力交换及驱动控制，起蓄电池也不开电力电子技术，新型能源企业有着非常广阔的发展前景，所以电力电子技术有着非常广阔的发展前景。

2.3 在新能源发电中的应用

常规能源的数量是有限的，例如石油、煤炭等这些常规能源的储量都是有限的，这就需要我们开发新的能源来替代这些常规能源，在开发新能源的过程中对电力电子技术的应用也是非常广泛的，例如太阳能发电技术、卫星中的发电技术、地面发电技术、地热发电技术等，这些新技术的应用需要电力电子技术的支持。

2.4 在电气节能中的应用

在能源日益严峻的情况下，我国提出了节约型社会和环境友好型的建设目标，把节约作为当前社会一个重要战略，电力电子技术能够帮助解决这些难题，例如电力电子技术能够有效地支持电能储存、峰谷调剂，也就是把不能时间短用电量变化进行技术性调节，让发电机能够根据需要来进行发电，利用电力电子技术可以把夜间不用的电量转变为直流电进行储存，在白天用的时候才转变为交流电更好地服务于用户，提高系统的热效率。

3 电力电子技术的发展方向

3.1 电源技术方向的发展

电力电子技术作为自动化、智能化及机电一体化的一个重要技术，它正在朝着技术高频化及硬件结构模块化，及产品性能绿色化方向发展，随着技术的发展电力电子技术将会得到更为广泛的应用，这种技术将会更加成熟、经济、使用，让这种技术朝着更为广泛的方向发展。

3.2 开关电源方向的发展

电源技术作为电力电子技术的一个重要基础，随着新型电力电子器件及开关频率高的电路拓扑出现，电力电子技术将随着现代电源技术将会得到更大的发展。在传统的技术中，由于功率器件的性能限制将让开关电源性能的受到一定的影响，为了更好地发挥器件的功能，为了减少器件开关性能性能影响，一种新型的电源电路拓扑与新型的控制技术应运而生，它们能使功率开关工作在零电压或零电流状态，这样能够更好地提高工作效率及开关电源的工作效率，为电力电子技术提供更好的支持。