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1電力電子技術(shù)的發(fā)展
(1)產(chǎn)生階段
二戰(zhàn)結(jié)束后,單純?yōu)榱藨?zhàn)爭(zhēng)而制造的電力電子技術(shù)開(kāi)始在社會(huì)工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用,首先開(kāi)始使用電力電子技術(shù)的行業(yè)是晶閘管,通過(guò)該技術(shù)晶閘管行業(yè)得到了全新的發(fā)展和使用。在此基礎(chǔ)上可發(fā)出了可控硅整流裝置,可控硅整流裝置的問(wèn)世,代表了電力系統(tǒng)傳動(dòng)技術(shù)的一次巨大的跨越。從此,電能的變換和控制正式步入了電力電子器件構(gòu)成的變流器時(shí)代。
(2)該技術(shù)的發(fā)展
從上世紀(jì)五十年開(kāi)始,電力電子技術(shù)在未來(lái)的發(fā)展中逐漸突破了傳統(tǒng),開(kāi)始注重全新的技術(shù)研發(fā)和制造,在起初階段第一代電力電子器件晶閘管為主要代表,該時(shí)期的產(chǎn)品具有體積小,耗能低的優(yōu)勢(shì),完全顛覆了過(guò)去傳統(tǒng)的整流器;在電路系統(tǒng)中,電力電子技術(shù)逐漸開(kāi)始應(yīng)用,而其改變了原有的電路性能,有效的降低了能耗,提高了電源的使用效率。隨著技術(shù)的進(jìn)步,第二代的新器件在七十年代末期被研發(fā)出來(lái),該器件具有了全新的自控能力,在開(kāi)啟速度上也有了很大的提高。在二十世紀(jì)九十年代,電力電子技術(shù)進(jìn)入了現(xiàn)代化發(fā)展階段,技術(shù)器件的體積和結(jié)構(gòu)方面,其結(jié)構(gòu)更加合理,體積朝著更小的方向發(fā)展。后來(lái),又在集成模塊的基礎(chǔ)上,把應(yīng)用于控制電力技術(shù)中的多種電力器件相組合,構(gòu)成了集成電路。功率集成電路的出現(xiàn),標(biāo)示著電力電子技術(shù)邁向了高頻化和標(biāo)準(zhǔn)模塊化以及集成化和智能化的新時(shí)代。當(dāng)前世界電力電子技術(shù)的發(fā)展方向更趨于現(xiàn)代化,開(kāi)始在保障質(zhì)量和用途的前提下追求節(jié)能和環(huán)保的作用與功效。
2電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用
電力系統(tǒng)是一個(gè)整體,在這個(gè)系統(tǒng)中有多個(gè)環(huán)節(jié),每個(gè)環(huán)節(jié)都需要電力電子技術(shù)作為保障
(1)在發(fā)電環(huán)節(jié)的應(yīng)用
發(fā)電環(huán)節(jié)隨著技術(shù)的進(jìn)步也逐漸提高了其工作質(zhì)量,最為主要的體現(xiàn)就是發(fā)電機(jī)組的勵(lì)磁控制和變頻調(diào)速上。在世界各國(guó),許多大型的發(fā)電廠機(jī)組中都使用該技術(shù)進(jìn)行發(fā)電控制和調(diào)節(jié)。電力電子技術(shù)的發(fā)展,使電子技術(shù)取代了勵(lì)磁控制中的勵(lì)磁機(jī)環(huán)節(jié),使靜止勵(lì)磁實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)單的控制構(gòu)造和高性能低成本的運(yùn)作。
(2)在輸電線路中的應(yīng)用
輸電線路也都是利用電力電子技術(shù)進(jìn)行設(shè)置和安裝的,最為主要的體現(xiàn)就是應(yīng)用主要體現(xiàn)在柔性交流電技術(shù)、高壓直流電技術(shù)以及靜止無(wú)功補(bǔ)償器等。采用電力電子裝置和控制技術(shù)對(duì)電力系統(tǒng)中的主要參數(shù),如電壓、電流、相位差、功率和阻抗等進(jìn)行靈活控制,最大限度地提高現(xiàn)有輸電線路的穩(wěn)定性極限,增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。第一種技術(shù)在二十世紀(jì)八十年代被研發(fā)出來(lái),電力電子技術(shù)的使用使該技術(shù)極大的降低了損耗,而且使傳輸過(guò)程中的穩(wěn)定性得到了顯著提升;第二種技術(shù)的代表是晶閘管,是在電力電子技術(shù)的發(fā)展中研發(fā)創(chuàng)造的,該技術(shù)的使用降低了電廠輸送電力過(guò)程中的成本;第三種技術(shù)具有高速的調(diào)控能力,在高壓線路無(wú)功補(bǔ)償方面的作用尤為突出。
(3)在配電過(guò)程中的應(yīng)用體現(xiàn)
配電的大小強(qiáng)弱以及配電的區(qū)域等都需要通過(guò)技術(shù)進(jìn)行調(diào)控,作為現(xiàn)代電力系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié),也需要電力電子技術(shù)發(fā)揮作用。通過(guò)該技術(shù)能夠做到加強(qiáng)對(duì)電壓、電流的控制,使配電過(guò)程更加穩(wěn)定,而且電力電子技術(shù)在配電過(guò)程中還發(fā)揮著解決隨時(shí)問(wèn)題的作用。
(4)電力電子技術(shù)在節(jié)能方面的應(yīng)用
現(xiàn)代電力系統(tǒng)在配電和傳輸過(guò)程中也在進(jìn)行節(jié)能方面技術(shù)的研究和探討,電力電子技術(shù)能夠在節(jié)能方面發(fā)揮重要作用。眾所周知,電機(jī)的變頻調(diào)速可以實(shí)現(xiàn)大量節(jié)約電能的效果。目前,超音頻的研究和應(yīng)用,為電力電子技術(shù)在節(jié)能方面的應(yīng)用提供了更加廣闊的空間。在目前國(guó)家的"綠色照明工程"中,電子節(jié)能燈就是利用了高頻鎮(zhèn)流器的內(nèi)耗低來(lái)實(shí)現(xiàn)的。此外,還有用于清洗半導(dǎo)體芯片的超聲波發(fā)生器比常規(guī)清洗器更節(jié)約電能;在特殊材料的熔煉方面,高頻的加熱設(shè)備比常規(guī)純電阻加熱設(shè)備節(jié)點(diǎn)30%~50%。
3結(jié)語(yǔ)
電力系統(tǒng)可以說(shuō)是現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的支撐力量,電力電子技術(shù)作為電力系統(tǒng)中的重要的保障性技術(shù),在未來(lái)的發(fā)展中能夠更加有效的保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定與安全。
作者:于闖 單位:中核遼寧核電有限公司