电力电子技术的发展及应用分析

吕鹏飞 曹腾

摘 要 随着科学技术水平的不断创新发展，各种先进的技术逐渐被发明和广泛应用，其中，具有强大生机和无限活力的电力电子技术，不仅极大的改善了人们的生活条件，而且有效的推动了我国经济的增长。本文通过简要介绍电力电子技术，指出电力电子技术的积极作用，并且提出应用电力电子技术的具体方法，以期为推动电力电子技术的发展，提供有用的参考。

【关键词】电力电子技术 发展 作用 方法

电力电子技术是一门新兴的、应用于电力领域的电子技术，具体来说就是使用电力电子器件，控制和变换电能的技术，而且，电力电子技术可以变换出小到数W甚至1W及以下，大到数百MW甚至GW以上的“电力”，由此可以看出，其具体的用途就是电力变换。而且，近年来，电力电子技术被广泛应用于实际生活中，极大的提高了人们的生活质量，例如，电力电子技术中的新能源发电技术，不仅为广大居民提供了更加优质的电能，而且有效缓解了我国的能源危机、环境危机。

1 简要介绍电力电子技术

电力电子技术分电力电子器件技术、变流技术两个分支，是现代电气化与自动化专业的专业基础课。一般认为，1957年美国通用电气公司研制出的第一个晶闸管是电力电子技术产生的标志，此后，电力电子技术逐渐成熟和发展。而今的电力电子技术是建立在电工原理、电子学、自动化控制三大学科上的一门新兴学科，属于电工类范畴，其内容主要包括电力电子电路、电力电子器件、电力电子装置及其系统，并且在一般工业、电力系统、电子装置电源、交通运输和家用电器等领域得到了广泛的运用，极大的推动了我国经济的进步与发展。

2 电力电子技术的积极作用

2.1 改善电力输送的现状

电力是现代文明社会中的主要動力源之一，电厂发出电力，输送给电网的交流电，然后传送给用户，一般在电压、频率较为稳定的时候，电力呈现出波形正弦的形式，但是，在实际情况中，由于不同用户使用的电力设备有着差异，在无形中增加了电网的无功损耗，如果再受到一些自然因素或者人为因素的干扰，电力输送可能会出现瞬间停电、电压跌落闪变等现象，而且，非线性故障的大量使用，会使电网中出现有害的谐波波形，不仅降低了电能的质量，而且造成电网严重畸变，影响电网的正常运行。然而，使用由电力电子器件构成的各种控制器、补偿器，则可以在提高电能质量的同时，维护电网的正常运行。近年来，我国研究并且使用的柔性交流输电系统，有效的解决了电力输送中存在的问题，极大的改善了电力输送的现状。

2.2 优化电能的使用结构

电力电子技术，能够不断的优化电能的处理装置结构，实现高效、合理、节约的电能使用目的，进而促使电能利用朝着最佳化的方向发展。例如，在节能节电方面，通过调查、分析风机水泵、化工电焊、轧机冶炼、轻工造纸、电力牵引、工业窑炉和感应加热等方面的资料，可以看出，一般情况下，电力电子技术可以达到10%-40%的节能效果，因此，国家已经大力推广和试用节能节电项目。而且，电力电子技术可以有效缓解能源危机、环境危机和资源危机，促进人与自然环境的和谐发展。

2.3 转变产业结构

随着电力电子变频技术以及高频化技术的不断进步与快速发展，机电设备不再受传统工频技术的限制，转而向高频化方向发展，因为，电力电子技术，缩小了机电设备的体积，提高了机电设备的响应速度，在提供全新的功能和用途的同时，提高了工作效率，实现了无噪音化的发展目标。

3 应用电力电子技术的具体方法

3.1 应用于可再生能源的发电

当前，虽然污染严重、储量有限的化石燃料依然是主要的电力能源，是世界能源结构的主要组成部分，但是，像风能、地热能、海洋能、太阳能、水能、生物质能等干净清洁、污染少、可再生的新能源的开发利用工作，也开始进入快速发展的阶段，这些清洁干净、可再生、不受地域资源限制的新兴绿色能源，正在被迅速的推广和使用。

3.2 应用于节约电能

目前，电力是现代工业的主要能源，利用电能不仅可以节约成本，而且能够提高工作效率。在现代工业中，电力以其稳定、利用率高、清洁、适用范围广等优点，逐渐广泛应用于现代工业中的各个领域，极大的推动了现代工业的发展。然而，从世界各国工业领域运用电力电子技术的情况来看，许多发展中国家的工业用电还不太合理，存在着用电效率较低、浪费严重等问题。在面临着资源危机、能源危机和环境危机的今天，提高用电效率，降低电能的消耗，是解决能源问题的有效手段之一。因此，利用电力电子技术，提高电源效率，降低电能消耗，节约能源资源，可以极大的推动社会的发展和进步。

3.3 应用于改造传统产业

电力电子技术是连接弱电和强电之间的纽带，使得传统产业和新兴产业能够更加便捷的利用微电子技术。在应用电力电子技术时，传统产业中的劳动环境恶劣、劳动强度大等问题得到解决，而通过工业控制系统，把电能转化为劳动力，改变工人的工作环境，可以极大的提高劳动效率，节省人力资源，解决企业的安全隐患和环境问题。

3.4 应用于家用电器之中

现代工业制成品中广泛使用电力电子技术，给让人们的日常生活带来了极大的便利，例如，利用电力电子变频技术，可以使家用电器做到方便、节能，节省使用成本，提高电能的利用率。

4 总结

总而言之，电力电子技术是一门新兴的电子技术，是信息、智力和知识密集型的技术，能够有效的解决社会发展中所面临的诸多问题，具有广阔的发展前景，因此，在知识经济的时代，充分发挥电力电子技术的优势，解决能源问题、环境问题、资源问题，提高电能的利用率，是电力电子技术发展和进步的前提和基础。

参考文献

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作者简介

吕鹏飞（1993-），内蒙古自治区丰镇人。现为中国人民解放军石家庄机械化步兵学院学员。研究方向为电气工程。

作者单位

中国人民解放军石家庄机械化步兵学院 河北省石家庄市 050200