每一種新興技術(shù)的誕生都將給我們的生活帶來(lái)更多的便利，為我們下一次的科研提供了結實(shí)的基礎。其中電力電子技術(shù)作為一種新興的電子技術(shù),經(jīng)常被應用到電力電子的各個(gè)領(lǐng)域,而且隨著(zhù)變頻技術(shù)的研究和發(fā)展,更多的功能實(shí)現都離不開(kāi)電子電力的技術(shù)支持。

一.配電環(huán)節運用

電子電力技術(shù)在配電的最終環(huán)節也起到了支柱的作用。其最緊迫的問(wèn)題就是如何加強供電可靠性和提高電能質(zhì)量。電能質(zhì)量控制既要滿(mǎn)足對電壓、頻率、諧波和不對稱(chēng)度的要求,還要抑制各種瞬態(tài)的波動(dòng)和干擾。電力電子技術(shù)和現代控制技術(shù)在配電系統中的應用,即用戶(hù)電力(CustomPower)技術(shù)。用戶(hù)電力技術(shù)(CP)技術(shù)和FACTS技術(shù)是快速發(fā)展的姊妹型新式電力電子技術(shù)。采用FACTS的核心是加強交流輸電系統的可控性和增大其電力傳輸能力;發(fā)展CP的目的是在配電系統中加強供電的可靠性和提高供電質(zhì)量。CP和FACTS的共同基礎技術(shù)是電力電子技術(shù),各自的控制器在結構和功能上也相同,其差別僅是額定電氣值不同,目前二者已逐漸融合于一體,即所謂的DFACTS技術(shù)。具有代表性的用戶(hù)電力技術(shù)產(chǎn)品有:動(dòng)態(tài)電壓恢復器(DVR),固態(tài)斷路器(SSCB),故障電流限制器(FCL),統一電能質(zhì)量調節器(PQC)等。

二.發(fā)電環(huán)節運用

電子電力技術(shù)在發(fā)電環(huán)節中的運用尤為重要，而且決定著(zhù)電力行業(yè)的發(fā)展。

(一) 太陽(yáng)能發(fā)電控制系統。開(kāi)發(fā)利用無(wú)窮盡的潔凈新能源———太陽(yáng)能,是調整未來(lái)能源結構的一項重要戰略措施。大功率太陽(yáng)能發(fā)電,無(wú)論是獨立系統還是并網(wǎng)系統,通常需要將太陽(yáng)能電池陣列發(fā)出的直流電轉換為交流電,所以具有最大功率跟蹤功能的逆變器成為系統的核心。日本實(shí)施的陽(yáng)光計劃以3～4kW的戶(hù)用并網(wǎng)發(fā)電系統為主,我國實(shí)施的送電到鄉工程則以10～15kW的獨立系統居多,而大型系統有在美國加州的西門(mén)子太陽(yáng)能發(fā)電廠(chǎng)(7.2MW)等。

(二 ) 大型發(fā)電機的靜止勵磁控制。靜止勵磁采用晶閘管整流自并勵方式,具有結構簡(jiǎn)單、可靠性高及造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn),被世界各大電力系統廣泛采用。由于省去了勵磁機這個(gè)中間慣性環(huán)節,因而具有其特有的快速性調節,給先進(jìn)的控制規律提供了充分發(fā)揮作用并產(chǎn)生良好控制效果的有利條件。

(三)發(fā)電廠(chǎng)風(fēng)機水泵的變頻調速。發(fā)電廠(chǎng)的廠(chǎng)用電率平均為8%,風(fēng)機水泵耗電量約占火電設備總耗電量的65%,且運行效率低。使用低壓或高壓變頻器,實(shí)施風(fēng)機水泵的變頻調速,可以達到節能的目的。低壓變頻器技術(shù)已非常成熟,國內外有眾多的生產(chǎn)廠(chǎng)家,并有完整的系列產(chǎn)品。

(四)水力、風(fēng)力發(fā)電機的變速恒頻勵磁。水力發(fā)電的有效功率取決于水頭壓力和流量,當水頭的變化幅度較大時(shí)(尤其是抽水蓄能機組),機組的最佳轉速亦隨之發(fā)生變化。風(fēng)力發(fā)電的有效功率與風(fēng)速的三次方成正比,風(fēng)車(chē)捕捉最大風(fēng)能的轉速隨風(fēng)速而變化。為了獲得最大有效功率,可使機組變速運行,通過(guò)調整轉子勵磁電流的頻率,使其與轉子轉速疊加后保持定子頻率即輸出頻率恒定。此項應用的技術(shù)核心是變頻電源。

三.輸電環(huán)節運用

電力電子技術(shù)在輸電中不管是直流電還是交流電都發(fā)揮著(zhù)不可替代的作用。

(一) 近年來(lái),直流輸電技術(shù)又有新的發(fā)展,輕型直流輸電采用IGBT等可關(guān)斷電力電子器件組成換流器,應用脈寬調制技術(shù)進(jìn)行無(wú)源逆變,解決了用直流輸電向無(wú)交流電源的負荷點(diǎn)送電的問(wèn)題。同時(shí)大幅度簡(jiǎn)化設備,降低造價(jià)。高壓直流輸電技術(shù)(HVDC)流站可以搬遷,可以使中型的直流輸電工程在較短的輸送距離也具有競爭力。此外,可關(guān)斷器件組成的換流器,由于采用了可關(guān)斷的電力電子器件,可避免換相失敗,對受端系統的容量沒(méi)有要求,故可用于向孤立小系統(海上石油平臺、海島)供電,今后還可用于城市配電系統,并用于接入。

(二) 近年來(lái),柔性交流輸電技術(shù)已經(jīng)在美國、日本、瑞典、巴西等國重要的超高壓輸電工程中得到應用。已應用的FACTS控制器有靜止無(wú)功補償器(SVC)、靜止調相機(STATCON)、靜止快速勵磁器(PSS)、串聯(lián)補償器(SSSC)等。國內也對FACTS進(jìn)行了深入的研究和開(kāi)發(fā)，這完全依托于柔性交流輸電技術(shù)(FACTS)交流輸電或電網(wǎng)的運行性能。

(三) SVC可以有不同的回路結構,按控制的對象及控制的方式不同分別稱(chēng)之為晶閘管投切電容器(TSC)、晶閘管投切電抗器(TSR)或晶閘管控制電抗器(TCR)。而靜止無(wú)功補償器(SVC)SVC是用以晶閘管為基本元件的固態(tài)開(kāi)關(guān)替代了電氣開(kāi)關(guān),實(shí)現快速、頻繁地以控制電抗器和電容器的方式改變輸電系統的導納。

文章標簽：電力技術(shù)