电力电子技术的应用研究3篇

电力电子技术的应用篇1

摘要:信息化和数字化是智能电网发展的主要目标，也是电力电子技术实施的重要基础，在实际工作中还需要加强对电网安全的保障力度，形成新型的发展模式，解决在以往发展过程中的瓶颈，融入先进的技术手段，完善智能电网的建设模式，为行业发展奠定坚实的基础。

关键词:电力电子技术;智能电网;应用

随着我国当前社会进步和科技水平的提高，电网建设面临新的挑战和新的课题，在实际工作中需要加强对智能电网发展的重视程度，适应未来可持续发展的标准，通过自主创新和制度的建设，形成了以特高压电网为主的骨干网架，实现不同因素之间的协调发展，满足信息化和数字化的标准，以此来促进行业的协调和可持续进步。

1在智能电网中融入电力电子技术的可行性

1.1加强电网的安全保障力度

电力电子技术是当前电网迅速发展需要采取的重要技术手段，在当前电力电网中要实现多种形式的自主创新，并且形成新型的培育点，提高电网的输配电能力，改善电网电能的质量，减少故障发生的概率。在未来智能电网建设时，要根据电力电子技术的发展现状，提出新型的工作要求和标准，以此来提高后续的建设效果。从电网发展历程来看，大电网属于互联网发展的必然趋势，直流互联大电网的结构日趋复杂，在运行控制难度方面也会存在诸多的困扰，所以在实际工作中需要尽可能地减少故障发生的概率，以此来提高后续的发展水平。在实际工作中需要充分发挥电力电子技术本身的优势，以此作为重要的调控手段。同时还可以实现能源的科学分配增强网架结构，防止电网故障的进一步传播，在各种故障场景下要提高系统本身的自我解决能力，以此来促进电网运行效果的提升，推动社会经济的发展和水平。

1.2促进可再生能源的科学利用

在新时期下，节能环保理念在各行各业中进行了广泛的实施以及融合，在新时期下需要注重可再生能源等全面利用，为后续工作提供重要的基础，风力发电的集中开发能够实现资源的合理性配置，同时再生能源所固有的间接性和不确定性都对电网安全运行提出了更高的要求，在实际工作中需要根据行业发展动态和电网建设要求实现再生能源的全面控制，并且优化发电的调动模式，以此来促进可再生能源的充分利用。在实际工作中需要融入先进的电力电子技术，根据发电的规模采取分布式的接入模式，在电网运用时，要通过可再生能源本身的容纳性和适应性，提高清洁能源的比重。

1.3改善电网电能的质量

随着我国当前经济发展水平的不断提高，电能质量问题越来越受到社会上的广泛重视，在实际工作中需要完善电力系统的运行模式，通过大规模的系统建设保证电力电子装置具备较强的可靠性，建立与之匹配的评估体系，同时，还需要融入电力电子装置来增强电网本身的适用性，全面提高行业当前的发展水平。安全使用电力电子技术属于智能电网建设重要课题，在实际工作中需要先进的电力电子换流技术，防止在系统中出现不稳定性因素。另外还可以融入先进的仿真技术，建立统一的仿真平台，通过深层次的挖掘分析电力电子装置在电网中的运行特征，以此来提高系统运行的可靠性，防止对后续使用产生一定的影响。

1.4满足节能减排的需要

在新时期下，我国对于技能减排的要求不断提高，同时制定了相应的监督策略，使得节能减排效果能够得到全面的优化，但是电力企业节能减排属于长期而艰巨的工作，随着我国对于清洁能源需求量的不断增加，在实施工作中需要通过电力电子技术实现跨越式的发展，解决变流器技术应用的瓶颈，通过可靠性较高的电力电子装置实现现有输电线输送能力的提高，同时要搭建混合性的动力模式，以此来提高行业当前的发展水平。在行业发展过程中需要充分利用电力电子技术来优化整体的工作模式，并且根据智能电网建设的要求，做好不同因素之间的科学调整以及协调，满足实际系统在可靠性方面的要求，全面提高最终的经济效益，从而全面提升行业发展水平。

2电力电子技术在智能电网中的具体应用

2.1直流输电技术的应用

2.1.1常规技术

超高压直流输电技术在远距离大容量输电和异步联网中的优势非常的突出，特高压直流输电可以有效节省输电中的能源消耗，全面提高整体输电的经济性，有效地解决了我国在能源分布不均和优化配置方面的问题。在实际工作中需要加强对混合电网建设的重视程度，同时要做好细节系统的调配，通过超大容量的直流输电来满足建筑系统运行的要求以及标准，提供更加多样性的供电系统，防止由于压力过大而对实际运行产生一定的影响。并且在实际工作中还要加强对技术方案的研究力度，更加贴合于实际的使用要求，减少故障发生的概率，提高整体的实施效果。

2.1.2柔性直流技术

柔性直流技术以电压源换流器为核心，通过灵活和环保的技术方案解决在以往技术实施中的不足，例如配电网短路和能源消耗等问题，在实施工作中能够广泛应用于特殊地区和能源紧缺的地区中，全面提高供电的效果和水平。在柔性直流输电系统中可以采取换流器置换像的方式，通过有功和无功率的独立性控制，满足实际可靠性的应用标准，并联多个直流输电系统，在互联网时代下能够不增加系统的短路容量进行独立性的控制，各个转换器之间无需进行通信，这些技术能够提高实际的工作效果，并且通过分布式的发电接入和孤立负荷，有效提高电网当前的发展水平。在实际应用时需要贯彻落实可持续发展的要求，并且根据我国大力推行风力发电的方向，解决在以往电网能量运行中的问题，防止对电网安全性造成一定的影响。在实际工作中，要根据各个地区对电网互联要求的日益增强考虑动态性和经济性的功率资源要求，同时要加强对电网动态稳定建设的重视程度，以此来提高整体的工作效果。在实际工作中柔性直流输电系统能够通过非同步电网互联模式，解决在以往互联中出现的一些问题，符合智能化电网建设要求以及标准。在实际工作中要进行理论和实践的多方面研究，根据我国颁布的柔性直流输电系统关键技术的框架，选择正确的技术方案，并且完善基础设施的建设，以此来提高整体的电网改造效果。在我国直流输电发展规划时，要根据智能电网的发展标准优化整体的技术实施方案，同时需要选择智能化的直流输电系统模式，通过多端直流输电系统研究选择大容量柔性直流输电技术。并且采取直流接入系统的方式满足实际工作要求以及标准，防止对后续使用产生一定的影响。

2.2电能质量技术

国内的质量技术已经开始了深入的研究，优化整体的系统结构，并且通过模型的建立进行了技术标准的规范化，调整在电能质量技术实施时要建立完善的内能质量评估方法，根据实际使用需求进行等级上的划分，全面提高整体的应用模式。同时在内部建立系统评估技术和用户经济系统评估体系，完善相关的法律法规，满足智能电网建设要求以及标准。电能质量技术在智能电网中的应用，包含自适应静止无功补偿技术和连续调谐滤波器等关键技术，构建了一体化的电能质量控制器，满足人们在供电方面的要求以及标准。通过统一的电能控制器，能够保证用户的电能质量，之后再通过蓄电池进行调节放电，缓解在用电高峰期对电能的需要，避免对系统运行产生一定的影响。通过科学的调试来提高后续的应用效果，防止在能源使用方面出现诸多的影响因素，以此来完善整体的技术应用模式。

2.3能量转换技术

在能量转换技术运用的过程中，能够充分发挥其低污染和低排放等的优势，满足低碳经济发展的要求，通过能量的转化实现创新的利用。在新时期下，风能和太阳能已经成为再生能源利用的关键，在实际实施时需要完善相应的能量反馈技术，并掌握核心科技。我国在现阶段主要集中于开发大规模的并网技术，从光伏发电可靠性来看，电网发展的方向刚刚起步，在相关技术研究方面还有待加强能量转化技术，在智能电网中的发展的趋势是利用风能和太阳能可再生能源，实现大规模间歇性的电源，并且优化整体的工作模式，通过大规模间歇式电源能量转换技术，做好关键性技术的研究，并且融入了中压大功率风机变流技术和能量交流系统。通过能量之间的双转化能够满足实际的技术要求以及标准，在实际工作中，为了满足智能电网发展要求，要建立更加合理的电源结构和布局，依赖于先进的能源转换技术，提高能源的利用效果。同时也要做好全过程的监督以及管理，构建更加完善的实体电网，提高资源的配置能力。在具体应用时，要根据能源发电标准化要求，完善电网运行的工作模式，以此来完成互动性的工作要求。

3结语

在当前智能电网中，要紧跟人们对于电能的需要和各行各业的需求，融入先进的电力电子技术优化电网结构，保证电网的安全以及稳定。此外，在使用时还要做好再生能源的科学利用，全面改善电网的质量，并且满足节能减排方面的要求以及标准，符合我国智能电网建设的要求，以此来保证电网的长远性发展。

作者:马强 单位:石家庄市科技合作与创新平台中心

电力电子技术的应用篇2

在智能电网建设中，电力技术起着举足轻重的作用，是实现智能电网的基础。加强对智能电网建设中的现代电子能源技术的研究，将有助于推动智能电网的发展。

1研究背景

我国智能电网的发展状况。智能电网可以提高能源效率，减少对环境的影响，提高供电可靠性，降低输电网络的能量损失。我国电网在电力系统数字化变电站、电网运行管理、电网环保节能等方面取得了一系列技术上的突破，对电网的发展起到了积极的推动作用。在智能电网中，已有大量的应用，如柔性交流输电、高压直流输电、定制供电、功率变换等。这些先进的电力电子学技术为建立一个统一、智能的电网提供了必要的依据和手段。我国智能电网的特点和技术要求。根据今后的经济和社会对电力的需求，智能电网应该具有如下几个主要特征：（1）低排放、可大量利用可再生能源进行联网，降低了对环境的潜在影响。（2）自愈，诊断，调整，故障隔离，恢复。（3）优化资源，优化资源，提高电网的资源利用率。（4）互动，保证与能源市场及使用者之间的交流与即时反应，并透过他们改善服务水准。为了实现跨地区通讯，优化资源分配，该系统具有很好的抗干扰性和自愈性，在各种特征的电力使用者间实现了可变的功率和通讯的可靠性，以满足各发电者和用电者的需要。智能电网的关键技术是日益增加的、多元化的业务需求，相关的仪器还有待于进一步的研究与发展[1]。随着电力系统中电力系统的发展，电力系统和电力系统之间的双向自动控制技术、可再生资源并网技术、供电技术、储能设备技术、充电站技术等技术将会在电力系统中得到广泛应用。

2电力电子技术在智能电网中的应用

目前在我国的发展中，电力系统的发展不能与国民经济的发展相适应，对电力系统的需求也有所提高。当前，我国的电力系统技术水平仍处于初级阶段，很难适应市场的需要。电力电子技术的引入使这一情况得到了很大的改善。因此，将电力电子技术推广到智能电网是一项迫切需要解决的问题。（1）维护智能电网的稳定性。电力系统的出现使人类受益良多，电力系统的发展也成了许多人关注的问题。但是，凡事都有两面性。它为人们提供了许多方便的同时，也存在着一定的风险。电力网络的不稳定使很多地方的电力系统发生了各种各样的问题。解决这些问题，一方面会造成电力部门的困扰，也会造成一定的经济损失。因此，发展电力系统必须以保障电网的安全为前提，而解决其稳定性不佳的问题已成为当务之急。功率电子技术能够实现对电能的控制与转化，其在智能电网中的应用，的确能够改善电力系统的稳定性。但在当前的形势下，随着电力系统的智能化和网络化程度的不断提高，电力电子技术的大规模应用，已成为智能电网的一种重要手段。（2）改善电能的输出质量。目前，电力电子技术已经被广泛地运用于各个领域，但是在智能电网中还存在着一些问题。电力是人类的日常生活中不可或缺的一部分，电力的需求量不断增长，对电力的品质也有更高的要求。电力的输出质量直接影响着人们的生活，影响着整个社会的发展。只有采用电力电子技术来控制输出功率，才能有效地改善输出功率。（3）优化资源的配置。“节能减排”是国家发展的一个重要目标。尽管发电的方法多种多样，但总体而言，这是一种环保的能源，但是也会给环境带来一些危害。电力系统是一种可再生能源，它的特点是在设计时要紧紧抓住的。这种特性在电力电子技术中得到了充分的体现，既能使资源合理分配，又能保持资源的可再生性，顺应国家的可持续发展要求，降低环境污染。

电力电子技术在智能电网中的应用。（1）主要研究内容。电力电子技术的发展方向是：功率器件的生产与转换。目前已有的电力电子设备多应用于电能变换与控制，通常分为三类：非可控、半可控和完全可控。半控装置具有最大的电压和电流负荷容量，同时具有较高的稳定性；保障最大程度使用能量。根据不同的拓扑结构，主转换电路采用了不同的控制方式[2]。（2）风能、光电能、存储混合的应用。在国家新的智能电网发展计划中，风电、太阳能等电力系统要满足大规模的能量存储和适应性需求。风力发电是一种具有不确定性的电力系统，因此，电力系统中的电力系统和电力系统的运行是非常关键的。可再生能源发电系统是一种电力转换装置，它与电力网相连（来自风力和太阳能）。尽管逆变器能够提供电能转换、改善电能质量、无功去耦控制和理想的接入电网。但是，这些逆变器无法使电力的间歇波动和改善系统的稳定性。蓄能可以达到削峰填谷的目的，提高风力、太阳能的利用率。通过建立一个强大的电源和大量的存储设备，既能保证断续供电，又能满足能量的需要。同时，系统的稳定性得到改善，能源品质得到改善，可以使可再生资源和能源系统之间灵活地衔接。（3）在智能电网输电环节中的应用。由于直流传输具有较大的带宽和较高的稳定性，所以被广泛地用于智能电网。当前的柔性交流传输技术是将先进的电力电子技术和电网技术有机地结合起来，能够对主要的功率参数进行灵活、及时的控制。采用共同组网技术，可以改善电网的稳定，降低传输损失，增加传输容量。（4）在智能电网用电环节中的应用。提高用户的使用体验是提高电能质量、提高电能质量和提高电能质量的关键。所需的信息分别由电源端和用户端接收。该部分所采用的智能电力设备有：智能电表，高度自动化的智能电力设备，智能保护设备，测控设备，电力设备。一是智能仪表，二是数据仪表，三是通信装置。不同的通讯装置能够实现电力、输电、配电和用户间的高速数据传送。（5）在智能电网配电环节中的应用。在智能电网中，“电力技术”是指根据用户对供电可靠性、供电品质的需求，将高功率电子技术与配电自动化技术相结合，以满足客户的特殊需求。为迫切需要立即处理的问题提供技术。智能配电网是以先进的传感技术和测控技术为基础，利用通信网络进行数据集成与传送，达到对电力系统的监测与协调。随着越来越多的技术被应用，将来的智能电网也将被扩展。提高电力系统的供电质量是电力系统运行的主要目的。在电力系统中，有源电力滤波器、动态稳压器、静态同步补偿器等，并对电力系统进行了评估，保证电力用户的供电质量。

3电力电子技术在智能电网中的应用展望

在分析和展示电力电子技术的发展趋势时，为了确保其分析的正确性和时效性，可以将其划分为基础设施系统、技术支撑系统和应用系统。（1）在发电方面，电力技术也可以让智能电网在运行时更好的接收和使用新的能量。（2）在输电领域，要加大对设备检测、输电检测、安全预警等方面的电子能量技术的运用，以保证输电线路的传输容量能够满足现代电力市场的需要。（3）在变电所方面，要加大对电力系统的利用，使其实现自动化、可视化，从而为电力系统的建设提供更加精确、完整的数据和控制目标。（4）在配电方面，加强系统集成、互联、自愈、兼容等方面的建设，充分发挥系统的柔性和使用效能。

4结语

随着社会经济的发展，以及社会网络用电量的日益增长，电力电子技术在智能电网建设中得到了广泛的应用。利用现代电力电子技术，尤其是超导限流器等超导技术，可以在电网出现故障时，降低对电网的冲击，确保电网运行的稳定与安全。满足社会的需要，为电力的发展提供必需的资源，使之得到最合理的分配，是非常有意义的。在今后的智能电网建设中，要充分利用先进的电力电子技术，保证电力工业的发展和社会的发展，为我国的社会主义现代化建设提供可靠的电力和能源保证。

作者:付宝鑫 王宾 刘琦 单位:天津天传电控设备检测有限公司 天津电气科学研究院有限公司

电力电子技术的应用篇3

智能电网在我国电网发展中扮演着重要角色，面对科技的发展，电力电子被广泛应用在各个领域，当然，智能电网也不例外。将电力电子技术在智能电网中进行有效应用，能够促进我国电网实现智能化与自动化，进一步促进社会生产力的提升，从而满足当前社会的发展需求。那么，如何将电力电子技术应用在智能电网中，就成为我们研究的重点话题。

1电力电子技术

电力电子技术，它是一门新兴的应用在电力领域的电子技术，主要指的是利用电力电子器件，对电能实现控制和变换的技术。相对于信息电子技术不同，他的主要作用就是促进电力变换。在电力电子技术当中，主要包含两个方面内容，（1）电力电子设备，（2）电路，它的发展历经三个阶段，分别是半可控、完全可控以及复杂可控，同时，还结合了相应的集成电路控制。在电力系统当中，使用电力电子技术，可以控制部分电子元件，将电力系统的运行效率提升，可以为后续电气工程发展奠定坚实基础。电力电子技术，在智能电网中的广泛应用，在促进我国走向可持续发展之路同时，还能强化电网的安全性和可靠性。

关于电力电子技术，其特点主要表现在以下几个方面。

（1）具有全控化。这一特点主要体现在，在实际运行过程中，不同器件会实现全面协调和控制，尤其是当前阶段，电力电子技术的有效应用，可以使用计算机技术，计算机系统的控制背景下，实现全面协调与控制，这样能够提升整体的运行效率，促进电力行业有序发展。

（2）高频化。高频化就是设备运行期间，有着更高的工作效率，这是因为在计算机技术支持背景下，各类期间在具体运行时，能量消耗会减少，在某种程度上增加了器件工作效率。加上科学技术和进步和发展，各种电子器件控制软件也在不断优化和更显，大大增加了电子线路的控制效率。

（3）具有集成化。现代社会发展视域下，集成主重点指的是在电子技术支持下，将各类器件进行并联处理，之后在合理的系统构建下，将电器系统实现有效集成，通过采用这种方式，整个系统中的每个元件，就会保持在相互独立的状态下，进而将集体作用发挥至最大[2]。

2电力电子技术在智能电网中的应用

将电力电子技术应用在智能电网中，具有重要意义，主要表现在以下几个方面：

（1）有利于促进网格优化，实现资源合理配置。从本质上来说，智能网络属于交互式系统，能够对很多变化进行有效控制，并且这种控制具有实时性特点。智能网络通常是由环境变化以及用户对能源的需求驱动起来，和网络系统应用基础具有一致性。但是，在科学技术的推动下，在电力电子领域，开始产生一些创新和变化，尤其是智能网络，应用在智能电网中，在某种程度上优化了电力损耗，提升了误差分布的工作效率，进一步实现了电能质量的创新。与此同时，还能够实现资源的合理配置。我国是一个发展中国家，发展中最具突出的问题就是资源短缺，并且随着时间的变化，这种现象会逐渐加剧，这就要求我们重视发电用能问题。在智能电网建设过程中，实现电力电子技术的科学应用，该项工作的有序进行，在对现有资源进行合理配置过程中，还能保护环境，节约资源。

（2）有利于将电能输出质量提升。在我国，随着科学技术的进步，我国经济实力也在不断增强，各个行业都得到了快速发展，并且发展步伐也在不断加快，这在一定条件下使得公众对电子资源的需求更大。智能电网建设过程中，既要具备可靠性，又要具备安全性。对于传统的供电网络，已经不能满足当前社会的发展需求，有时候，还会给电力供应链带来安全风险，使其出现难以预料的事故，而将电力电子技术，应用在智能电网当中，就可以有效改善这一现象，还能将功率输出稳定性不断增强，这样就可以使得智能网络在运行过程中，更加安全和稳定，以此达到节约资源的最终目的。

促进电力电子技术在智能电网中的应用，结合实际情况，采用科学有效方式，确保智能电网中，电力电子技术应用的有效性。

（1）在柔性输电中的应用。电力电子技术以及相关装置，将其在智能电网输电配电环节中进行应用，可以将能源耗损率有效减少，进而增强电力输送的整体质量，以此缓解当前我国面临的能源紧张现状，提高能源利用效率，将电网资源体系加以优化。一般而言，电力电子技术中的柔性输电技术，可以不经过大范围调整，就可以将自身配电功能增强，将各类清洁能源实现远距离输送以及配送，其中，主要包含水电、光电以及核电，以此确保能源配送质量，将当前的电网资源加以优化，提升清洁能源配送的整体质量，进一步推动电力输电与发电质量的提升。在这过程中，使用柔性输电装置，它存在相应的换流器，可以独立控制有功以及无功功率，在此基础上，潮流控制质量会得到很大提升，智能电网换流站，就会结合现实情况，完成自主控制与独立调节工作，这样可以降低互联站通信频率，将换流质量加以提升。在具体的实践过程中，我国大约建立了200多个风力发电厂，想要将大范围输电配电问题加以解决，是很多企业面临的问题，而在智能电网中，应用柔性输电技术，可以有效解决大规模并网问题[3]。

（2）FACTS技术和转换技术的应用。一方面，电力技术中，FACTS技术应用非常广泛，它重点指的是结合对应的数字控制技术，对输电参数与电网网络结构进行控制的一种技术手段，既能增加供电网络的安全性，又能提升供电网络的可靠性。信息技术发展背景下，FACTS技术得到了有效发展，基本上已经由传统的可控串补同步技术，逐渐发展成潮流控制以及静止补偿等各项技术。在构建智能电网过程中，实现FACTS技术的有效应用，在将能源配置质量提升同时，还能完成电能远程转移，进而将供电电路输电和配电效率提升，增强智能电网系统和其余系统之间的兼容性，确保智能电网系统建设工作的顺利开展。此外，FACTS技术在智能电网中的应用，还能有效控制和协调电网之中的各类电力技术，将不同电力技术的作用与功能发挥出来。另一方面，智能电网中应用转换技术，大部分时使用在水能、风能以及太阳能这类清洁能源中，能够实现对这类间歇性能源的聚群调节，同时，也可以使用在并网运行期间，最为重要的技术有功率调节、蓄能变频以及轨道能源反馈等。想要在智能电网建设中，实现转换技术的有效应用，相关工作人员就要结合清洁能源的实际类型，构建更为科学的结构体系以及电源布局。这样，才能充分将转换技术的作用发挥出来，提升其对风能和太阳能等能源的控制，进而增强协调质量。

（3）有源滤波器的应用。对于电力电子器件的有源滤波器，其应用原理为对电力系统补偿元件的实际工作状态进行分析，从而获取对应的“半光谱波长电流”，之后利用补偿装置。光谱波电流会形成具备相同分量的电流比较，想要确保谱波电流和产生电流能够互相抵销，应用有源滤波器可以从根源上将电力系统当中，存在的谱波电流加以避免，并且代替基波电流。在电力电子技术基础上的有源电力滤波器，不仅具有很强的抗干扰性能，而且相应速度非常快，具体有补偿元件以及存在控制功能的工作电流电路构成。应用有源电力滤波器，可以检测并分析电力系统在时间变化状态下的补偿电流，对于系统的无用电流以及频谱，可以实现实时化的获取。这样在一定程度上可以确保系统自身的安全性，为电力系统的平稳运行创造良好条件。

3结语

电力电子技术的应用将智能电网配置效率不断提高，为电力企业发展提供重要保障，实现对清洁能源的控制和利用，推动电力企业走向可持续发展之路，提升企业经济效益同时，将企业社会效益增强，发挥清洁能源的优势，促进生态型社会发展。

参考文献

[1]严希清.电力电子技术在智能电网中的实践应用[J].江西电力职业技术学院学报,2020,33(10):3-4.

[2]谢茂华.先进电力电子技术在智能电网中的应用[J].集成电路应用,2021,38(12):66-67.

[3]张杰.先进电力电子技术在智能电网中的应用[J].大众用电,2020,35(07):26-27.

作者:邱天宇 单位:长春职业技术学院