电力电子技术在电力系统中的应用

摘 要智能电网的实现必须要采用电力电子技术。本文介绍了电子技术的发展，从静态无功补偿器，HVDC技术、电机及有源电力滤波等方面阐述了电力电子技术的作用。电力电子技术一定会在电力系统中有更长远的发展。

【关键词】电力电子技术 电力系统 静止无功补偿装置 HVDC技术 有源电力滤波

在电力系统中，电力电子技术被应用在各个方面。从统计数据中可以看出，发达国家中使用电能的用户，这些電能一半以上都是经过电力电子转换器设备处理过的。电力系统的现代化离不开电力电子技术的应用。无功功率补偿及谐波抑制对电力系统有重要意义，可控电抗器（TCR）和晶闸管电容器（TSC）在无功补偿方面都是非常重要的。而新出来的静止同步补偿器（STATCOM）和有源电力滤波器（APF）的性能要更好。发电厂和变电所采用直流电源和不间断电源作为供电和备用电源事故的保护电源。在电力系统中，电力电子器件是非常多见的。

1 电力电子技术的发展

电力电子技术包括电力电子电路应用电路和设备制造技术。电力电子器件的发展经过了三个过程，第一代是半控型阶段，第二代是全控型阶段，第三代是复合型阶段，功率集成电源（PLC）就是将动力、控制、功率器件和保护电路集成在一起，虽然功率不大，但这是一个发展的方向。

2 静止无功补偿装置

供用电系统和负载的功率因素都可以通过无功功率补偿来实现，这样能够减少功率的损耗，降低设备的容量，使受电端和电网端的电压更加的稳定，提高供电的质量，使有功负载和无功负载得到平衡。

TCR、TSC和TCSC都是静止无功补偿装置。

传输系统的稳定性、电源质量的提高，无功补偿冲击负载和闪变抑制等都可以通过静态型动态无功补偿装置来实现。并且还可以提高电源系统和负载的功率因素，减少功率损耗和设备容量，使电压更加的稳定，使电源的质量得到提高，使三相有功和无功功率负载在电气化铁路中都能得到平衡。晶闸管控制电抗器（TCR），电容器晶闸管（TSC），可控串联补偿（TCSC）等都是静态无功补偿装置。

3 高压直流输电技术

将电厂发送的交流电经整流器进行整流后，变为直流电，然后再通过电线将转换后的直流电传送给各个受电端，在各个受电端将接收到的直流电转换为交流电，供用户们使用。高压直流输电不仅传输的功率大，并且便于控制，线路的造价也低，是目前使用最为广泛的一种手段，直流输电架空线技术的造价低，产生的损耗也少，并且在传输过程中较稳定，不会像交流输电那样出现输电不稳定的问题，对于地下和海底电的传输，直流输电能够实现不同电网互联的额定频率，对于潮流控制更加容易控制，更易扩大产能扩张，对于分期建设也更加方便。直流输电项目按照直流连接线可以分为单级接触线，双接触线，与钢管接触线和背靠背直流输电系统。双极直流系统图如图1所示。

4 在电机中的应用

液压的压力和流量将决定水利发电机发出的电量，所以机组发电的数量将是一个巨大的变化，风力涡轮机可以发布的权力和风速多维数据集是成正比的。所以机组操作的速度不是一致的，如果转子转速叠加和转子励磁电流的调整频率使钉子平输出频率是一定的，就可以使有效功率最大。电力电子设备液压、风力发电机恒速频率激励发挥了非常重要的作用。

5 有源电力滤波器

从有源电力滤波器补偿对象的基本思想出发，检测谐波电流分量，由补偿装置产生的分量大小相等和极性相反的补偿电流分量，补偿电流的谐波电流分量只包含在电网中其基本组成部分，其理论基于瞬时无功功率理论。不仅动态响应的速度很快，电网阻抗特性对于补偿功能多样化和补偿电网都不会有影响，这是抑制斜波的重要发展方向。图2为其原理图。

6 总结

在对电力传输进行分布时，电力电子技术更加容易调节，能够保证可再生能源大规模的发电，并且也可以将信号远程发送到控制电网上，智能电网的发展必须要采用电力电子技术。并且随着电网的发展，电力电子技术也必定会更快的发展，从长远角度看，对于电网的进一步法杖奠定了坚实的基础。

参考文献

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作者简介

刘旭东（1972-），男。现为山东省枣庄矿业（集团）有限责任公司新安煤业公司机电运输科工程师。

作者单位

山东省枣庄矿业（集团）有限责任公司新安煤业公司 山东省济宁市 277642