电力电子技术讲义 第4讲(在电力系统中的应用)

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浅析电力电子技术在电力系统中的应用

浅析电力电子技术在电力系统中的应用

浅析电力电子技术在电力系统中的应用摘要:电力电子技术在蓬勃发展,新材料、新结构器件的陆续发明,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,在各行各业的应用越来越广阔。

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不错的成绩。

电子技术在电力系统中的应用也越来越广泛。

关键词:直流输电;电力电子;发电机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、现代控制技术为支点的技术平台。

经过半个世纪的飞速发展,它在传统产业设备普及、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很大的关注,多种设备慢慢出现。

本文简单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实用。

一、在发电环节中的应用电力系统的的发电环节涉及到发电机组的多种设备,电力电子技术的应用可以改善这些设备的运行特点为主要目的。

1、大型发电机的静止励磁控制静止的励磁运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,被世界各个电力系统广泛的应用。

由于省掉了励磁机中间惯性环节,因为具有其特有的快速性调节,给先进控制规律提供了可以很好发挥作用和产生很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实际功率是受水头压力和流量影响,当水头的变化较快时(尤其是抽水蓄能机组),机组的最快转速变随着其变化而变化。

风力发电的有效速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。

为了使实际功率变得更大,可使机组变速运行,通过变化转子励磁电流的频率,使它和转子转速叠加后保持定子频率即稳定输出频率。

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平均用电率为8%,风机水泵耗电量约占火电设备65%的总耗电量,且运行效率低,使用高压或低压变频器,变频调速用风机水泵,可以达到节能的目标。

电力电子技术在电力系统中的应用 贾海祥

电力电子技术在电力系统中的应用 贾海祥

电力电子技术在电力系统中的应用贾海祥摘要:人们生活水平的提高,用电需求的不断增多,促进了我国电力产业的不断发展。

近几年来,新能源发电的大量出现,如水力发电,风力发电,核能发电,地热能发电等等,使得电力系统中的绿色能源比例正在逐步增加。

同时,在新能源发电的过程中不乏电力电子的影子,甚至可以说:电力电子技术的发展推动了电力系统的改革。

可以在电力系统中应用电力电子技术,从而有效地解决电力系统在发电环节,输电环节,配电环节等各部分存在的一些问题。

然而由于国家电网体量较大,改革进程相对较缓,电力电子技术在电力系统中的应用还正在探索阶段。

但可以肯定的是电力系统中电力电子技术广泛应用的浪潮已势不可挡。

本文就电力电子技术在电力系统中的应用展开探讨。

关键词:电力电子技术;发展;运用引言电力电子技术是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的电子技术。

它涉及电力电子器件,电力电子电路和系统,在我国电气化专业中是一门较为基础的课程。

电力电子技术最初主要是由美国企业研发,并且在发展过程中不断对其进行革新与优化,此外随着科学技术的不断发展,此项技术逐渐得到进一步更新,成为了在电子、自动化等学科的基础性学科。

该技术一般是对电力电子中的一些装置与系统实施有效的研发,在电力以及工业行业中应用较为广泛,这在较大程度上对企业的经济发展有较大的促进作用,同时也为我国经济的发展奠定良好的基础。

1电力电子技术的特点(1)高频化。

高频化通过应用电力电子技术,在实现集成化器件的基础上,促使金氧半场效晶体管(MOSFET)的工作速度从十千赫兹到数十千赫兹,电子电工器件步入高速发展时代,运行速度大幅提升。

(2)集成化。

集成化是通过并联多种单元型器件,集中全控型器件于一个基片上,较之传统器件,由此形成的器件具有高度集中化的特点。

(3)高效化。

电力电子技术中基于软件介入,促使电力系统器件及变换技术的应用效率更高,基于电子器件导通压降的减少,使线路导通损耗得以降低,应用软件技术可确保器件运行更为稳定,电力系统运行效率得以有效提升。

电力电子技术在电力系统中的运用 王媛

电力电子技术在电力系统中的运用   王媛

电力电子技术在电力系统中的运用王媛摘要:电力电子技术应用范围非常广泛,在电力系统中的运用又尤为普遍,并且在电力系统中的运用效果也较为良好。

在用电力电子器件对电能进行变频和控制的过程中,不仅提升了电力系统的快速性与稳定性,而且还保障了各个装置的功能不受损害。

极大地实现了电力系统整体能够有效运行的效果,推动了我国电力系统的高速发展。

所以,在电力系统中,电力电子技术的使用就显得尤为重要。

关键词:电力电子技术;电力系统;实际运用1电子技术的发展电子信息技术的发展是在二战结束后,快速发展起来的。

战争后需要对社会完成全面的修补,电子信息技术的产生对于社会是久旱甘霖。

在电子信息技术行业首先被使用的是晶闸管。

晶闸管的使用对电子信息技术的发展进一步推动,而晶闸管在电子信息技术的使用下,同时也取得的快速的发展和进步。

紧接着,对可控硅整流装置的研究发展也是不同的,这在电子信息技术的发展是一次巨大的改变。

电能由此与电子信息完好的结合,摩擦出高速发展的电力电子技术。

跟随着时代的发展进步,电力电子技术在发展的过程中高速的改变和发展,与传统的方式完全不同的是,电子信息技术开始创新,对于电子的行业不仅仅局限于对电力的整合使用。

利用更多的资源进行创新,改变现有的电子行业,扩展电力电子技术的全民性。

伴随着电子控件的问世,电力电子的速度变得更加快速。

在技术器件的结构和体积的研究上,电子信息的结构更加复杂,体积更小,直到后来发展成的集成模块。

一直到后来的集成电路,对电力的发展有了可控的手段,这标志着电子技术步入了一个新的时代,是一个新的征程。

2电力电子技术在电力系统中的运用2.1电力电子技术在电力系统发电环节的应用2.1.1 发电机组励磁省略大型发电机的励磁机,采用静止励磁技术,控制速度快,操作简单,能提高发电机组运行效率,具有高可靠性、低成本等特点。

在水力发电机组中应用交流励磁技术,动态调整励磁电流频率,通过动态调整励磁电流频率,快速调节发电系统水头压力和水流量,改善发电品质,提升发电效率。

电子电力技术在电力系统中的应用

电子电力技术在电力系统中的应用

电子电力技术在电力系统中的应用摘要:随着科学技术和自动化程度的不断提高计算机技术为电力电子行业提供了技术支持,使得电力电子技术在各个行业和各个领域得到了广泛的应用。

文章分析电力电子技术应用的意义,重点探讨电力系统中所应用到的主要技术以及电子电力技术在电力系统各个环节的应用情况。

关键词:电子电力技术;电力系统;应用我国的科技水平也在不断地发展,这之中出现了许多新兴的材料及结构器件,它们被广泛的使用在促进我国经济发展的各个行业之中,作为电工技术中一门相对比较新的技术,电力电子技术是一项新能源发电的关键性技术,它是电子技术与电力技术的有机结合,电力电子技术与人们的生活水平及新能源发电技术的开发及利用有着十分密切的关系,同时大大的促进了电力电子技术的发展。

一、电力电子技术应用的意义1、提高电气行业的效率电力电子技术能够加快电气设备自动化进程,提高设备的工作效率,降低生产加工成本,最大限度的提高资源的利用率,同时电力电子技术能够不断完善电力设备及系统,最终实现电力行业的自动化、低能化、高效化。

2、调整电气行业产业结构电力电子技术作为一种被成功应用于电力行业的新技术,促进了电气行业的快速发展。

随着电气行业的自动化和智能化发展,机电一体化的发展速度加快,不断提升电力电子技术在电器行业中的地位和作用,最终达到调整电气行业产业结构和提高发展水平目的。

3、加快电气行业的智能化发展目前电力电子技术发展速度快,电力电子技术通过技术创新,目前市场上的电子设备的智能化水平越来越高,因此,通过电力电子技术在电气行业的应用,促进电气行业智能化已成为现实。

电力电子技术的应用能将各种自动化和智能化的理论转化为现实,从而加快电气行业的智能化发展。

二、电力电子技术在发电环节的应用电力电子技术在发电环节中的应用,主要的目的是为了改善发电环节中设备的运行特性。

发电环节中涉及到的机械设备主要包括以下几方面:1、实现风机水泵变频调速发电厂风机水泵的耗电量占整个发电设备耗电量的一半以上,且其运行的效率非常低。

电力电子技术在电力系统中应用PPT共30页

电力电子技术在电力系统中应用PPT共30页
侈 。——CocoCha nel 62、少而好学,如日出之阳;壮而好学 ,如日 中之光 ;志而 好学, 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也,匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里,与其说好 的教师 是幸福 ,不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战,就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
电力电子技术在电力系统中应用
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事, 只想现 在的事 。现在 有成就 ,以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人,心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前,莽撞的 人只能 引为烧 身,只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。

电力电子技术在电力系统电能节约中的应用

电力电子技术在电力系统电能节约中的应用

电力电子技术在电力系统电能节约中的应用电力电子技术是指应用电子器件和电子控制技术来实现电能的变换、控制和处理等功能的一门学科。

随着能源紧缺和环境保护意识的增强,电力电子技术已广泛应用于电力系统中,为电能的节约和高效利用提供了重要的支持和保障。

本文将重点介绍电力电子技术在电力系统电能节约中的应用。

一、直流输电技术直流输电技术是一种有效的电力传输方式,可以提高电能的传输效率。

传统交流输电存在着输电损耗大、线路占地面积大等问题。

而直流输电技术通过使用高性能的电力电子器件,将交流电转换成直流电进行输电,有效降低了传输损耗。

此外,直流输电技术还具备调节电能传输能力的优势,可以根据负荷需求进行灵活控制,实现电能的按需传输,进一步提高电力系统的运行效率。

二、改进传统电力变压器电力变压器是电力系统中不可或缺的设备,其主要功能是实现不同电压等级之间的能量转换和电能传输。

传统电力变压器存在着体积庞大、传输效率低等问题,限制了电能的节约利用。

而通过应用电力电子技术,可以改进传统的电力变压器结构,并采用高性能的电力电子器件,如IGBT(绝缘栅双极型晶体管)等,来实现电能的高效转换和传输。

这样不仅可以提高电力变压器的传输效率,还能减小体积,降低损耗,进一步节约电能。

三、智能电能表的应用智能电能表是电力系统中的一种新型计量设备,通过集成电子计量器、通信模块和数据分析等技术,能够实时监测和记录电能使用情况。

智能电能表具备高度精确的计量功能和远程通信能力,可以实现对电能的精细化管理和监控。

通过智能电能表的应用,可以及时发现和解决电能的浪费问题,提高用户的用能效率,从而实现电能的节约。

四、电力负荷调节技术电力负荷调节技术是指通过电力电子器件对电力负荷进行控制和优化,以实现电能的节约利用。

电力负荷调节技术可以根据负荷需求,调节电能的输出和传输能力,以减小电能的浪费和损失。

通过应用电力负荷调节技术,可以实现电力系统的动态负荷平衡和供需匹配,提高电力系统的运行效率,进一步节约电能。

电力电子技术在电力系统中应用30页PPT

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END
电力电子技术在电力系统中应用
11、用道德的示范来造就一个人,显然比用法律来约束他更有价值。—— 希腊
12、法律是无私的,对谁都一视同仁。在,因为好人不会去做法律不允许的事 情。——弗劳德
14、法律是为了保护无辜而制定的。——爱略特 15、像房子一样,法律和法律都是相互依存的。——伯克
16、业余生活要有意义,不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰,也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人,而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着,就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书,莫被书掌握;要为生而读,莫为读而生。——布尔沃

电力电子技术在电力系统中的应用 袁露

电力电子技术在电力系统中的应用 袁露

电力电子技术在电力系统中的应用袁露摘要:随着电力系统中计算机技术的广泛应用,电力电子技术越来越被重视,是实现智能电网的重要技术手段。

电子电力技术的发展为我国巨大的用电量和电力系统的建设提供了良好的技术应用平台,提高了我国电力供应系统水平。

本文主要研究了电力电子技术的发展进程和该技术在电力系统中的具体应用。

关键词:电力电子技术;电力系统;应用引言电力电子技术作为电工技术中的一门新技术,它融合了电力与电子技术,是新能源发电的关键性技术,它与新能源发电技术的开发利用及人们的生活水平息息相关。

近年来,随着科技水平的不断提高,出现了许多新的结构器件和材料,这些器件和材料被广泛应用于各行各业中,这为电力电子技术在电力系统中的应用拓展了空间,同时也促进了电力电子技术的发展。

就目前情况而言,电力电子技术在电力系统中的应用主要包括在发电环节中的应用、输电环节中的应用、配电环节中的应用和节能环节中的应用等,下面我们对此进行详细的探讨。

1电力电子技术发展及特点分析电力电子技术是把电子技术应用于电力系统中,保证电力系统的稳定运行,提高电力系统供电质量。

随着科技水平的不断提高,许多新的材料被应用与电力系统中,为电力系统中电力电子技术的应用提供了支持,电力电子技术的在电力系统中的应用,实现对电力的有效控制,用户可以更方便的使用电能。

在现代化电力系统中电力电子技术的应用时必不可少的,电力电子技术包括材料期间的制造技术和电子电路的变流技术。

电力电子技术的发展经历了第一代半控型电力电子技术,第二代全控型电力电子技术和第三代复合型电力电子技术,目前电力电子技术的主要发展方向是小功率的集成电路,小功率的集成电路技术把驱动、控制和功率器件技术综合在一起,最大的优点是降低功率。

电力电子技术中整流电路的应用比较广泛,并在电力电子技术的应用中占有重要的地位。

随着自关断器件的应用,高频化成为电力电子技术的发展方向,电力电子的控制技术在新阶段的应用还包括无功率功率控制和神经元控制等方面,目前在电力电子控制技术中传统的模拟控制已经不能满足电力电子技术发展的需要,取而代之的是微处理器的数字控制技术。

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Fixed frequency
Power electronics in
ENERGY STORAGE
DISTRIBUTION: Custom Power
Batteries
DC AC Power electronics Converters/ Controllers Switching Equipments Low-quality *0 kW ~ *0 MW power AC Utility LБайду номын сангаасnes
Series Controllers Static Synchronous Series Compensator (SSSC) ● A static synchronous generator without an external electric energy source ● Output voltages in quadrature with, and controllable independently of, the line current ● Control over the overall reactive voltage drop across the line, and thereby the transmitted electric power. ● May include transiently rated energy storage to enhance the dynamic behavior of the power system by additional temporary real power compensation, to increase or decrease momentarily, the overall real (resistive) voltage drop across the line. Thyristor Controlled Series Capacitor (TCSC) ● TCSC = Series Capacitor || Thyristor Controlled Reactor (TCR) ● Smooth control of series capacitive reactance Thyristor-Switched Series Capacitor (TSSC) ● TSSC = Series Capacitor || Thyristor Switched Reactor (TSR) ● Stepwise control of series capacitive reactance Thyristor-Controlled Series Reactor (TCSR) Thyristor-Switched Series Reactor (TSSR)
Actively controlled parallel paths (with HVDC or FACTS) ● Full use of controllable line capacity within thermal limit ● Help to maintain stability
Basic Types of FACTS Controllers
Static Var Compensator (SVC) ● Shunt-connected static var generator or absorber ● Output is adjusted to exchange capacitive or inductive current ● Maintain or control specific parameters of the electrical power system (typically bus voltage). ● Thyristor-based Controllers ● Lower cost alternative to STATCOM Thyristor Controlled Reactor (TCR) Thyristor Switched Reactor (TSR) Thyristor Switched Capacitor (TSC) Static Var System (SVS) A combination of different static and mechanically-switched var compensators whose outputs are coordinated. Thyristor Controlled Breaking Resistor (TCBR) A shunt-connected thyristor-switched reistor, which is controlled to aid stabilization of a power system or to minimize power acceleration of a generating unit during a disturbance.
Superconducting magnet energy storage
AC/DC Conversion
Automated processing/ manufacturing customers High-quality power
Large Capacitors
* kW ~ *0 MW
Custom power: Value-added reliable electric service Eliminating ● Significant voltage reduction ● Distortions ● Overvoltages, etc.
Shunt Controllers Static Synchronous Compensator (STATCOM) ● A static synchronous capacitor ● Shunt-connected static var compensator ● Capacitive or inductive output current controlled independently of the ac system voltage Static Synchronous Generator (SSG) ● A static self-commutated switching power converter ● Supplied from an electric energy source: ● SSG = STATCOM + Interface(chopper) + Storage ● Exchange independently controllable real and reactive power. Battery Energy Storage System (BESS) Superconducting Magnetic Energy Storage (SMES)
> 50km submarine > 1000km overhead
AC-to-DC Conversion DC tie
DC-to-AC Conversion
Different frequency or incompatible frequency control
FACTS
Various types of conversion equipments/controllers
*0 MW ~ *00 MW Transmission lines with Enhanced controllability Higher power transfer capability
EXAMPLE: Power Flow in Parallel Paths
Parallel paths without control ● Uncontrollable current sharing ● Wasting line capacity ● Further investment: self-defeating
and
Fuel cells * kW ~ * MW Variable-speed wind generator Frequency Conversion Small hydrogenerator AC Lines
(usually isolated from utility lines)
Variable frequency
Combined Shunt and Series Controllers Unified Power Flow Controller (UPFC) ● A combination of STATCOM and SSSC coupled via a common dc link ● Bi-directional flow of real power between the SSSC and the STATCOM ● Concurrent real and reactive series line compensation without an external electric energy source. ● Angularly unconstrained series voltage injection: control over the transmission line voltage, impedance, and angle or, alternatively, the real and reactive power flow in the line. ● Independently controllable shunt reactive compensation. ● Additional external storage: more effective in control of system dynamics
Power electronics in TRANSMISSION: HVDC and FACTS
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