現代電力電子技術應用發展分析

鐘秀偉

廣東省清遠市清新縣職業技術學校，廣東清遠 511800

電力電子技術是應用于電力領域的電子技術，它對于電力領域有著非常重要的貢獻，它是利用電力電子器件對電能進行變換和控制的新興學科。在現階段的發展背景下，電力電子技術可以理解為功率強大。它與傳統的電子技術相比，改變了以往的發展模式，有著許多的優勢和功能：它不僅能夠通過功率較大的電流和承受高電壓，而且能夠在大功率的情況下，很好的解決器件發熱、運行效率的問題，對于我國電力事業的發展意義重大。當前，電力電子技術的應用范圍已經越來越廣，對于人們的生活所產生的影響越來越大。本文主要針對當前電氣工程領域的四大熱點進行詳細分析和探討，分別為電氣節能領域、新能源發電領域、電力牽引領域以及智能電網領域4個方面。

1 電力電子技術的應用

1.1 電氣節能的應用

節能是當前社會發展的必然趨勢。電氣節能主要包括變頻調速、電能質量控制、有源濾波等，當前階段，在電氣節能的應用中又以變頻調速為主要研究內容。電機變頻調速節能是當前工業節能發展的一個主要途徑，在未來的發展時期，三大發展因素將會進一步促進電機變頻調速行業的快速發展：一是變頻器產品日趨成熟，應用范圍越來越廣，技術越來越新，企業投資產品的成本將會越來越低；二是電機變頻調速節能的效果非常明顯，具有廣泛的社會效益，這樣能夠更好的調動企業生產的積極性；三是國家對重點耗能企業也會采取一系列措施，發展電氣節能能夠有效的降低企業能源消耗，減少資源浪費，為社會創造財富。

1.2 新能源發電的應用

當前，社會發展的速度越來越快，人們消耗的資源也越來越多，全球范圍內的石油儲量、煤炭資源總量逐步在減少。在傳統能源逐步減少的同時，生態平衡也受到嚴重的破壞，環境污染日益嚴重。因此，新能源在未來的一段時期有很大的發展前景。現在通過新能源發電的方法越來越多，比如通過地面太陽能發電、風電等，其中太陽能光伏發電在上海世博會上被充分利用，這對于新能源的開發有很好的借鑒意義。上海世博會的太陽能發電項目不僅是我國當前規模最大、采用技術最多的項目，同時也是世博會歷史上新能源發電技術的最大規模應用，可以說，新能源的世界已經離我們越來越近。新能源發電中的電力電子技術應用特點主要有：新能源在供給過程中能源供給隨機性較大，比如風能、太陽能等都會隨著天氣的變化而變化，并對電網發電的要求比較高，在新興的能源使用中，可以充分考慮海洋能等隨意性不大的資源。

1.3 電力牽引的應用

電力牽引（electric traction）是利用電能為動力的軌道運輸牽引動力形式。它是以電力系統或發電廠為電源，通過牽引變電所使電力系統受電，經過降壓、變頻成交流電源，由接觸網向電力機車、動車組供電。比如電力機車或動車的牽引電動機將電能充分轉換為機械能，驅動鐵路列車運行，這給人們的生活提供了極大的方便。但電力牽引也存在一些不足，主要表現在增加了供電系統裝置，使其一次性投資比其他牽引動力形式要高些，同時，電力機車在運行時，會產生高次諧波和負序電流，諧波的存在和高壓接觸網及其回流網的不對稱，對沿線不平行接近的電信線路將產生干擾電壓，對電力系統的安全、經濟運行有一定的影響，對通信質量和人身安全也存在一定的影響。因此，需要采取有效措施進行防護和限制，要在以后的發展過程中不斷改進技術，通過新技術來改進電力牽引的缺點，使其達到合理，為社會發展貢獻力量。

1.4 智能電網的應用

智能電網，就是將電網進行智能化改造，它是建立在集成的高速雙向通信網絡的基礎之上的，在運行的過程中，通過先進的傳感和測量技術、控制技術以及先進的決策管理體系的應用，實現電網的可靠運輸、實現經濟、高效、環境友好和使用安全的目標。從更高的層次來講，當前社會發展的電網變得比以往更大、更安全及更高能效，但其智能化程度仍舊較低，因此，其在未來的發展過程中有很好的發展前景。智能電網的核心就是智能電表。通過借助智能電表，電力事業機構能夠知道用戶在任意時間所使用的電能，便于他們根據用戶的個性化需求提供針對性的服務，不斷的滿足社會的需求。

2 電力電子技術的未來發展前景

當前，電力電子技術的發展已經進入到各個領域，它在人們的生活中扮演著非常重要的角色，有著非常大的發展前景，這主要體現在以下幾個方面：

1）新的材料進一步更新。隨著社會經濟的發展，人們生活水平越來越高，對于新材料的需求也會越來越高。同樣，電力電子技術也會進一步加快研究步伐，將會擴大器件的頻率研究、功率等級研究，會有效的降低器件的溫度，減少器件體積，同時，成本將會大幅度下降，可以大大改進系統性能，擴大應用范圍，使越來越多的領域受益；

2）改進器件和裝置封裝形式。在未來的發展前景中，電力電子技術將會對電力電子器件和裝置形式不斷進行改進，實現系統集成，減小各項生產成本，同時，通過新技術的運用使其獲得更高的集成化和可靠性；

3）使用無需吸收電路并且關斷延時小的集成門極換流晶閘管，這樣可以有更多的器件來選擇應用，特別是在一些大功率應用場合的器件選擇時，選擇的范圍將會越來越廣，給人們社會生活帶來方便；

4）發展新型的全半導體變流系統。隨著社會經濟發展的迅速，社會在選擇上越來越傾向于體積小、應用廣的電子器件。因此，電力電子技術的發展將會在體積小、重量輕、損耗小、無功率的全半導體變流系統上做文章，不斷加大設計力度和創新手法，滿意日益增長的物質文化需要；

5）發明新型家用電器產品。隨著低碳經濟的提倡，人們在生活中越來越追求低碳的概念，低碳對于人們的生活有著非常重要的意義，現階段，各種低碳產品已經逐步進入人們的視線和生活之中，新型汽車、新型電動車等低碳產品供不應求。因此，未來的電子器件的發展趨勢將會進一步向家用電器延伸。

[1]趙金亮.我國電力電子技術的現狀及應用[J].北方經貿，2010(7).

[2]張銘.電力電子技術在電力系統中的應用淺析[J].內蒙古石油化工，2010(8).

[3]吳晨濱.電力電子技術在電力系統應用的發展趨勢淺析[J].科技創業月刊，2009(10).

[4]陳伯時.淺談電力電子技術和科學發展問題——電力電子學會第11屆學術年會大會報告[J].變頻器世界，2009(1).