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电力电子技术对电力系统的重要性

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1技术实践面临的几点问题

电力电子技术将各种能源高效率地变换为电能,实现了节能环保的作用,但在实践过程中仍存在许多问题,如,能源消耗问题,在电器设备中,变压器和交流异步电动机均属于感性负载,在运行过程中消耗有功功率与无功功率,设备的使用要求较高,技术不稳定,会造成装置的损坏。再如谐波污染,电力电子技术的快速发展也带来一定弊端,电力电子装置越来越多地应用于冶金、化工、煤炭和运输等诸多领域,随着这些装置的广泛操作应用,将大量的谐波和无功功率注入电网,使电网的电能质量下降,造成“电网污染”。诸如此类问题是技术实践中的难关,要做到环境,经济,科技的和谐统一,仍需科技工作者的研讨以继续完善技术实践体系。

2电子电力技术分类及在电力系统中的可实际应用领域

电力电子技术包括电力电子器件的制作技术和变流技术两个大类,应用领域宽,广泛用于交通运输、电力系统、电子装置电源、新能源等,在家用电器、变频空调、工业设备中预防电源间断的UPS应用、航天飞行器等领域也有应用实践的区域。具体来看,家用节能灯、变频空调、电视音响、洗衣机、微波炉等都是采用电力电子技术。电力电子技术应用广泛,其在工业及科技发展方面的作用也十分突出,下文针对两个不同应用方面提出一点看法

2.1社会供电系统应用

传统的电力供量已无法满足现代需求量,不仅要开发资源,技术的开发更具主要性。提高能源的使用效率,需要电力技术的实践,而电力电子产品相配套使用,能够提高安全指数,经济节能,体现生态化,经济高效化的现代化精神,使现代技术与环境高效统一。据资料表明,新能源发电在未来几十年,总量将增加几倍,随着太阳能、生物质能、风能发电成本的大幅度下降,将增加竞争力。然而二次能源的运用仍有一定的局限性,如,太阳能发电需要解决发电时间的局限性,风力发电需要解决土地资源利用的矛盾,只要在技术上有新突破,克服局限性,将对人类社会造就巨大福祉,科研人员更应该看清实际应用的具体要求进行探究。

2.2远距离输电应用

直流输电(HVDC)和轻型直流输电(HVDCLight)技术相比较,直流输电具有输电容量大、稳定性好、控制调节灵活等优点。1970年世界上第一项晶闸管换流器,标志着电力电子技术正式应用于直流输电。之后世界上新建的直流输电工程均采用晶闸管换流阀。FACTS技术是一项基于电力电子技术与现代控制技术对交流输电系统的阻抗、电压及相位实施灵活快速调节的输电技术,可实现对交流输电功率潮流的灵活控制,大幅度提高电力系统的稳定水平。20世纪90年代以来,国外在研究开发的基础上开始将FACTS技术用于实际电力系统工程。其输出无功的大小,装置结构简单,操作方便,成本较低。诸如此类,通过技术之间的比较探讨才能进行更高效地实践。

3对技术化的应用提出意见和发展指引

3.1针对发展过程的某些具体状况

进行专题探讨,如谐波污染,针对解决方案进行研究,对无源滤波器与有源滤波器两种治理方式进行比较:无源电力滤波器,用无源电力滤波器进行抑制谐波、补偿无功和提高电网的功率因数,但滤波效果受电力系统阻抗的影响较大,与无源电力滤波器相比,有源电力滤波器具有更大的优势,有源电力滤波器可以补偿各次谐波,还可同时补偿无功功率、抑制闪变、调节和平衡三相不平衡电压,滤波特性不受系统阻抗和频率的影响,可消除与电网阻抗发生串、并联谐振的危险。

3.2注重生态化的科技研究,节能

是电力电子技术应用未来发展的重要领域。进行电机系统的节能是趋势所需,据资料表明,按照国家计划,今5年内,将投500亿元,争取年节电达到1000亿kWh,作为国民经济行业主力设备电动机系统的调速节能,存在巨大的需求。未来10年,对经济型调速装置的开发、变频调速,城市交通系统,磁悬浮列车异步电动机的变频调速,电动汽车起动和稳定运行,要求有大量技术施用。

4结语

电力电子技术是实现国民经济快速发展的重要支撑技术,能将各种能源高效率转换为高质量电能,虽然我国的电子电力技术得到了很大的发展,但是与国外先进技术相比仍有较大差距,面对我国庞大的制造需求与能源利用需要,在电子电力技术方面不仅要紧追世界的先进水平,更需结合国内实际需求进行创新化开发,使技术在电力系统中得到更好的应用。实现技术发展经济化,科技化,生态化的和谐适应,做到节能减排,实现低碳经济的基本国策。

作者:卢绍群单位:江西太阳能科技职业学院光伏发电系

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