电力电子技术及其应用范文

导语：想要提升您的写作水平，创作出令人难忘的文章？我们精心为您整理的5篇电力电子技术及其应用范例，将为您的写作提供有力的支持和灵感！

篇1

一、电力电子技术应用概况

1.用电领域中的电力电子技术。(1)电动机的优化运行。全世界的用电量中约有60%左右是通过电动机来消耗的。采用计算机―电力电子技术结合的智能变频控制技术,使电动机经常处于高效状态,可以节约大量电能,具有巨大的效益。(2)高能量密度的电源应用。电化学电源广泛应用在作为国民经济的铜、铝、锌、镍等有色金属以及氯碱等电解产业中;体积小、重量轻、效率高的各种开关电源应用也是十分广泛;新世纪中,随着电力电子技术的发展,变频电源应用也日益广泛;还有不间断电源(UPS)、稳压稳流电源、高精度洁净电源等特种电源,采用电力电子技术后,各方面指标均大大改善。

2.信息领域中的电力电子技术。电力电子技术为信息技术提供先进的电源和运动控制系统,日益成为信息产品中不可缺少的一部分。在信息产品的主电路中,正在用MOS场效应管取代双极晶体管来完成各种变换,其用量越来越多。FAX机、计算机、VCD、DVD等许多整机中都装备着多种电动机。尤其在各种打印机中,离开对电动机运动的高精度控制,其打印效果是不可想象。信息产品和其他产品中用VDMOS、IGBT做无触点开关的市场更大,程控交换机的每条线都至少用1个VDMOS管。为此,我国目前每年要进口几千万只。

3.发电领域中的电力电子技术。(1)发电机的直流励磁。常规发电机中励磁的建立已经由传统的直流磁励机转变为由中频交流励磁机加电力电子整流的方法,并已取得良好的经济效益,可靠性较高。(2)水轮发电机的变频励磁。发电频率取决于发电机的转速,采用了电力电子技术后,将水轮发电机直流励磁转变为低频交流变频励磁。当水流量减少时,提高励磁频率,可以把发电频率补偿到额定,延长水轮发电机的发电周期,解决了水力发电中发电机工作时间受季节性水流量影响而导致的频率无法调节、浪费较多水能的问题。这对大型水力发电设施来说,可带来巨大的经济效益。(3)环保型能源发电。利用太阳能、风能、潮汐能、地热能等新能源发电,是解决一次能源危机(煤、石油、天然气等石化类能源日趋匮乏)的重要途径,它们是可再生的绿色能源。这些能源转换的电能,其电压、频率难免波动,无法并网应用,只有通过电力电子变换装置,才能使这些波动的电能以恒压恒频方式输出,实现这些新能源的实用化。

4.储能领域中的电力电子技术。(1)蓄电池与电容器组储能。把夜间电网提供的多余交流电整流成直流电,储存在建筑物地下室内的“蓄电池―电容器组”;白天,再把这些储存的电能逆变成交流电供给整个建筑物内的用电,已经成为某些地方的时尚。(2)抽水储能发电。白天,水库泄水发电;晚间,利用多余的电网电能使发电机转变成电动机运行,驱动水泵把下游水库的水抽进上游水库,增加上游水库蓄水,使白天可以更多地发电,这种电能量变换过程效率较低。(3)超导线圈的磁场储能。在超导体线圈中,数十万安培的直流电流在其中流动是不会损耗的,这种储能器体积小,转换效率高。当前还没有妥善解决如何实现交流电能同该低电压超大电流的直流电能的互相转换的问题。

二、电力电子器件发展趋势

纵观几十年的发展历史,半导体器件起到了推动电子技术发展的作用,晶闸管等电力半导体器件扮演了电力电子发展中的主要角色。进入70年代,半控型晶闸管开始形成由低电压小电流到高电压大电流的系列产品,被称为第一代电力电子器件,随着电力电子技术理论研究和半导体制造工艺水平的不断提高,先后研制出GTR、GTO、功率MOSFET等自关断全控型第二代电力电子器件。近期研制的以绝缘栅双极晶体管(IGBT)为代表的第三代电力电子器件,开始向大容量高频率、响应快、低损耗方向发展,这又是一个飞跃。步入90年代后,电力电子器件正朝着复杂化、模块化、智能化、功率集成的方向发展,以此形成了电力电子技术的理论研究、器件开发研制、应用的高新技术领域等,在国际上形成了新的技术热门。目前世界上许多大公司已开发出IPM智能化功率模块,日本三菱、东芝及美国的国际整流器公司已有成熟的产品推出。国产电力半导体器件研发生产能力还落后于世界电力电子器件的发展水平,在新世纪国际电力电子崛起之时,中国电力半导体器件的落后状态将会影响中国经济的发展,国产电力半导体器件产业任重而道远。

电力电子技术是智力、信息、知识密集型技术,也是我国经济与社会可持续发展项目之一,对促进国民经济发展,特别是电子工业发展极具价值。从发展前景看,以电力半导体器件及“变频技术”为核心的电力电子行业,在国家政策的强持下将会走向更加辉煌的明天。

篇2

中图分类号：TV文献标识码： A

引言

在现在电气自动化的发展中，数字技术被运用得较为广泛，现在信息化发展中，电气自动化产业有较高科技含量，它和人们生活有密切联系，对社会发展的贡献与重要性得到人们的认同和重视。对于现在的社会状态，电气自动化有较好的发展前景，并且在信息工程和电力系统领域获得运用，探讨数字技术应用在电气自动化中并进行创新关系到多个方面，大体上有数字系统研发、分析、设计和管理等。在电气自动化中深入利用数字技术时，会极大改善人们的生活。

1、数字技术的发展历史与涵义概述

将数字技术应用于电力电气自动化中，能够对电力电气的发展起促进作用。电力电气自动化的发展离不开数字技术的应用。现如今，数字技术被广泛地运用于多个领域中，例如在电子数字中的计算机、数控技术、各类电子产品、数字仪表、通讯设备等方面，同时数字技术在装备中也得到应用，此外在国民经济其他各部门中也涉及到了数字技术的应用。数字技术应用如此广泛，那么何为数字技术呢？数字技术又称数码技术、计算机数字技术等，通过数字技术的名称我们不难看出数字技术是一种与电子计算机是密不可分的科学技术，众所周知，电子计算机只能识别二进制数字“0”和“1”，因此数字技术必然要通过一定的设备将各种信息转化成二进制数字“0”和“1”，由于在此转化过程中还需要计算机对信息进行压缩、编码、还原等处理，所以又将其称为数码技术、计算机数字技术。21世纪我们生活在一个信息时代，一个数字化的时代，计算机无处不在，它融入到我们生活的每一个细节中，计算机的发展一直在发生着日新月异的变化，计算机被更多人所掌握操作方法，它变得越来越高级，越来越智能，为人们带来了更大的便利，人和人以媒体为介质，我们的生活、学习、工作都不能与互联网脱节，无论在任何地点我们都可以感受到数字技术，作为一个社会人我们在享受着数字化时代为我们带来的便利的同时，也应该对数字技术的发展历史有所了解。数字技术在我国的迅猛发展不过是近几年的事，计算机快速地步入许多具体设备中得以应用和操作，它改变了社会大环境，带来了机遇和挑战。很多行业都在数字技术中得以发展，电力电气自动化就是其中的一个典型的代表。纵观数字技术的发展历程，我们可以看出数字技术在电力电气自动化中的应用必然能够对企业的信息化进程起到推动作用，使得企业的自主设计开发能力得以提高。

2、数字技术在电气自动化中的应用优势

2.1、可操作性和控制性

数字技术的基础是计算机技术，它拥有很高的操作性和控制性的特点，可操作性指的是，只需写进相应的操作指令，计算机的程序就会按照指令的先后顺序开始执行，利用传输装置把指令传给电气设备，电气设备在指令的作用下就会有序的运行，所以说，数字技术在电力电气设备上拥有可操作性和控制性的特点，除此之外，数字技术本身能进行条理分析，自动的对信息条数、精确度进行校对，削减损耗的成本，并且还确保了安全。除此之外，数字化平台的公开性进一步规范了操作代码，有利于提高程序的可控性，因为在对电气设备进行控制时，必须按照要求输入正确的设置密码和相应的操作指令，所以对于那些没有得到许可的用户，是无法对电气系统进行操作的。这就是为什么我们会经常在电气设备上看到有问题请咨询程序管理员之类标签的原因。

2.2、性价比高

和其他技术相比，电力电气技术拥有专业的特殊性和危险性的特点，所以在实际的工作管理中，我们一定要准确的测定和计算对控制所达到的精确度和安全方面的性能，以保证工作人员的人身及财产安全，随着计算机技术和通信技术的不断发展和进步，数字技术逐渐得以完善和创新。电力公司可以利用先进的数字技术和设备对公司所采用的科学方法和管理方法进行检查和控制。不仅如此，数字技术具有较高的通信能力，不仅能供应充足的信息资源，拥有很高的智能化功能，而且还利于企业节省人力、物力，避免了时间上的浪费，提高了工作效率，削减了公司投资和管理的成本。

2.3、可靠性

数字技术是一项最近兴起的高科技产品，它是以计算机和互联网技术作为基础和前提的，当前在应用数字技术时，通常会和智能化紧密联系，数字技术不仅减少了对以前设备的使用程度，而且还使电力电气自动化控制系统的操作变的简单化、高准确度和高效率，特别是在光纤技术的基础上，数字技术进一步得到完善，譬如，把数字技术应用在电力锅炉仪表上带来了很多好处，操作人员无需去现场就可以通过网络和仪表数字来实现对设备控制和操作的目的，不仅如此，仪表上所显示的数据都具有非常高的可信度，从有关公司和部门的统计数据可以看出，目前在电力电气化中应用数字技术越来越受到人们的重视，而且它还为公司发展现代化管理指明了方向。所以数字技术拥有高可靠性的特征。

3、数字技术应用在电气自动化过程中的创新与发展

随计算机越来越普遍的应用在电力电气自动化行业中,使数字技术获得飞速发展,将数字技术应用在其中,是电力电气自动化控制系统变得方便化、迅速化以及实用化的独一方法,自从把数字技术应用在电力电气上之后,它的工作效率明显得到改善。所以数字技术在电力电气行业中具有很大的空间以供发展,需要不断的在工作实践中剖析和探究,使应用在电力电气运作系统中的数字技术更完善、更先进、更高效。

3.1、运用程序操作确保数字处理准确性

电气自动化运行中，有关指令输出前，工作人员要把检测好的数据输到电脑中，并进行一定干预，科学的设备设施，对运行系统实施改进与完善，最后对其各项功能做出测试，使系统达到设定要求。随着社会发展和进步，更加开放与完善的管理已经成为电气自动化的发展方向，这样可以完成和网络技术的融合，从而提高综合性能，实现实时监控和管理目的。做好风险管理，对其进行良好控制，有助于解决模块的相互干扰问题，更有助于流程科学化，从而更充分地表现出数字技术优点，实现数字处理的准确目的。

3.2、利用智能终端进行远程操作

电气自动化中，最好的介质是光纤，可以选择智能终端和间隔层某些功能，达到数据采集、传输与控制目的，进而有效运用数字技术的系统化和智能化。选择该操作模式，较适合利用拥有双功能的终端，一个功能是保护；另一个功能是偏重于两种功能的配合，并不断增强系统稳定性。在较好解决接口标准化问题后，电子自动化就能获得较高效率运行。随着操作系统不断完善给数字技术管理与自动控制提供了较好性能的接口。程序接口逐步标准化与统一化，满足大多数用户选择不同软硬件来交换与传输数据，较大程度上完善系统通讯功能，达到智能化技术的要求。

3.3、GOOSE虚端子

该虚端子理念的诞生与应用，是数字技术应用在电气自动化中在设计和装置方面的进步，主要表现在以下三个方面：（1）该虚端子能改善二次回路，不但使工程调试更方便理解，而且在运用中更加简单；（2）电子自动化中，在智能终端与测控装置实施信息交换过程中，该虚端子技术就会表现出其优点。这项技术能对所有线路与开关做出有效控制，并且有开启跳合闸功能，可以合理保护遥控装置，还能有效利用闭锁间隔层；（3）该虚端子能利用高效终端系统的设置，准确对非电量信息进行控制，比以往二次回路更简洁。

3.4、采用光纤连接

利用智能终端自动对数据进行采集和控制的特点，让光纤设备和智能终端相互协调，其中一个的作用是保护电力中断、信号传递和远程监控，另外那个的作用则是给跳闸提供了两层保护，进一步提升了数字化技术在电力电气自动化中的智能度与可信度。除此之外，数字化程序接口的规范化是电力电气自动化能正常运行的基础和前提，从而针对个人计算机平台的自动化问题找到了解决办法，有助于公司的事件相关电位系统与制造执行系统两者间的连接，把TCP/IP 标准设置为通讯标准。

3.5、加大程序化操作

数字技术的可操作性直接关系着电气自动化的可靠性。所以，在对指令进行调度时，应事先严肃而认真的对票据进行核查，之后再将没有错误的票据输入到电脑中，在进行实际操作界面时，应严格查看闸刀、开关等重要部位是否完善，通过这样的方式，可以逐渐健全系统的应用功能，更有利于电力电气自动化实现信息化和开放化。

结束语

随着科技的进步，数字技术得到了飞速发展，而数字技术的应用领域也在不断扩大。当前，数字技术与电力电气自动化相结合在市场发展中已经逐渐成为一种不可阻挡的趋势，这与计算机操作可以为企业带来更大的便利，降低生产成本，提高收益等优点是密切相关的，且相对于其他传统操作而言计算机操作明显更加稳定便捷，这也是数字技术能在电力电气自动化中应用情况良好的一大原因。总体上讲，电力技术正朝着数字化方向发展，数字化技术应用在电力电气自动化中的范围越来越大，逐渐被更多企业所接受，但在此应用过程中也伴随着一些问题，功能技术水平还需要日臻完善。

参考文献

[1]张福旺.电气自动化中数字技术的应用及创新[J].科技致富向导，2013，12:120.

篇3

电力电子技术的高速发展，在给人们的生活工作带来更大便利的同时，也得到了电气控制领域的高度关注。作为电气控制的重要组成部分，电气自动化控制系统能有效保障电气设备运行的安全性和稳定性。随着科技的进步，更多先进的电力电子器件应用其中，对于提高整个电力控制系统的可靠性具有重要意义。

1电力电子技术的概念以发展历程

1.1概念

所谓的电力电子技术，就是指应用于电力领域的技术手段，其主要功能就是对电力系统中的原件配件实施有效的控制，以此来实现提升整个系统工作效率的目标。现阶段，电力电子技术主要分为两大类型，分别是器件研制技术以及变流技术。在电气控制领域，电力电子技术起着至关重要的作用，其通过结合电子学、电工学以及控制技术三大专业学科，对处于运行状态的电气设备实施有效地控制，同时也可实现对系统内部线路的信息监测、数据记录以及故障警报等功能，并对不同性质的电气设备实施实时监控。在实际应用过程中，电力电子技术表现出了极大的优势，其中包括有操作的便捷性以及强大的适应性，不仅能够进一步简化操作流程，方便工作人员的操作，提高人员的工作效率，进而提高电力系统的运行效率，更能适用于各种类型的工作环境，从而在根本上保障了电力系统的安全运行。

1.2发展历程

电力电子技术这一概念于20世纪60年代产生，一般认为1957年美国所研发的第一个晶闸管为第一个电力电子器件。1974年，美国学者将其描述为由电力学、电子学以及控制学三门学科所组成的全新科学领域。70年代后期相继出现了以GTO、BJT以及Power-MOSFET为代表的全控型器件，80年代后期又研发了以IGBT为代表的复合型器件。现阶段，为了减小电力电子设备的体积，将控制、功率、驱动以及保护电路等器件一体化形成了PIC，虽然目前PIC应用效果较差，但这是电力电子技术的未来重要发展方向。此外，在这一领域，计算机模拟和仿真技术也在持续发展中。

2电力电子技术在电气控制中的应用探究

2.1PWM控制技术的应用

PulseWidthModulation技术，即PWM控制技术，指的是通过调整对脉冲宽度的设置，以获取相对应波形的技术手段。这一控制技术的应用理论基础就是面积等效原理，简单来说就是，面积相同但形状不同的窄脉冲作用于拥有惯性的环节之上时能保证所导出的响应波保持一致性。现阶段，随着MOSFET以及IGBT技术的发展，PWM技术已广泛应用于各类变流电路之中，其中逆变电路在PWM技术应用上效果最佳，目前，除了特大功率的逆变设备之外，基本上所有的逆变电路都应用了PWM技术。

2.2软开关控制装置的应用

随着科学技术的不断前进，电力电子设备的发展趋势也越来越倾向于小型化和便捷化，因此，其对于电力系统的电磁兼容度和运作效率也提出了更高的要求。在以往的电力系统之中，往往应用开关控制来压缩变压器、滤波电感以及电容器配件的所占空间，但应用这种方式会造成极大的设备损耗，进而影响电路的正常运作，严重时甚至还会出现额外的电磁干扰现象，而通过应用基于电力电子技术的软开关控制装置则可有效解决这一问题，其可在一定程度上避免设备损耗以及电磁干扰等情况的出现。当开关频率大于1Mhz时，基于电力电子技术的软开关控制装置能达到最佳的工作状态，能将系统内的各类简单电路进行并联，以形成工作质量和效率更佳的组合电路，进而进一步提升整个电力系统的工作性能。现阶段，软开关控制技术的主要发展趋势如下：（1）这一技术将更为广泛地应用于IT行业，拓扑数量将不断增大；（2）谐振电路在开关频率大于1Mhz的工作环境中效果十分明显，因此，其必将得到更多的关注；（3）将更多地应用各种电路组合方式，如串联、并联等，以此来满足不同工作环境的需求。

2.3过电流保护装置的应用

在电力电子电力运行过程中，若出现故障便会引发过电流现象。针对这一现象，传统的解决方式往往是及时中断熔断器、电流继电器以及直流快速断路器等设备的手段来最大限度地维护电力电子系统中的重要电路。但目前，随着电力电子器件的小型化，再加上功率要求的不断提高，以往的电路保护装置已难以适应当下的保护需求。因此，驱动控制信号去除自动化技术开始进入人们的实现，具体来说就是通过安装专门的过电流保护装置，对过电流进行实时监控并及时对电路进行调整和驱动。例如，桥臂互锁保护法。当出现信号反复或开关延时过长等问题时，桥式逆变短路就会产生桥臂短路现象，通过应用桥臂互锁保护法，使其能在故障发生使迅速进行驱动信号的切除处理，应用联锁手段，通过连接桥臂上的部件来避免短路现象的出现。

2.4静止无功补偿装置的应用

社会经济的腾飞，使得人们的生活水平也稳步提高，与此同时，人们对于电力的需求量也越来越大，因此对于电网功率也提出了更高的要求。若电网中的运作功率出现较为频繁的变动或内部遭受部分负荷的强烈冲击等情况，这在很大程度上会影响到电网运行的安全性与稳定性，同时也会使得电网线路难以实现对低频振荡的有效控制。而基于电力电力技术的静止无功补偿装置则可有效提升电力系统的承载力以及相关性能，同时也能规避电力系统中的功率损耗现象，从而进一步增强电力系统性能的稳定性，以满足当今社会对于电量的需求。

2.5有源电力滤波器的应用

基于电力电子技术的有源电力滤波器的应用原理是通过分析和检测电力系统补偿元件的运行状态，进而从中获取相对应的等分量谱波电流，其后利用补偿装置生成与谱波电流的相反等分量电流，从而实现谱波电流与生成电流的相互抵消作用。通过应用该种方法，可以在根本上规避电网系统中谱波电流的产生，取而代之的是基波电流。基于电力电子技术的有源电力滤波器具有应答速度快、抗干扰性强等诸多优势，这一设备主要由补偿装置以及具有指令功能的运算电流电路两部分构成。通过应用有源电力滤波器，可以及时对电力系统中的补偿电流进行检测和分析，进而实时获取电网系统中的谱波电流以及无功电流的数量，从而在根本上保障了电力系统运行的安全性和可靠性。

2.6高压直流输电技术的应用

现阶段，我国的大部分发电厂所传输的基本上都是交流电压，但在交流电压的传输过程中往往会出现能源的大量损耗情况，同时工作人员也难以有效把控所消耗的能源，并且管控消耗能源所要投入的资金成本也较高。针对该种情况，目前已有众多发电厂开始改用直流电输电方式，通过应用基于电力电子技术的高压直流输电技术能够有效完成交流电与直流电的转换工作。一般情况下，直流输电方式应用于电压容量较大且所隔距离较远的输电装置之上，利用高压直流输电技术将交流电压无损耗地转变为直流电压，其后在经过直流电逆变过程转变为直流电，以此来为人们提供更为优质的用电服务。

3结论

总而言之，随着电力电子技术的持续进步，其在电气控制领域所发挥的作用也越发重要。为了更好地应用电力电子技术，发挥其真正的作用，相关科研人员必须基于目前的发展现状以及应用需求，对这一领域进行深入地研究，找出其存在的不足之处并加以调整和优化，从而进一步提升电力电子技术的应用效果。

参考文献

[1]万志豪.论电力电子技术在电气控制中的应用[J].电子技术与软件工程,2016(24):243.

篇4

1电力电子技术概述

所谓的电力电子技术就是将电子器件与技术应用其中，以此控制电能变化情况，在这一技术中涵盖了电力、电子以及控制等三个领域的内容，通过三者的结合有效实现了通过弱电子完成了对强电力的控制能力，同时该技术被广泛应用于各个领域，如工业、国防等。将电力电子技术应用到发电机中，明显提高了电能生产，强化了电能利用，尤其是对能源节约与生产效率提升有显著的促进作用。不仅如此，当电力电子技术应用语（于）电气工程以后，电力系统操作更加灵活，实现了安全稳定运行。

2将电力电子技术应用到电气工程的意义

2.1便于相关工作人员开展工作

随着人们用电量需求的增加，传统电力系统在应用中存在较多弊病，导致电力系统运行容易出现故障。为确保电力系统安全运行，应做好技术管理工作，将先进电力电子技术应用到电气工程中促进电力企业发展。经过长期实践研究得知，电力电子技术不仅可以提高工作人员的工作效率，还可以简化操作步骤，便于工作人员开展工作，因此，需要将电力电子技术应用到电气工程中。

2.2电力电子技术自身性能相对较好

电力电子技术更具优越性，技术构造也更带有科学性，性能也十分良好，因其具有这些优点在电子技术被应用以后就获得了社会各界的普遍认可，尤其是在电气工程中享有盛誉。现阶段，社会发展较为迅速，将先进的电力电子技术应用到电气工程中更可以满足社会发展需要，推动电气工程发展。

2.3强化电子技术系统适应能力

电力电子技术具有较强的适应能力，便于操作，并不像传统电气技术一样操作困难、适应范围狭小，影响工作人员工作进程。当电力电子技术应用以后，工作效率明显提高，工作人员压力显著减少，很少出现电气运行故障，也为电力企业获得了良好口碑。

3电力电子技术在电气工程中的应用

3.1电力电子技术在变电站中的应用

将电力电子技术应用到变电站中，不仅提高了变电站的工作效率，还大大减少了人工数量，更有效避免了工作失误，实现高质量、高效率工作。同时，电力电子技术的应用有助于变电站工作人员开展监管工作，及早发现工作中存在的问题，尽快将问题解决，确保变电站安全稳定运行。近年来，社会发展较为迅速，电力电子技术也得以完善，电力电子技术在变电站中的应用帮助变电站实现了科学化管理[1]。所以，变电站应注重电力电力技术的应用，并进行创新与完善，减少变电站安全事故的发展，将电力电子技术作用全部发挥出来。随着电力电子技术的发展，静止无功补偿装置也被应用到变电站中，显著提高了电力系统安全稳定运行，为用户提供高质量电能。无功率补偿可以提升电力系统与负载的功率因数，降低功率损耗，确保电压安全稳定运行，这样也就提高了供电质量。一般来讲，静止无功补偿装置主要有以下几种：①对于晶匣管控制电控器来说主要有两部分构成：a.反并联晶匣管；b.电抗器。它们之间是串联关系，只要改变晶匣管的延迟角就可以控制电抗器电流，这样就可以不断调节电抗器基波。②对于晶匣管投切电容器来说，它属于一种单相结构，存在于结构中的小电感主要是抑制电容器在投网时发生的冲击电流，这种装置鲜有磨损发生，能够快速响应，实现平滑投切，同时可以实现综合补偿。③对于静止同步补偿器来说，主要是利用电力半导体桥式变流器完成补偿，但这种无功补偿以动态补偿为主，它具有快速调节、适用于多种范畴的特点，通常情况下，静止同步补偿器还具有多重性，并拥有PWM技术，也正是由于其具有该技术使其能够将电流中存在的谐波消除，减少其对装置的损害。静止同步补偿器基本原理是在并联的作用下，将自换相桥式电流与电网连接在一起，以便完成电压调节等共走，实现无功补偿目标。④对于可控串联补偿装置来说，主要控制者是晶匣管，将电容器和电控门器并联在一起，而晶匣管主要是引导与改变电抗器电流，进而完成补偿装置的等效电抗变化。通过研究发现，这种装置可以实现参数补偿，并通过阻尼控制环境，以此来改善阻尼实际情况，这样也可以减少低频振荡的情况，确保系统在运行上更具安全性与稳定性。

3.2电力电子技术在发电厂中的应用

电力电子技术还具有全面监控的能力，将其应用到发电厂中可以保障发电厂工作顺利进行。电力电力技术能够构成完整的网络系统，实现全面监测，在确保工作人员正常工作的同时，也便于其操作，这样就可以提升电气工程工作效率。发电厂工作人员通过监控系统就能发现其中存在的问题，采取措施排除安全隐患，防止事故的发生，这样既可以保证发电厂安全运行，还可以使供电工作更加安全[2]。如在发电厂中高压直流输电技术的应用，就是电力电子技术的典型代表。高压直流输电是将发电厂输送出来的交流电在换流器的帮助下转化为直流电，然后将直流电在输电线路的作用下送至受电终端，经过受电终端后将直流电会逆变成交流电，然后再将这部分电能送到用电用户手中，供其使用。对于高压直流输电来说，其传输功率相对较大，在电能传输中所用到的线路造价也很低，十分便于控制，它是现阶段最常用的输电方法。同时，直流输电的架空线路具有成本小，损耗小的特点，将直流输电方法应用其中可以保证输电更加安全稳定。

3.3电力电子技术在配电系统中的应用

现阶段，将电力电子技术应用到配电系统中还处于初级发展阶段，并未实现普及目标，但随着科技的发展，在不久的将来一定会在配电系统中得以广泛使用。将电力电子技术应用到配电系统中，主要用于监控与管理，防止工作人员在工作中出现失误操作情况，使配电系统工作更加稳定，实现高效率与高质量工作。通过监控管理者就能了解到工作人员的工作情况，同时也能发现在工作中是否有不正确操作的存在，一旦发现问题，可以当即指出与纠正，因此，需要应大力推行电力电子技术在配电系统中的应用，实现普及目标。在智能技术的影响下，电力电子技术也将朝着新的方向发展，使配电系统呈现智能化，为用电用户提供更为人性化的服务。

篇5

变频技术是重要的交流调速技术，是在电力电子器件和计算机硬件技术的发展下兴起的技术。特别是随着微电子技术以及计算机技术的飞速发展，变频技术承担着越来越重要的角色，而电力电子器件也叫功率半导体器件，主要作用于电子设备的电能转换以及大型控制电路的电子器件，其在机电一体化、电机传动、航空航天等领域已经得到了广泛的应用。

1 电力电子器件以及变频技术的发展

电力电子技术通常有四个方面分别是：功率半导体器件；IC技术；功率转换技术；自动控制技术，而电力电子技术是实现这些技术基础。普通晶闸管是最早投入使用的电力电子器件，是奠定电力电子器件的基础。变频技术最早是在上世纪70年代出现的，技术的产生一开始是为了实现交流电机的无极调速，但是随着研究的深入，很多研究学者对脉宽调制变压变频调速进行了深入的研究。直到八十年代，PWM模式的优化逐渐成为了研究的重点方向，并且也取得了较好的成果。电力电子器件从最初的控制晶闸管、双极功率晶体管、SIT等逐渐的向HVIGBT进行转变，使得变频技术得到了发展。随后产生的VVVF变频器的操作不并不难，而且也能够达到硬度上的标准，并逐渐的得到重视，但是其在最大输出转矩、静态调速等方面还有着很大的不足。矢量控制法的出现极大的改善了这些问题，但是在现实应用中由于电动机参数和系统特性有关，矢量转换的效果并不理想。直接转矩控制是由德国的Dcpen.教授研究的，操作理念先进，结构简单，获得了广泛的应用。

2 变频技术在家电中的应用

（1）电冰箱，因为电冰箱需要长时间运行状态，当压缩机完成变频制冷后，可以将运行速度控制到低速状态，这样就可以有效的降低压缩机引起的噪声现象，而且也非常的利于节能。

（2）空调器，变频技术最大好处就是扩大了空调器中压缩机的工作范围，压缩器的运行不再是冷、暖操作断续状态，因此大大提升了电力资源的利用率。当前空调器上的变频调速已经可以实现无刷直流电机运行，相比于以往的电机变频，其节能效果进一步提升。为了进一步的提高空调的功能转换效率，日本的研发者已经开始采用PWM+PAM的方法取代原来单一PWM的操作方法。其控制的方法是，当速率较低的时候采用U/f恒定控制，如果转速超过了临界值，则调节到最大值从而增加逆变器的输入直流电压值，所以就必须先调整直流斩波器的导通占空比，从而使变频器转速随输出电压的增大而增加，通常这个区域被叫做PAM区。进行这样的操作和技术后，使得变频器的综合效率、输入功率因素等相比于以往的控制进一步增加。

变频技术的应用给家电带来很大的便利，可以说是对家电领域的一次技术革新。而且随着变频技术与其他学科的交叉越来越深入，其对于太阳能发电系统、新型能源拓扑、滤波技术等也会越来越大。

3 变频技术的核心问题和解决对策

3.1 谐波调控

要实现对电子设备谐波的控制，首先的措施就是通过谐波补偿将输入电流转换成正弦波。其次是运用单位功率对交流器内部进行改造，在提高功率因数的同时控制谐波。多重化技术对大容量变流器的谐波有着很好的消除作用，通过叠加方波的方法减少次数不高的谐波，保持阶梯波在正弦附近，随着重数增加让波形更加接近于正弦波。PWM技术则应用于更高功率的因数变流器上，输入电流几乎等同于正弦波，并由PWM来控制整流桥的各个电子器件，因此输入电流几乎等同于正弦波，经由正弦PWM控制着整流桥上的各器件。如此，则高次谐波成为输入电流中唯一的谐波，而这些谐波更加的方便于滤除。PWM逆变器通常采用整流器，好处是电流频率和输入电压保持不变，而输出电压则并不确定，在运行时可以达到四象限，完成双向传输能量。

3.2 电磁干扰的抑制策略

解决电磁干扰的主要办法是尽量减少开关器件开合时产生的过大电流以及电压上升率，当前应用最为广泛也是最有效的两种方法是零电流开关和零电压开关电路。其中具体的实现办法为：首先可以改变开关器件上的串联电感，这样就能有效的削弱电流开关器件到导通时的电流上升率，并让器件丧失了电压、电流重叠区，从而达到减少开关损耗、抑制电磁干扰的目的。同样也可以在开关器件上并联电容的方法来实现，这样的方式能够削弱器件关闭时的抑制电压上升率（du/dt），同样也会避免其出现电压、电流重叠区，减小开关损耗。目前变频技术中存在的软开关技术：部分谐振PWM，为了让效率更加的接近硬开关，必须避免器件电流有效值的升高。因此在一个开关周期内，电路谐振仅存在于器件开关和断开的时候，所以称之为部分谐振。无损耗缓冲电路是串联电感或者并联电容在进行电能释放的过程中并不经过开关或者电阻，因此也被称为无损耗缓冲电路，一般不会采用反并联二极管。在电机控制中主开关器件多采用IGBT、IGBT关断时有尾部电流，对关断损耗很有影响，因此通常采用零电流时间较长的ZCS。

4结语

电力电子器件和变频技术不仅在家电领域，在输送泵、风机类、工业锅炉等都有着广泛的运用，我们介绍了电力电子器件和变频技术的发展和应用，并在此技术上分析了变频技术中的难点，提出了相关问题目前的解决办法，为其应用提供了参考。

参考文献：