电力电子技术的发展及应用

王海军

（河南省高技术创业服务中心，河南 郑州 450000）

电力电子技术的发展及应用

王海军

（河南省高技术创业服务中心，河南 郑州 450000）

随着科学技术水平的不断提升，以及人们生活水平的提高，电力电子技术不断发展，且得到了广泛应用，在一定程度上推动了国民经济的大发展。由此，本文首先简要概述电力电子技术，然后分析电力电子技术的发展，最后探讨电力电子技术的应用，以期为相关学者提供借鉴。

电力电子技术；发展；应用

电力电子技术，其实就是一个以电路技术、计算机技术和现代控制技术为支撑的技术产业平台。经过几十年的发展，电力电子技术已成为一门独立的技术，在工业领域更是得到了广泛应用。尤其是进入21世纪之后，诸多新理论、新技术开始出现，且这些技术和电力电子技术的融合度不断加强。电力电子技术具有发展迅速、渗透力强等特点，因此，无论时代如何变化，其发展前景必然值得期待，且其应用领域也会不断拓展。

1 电力电子技术的基本概况

电力电子技术是一门新兴的且应用于电力领域的电子技术，主要是使用电力电子器件，如晶闸管、GTO等对电能进行变换和控制［1］。通常情况下，电力电子技术所变换出的电力功率可以大到数百兆瓦甚至是十亿瓦特，相应的也能小到数瓦甚至是低于1W。总而言之，和以信息处理为主的信息电子技术最大的不同之处在于其主要用于实现电力变换。

2 电力电子技术的发展

2.1 电力电子技术朝着变频器时代发展

变频器时代就是应用变频技术与微电子技术，改变电机工作电源频率方式，进而有效控制交流电动机的电力控制设备。实际上，在之前很长一段时间内，集成电路技术实现了迅猛发展，这无疑为现代电力电子技术的发展奠定了坚实的基础。

而最典型的就是：将集成电路技术的精细加工技术与高压大电流技术有机结合在一起，随后也就出现了一批全新的全控型功率器件，同时促使那些中小功率电源被迫朝着更加高频化的方向发展。而绝缘门极双极晶体管的出现，更是为大中型功率电源向高频方向发展带来了巨大的机遇。

2.2 电力电子技术朝着逆变器时代发展

逆变器时代的主要表现是把直流电能转变成交流电。逆变器由控制逻辑和滤波电路组成。在20世纪七八十年代，随着变频调速装置技术的运用，一些大功率逆变用的晶闸管纷纷成为当时电力电子器件的主角，类似的还有高压直流输出等。

随着近年来的发展变化，电力电子技术早已实现了整流和逆变的过程。但是，其工作频率仍较低，且还仅仅局限于中低频范围内。不过，随着电力电子技术的逐渐成熟，其必将向着逆变器时代发展。

2.3 电力电子技术将朝着整流器时代发展

所谓整流器，指的是一个整流装置，即将交流转化为直流的装置［2］。其中，比较典型的三大领域有：电解、牵引和直流传动。科学研究表明：大功率的整流器能迅速把工频交流电转变为直流电，所以，大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用一直以来都有比较好的发展前景。鉴于整流器时间比较久远，重要性也不言而喻，因此，我国电力电子技术今后也将朝着整流器时代发展。

3 电力电子技术的应用

3.1 电力电子技术在工业中的应用

工业是我国第二产业。众所周知，在众多工业生产过程中，必定会使用到各种交流电动机，虽然其动力设备性能较好，且还可以提供直流斩波电源，但需要注意的是：交流电动机的主体依旧是电力电子装备。

交流电机变频调速技术的运用是整个电气节能的关键，和传统的大型机器相比可知，如果使用电力电子交流节能技术，并将其作为电力驱动电源，完全可以达到节能的目的，其省电的效率更是可以达到30%以上。近几年，随着电力电子技术的应用愈加成熟，交流电性能也开始逐渐表现出来，可见，电力电子交流调速技术将快速占据市场［3］。

3.2 电力电子技术在电力系统中的具体应用

电力系统对电力电子技术的依赖性较大。高压输电是基于发电厂，并借助变压器，进而将发电机发出的电压升压后再输出的一种全新电力运输模式。需要注意的是：高压直流输电端位置，一般都是使用晶闸管变流装置，因为这样能有效避免因长距离输送而导致的电力系统损耗问题，最终也能为良好输电提供有力保障。

但是，在配电网系统中，电力电子技术的装置是可以被电能质量控制的，比如，将其使用于闪变、瞬间停电等电能质量控制中，能更好地保障供电质量。总而言之，在电力系统建设发展中，如果能得到电力电子技术的大力支持，则更有利于我国现代化电力建设目标的实现。

3.3 电力电子技术在交通运输行业中的具体应用

随着我国交通运输业的迅速发展，电力电子技术在其中的运用价值和意义也逐渐显现出来，尤其是DC/DC变换技术，更是被大量应用到地铁、动车及无轨电车中，不仅起到了控制无极变速的作用，而且还有效提升了控制质量。

在具体使用过程中，电气机车中的直流机车通常会选择整流装置，并将其作为供电设备。但是，交流机车一旦采用了变频装置进行供电，也就意味着必须借助电力电子装置才能做好电力控制工作。比如，直流斩波器被广泛应用到轨道车辆中；电力电力技术被应用到磁悬浮列车中。即便部分交通工具使用的是蓄电池，但同样离不开电力电子技术的应用。

4 结语

电力电子技术是利用电力电子器件实现工业规模电能变换的技术，同样也被称为是功率电子技术。21世纪是科学技术的时代，电力电子技术的发展速度及应用领域早已超出人们的想象，其已成为我国经济与社会发展过程中的重要项目之一。虽然当前这一技术在实际应用过程中还存在诸多问题，但在国家相关政策的强有力扶持下，其发展前景依旧可观。总之，充分发挥电力电子技术的优势，不仅能解决目前社会发展中面临的诸多问题，而且能为我国经济的有效发展提供重要保障。

［1］刘莉宏.现代电力电子技术的发展及其应用［J］.北京工业职业技术学院学报，2006（3）：1-4.

［2］王新河，许建新.现代电力电子技术在电源中的应用是今后发展的必然趋势［J］.治黄科技信息，2006（3）：10-12.

［3］刘增金.电力电子技术的发展及应用探究［J］.电子世界，2011（9）：19.

Development and Application of Power Electronic Technology

Wang Haijun
（Henan Incubation&Service Center for&High-tech Enterprises，Zhengzhou Henan 450000）

With the continuous improvement of science and technology and the improvement of people's liv⁃ing standard,power electronic technology has been developed and widely used.It has promoted the develop⁃ment of the national economy to a certain extent.Therefore,this paper first gave a brief overview of power electronic technology,and then analyzed the development of power electronic technology,and finally dis⁃cussed the application of power electronic technology,in order to provide reference for the relevant scholars.

electric power electronic technology；development；application

TM1；TN0

A

1003-5168（2017）12-0021-02

2017-11-01

王海军（1975-），男，本科，工程师，研究方向：电子技术。