宋宏艷

【摘要】：隨著社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)對(duì)能源的需求越來(lái)越大。而目前我國(guó)的各種能源消耗速度極大，能源短缺已成為社會(huì)生產(chǎn)發(fā)展過(guò)程中亟待解決的問(wèn)題。近年來(lái)，新能源的開(kāi)發(fā)和利用，為解決能源短缺問(wèn)題提供了一條新的道路，而電力電子技術(shù)在新能源的開(kāi)發(fā)利用中扮演著重要的角色。本文通過(guò)對(duì)電力電子技術(shù)的概述、電力電子技術(shù)在新能源領(lǐng)域的應(yīng)用、在電力電子技術(shù)運(yùn)用過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題等方面的著重介紹，讓人們充分認(rèn)識(shí)和了解電子電力技術(shù)并加強(qiáng)對(duì)其合理有效充分的利用。

【關(guān)鍵詞】：電力電子；新能源領(lǐng)域；應(yīng)用

引言

電力電子技術(shù)的開(kāi)發(fā)是我國(guó)科學(xué)水平發(fā)展迅速的重要標(biāo)志，在應(yīng)用于新能源領(lǐng)域時(shí)，電力電子技術(shù)不僅能提高人類用電的有效率，同時(shí)促進(jìn)了可再生能源的容納性與適應(yīng)性。在我國(guó)目前的新能源領(lǐng)域中，由于理念、設(shè)備的落后導(dǎo)致存在著許多不足，而電力電子技術(shù)應(yīng)用能有效完善這些問(wèn)題，在對(duì)其不斷深入研究中，利用電力電子技術(shù)研發(fā)了許多新的結(jié)構(gòu)器件和材料，這些材料的使用促進(jìn)了新能源領(lǐng)域的發(fā)展。

1、電力電子技術(shù)概述

電力電子技術(shù)作為一種使用電力電子器件例如晶閘管、GTO、IGBT等對(duì)電能進(jìn)行變換和控制被應(yīng)用在電力領(lǐng)域的一種新興技術(shù)。在二十世紀(jì)開(kāi)始隨著經(jīng)濟(jì)科學(xué)的進(jìn)步以驚人的發(fā)展速度出現(xiàn)在社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，科技的進(jìn)步帶來(lái)電力電子技術(shù)的不斷完善和發(fā)展。作為一種新興、具有較廣的覆蓋面的學(xué)科在應(yīng)用領(lǐng)域由傳統(tǒng)的電力、交通、工業(yè)等領(lǐng)域拓展到通訊、節(jié)能等行業(yè)，在新背景發(fā)展趨勢(shì)之下已經(jīng)成為至關(guān)重要的一門技術(shù)學(xué)科，在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中有著關(guān)鍵地位。

2、電力電子技術(shù)在新能源領(lǐng)域的應(yīng)用研究

2.1在風(fēng)能發(fā)電中的應(yīng)用

對(duì)風(fēng)電系統(tǒng)的研發(fā)中，尤其是在以下系統(tǒng)中均使用了電力電子技術(shù)：MW級(jí)直驅(qū)式風(fēng)電機(jī)組變流器及雙饋式風(fēng)電機(jī)組變流器；風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)；利用電力電子變換裝置實(shí)現(xiàn)的變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)；利用電子電力變換裝置實(shí)現(xiàn)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)無(wú)功控制系統(tǒng)；風(fēng)電交流并網(wǎng)控制；風(fēng)電直流輸電；風(fēng)電電能儲(chǔ)存。

2.2水力發(fā)電

水在流動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的動(dòng)能可以充當(dāng)天然的推動(dòng)力，再加上一些物理知識(shí)和電路原理，建立了以著名的三峽水電站為標(biāo)志的一大批水電站。這一創(chuàng)新，不僅僅降低了對(duì)媒體等不可再生能源的消耗，更創(chuàng)造性的為人類尋找可再生能源并加以利用的道路提供了方向。在水利發(fā)電的基礎(chǔ)上，一系列電力電子技術(shù)在新能源的開(kāi)發(fā)利用中得到了創(chuàng)新。

2.3太陽(yáng)能控制系統(tǒng)

由于技術(shù)與設(shè)備的缺失，發(fā)電廠風(fēng)機(jī)水泵在運(yùn)行中損耗電力巨大，其耗電電占至整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)電力的二分之一，并且還存在效率低下等問(wèn)題，嚴(yán)重影響了發(fā)電效率。在當(dāng)今的21世紀(jì)，太陽(yáng)能的使用已經(jīng)非常普遍，作為一種新能源，它能有效減少有限資源的浪費(fèi)，為人類發(fā)展的作出巨大貢獻(xiàn)。但是，目前大陽(yáng)能一般是大功率發(fā)電，需要通過(guò)直流電與交流電的互相轉(zhuǎn)換，使得發(fā)電率不盡人意，電力電子技術(shù)的應(yīng)用，針對(duì)這些問(wèn)題作出調(diào)整，主要是對(duì)在太陽(yáng)能控制系統(tǒng)的核心逆變器的一個(gè)完善，通過(guò)調(diào)整，加大直流電與交流電的轉(zhuǎn)換率變高，提高運(yùn)行速度，進(jìn)而提高整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)。

2.4電子技術(shù)在新能源材料行業(yè)的具體應(yīng)用

2.4.1在節(jié)能方面的應(yīng)用

（1）電動(dòng)機(jī)節(jié)能

①調(diào)整轉(zhuǎn)速。此舉主要是為了能夠節(jié)約用電，從而減少能源消耗。②調(diào)節(jié)功率。補(bǔ)償電容器、交流異步電動(dòng)機(jī)是此方面的重要設(shè)備，在對(duì)其進(jìn)行處理時(shí)往往是采取并聯(lián)，當(dāng)在并聯(lián)狀態(tài)下時(shí)，其所需要消耗的功率也會(huì)有所減少。③調(diào)整電壓。需要進(jìn)行此操作的情況往往是電動(dòng)機(jī)自身負(fù)載較輕的時(shí)候，若長(zhǎng)期存在此種情況，則需要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)決定調(diào)整力度，必要時(shí)需要對(duì)兩端均進(jìn)行調(diào)整，以此來(lái)達(dá)到減少電壓的目的。

（2）無(wú)功功率

無(wú)功功率方面的應(yīng)用雖然如今我國(guó)還未達(dá)到預(yù)期效果，但在很多方面也已經(jīng)基本完善，今后在此方面應(yīng)注意的是，要做到合理抑制無(wú)功功率，在達(dá)到此標(biāo)準(zhǔn)后再對(duì)諧波信號(hào)進(jìn)行調(diào)整，使其更加具有合理性，而電網(wǎng)中流入的諧波也要進(jìn)行管控。只有充分做到此些方面才可以有效降低諧波損失，并將“無(wú)用電能”進(jìn)行收集和應(yīng)用。

2.4.2在電力系統(tǒng)方面的應(yīng)用

電力系統(tǒng)方面相較于其他方面而言會(huì)相對(duì)容易些，在此過(guò)程中往往只是將各種新輸電技術(shù)應(yīng)用其中，目前應(yīng)用較為普遍的有高壓直流輸電技術(shù)和柔性直流輸電技術(shù)兩種，技術(shù)不同，所產(chǎn)生的作用以及應(yīng)用要求也有很大的差異，在選擇使用何種技術(shù)時(shí)需要分析實(shí)際情況，并掌握兩種技術(shù)的特點(diǎn)，綜合考慮多個(gè)方面最終再?zèng)Q定啟用何種技術(shù)，如高壓直流輸電方面，其即可以很好的完成遠(yuǎn)距離輸電工作。

3、新能源發(fā)電領(lǐng)域的發(fā)展

國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的粗放快速發(fā)展，使中國(guó)又一次進(jìn)入了經(jīng)濟(jì)新常態(tài)時(shí)期。面對(duì)人與自然、人與社會(huì)的關(guān)系，眾多又經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)速帶來(lái)的問(wèn)題成為了時(shí)下熱門的研究課題。新能源作為替代傳統(tǒng)能源、實(shí)現(xiàn)綠色經(jīng)濟(jì)的重要支撐，其在當(dāng)前國(guó)內(nèi)自然環(huán)境逐漸遭到破壞、石油天然氣等傳統(tǒng)能源逐漸枯竭的今天，成為了亟待解決的重中之重，并成為了世界各國(guó)的日常關(guān)注焦點(diǎn)。在新能源發(fā)電領(lǐng)域，電力電子技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。對(duì)于一個(gè)較為典型的太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)，其內(nèi)部通常會(huì)包含多個(gè)電力與電子變化的環(huán)境，例如：DC至AC的逆變；DC至DC的直流交換；AC至DC的整流交換等?？梢园l(fā)現(xiàn)，該太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)除了與光伏陣列之間不存在較為密切的聯(lián)系，其他部分的組成與使用均和電力電子技術(shù)之間有著密切的聯(lián)系。對(duì)于一套較為典型的采用雙饋式的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)而言，其內(nèi)部通常包括有發(fā)電機(jī)側(cè)變換器裝置、網(wǎng)側(cè)變換器裝置以及變槳控制器裝置等，這些裝置與組件均涵蓋有電力與電子之間的變換過(guò)程。通過(guò)這些舉例可以發(fā)現(xiàn)，新能源發(fā)電與電力電子技術(shù)間具有著深入的聯(lián)系。

結(jié)語(yǔ)

總體來(lái)說(shuō)，在新能源領(lǐng)域，電力電子技術(shù)的應(yīng)用證明了在電力系統(tǒng)中的可行性，對(duì)其運(yùn)行穩(wěn)定性與未來(lái)發(fā)展提供了有效的技術(shù)支持，它不僅能提高人類用電的有效率，同時(shí)促進(jìn)了可再生能源的容納性與適應(yīng)性并且完善了電力電子技術(shù)所帶來(lái)的技術(shù)問(wèn)題，是我國(guó)建設(shè)智能電網(wǎng)的重要基礎(chǔ)與前提。

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