浅析电力系统中电力电子变流技术的应用

摘 要：电力电子变流技术在电力系统中发挥着不可替代的重要作用，本文通过对电力电子交流技术进行介绍分析，研究了电力电子变流技术的工作形式，交流调压电路、斩波电路、整流电路及逆变电路。分析了电力电子变流技术在电力系统中的发电过程的应用、电力输送过程的应用、电力分配过程的应用等方面的情况。为相关电力电子变流技术的研究提供了有益的参考。

关键词：电力系统，电力电子，变流技术，应用

引言

目前我国的电能生产和使用系统是由电力系统维持运行的，与之对应的工序有发电、电力输送和分配电能等，以上工序实现对电能的高效控制，全面保证了人们日常的用电安全和用电需求。电力电子技术是在电力系统发展建设的过程中出现的一项新技术，该技术充分利用电子元件实现对电能的高效分配和交换。随着电力电子技术的不断进步，相关的电力电子变流技术也不断研究和应用，在电力系统运行中发挥着越来越重要的作用，促进了行业的进步。特别是在欧美地区，电力电子变流技术应用更为普遍，因此为全面提高我国的电力电子变流技术水平、提高电能传输效率、促进行业进步迫在眉睫，我们有必要对电力电子变流技术进行研究分析。

1、电力电子变流技术简介

电力电子变流技术主要是通过使用计算机技术将电子、电路和电力控制等方面的技术进行整合，提高自动化控制程度。该技术的一个重要发展标志是晶闸管的成功研制。电力电子技术主要分为两个大的方向，一个是电力电子元件的制造加工技术，另一个是电力电子变流技术。电力电子元件的制造加工技术在发展过程中主要朝着低能耗、小体积等方向发展，目前的元件都具有了自动开关的功能。电力电子变流技术在上世纪七十年代开始迅速发展并在生活中有了大面积应用，随着自动断电设备的不断普及，变流技术中的逆变电路有了较快的发展，同时电力控制技术也不断推陈出新，最终推动整个电流电子变流技术快速发展。

2、电力电子变流技术的工作形式

电力电子变流技术是电力电子技术中的一个重要分支，该技术从二十世纪七十年代开始被大量应用在电力系统的应用中，并且产生的巨大的反响。进入新世纪，随着科学技术的不断发展，电力电子变流技术中的其它技术比如交流调压电路、斩波电路、整流电路及逆变电路等各种形式的变流技术争相出现，并在电力系统中发挥着重要作用。

（1）整流电路。该技术通过对直流电进行大小的自动调节控制，一般用电设备需要采用直流供电，目前常用的是交流供电，所以该技术不采用交流电对设备供电。我们通过使用二极管等技术将低电压的交流电输出转换成为直流电，满足了对交流电的整流要求。同时该技术也应用到了用电设备控制和不同电压输送的流程中，满足了电网稳定安全运行的要求。

（2）交流调压电路。这种技术主要是对原电网的电压、相位和相数进行调整，通过新的技术参数实现对以前的交流电进行替代的一种变流技术。该技术在电热控制、日常生活中灯光控制、控制电动机工作的转动速度等方面应用较多。交流调压电路目前主要应用在电力系统和具有高压的电器中，交流调压电路在运行过程中会产生一定数量的谐波，可以忽略不计。该种电路的特点主要体现在以下几个方面：结构设计简单、控制过程方便、易调节等。同时，该电路能在电机运行的过程中对电机进行调压，确保机电设备的有效稳定运行。

（3）逆变电路。逆变电路技术主要是通过使用交流电对直流电进行替代的一种变流技术，该技术在日常生活中应用比较多。当我们需要用直流电源向交流设备进行电力供应时，就需要用到该技术。逆变电路在工作过程中主要通过开关和晶体管进行电路中电压和电流的变动。

3、电力电子变流技术在电力系统的应用

电力电子变流技术在电力系统的应用主要体现在以下几个方面：发电过程的应用、电力输送过程的应用、电力分配过程的应用。

（1）发电过程的应用。电力系统经过百余年的发展，目前电力产生的手段和方法日趋多样化，常见的发电形式有火力发电、水利发电、潮汐能发电、太阳能发电、地热发电、核能发电和风能发电等。但是，我们应该认识到传统的发电形式不能够满足能源可持续发展的需求，继而在满足人们用电质量方面有待提高和改善，目前新型的发电形式如潮汐能发电、风能发电等越来越受到人们的欢迎，但存在着电流、电压不稳定的问题。变流技术能够很好地解决该问题，确保发电过程的电流和电压平稳运行，保证相关设备按照设计的参数进行运转。

（2）电力输送过程的应用。在电力输送的过程中基本都存在着电压或电流运行不够稳定的问题，因此需要将变流技术和相关电子设备应用到电力输送的环节中去，通过形成不同形式的电流，解决电力输送过程中的不稳定问题。电力电子变流技术在直流电输送过程中和交流电输送过程中都发挥了重要作用，一般通过变换不同频率和对谐波进行抗击的方法实现。提高了供电质量，保证了电力输送过程中的稳定高效。

（3）电力分配过程的应用。电力系统在实现电能合理分配的过程中也充分利用了电力电子变流技术。该技术的作用主要体现在两个方面，一个是通过对电源进行相应操作控制，另一方面是在蓄电池充电方面的应用。工作过程中不仅要保证电力分配过程中的电流变换，同时要求起到电能存储的相应作用，确保日常的稳步进行。变流技术在日常生活中可以保证用电设备的稳定，同时在电能消耗方面也大大减少。

4、结论

本文通过对电力系统中的电力电子变流技术进行研究分析，给出了其相应的工作形式和在电力系统中的具体应用，为变流相关技术的研究奠定了坚实基础。

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作者简介：

董其爱（1989～），男，壮族、籍贯：广西，工作单位：株洲中车时代电气股份有限公司，学历：本科，主要研究方向为变流技术开发