【关键词】自动控制；电子电工技术；电力
电子电工技术是随着计算机技术的不断发展和进步，其本身也作为现代电力系统中控制技术中得到广泛应用。近几十年的发展，发电厂向用电用户输送电能时，是通过发电、输电、变电和配电环节的过程的，在这个过程中电流产生的损耗，电子电工技术在此的应用是可以节能排减，响应国家的低碳生产的号召。
1当前电子电工技术在电力系统的应用状况
电子电工技术是将电工技术与电子技术结合一起的以传统电工技术为基础而进一步开发的新型电工技术。众所周知，电子电工技术是以计算机技术和电子技术为基础的科学，它包含了电子技术和电气技术，也包含了电子设备的制造和维护的应用理论。首先阐述下现代
1.1电子电工技术的主要特点
1.1.1集成化所谓是集成化是只把全部的全控型器件通过许多的器件一起集成到一个基片上，区别于以往传统的观念的器件是很大的。作为一个高度集中化的系统器件而分立方式出来。1.1.2高频化即使在运行速度上，电子电工技术让器件踏进了一个新的高速度台阶。从十千赫兹到数十千赫兹，然后再提高到几百千赫兹，具体的器件是金氧半场效晶体管（MOSFET）。1.1.3全控化在系统中实现自断功能的电气元件替代了半控型普通晶闸管，让电子器件在功能上得到突破的提高，让在全控化功能实现下简化了系统的线路，提高了运行效率和节约了生产成本。1.1.4高效率化通过软件的介入，让高效的电力系统器件和变换技术得到更高的效率应用，也减低了能量在电路和传输过程中的损耗。
1.2电子电工技术发挥的作用
为了保证整个电力系统的运行安全和稳定，电子电工技术通过对电力资源即电能的优化和整合等让电能的利用效率和系统整体的性能都提供了很大的便利。从电力系统的上游环节一直逐渐推广到各个不同的环节，不但让电力系统的能量损耗大大减少，也让电子电工技术在各个环节上得到很大的应用推广。另外，因为电子电工技术是基于计算机技术的，可以让电机一体化，让电力系统中的高端电子技术科技能发展和得到现实中的应用。加入网联网的技术控制对于一些运行安全和操作人员的人身安全方面都有很好的保障。也是现今正热的电机一体化产业的发展方向，同时也可以减少人为的操作失误。第三，智能化的需要。让电子电工技术中的微电子技术能迅速发展，接入高科技接口，让电力系统在电子技术和计算机技术的理论和实际基础上，得到很好的系统二次革命；第四，提出新的发展方向，就是突破传统的运作模式，在此基础上实现系统变频化和高频化的突进。
2电子电工技术的应用环节
电子电工技术在电力系统中的应用主要有发电环节，输电环节，输电环节。下面主要集中讲诉以上几个环节中的应用情况：首先在发电环节，电子电工技术是利用静止励磁的理论，作为一种非线性的控制理论，是在全数字化微机控制的基础对各个环节中的稳定性和节能性进行设计和改善。目前，主要的应用范围是在大型电厂的发电机组中，电子电工技术是如何在发电环节起到节能效应的？电子电工技术在发电环节主要采取主电路和调节电路作用的方式进行。采用放大器、滤波器和整流器等的电工电子器件作为必要的设备条件。结合电路结构的比较简单，所以在可靠性和稳定性上的加强有很大的作用。第二是变频调速技术。由于风力发电和水力发电系统中，需要调整转子励磁电流的恒变频率，同时要求输出也是恒定值。原理是在水力发电的有效功率和水头的压力与流量存在一定的比例，而工作机器的效率也和这两个参数正正比例关系。在风力发电中，重要因素是风速的大小，风车发电的有效输出也与风速的变化而改变。系统需要有一个可以维持恒定的输出才能实现稳定的经济效益。第三是机泵的变频调速技术。虽然此项技术已经在国外有一定的研究，但是针对国内的实际情况，用晶闸管代替电气开关的控制仍需要走很长一段路。其次在输电环节上的应用，也是得到了整个行业的重视。电子电工技术在关键的输电环节应用是提高电网安全性能和稳定性能的很好条件。具体有一下：第一，直流输电技术的应用。晶闸管在直流输电过程中把送电侧和受电侧搭建起来。解决了距离长和消耗大的浪费问题，可以实现长途输电。第二，交流输电。集中是柔流输电技术的应用和推广，控制好输电电压和相位产生。优点是弹性补偿，减少不必要的损耗，提高电网系统的安全性。再者是电网的配电环节，一个企业出来的产品的最后把关是很关键的，电厂出来的产品自然是电能，要求有高质量的电，这个要求对配电系统的各个参数就提过高要求了，包括系统中的电压、频率、谐波和非对称条件。电子电工技术之所以能够在电力系统中得到大力推广和应用，其中最重要是能够通过它去保证供电的质量。最后是节能减排环节，加入电动机和变负荷电动机的调速技术可以实现节能效果。如果两者可以同时应用的话，那么就更加可以节能了。由于可以用调节控制来替换挡风板，水和风的流量调节是运用节流阀来进行。可以更高精度，更广范围和效益好的效果，减低耗费。就目前来说，变负荷电动机调速运行是保证电动机达到节能减耗的有效措施。表现为减少转差损耗和铜损耗率，可省三分之一的电量，但是由于投入的资金等比较大，可能会造成污染。这项技术仍有待深挖其潜力和价值。
3结语
随着科学技术的不断进步和我国电力系统的不断完善，电子电工技术在电力系统中的应用更加广泛，并且得到更多部门和客户的欢迎。
参考文献
[1]苏敏.电子电工技术在电力系统的应用与探究[J].电子技术与软件工程,2015,01.
（1）产生阶段
二战结束后，单纯为了战争而制造的电力电子技术开始在社会工业领域应用，首先开始使用电力电子技术的行业是晶闸管，通过该技术晶闸管行业得到了全新的发展和使用。在此基础上可发出了可控硅整流装置，可控硅整流装置的问世，代表了电力系统传动技术的一次巨大的跨越。从此，电能的变换和控制正式步入了电力电子器件构成的变流器时代。
（2）该技术的发展
从上世纪五十年开始，电力电子技术在未来的发展中逐渐突破了传统，开始注重全新的技术研发和制造，在起初阶段第一代电力电子器件晶闸管为主要代表，该时期的产品具有体积小，耗能低的优势，完全颠覆了过去传统的整流器；在电路系统中，电力电子技术逐渐开始应用，而其改变了原有的电路性能，有效的降低了能耗，提高了电源的使用效率。随着技术的进步，第二代的新器件在七十年代末期被研发出来，该器件具有了全新的自控能力，在开启速度上也有了很大的提高。在二十世纪九十年代，电力电子技术进入了现代化发展阶段，技术器件的体积和结构方面，其结构更加合理，体积朝着更小的方向发展。后来，又在集成模块的基础上，把应用于控制电力技术中的多种电力器件相组合，构成了集成电路。功率集成电路的出现，标示着电力电子技术迈向了高频化和标准模块化以及集成化和智能化的新时代。当前世界电力电子技术的发展方向更趋于现代化，开始在保障质量和用途的前提下追求节能和环保的作用与功效。
2电力电子技术在电力系统中的应用
电力系统是一个整体，在这个系统中有多个环节，每个环节都需要电力电子技术作为保障
（1）在发电环节的应用
发电环节随着技术的进步也逐渐提高了其工作质量，最为主要的体现就是发电机组的励磁控制和变频调速上。在世界各国，许多大型的发电厂机组中都使用该技术进行发电控制和调节。电力电子技术的发展，使电子技术取代了励磁控制中的励磁机环节，使静止励磁实现了简单的控制构造和高性能低成本的运作。
（2）在输电线路中的应用
输电线路也都是利用电力电子技术进行设置和安装的，最为主要的体现就是应用主要体现在柔流电技术、高压直流电技术以及静止无功补偿器等。采用电力电子装置和控制技术对电力系统中的主要参数，如电压、电流、相位差、功率和阻抗等进行灵活控制，最大限度地提高现有输电线路的稳定性极限，增强系统的稳定性和安全性。第一种技术在二十世纪八十年代被研发出来，电力电子技术的使用使该技术极大的降低了损耗，而且使传输过程中的稳定性得到了显著提升；第二种技术的代表是晶闸管，是在电力电子技术的发展中研发创造的，该技术的使用降低了电厂输送电力过程中的成本；第三种技术具有高速的调控能力，在高压线路无功补偿方面的作用尤为突出。
（3）在配电过程中的应用体现
配电的大小强弱以及配电的区域等都需要通过技术进行调控，作为现代电力系统中的重要环节，也需要电力电子技术发挥作用。通过该技术能够做到加强对电压、电流的控制，使配电过程更加稳定，而且电力电子技术在配电过程中还发挥着解决随时问题的作用。
（4）电力电子技术在节能方面的应用
现代电力系统在配电和传输过程中也在进行节能方面技术的研究和探讨，电力电子技术能够在节能方面发挥重要作用。众所周知，电机的变频调速可以实现大量节约电能的效果。目前，超音频的研究和应用，为电力电子技术在节能方面的应用提供了更加广阔的空间。在目前国家的"绿色照明工程"中，电子节能灯就是利用了高频镇流器的内耗低来实现的。此外，还有用于清洗半导体芯片的超声波发生器比常规清洗器更节约电能；在特殊材料的熔炼方面，高频的加热设备比常规纯电阻加热设备节点30%～50%。
3结语
【关键词】电力电子技术 发展 作用 方法
电力电子技术是一门新兴的、应用于电力领域的电子技术，具体来说就是使用电力电子器件，控制和变换电能的技术，而且，电力电子技术可以变换出小到数W甚至1W及以下，大到数百MW甚至GW以上的“电力”，由此可以看出，其具体的用途就是电力变换。而且，近年来，电力电子技术被广泛应用于实际生活中，极大的提高了人们的生活质量，例如，电力电子技术中的新能源发电技术，不仅为广大居民提供了更加优质的电能，而且有效缓解了我国的能源危机、环境危机。
1 简要介绍电力电子技术
电力电子技术分电力电子器件技术、变流技术两个分支，是现代电气化与自动化专业的专业基础课。一般认为，1957年美国通用电气公司研制出的第一个晶闸管是电力电子技术产生的标志，此后，电力电子技术逐渐成熟和发展。而今的电力电子技术是建立在电工原理、电子学、自动化控制三大学科上的一门新兴学科，属于电工类范畴，其内容主要包括电力电子电路、电力电子器件、电力电子装置及其系统，并且在一般工业、电力系统、电子装置电源、交通运输和家用电器等领域得到了广泛的运用，极大的推动了我国经济的进步与发展。
2 电力电子技术的积极作用
2.1 改善电力输送的现状
电力是现代文明社会中的主要动力源之一，电厂发出电力，输送给电网的交流电，然后传送给用户，一般在电压、频率较为稳定的时候，电力呈现出波形正弦的形式，但是，在实际情况中，由于不同用户使用的电力设备有着差异，在无形中增加了电网的无功损耗，如果再受到一些自然因素或者人为因素的干扰，电力输送可能会出现瞬间停电、电压跌落闪变等现象，而且，非线性故障的大量使用，会使电网中出现有害的谐波波形，不仅降低了电能的质量，而且造成电网严重畸变，影响电网的正常运行。然而，使用由电力电子器件构成的各种控制器、补偿器，则可以在提高电能质量的同时，维护电网的正常运行。近年来，我国研究并且使用的柔流输电系统，有效的解决了电力输送中存在的问题，极大的改善了电力输送的现状。
2.2 优化电能的使用结构
电力电子技术，能够不断的优化电能的处理装置结构，实现高效、合理、节约的电能使用目的，进而促使电能利用朝着最佳化的方向发展。例如，在节能节电方面，通过调查、分析风机水泵、化工电焊、轧机冶炼、轻工造纸、电力牵引、工业窑炉和感应加热等方面的资料，可以看出，一般情况下，电力电子技术可以达到10%-40%的节能效果，因此，国家已经大力推广和试用节能节电项目。而且，电力电子技术可以有效缓解能源危机、环境危机和资源危机，促进人与自然环境的和谐发展。
2.3 转变产业结构
随着电力电子变频技术以及高频化技术的不断进步与快速发展，机电设备不再受传统工频技术的限制，转而向高频化方向发展，因为，电力电子技术，缩小了机电设备的体积，提高了机电设备的响应速度，在提供全新的功能和用途的同时，提高了工作效率，实现了无噪音化的发展目标。
3 应用电力电子技术的具体方法
3.1 应用于可再生能源的发电
当前，虽然污染严重、储量有限的化石燃料依然是主要的电力能源，是世界能源结构的主要组成部分，但是，像风能、地热能、海洋能、太阳能、水能、生物质能等干净清洁、污染少、可再生的新能源的开发利用工作，也开始进入快速发展的阶段，这些清洁干净、可再生、不受地域资源限制的新兴绿色能源，正在被迅速的推广和使用。
3.2 应用于节约电能
目前，电力是现代工业的主要能源，利用电能不仅可以节约成本，而且能够提高工作效率。在现代工业中，电力以其稳定、利用率高、清洁、适用范围广等优点，逐渐广泛应用于现代工业中的各个领域，极大的推动了现代工业的发展。然而，从世界各国工业领域运用电力电子技术的情况来看，许多发展中国家的工业用电还不太合理，存在着用电效率较低、浪费严重等问题。在面临着资源危机、能源危机和环境危机的今天，提高用电效率，降低电能的消耗，是解决能源问题的有效手段之一。因此，利用电力电子技术，提高电源效率，降低电能消耗，节约能源资源，可以极大的推动社会的发展和进步。
3.3 应用于改造传统产业
电力电子技术是连接弱电和强电之间的纽带，使得传统产业和新兴产业能够更加便捷的利用微电子技术。在应用电力电子技术时，传统产业中的劳动环境恶劣、劳动强度大等问题得到解决，而通过工业控制系统，把电能转化为劳动力，改变工人的工作环境，可以极大的提高劳动效率，节省人力资源，解决企业的安全隐患和环境问题。
3.4 应用于家用电器之中
现代工业制成品中广泛使用电力电子技术，给让人们的日常生活带来了极大的便利，例如，利用电力电子变频技术，可以使家用电器做到方便、节能，节省使用成本，提高电能的利用率。
4 总结
总而言之，电力电子技术是一门新兴的电子技术，是信息、智力和知识密集型的技术，能够有效的解决社会发展中所面临的诸多问题，具有广阔的发展前景，因此，在知识经济的时代，充分发挥电力电子技术的优势，解决能源问题、环境问题、资源问题，提高电能的利用率，是电力电子技术发展和进步的前提和基础。
参考文献
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[4]张娜.电力电子技术的发展及应用探究[J].电子技术与软件工程，2015，03：247.
[5]周鹏.电力电子技术的发展及应用探究[J].品牌，2015，03：192.
[6]张秀菊，张剑枢.电力电子技术的发展及应用探究[J].山东工业技术，2015，21：179.
作者简介
吕鹏飞（1993-），内蒙古自治区丰镇人。现为中国人民石家庄机械化步兵学院学员。研究方向为电气工程。
关键词：电力系统；电工电子技术；应用措施；发电环节
电工电子技术作为电力工程的核心技术之一，在电力系统中的应用无处不在。随着计算机技术的快速发展，以及电工技术与电子技术的深度融合，电工电子技术的作用也越来越显著。对电工电子技术在电力系统中的应用进行研究，有利于促进电力系统优化，提升系统运行质量。
1电工电子技术的应用特点及作用
1.1电工电子技术的特点
电工电子技术是在计算机技术基础上对传统电工技术作出的创新，综合了计算机自动化控制等方面的优势。电工电子技术在电力系统中的应用，主要具备以下几方面特点：①集成化。电工电子技术的应用是依靠多种类型的单元器件实现的，随着计算机技术的发展，逐渐表现出全控型器件特点。在电工电子技术的应用下，可以实现对以往单一功能的电气元器件进行集成化设计，而且体量轻，方便安装和使用，具有更高的运行效率；②高频化。在实现集成化的基础上，电气器件功能性能得到明显提升，为进一步提高电气器件工作效率，许多高频化器件得到了应用。高频晶体管器件的工作频率可以达到上千赫兹，在其工作过程中，需要采取相应的变换器件，减少导通管和开关损耗，保证器件正常运行；③全控化。这是电工电子技术的一个突出特点，也是其取代传动电工技术的关键。无论传统相电路器件如何复杂，都可以采用新型电工电子器件进行替代，并简化电路设计，实现全控化功能[1]。
1.2电工电子技术的作用
电工电子技术继承传统电工技术优点，并融入先进的计算机技术，在功能作用上得到明显完善。电工电子技术的应用首先要保证电力系统正常运行，对电能资源进行整合，并减少不必要的电能消耗，优化供电质量。目前电工电子技术已经具备了一定的智能化水平，通过与微电子技术融合发展，推动二次电力系统的革新发展。应用电工电子技术的电力系统机电一体化水平越来越高，可以实现对各种电力信息的快速采集、传输、处理，进而开展电力系统运行监测和控制等工作。通过将电力系统与计算机网络连接起来，利用计算机软硬件系统进行可视化操作，可以有效提升电力系统的运行维护效率。此外，电工电子技术的应用，也主导着电力系统工频技术的发展方向，在设备微型化、系统高频化的发展过程中，电力系统建设成本将得到进一步下降，而且系统运行稳定性可以得到明显提升。因此，电工电子技术在电力系统中发挥着重要作用，是电力系统优化改进过程中不可缺少的重要技术手段[2]。
2电工电子技术在电力系统中的具体应用措施
2.1发电环节的应用措施
电工电子技术在电力系统的各个环节都有重要应用，在发电环节，电工电子技术的应用可以提升发电设备的运行效率，减少发电设备的能源消耗，帮助发电厂实现节能目标。电工电子技术在发电环节的应用主要体现在变频调速技术、静止励磁技术的应用等，比如在火力发电生产过程中，风机水泵的运行能耗非常大，在火电设备总能耗中占比能够达到65%左右。再机上设备日常损耗，风机水泵已经成为阻碍火力发电节能化发展的一个重要因素。在此方面，变频调速技术的应用可以有效解决风机水泵高能耗问题，通过对风机水泵速率进行动态调节，满足系统实际负荷需求，减少不必要的能源消耗。采用变频调速技术对其进行改造后的风机水泵，运行能耗能够下降35%左右，节能效果非常显著，而且也可以改变风机水泵高负荷的运行状态，减少设备损耗[3]。静止励磁技术是一种非线性控制技术，其理念先进，配合全数字化计算机控制技术的应用，提高发电厂效益。目前，国内许多大型发电厂已经采用静止励磁技术对发电机组进行了改造，相比于传统励磁功能，静止励磁技术能够明显提升发电机组运行效率。另一方面，电工电子技术的应用与新能源发电技术的发展也有密切联系。太阳能发电是目前较为成熟的新能源发电技术，其核心器件是电流转换器。在电流转换器设计和制造过程中，主要依靠电工电子技术，对大规模集成电路进行转换，实现太阳能向电能的转换及存储。此外，在风力发电、水利发电生产过程中，电工电子技术也有重要应用，比如利用变速恒频励磁技术改变水流量和压力，提升发电机工作效率等。在未来的电力系统发展过程中，新能源发电所占的比重会逐渐增加，电工电子技术也将发挥出更重要的作用。
2.2输电环节的应用措施
输电环节是整个电力系统中最为重要的一个环节，直接关系着电力系统工作效率和能耗水平。电工电子技术的应用对于提高输电环节系统工作效率、降低无功损耗都有重要作用。特别是在长距离直流输电过程中，电工电子技术的应用，可以为其输电安全性、稳定性提供保障。直流输电技术操作较为简单，在大规模输电过程中，不会出现无功损耗问题，而且适用于多种环境，即使地理条件较为复杂，也可以保证输电过程的稳定性。目前，晶闸管、交流阀、变换器等都在高压直流输电中得到了应用，可有效提升输电设备自身转化能力。此外，电工电子技术在柔性交流输电过程中也有重要应用，通过将机械控制技术与计算机控制技术结合起来，保证电力输出的稳定性，减少不必要的损失。在电工电子技术的快速发展下，市场上的设备和器件也逐渐成熟，可以利用电工电子设备取代传统电气开关等设备，强化输电系统控制能力，对输电系统加以完善。通过降低输电环节的电能损失，也可以帮助电力企业挽回大量的成本损失，从而提升电力企业的经营效益。
2.3配电环节的应用措施
配电环节是整个电力系统的末端环节，也是最为复杂的一个环节。配电系统与用户的电力设备直接相连，电力设备类型众多，连接方式也有所不同，再加上运行操作方面的影响，可能影响系统运行稳定性。如果配电系统出现故障，会导致大范围停电，而且容易对用户的电力设备造成损坏，引发火灾和保障等严重后果。因此，配电系统的运行安全性和稳定性必须得到保障。在此方面，电工电子技术也发挥着重要作用，通过对电能质量进行控制，抑制系统波动和谐波危害，避免对配电系统的正常运行产生影响。电工电子技术的应用主要可以对系统频率和电压等级进行控制，并根据电力系统的运行状态，及时对配电系统作出调节，确保其各项运行参数在合理范围以内。此外，在配电系统运行过程中，也会受外界影响因素的干扰，可以通过采用电工电子技术，对环境运行参数进行监测。在电工电子设备的运行过程中，可以采用计算机系统采集运行参数，记录运行过程。根据系统的整体运行状况，对负荷及配网结构等进行调整。在此情况下，能够实现对配电系统的有效优化，提高供电可靠性。
论文摘要：电力电子技术正在不断发展，新材料、新结构器件的陆续诞生，计算机技术的进步为现代控制技术的实际应用提供了有力的支持，在各行各业中的应用越来越广泛。电力电子技术在电力系统中的应用研究与实际工程也取得了可喜成绩。
1 前言
电力电子技术是一个以功率半导体器件、电路技术、计算机技术、现代控制技术为支撑的技术平台。经过50年的发展历程，它在传统产业设备发行、电能质量控制、新能源开发和民用产品等方面得到了越来越广泛的应用。最成功地应用于电力系统的大功率电力电子技术是直流输电（HVDC）。自20世纪80年代，柔性交流输电（FACTS）概念被提出后，电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注，多种设备相继出现。本文介绍了电力电子技术在发电环节中、输电环节中、在配电环节中的应用和节能环节的运用。
2 电力电子技术的应用
自20世纪80年代，柔性交流输电（FACTS）概念被提出后，电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注，多种设备相继出现。已有不少文献介绍和总结了相关设备的基本原理和应用现状。以下按照电力系统的发电、输电和配电以及节电环节，列举电力电子技术的应用研究和现状。
2.1 在发电环节中的应用
电力系统的发电环节涉及发电机组的多种设备，电力电子技术的应用以改善这些设备的运行特性为主要目的。
2.1.1 大型发电机的静止励磁控制
静止励磁采用晶闸管整流自并励方式，具有结构简单、可靠性高及造价低等优点，被世界各大电力系统广泛采用。由于省去了励磁机这个中间惯性环节，因而具有其特有的快速性调节，给先进的控制规律提供了充分发挥作用并产生良好控制效果的有利条件。
2.1.2 水力、风力发电机的变速恒频励磁
水力发电的有效功率取决于水头压力和流量，当水头的变化幅度较大时（尤其是抽水蓄能机组），机组的最佳转速变随之发生变化。风力发电的有效功率与风速的三次方成正比，风车捕捉最大风能的转速随风速而变化。为了获得最大有效功率，可使机组变速运行，通过调整转子励磁电流的频率，使其与转子转速叠加后保持定子频率即输出频率恒定。此项应用的技术核心是变频电源。
2.1.3 发电厂风机水泵的变频调速
发电厂的厂用电率平均为8%，风机水泵耗电量约占火电设备总耗电量的65%，且运行效率低。使用低压或高压变频器，实施风机水泵的变频调速，可以达到节能的目的。低压变频器技术已非常成熟，国内外有众多的生产厂家，并不完整的系列产品，但具备高压大容量变频器设计和生产能力的企业不多，国内有不少院校和企业正抓紧联合开发。
2.2 在输电环节中的应用
电力电子器件应用于高压输电系统被称为“硅片引起的第二次革命”，大幅度改善了电力网的稳定运行特性。
2.2.1 直流输电（HVDC）和轻型直流输电（HVDC Light）技术
直流输电具有输电容量大、稳定性好、控制调节灵活等优点，对于远距离输电、海底电缆输电及不同频率系统的联网，高压直流输电拥有独特的优势。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。从此以后世界上新建的直流输电工程均采用晶闸管换流阀。
2.2.2 柔性交流输电（FACTS）技术
FACTS技术的概念问世于20世纪80年代后期，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，设备结构简单，控制方便，成本较低，所以较早得到应用。
2.3 在配电环节中的应用
配电系统迫切需要解决的问题是如何加强供电可靠性和提高电能质量。电能质量控制既要满足对电压、频率、谐波和不对称度的要求，还要抑制各种瞬态的波动和干扰。电力电子技术和现代控制技术在配电系统中的应用，即用户电力（Custom Power）技术或称DFACTS技术，是在FACTS各项成熟技术的基础上发展起来的电能质量控制新技术。可以将DFACTS设备理解为FACTS设备的缩小版，其原理、结构均相同，功能也相似。由于潜在需求巨大，市场介入相对容易，开发投入和生产成本相对较低，随着电力电子器件价格的不断降低，可以预期DFACTS设备产品将进入快速发展期。
2.4 在节能环节的运用
2.4.1 变负荷电动机调速运行
电动机本身挖掘节电潜力只是节电的一个方面，通过变负荷电动机的调速技术节电又是另一个方面，只有将二者结合起来，电动机节电方较完善。目前，交流调速在冶金、矿山等部门及社会生活中得到了广泛的应用。首先是风机、泵类等变负荷机械中采用调速控制代替挡风板或节流阀控制风流量和水流量具有显著的效果。国外变负荷的风机、水泵大多采用了交流调速，我国正在推广应用中。
变频调速的优点是调速范围广，精度高，效率高，能实现连续无级调速。在调速过程中转差损耗小，定子、转子的铜耗也不大，节电率一般可达30%左右。其缺点主要为：成本高，产生高次谐波污染电网。
2.4.2 减少无功损耗，提高功率因数
在电气设备中，变压器和交流异步电动机等都属于感性负载，这些设备在运行时不仅消耗有功功率，而且还消耗无功功率。因此，无功电源与有功电源一样，是保证电能质量不可缺少的部分。在电力系统中应保持无功平衡，否则，将会使系统电压降低 ，设备破坏，功率因数下降，严惩时会引起电压崩溃，系统解裂，造成大面积停电事故。所以，当电力网或电气设备无功容量不足时，应增装无功补偿设备，提高设备功率因数。
【关键词】电力电子技术；电力系统；大功率；应用
电力电子技术就是指应用在电力领域的电子技术，是也新科技的基础之一，用途非常广泛。它利用电力电子期间对电能进行控制和变换，在电力领域具有重要作用。现在电力电子技术有一个共同的特点就是功率很大，与普通的电子技术相比，有着更多的优势和更强大的功能，对于我国电力事业具有重要作用。
一、电力电子技术与各学科的关系
1、与电子学的关系
由于电力电子技术其实是电子技术在电力领域的应用，电力电子元件的制造理论和制造工艺与普通的电子元件大致相同。电力电子期间使用的集成电路制造工艺，与微电子制造技术基本相同。
2、与电气工程的关系
由于电力电子工程在电力机牵引、静止无功补偿、高压直流输电、电加热、电镀等领域广泛应用，很多时候电力电子技术也被归纳到电气工程学科中。
3、与控制理论的关系
电力电子技术的装置和系统都是通过控制理论满足的电力电子技术可看成“弱电控制强电”的技术，是“弱电和强电的接口”，控制理论是实现该接口的强有力纽带。电力电子技术和控制理论是密不可分的。
二、大功率电力电子技术的应用
1、在电力系统中的应用
电力电子技术在电力系统中的应用最典型的是同步发电机励磁系统。这种系统具有很好的反应速度并且控制功率很小，很容易的就能设计出高顶值电压，在电压调节系统中具有很广安的应用。电力电子技术在电力系统中的另一种重要应用是变频调速。
随着社会的发展，节能已经成为一种主流的发展趋势。电气节能主要是通过电能质量控制、变频调速和有源滤波实现的。大功率电力电子技术在电气节能上的应用主要是变频调速。电机变频调速是目前工业节能中的重要方式之一。随着科技的发展，变频器的技术越来越成熟，普及程度在越来越广，这也导致了企业使用变频器的投资成本也会变得很低，而且电机变频具有很好的节能效果，不仅与当今的社会发展趋势相符合，还能为企业节约成本，带来良好的经济效益。这些优势使得变频器在电气行业具有十分广泛的应用，而且拥有广阔的发展空间。另外国家对于使用变频节能装置还能争取到国家有关政策的支持。
2、在新能源发电方面的应用
随着社会的发展，能源问题已经变得越来越突出。而人们生活生产中消耗的能源却越来越多，能源问题已经形成一种危机。而且，在过去的发展中，由于过度的追求经济发展却忽略了关注环境问题，对环境造成的危害很大。为了应对这些问题，出现了很多新能源的发电方法，比如太阳能发电、风力发电等等，这些工程一出现就收到了人们的广泛关注。电力电子技术在新能源发电上的应用特点主要有：新能源在供给过程中能源供给随机性较大，比如风能、太阳能等都会随着天气的变化而变化，并对电网发电的要求比较高，在新兴的能源使用中，可以充分考虑海洋能等随意性不大的资源。
3、电力牵引应用
所谓电力牵引，实际上就是使用电能为轨道运输提供动力。它以电力系统作为电源，经过变电所的电力电子器降压、变频成可以为动车、机车提供动力的交流电源。这种应用在生活十分常见，不过也存在一些问题：由于需要单独设置供电系统，成本较高：机车运行时会产生一种干扰电信信号的波，对电力系统和通信质量产生影响。在实际应用中，应当进行有效的防护和采取措施，在尽量降低不利影响的前提下，使之为人们服务。
4、智能电网的应用
智能电网对电网进行智能化改造。这种技术是以高速双向通信网络为基础，并且将先进的控制技术、测量技术与传感技术结合起来，通过先进的管理体系，实现电网运行的高效性、安全性、经济性与可靠运输性。往深的讲，就是将电网的规模变得比以前更大，运行更加安全高效。不过目前电网的智能化程度并不是很高，但其已经表现出来的优势已经被人们广泛青睐。不过智能电网最核心的技术还是大功率电力电子技术，其发展离不开电力电子技术的进步。例如，智能电网的核心技术是智能电表，电力系统可以根据智能电表了解所有用户的用电情况并且提供具有针对性的个性化服务。而智能电表就是一种电力电子器。
5、定质电力技术
定质电力技术是应用现代电力电子技术和控制技术，为实现电能质量控制、为用户提供其特定要求的电力供应技术。
随着社会的发展，人们对于电力系统的供电质量和供电可靠性的要求越来越高。而且在企业生产中，变频调速驱动器、机器人、自动生产线、精密的加工工具、可编程控制器、计算机信息系统的应用越来越广，由于这些设备对于电路的变化感应十分敏感，电力系统很小的波动就可能造成很大的损失，所以对于供电质量的要求很高。
为了保证供电质量，很多企业用户采用各种措施，比如安装不间断电源（UPS），但是这些措施并不能取得良好的经济效果，所以最根本的解决办法还是在电力部门。只要电力部门能够控制好供电的质量，问题就迎刃而解，由此，定质电子技术应运而生。定质电子技术就是将现代的控制技术与电力电子技术结合起来，为提高配电网无功调节的质量，已开发出用于配电网的静止无功发生器。它由储能电路、可关断的晶闸管（GTO）或绝缘门极双极性三极管（IGBT）变换电路和变压器组成。它的功能是快速调节电压，发生和吸收电网的无功功率，同时可以抑制电压闪变。这是“定质电力”的关键设备之一。此外，静止无功发生器和固态开关配合，可在电网发生故障的暂态过程中保持电压恒定。另一关键设备是动态电恢复器（DVR），它由直流储能电路、变换器和级次串联在供电线路中的变压器构成。变换器根据检测到的线路电压波形情况，产生补偿电压，使合成的电压动态保持恒定。无论是短时的电压低落或过电压，通过DVR均可以使负载上的电压保持动态恒定。
三、结束语
大功率电力电子技术的出现，使得电力系统发生的重大变革。随着科技的发展，电力电子技术在电力系统中的应用肯定会越来越普遍，为人们的生产生活带来方便。
参考文献
[1]赵金亮.我国电力电子技术的现状及应用[J].北方经贸，2010（7）.
[2]张铭.电力电子技术在电力系统中的应用浅析[J].内蒙古石油化工，2010（8）.
[3]吴晨滨.电力电子技术在电力系统应用的发展趋势浅析[J].科技创业月刊，2009（10）.
[4]陈伯时.浅谈电力电子技术和科学发展问题——电力电子学会第11届学术年会大会报告[J].变频器世界，2009（1）.
关键词：直流输电；电力电子；发电机
一、前言
电力电子技术是一个以功率半导体器件、电路技术、 计算 机技术、 现代 控制技术为支撑的技术平台。经过50年的 发展 历程，它在传统产业设备发行、电能质量控制、新能源开发和民用产品等方面得到了越来越广泛的应用。最成功地应用于电力系统的大功率电力电子技术是直流输电(hvdc)。自20世纪80年代，柔性交流输电(facts)概念被提出后，电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注，多种设备相继出现。本文介绍了电力电子技术在发电环节中、输电环节中、在配电环节中的应用和节能环节的运用。
二、电力电子技术的应用
自20世纪80年代，柔性交流输电(facts)概念被提出后，电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注，多种设备相继出现。已有不少 文献 介绍和 总结 了相关设备的基本原理和应用现状。以下按照电力系统的发电、输电和配电以及节电环节，列举电力电子技术的应用研究和现状。
(一)在发电环节中的应用
电力系统的发电环节涉及发电机组的多种设备，电力电子技术的应用以改善这些设备的运行特性为主要目的。
1 大型发电机的静止励磁控制
静止励磁采用晶闸管整流自并励方式，具有结构简单、可靠性高及造价低等优点，被世界各大电力系统广泛采用。由于省去了励磁机这个中间惯性环节，因而具有其特有的快速性调节，给先进的控制 规律 提供了充分发挥作用并产生良好控制效果的有利条件。
2 水力、风力发电机的变速恒频励磁
水力发电的有效功率取决于水头压力和流量，当水头的变化幅度较大时(尤其是抽水蓄能机组)，机组的最佳转速便随之发生变化。风力发电的有效功率与风速的三次方成正比，风车捕捉最大风能的转速随风速而变化。为了获得最大有效功率，可使机组变速运行，通过调整转子励磁电流的频率，使其与转子转速叠加后保持定子频率即输出频率恒定。此项应用的技术核心是变频电源。
3 发电厂风机水泵的变频调速
发电厂的厂用电率平均为8％，风机水泵耗电量约占火电设备总耗电量的65％，且运行效率低。使用低压或高压变频器，实施风机水泵的变频调速，可以达到节能的目的。低压变频器技术已非常成熟，国内外有众多的生产厂家，并不完整的系列产品，但具备高压大容量变频器设计和生产能力的 企业 不多，国内有不少院校和企业正抓紧联合开发。
(二)在输电环节中的应用
电力电子器件应用于高压输电系统被称为“硅片引起的第二次革命”，大幅度改善了电力网的稳定运行特性。
1 直流输电(hvdc)和轻型直流输电(hvdc light)技术
直流输电具有输电容量大、稳定性好、控制调节灵活等优点，对于远距离输电、海底电缆输电及不同频率系统的联网，高压直流输电拥有独特的优势。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。从此以后世界上新建的直流输电工程均采用晶闸管换流阀。
2 柔性交流输电(facts)技术
facts技术的概念问世干20世纪80年代后期，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fa cts技术用于实际电力系统工程。其输出无功的大小，设备结构简单，控制方便，成本较低，所以较早得到应用。
(三)在配电环节中的应用
配电系统迫切需要解决的问题是如何加强供电可靠性和提高电能质量。电能质量控制既要满足对电压、频率、谐波和不对称度的要求，还要抑制各种瞬态的波动和干扰。电力 电子 技术和 现代 控制技术在配电系统中的应用，即用户电力(custom power)技术或称dfacts技术，是在facts各项成熟技术的基础上 发展 起来的电能质量控制新技术。可以将dfacts设备理解为facts设备的缩小版，其原理、结构均相同，功能也相似。由于潜在需求巨大，市场介入相对容易，开发投入和生产成本相对较低，随着电力电子器件价格的不断降低，可以预期dfacts设备产品将进入快速发展期。
(四)在节能环节的运用
1 变负荷电动机调速运行
电动机本身挖掘节电潜力只是节电的一个方面，通过变负荷电动机的调速技术节电又是另一个方面，只有将二者结合起来，电动机节电方较完善。目前，交流调速在冶金、矿山等部门及社会生活中得到了广泛的应用。首先是风机、泵类等变负荷机械中采用调速控制代替挡风板或节流阀控制风流量和水流量具有显著的效果。国外变负荷的风机、水泵大多采用了交流调速，我国正在推广应用中。
变频调速的优点是调速范围广，精度高，效率高，能实现连续无级调速。在调速过程中转差损耗小，定子、转子的铜耗也不大，节电率一般可达30％左右。其缺点主要为：成本高，产生高次谐波污染电网。
2 减少无功损耗，提高功率因数
在电气设备中，变压器和交流异步电动机等都属于感性负载，这些设备在运行时不仅消耗有功功率，而且还消耗无功功率。因此，无功电源与有功电源一样，是保证电能质量不可缺少的部分。在电力系统中应保持无功平衡，否则，将会使系统电压降低，设备破坏，功率因数下降，严惩时会引起电压崩溃，系统解裂，造成大面积停电事故。所以，当电力网或电气设备无功容量不足时，应增装无功补偿设备，提高设备功率因数。
电力电子技术是一个以功率半导体器件、电路技术、计算机技术、现代控制技术为支撑的技术平台。经过50年的发展历程,它在传统产业设备发行、电能质量控制、新能源开发和民用产品等方面得到了越来越广泛的应用。最成功地应用于电力系统的大功率电力电子技术是直流输电(HVDC)。自20世纪80年代,柔流输电(FACTS)概念被提出后,电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注,多种设备相继出现。本文介绍了电力电子技术在发电环节中、输电环节中、在配电环节中的应用和节能环节的运用。
二、电力电子技术的应用
自20世纪80年代,柔流输电(FACTS)概念被提出后,电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注,多种设备相继出现。已有不少文献介绍和总结了相关设备的基本原理和应用现状。以下按照电力系统的发电、输电和配电以及节电环节,列举电力电子技术的应用研究和现状。
(一)在发电环节中的应用
电力系统的发电环节涉及发电机组的多种设备,电力电子技术的应用以改善这些设备的运行特性为主要目的。
1 大型发电机的静止励磁控制
静止励磁采用晶闸管整流自并励方式,具有结构简单、可靠性高及造价低等优点,被世界各大电力系统广泛采用。由于省去了励磁机这个中间惯性环节,因而具有其特有的快速性调节,给先进的控制规律提供了充分发挥作用并产生良好控制效果的有利条件。
2 水力、风力发电机的变速恒频励磁
水力发电的有效功率取决于水头压力和流量,当水头的变化幅度较大时(尤其是抽水蓄能机组),机组的最佳转速便随之发生变化。风力发电的有效功率与风速的三次方成正比,风车捕捉最大风能的转速随风速而变化。为了获得最大有效功率,可使机组变速运行,通过调整转子励磁电流的频率,使其与转子转速叠加后保持定子频率即输出频率恒定。此项应用的技术核心是变频电源。
3 发电厂风机水泵的变频调速
发电厂的厂用电率平均为8%,风机水泵耗电量约占火电设备总耗电量的65%,且运行效率低。使用低压或高压变频器,实施风机水泵的变频调速,可以达到节能的目的。低压变频器技术已非常成熟,国内外有众多的生产厂家,并不完整的系列产品,但具备高压大容量变频器设计和生产能力的企业不多,国内有不少院校和企业正抓紧联合开发。
(二)在输电环节中的应用
电力电子器件应用于高压输电系统被称为“硅片引起的第二次革命”,大幅度改善了电力网的稳定运行特性。
1 直流输电(HVDC)和轻型直流输电(HVDC Light)技术
直流输电具有输电容量大、稳定性好、控制调节灵活等优点,对于远距离输电、海底电缆输电及不同频率系统的联网,高压直流输电拥有独特的优势。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。从此以后世界上新建的直流输电工程均采用晶闸管换流阀。
