电力电子技术的发展趋势及应用

合集下载

电力电子技术的应用研究及发展趋势

电力电子技术的应用研究及发展趋势

电力电子技术的应用研究及发展趋势电力电子技术是一种应用极广的技术,它涉及到包括电力系统、工业、交通、家电等领域的许多方面。

随着社会经济的发展和科技不断进步,电力电子技术的应用越发普遍,其应用领域也在不断扩大。

在这篇文章中,我将从电力电子技术的分类、应用研究和未来发展三个方面来谈谈电力电子技术的应用研究及发展趋势。

一、电力电子技术的分类电力电子技术根据其不同的功率等级、用途和原理等因素,可以分为多种不同的类别。

其中比较常见的主要有以下几种:1、直流-直流变换器直流-直流变换器可以将直流电压转换、升压或降压,常见的应用有开关电源、电动机驱动系统等。

直流-直流变换器具有简单的控制、高效率和稳定性,目前在交通、能源、石化、冶金等领域中得到了广泛的应用。

2、交流-直流变流器交流-直流变流器可以将交流电转换为直流电供电使用,常见的应用有风力发电、光伏发电等。

这种变换器具有高效、可靠和可控的特点,是现代电力系统中最重要的组成部分之一。

3、交流-交流变换器交流-交流变换器可以改变交流电的频率和电压等参数,常见的应用有电动机驱动系统、变频空调、UPS等。

交流-交流变换器在工业、家电等领域中应用广泛,目前已经成为了工业发展的关键技术之一。

二、电力电子技术的应用研究随着电力电子技术的不断发展和进步,其应用领域也在不断拓展。

在应用研究方面,电力电子技术主要有以下几个方向:1、高电压高功率应用随着电力系统的发展和能源消费增长,电力电子技术在高电压高功率领域的应用范围也在不断扩大。

高电压高功率应用主要包括超高压输电、逆变器、脉冲电源、高压直流输电等。

电力电子技术在这些领域中的应用,可以提高电力系统的可靠性、效率和稳定性,同时也可以改善电力系统的质量和环境问题。

2、新能源发电系统新能源发电系统是近年来最热门的电力电子技术应用之一。

新能源发电系统包括太阳能发电、风力发电、潮汐能发电等。

电力电子技术在新能源发电系统中的应用,可以将风、光等无法控制的能源转化为易于控制的电能,提高了整个发电系统的效率。

电力电子技术发展趋势分析

电力电子技术发展趋势分析

电力电子技术发展趋势分析电力电子技术是一门涉及电气工程、电子工程和控制工程等多个领域的交叉学科。

随着科技的快速发展,电力电子技术也在不断地发展和升级。

本文从硬件发展、软件发展以及应用发展三个方面来分析当前电力电子技术的发展趋势。

一、硬件发展趋势1.小型化在电力电子领域,小型化其实并不是一个新概念。

然而,随着电子元件的尺寸越来越小,电力电子设备也朝着小型化的方向不断发展。

小型化不仅能够使设备更加轻便,便于携带,也能节省空间,更容易安装和维护。

2.集成化集成电路技术的发展使得电力电子设备能够更好地完成各种电气功能。

随着芯片设计能力和制造水平的不断提高,电力电子集成电路在功率密度和效率方面的表现也在不断提升。

3.高性能随着人们对设备性能的要求越来越高,对电力电子设备的要求也越来越高。

高性能的电力电子设备能够在各个方面都表现得更加优异,例如响应速度快、精度高、可靠性强等一系列指标都能够得到更好地满足。

二、软件发展趋势1.智能化在越来越复杂的电力电子设备中,软件系统的智能化越来越受到人们的关注。

智能化软件系统能够自动适应不同的工作环境,简化操作流程,提高设备使用效率。

2.可编程化软件编程技术在电力电子领域的应用也越来越广泛。

可编程化的电力电子设备不仅能够灵活地满足不同的任务需要,而且能够随时根据工作环境的变化自动调整。

三、应用发展趋势1.新能源电力电子技术随着新能源技术的不断发展和应用,新能源电力电子技术也得到不断升级和完善。

新能源电力电子技术可以更好地满足新能源发电和储能系统的需求。

2.绿色电力电子技术随着全球环保意识的不断提高,绿色电力电子技术也成为一个引人注目的领域。

绿色电力电子技术能够有效地减少电气设备的能耗,降低环境污染。

3.电力互联网技术随着物联网技术的发展和应用,电力互联网技术也逐渐走进人们的视野。

电力互联网技术能够将多个电力系统与网络互联起来,实现能源信息的共享和传递,使得能源资源更加高效地利用。

电力电子技术的发展与应用

电力电子技术的发展与应用

电力电子技术的发展与应用电力电子技术是电气工程领域中的一个重要分支,它涉及到电力转换、控制和调节等方面的研究与应用。

随着科技的不断进步和社会的不断发展,电力电子技术在能源转换、电力传输和工业自动化等领域的应用日益广泛,对于提高能源利用效率、改善电力质量和保障电力系统的稳定运行起到了关键作用。

一、电力电子技术的发展历程电力电子技术的发展可以追溯到20世纪60年代,当时主要用于直流输电和高压直流变压器的研究。

随着功率半导体器件的发展,如晶闸管、功率MOSFET和IGBT等,电力电子技术得以迅速发展。

在20世纪80年代,随着功率半导体器件的性能不断提高,电力电子技术逐渐应用于交流输电、电力变换和电机控制等领域。

到了21世纪,随着新型功率半导体器件的出现,如SiC和GaN等,电力电子技术迎来了新的发展机遇。

二、电力电子技术的应用领域1. 可再生能源发电系统随着可再生能源的快速发展,如风能、太阳能和潮汐能等,电力电子技术在可再生能源发电系统中的应用越来越重要。

电力电子技术可以实现可再生能源的高效转换和稳定输出,提高发电系统的可靠性和稳定性。

2. 电力传输与配电系统电力电子技术在电力传输与配电系统中的应用主要包括柔性交流输电、高压直流输电和智能配电网等。

柔性交流输电技术可以提高电力系统的稳定性和可靠性,高压直流输电技术可以实现长距离大容量的电力传输,智能配电网可以实现电力系统的自动化和智能化管理。

3. 电机控制与驱动系统电力电子技术在电机控制与驱动系统中的应用主要包括变频调速技术和电力电子变压器技术等。

变频调速技术可以实现电机转速的无级调节和高效能量转换,提高电机的运行效率和控制精度。

电力电子变压器技术可以实现电力系统的电压和频率调节,提高电力系统的稳定性和可靠性。

三、电力电子技术的未来发展趋势1. 高效能量转换技术随着能源短缺和环境保护的要求,电力电子技术将继续朝着高效能量转换的方向发展。

新型功率半导体器件的应用和拓扑结构的优化将进一步提高电力电子系统的能量转换效率。

电力电子技术及其发展趋势

电力电子技术及其发展趋势

电力电子技术及其发展趋势近年来,电力电子技术在能源领域发挥着越来越重要的作用。

它是一门研究关于电能的控制、调节以及转换的学科,广泛应用于电力传输、电力变流与变频、能源储存等领域。

本文将介绍电力电子技术的基本原理和常见应用,并展望其未来的发展趋势。

一、电力电子技术的基本原理1.1 电力电子器件电力电子器件是电力电子技术的重要基础,它被用于控制和调节电能流动。

常见的电力电子器件包括二极管、晶体管、场效应管、开关管等。

这些器件通过开关操作,可以实现对电能的高效控制和转换,使得电能能够适应不同的工作状态和负载需求。

1.2 开关电源技术开关电源技术是电力电子技术中的一个重要方向,它能够将交流电能转换为直流电能,并通过开关器件进行高效控制。

开关电源具有体积小、效率高、功率密度大等特点,广泛应用于各个领域,如军事、通信、工业等。

而且,开关电源还可以实现电能的变压、变频和变流等功能,满足各种复杂的电能需求。

1.3 电力电子控制技术电力电子控制技术是电力电子技术的核心内容,它通过对电力电子器件和开关电源的控制,实现对电能的精确调节和控制。

电力电子控制技术可以使电能的传输和转换更加高效、可靠,同时也可以提高电能的质量和稳定性,确保电能系统的安全运行。

二、电力电子技术的应用领域2.1 电力传输电力传输是电力电子技术的主要应用领域之一。

在长距离电力传输中,电力电子技术可以实现输电线路的无功补偿、无功控制、降低线路损耗等功能,提高电力传输效率。

而在直流输电领域,电力电子技术可以实现高功率的直流变换和逆变,实现长距离、大容量的电能传输。

2.2 电力变流与变频电力变流与变频是电力电子技术的另一个重要应用领域。

通过电力电子器件和控制技术,可以实现交流电能向直流电能的转换,或者将一种频率的交流电能转换为另一种频率的交流电能。

这对于电机调速、电力系统的稳定性等方面都具有重要意义。

2.3 能源储存能源储存是近年来电力电子技术的研究热点之一。

电力电子的发展趋势

电力电子的发展趋势

电力电子的发展趋势
1. 高功率密度和高效率
电力电子的发展趋势是朝高功率密度和高效率的方向发展。

这可以通过使用新型的半导体材料和拓扑结构、优化的控制算法和散热技术等手段实现。

2. 多功能性和智能化
电力电子系统的应用领域越来越广泛,需要具备多种不同的功能。

同时,随着智能电网的发展,电力电子系统在协调能源的调度和优化方面也需要具备更高的智能化水平。

3. 集成化和模块化
随着电力电子系统的功能和复杂度不断提高,对系统集成化和模块化的需求也越来越强烈。

这可以加快系统开发和调试的速度,降低整体成本和维护难度。

4. 新能源技术的应用
随着新能源技术的不断发展,电力电子系统在太阳能、风能、储能等方面应用越来越广泛。

未来电力电子系统将需要更好地适应这些新能源技术的要求。

5. 绿色环保和可持续发展
在电力电子系统的设计和应用中,环保和可持续发展的考虑也越来越重要。

这包括降低系统的能耗、减少对环境的影响等方面。

电力电子技术的未来发展趋势是什么?

电力电子技术的未来发展趋势是什么?

电力电子技术的未来发展趋势是什么?在当今科技飞速发展的时代,电力电子技术作为一门关键的交叉学科,正以前所未有的速度改变着我们的生活和工业生产方式。

从智能手机的快速充电到电动汽车的高效驱动,从可再生能源的大规模并网到智能电网的优化运行,电力电子技术的身影无处不在。

那么,未来电力电子技术又将朝着哪些方向发展呢?首先,更高的功率密度和效率将是电力电子技术追求的重要目标。

随着电子设备的日益小型化和功能的不断强大,对电源模块的功率密度提出了越来越高的要求。

通过采用新型的半导体材料,如碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN),以及优化电路拓扑结构和控制策略,可以显著提高电力电子装置的功率密度和效率。

这不仅能够减少设备的体积和重量,还能降低能源消耗,为实现可持续发展做出贡献。

在半导体技术方面,宽禁带半导体器件的发展将成为未来的主流趋势。

相较于传统的硅基半导体器件,SiC 和 GaN 具有更高的击穿电场强度、更高的热导率和更低的导通电阻。

这使得它们能够在更高的电压、温度和频率下工作,从而提高电力电子系统的性能。

例如,在电动汽车的充电器中,采用 SiC 器件可以大大缩短充电时间,提高充电效率;在光伏逆变器中,使用 GaN 器件能够降低能量损耗,增加发电量。

集成化也是电力电子技术未来发展的一个重要方向。

将多个功能模块集成在一个芯片上,可以减少寄生参数,提高系统的可靠性和稳定性。

此外,系统级封装(SiP)和三维封装技术的不断进步,将为电力电子集成化提供更多的可能性。

未来,我们可能会看到更多高度集成的电力电子模块,它们不仅具有功率变换功能,还集成了驱动、控制和保护等电路,从而简化系统设计,降低成本。

智能化控制技术将在电力电子领域发挥越来越重要的作用。

随着人工智能、大数据和机器学习的发展,电力电子系统可以实现更加精确和自适应的控制。

通过对系统运行数据的实时监测和分析,智能控制器能够根据负载变化和工作环境的动态调整控制策略,以达到最优的性能。

电力电子技术的发展趋势

电力电子技术的发展趋势

电力电子技术的发展趋势随着科技的发展,电力电子技术的应用也越来越广泛。

它涉及到许多领域,如:家电、能源、交通等,特别是在工业发展中扮演着越来越重要的角色。

因此,了解电力电子技术的发展趋势,对于科研人员、工程师或普通用户来说都是非常重要的。

一、高效节能的需求随着全球化的发展,气候变化和资源短缺问题也成为了越来越关注的话题。

高效节能是解决这些问题的关键之一。

电力电子技术的应用可以提高能源转换效率,减少能源浪费。

近年来,除了随时保持高效转换之外,电力电子的峰值效率也变得越来越重要。

以太阳能和风能为例,由于其不稳定性,电网的波动性也会相应强烈。

采用高峰值效率的电力电子设备可以有效地处理这些问题。

因此,未来的电力电子设备应该更加注重高效转换和峰值效率的整合。

二、数字化、智能化的趋势数字化和智能化已经成为全球工业发展的趋势。

电力电子在这方面也不例外。

逐渐将我们的设备和系统数字化、智能化,以便可以更好地控制和优化能源的使用。

随着人工智能和深度学习的发展,获取并处理这些数据变得更加简单。

将数据转换为有效的控制策略,对于许多应用场合可以有效地解决问题,尤其是工业和制造业。

三、模块化和集成化在电力电子设计的过程中,模块化和集成化已经成为趋势。

随着设计周期逐渐缩短,电子工程师需要将资源集中起来,以提高效率并减少成本。

现代电力电子模块既可单独实现某些基础功能,也可以组合形成更复杂的功能。

同时,模块的设计和生产可以在工厂中大量制造,并最终集成到最终应用中。

这种设计方式,可以将设备的大小和成本降到最低,同时保持优秀的性能。

四、功率因数改进一些行业和地区需要严格控制电网的谐振和干扰。

由于现代电子设备会产生谐振和噪声,并且由于负载变化可能会出现功率因数不一致,因此调节功率因数很重要。

现代电力电子设备应该具备现代功率治理技术,以保持电力设备的优良性能,并确保特定负载在整个电力网络中的功率因数是一致的。

因此,未来电力电子设备应该更注重于功率因数改进和稳定性控制。

电力电子技术的发展趋势及应用

电力电子技术的发展趋势及应用

电力电子技术的发展趋势及应用半导体的出现成为20世纪现代物理学的一项最重大的突破,标志着电子技术的诞生。

而由于不同领域的实际需要,促使半导体器件自此分别向两个分支快速发展,其中一个分支即是以集成电路为代表的微电子器件,而另一类就是电力电子器件,特点是功率大、快速化。

自20世纪五十年代末第一只晶闸管问世以来,电力电子技术开始登上现代电气传动技术舞台,以此为基础开发的可控硅整流装置,是电气传动领域的一次革命,使电能的变换和控制从旋转变流机组和静止离子变流器进入由电力电子器件构成的变流器时代,这标志着电力电子的诞生。

电子电力技术包括电力电子器件、变流电路和控制电路3部分,是以电力为处理对象并集电力、电子、控制三大电气工程技术领域之间的综合性学科。

电力技术涉及发电、输电、配电及电力应用,电子技术涉及电子器件和由各种电子电路所组成的电子设备和系统,控制技术是指利用外加的设备或装置使机器设备或生产过程的某个工作状态或参数按照预定的规律运行。

电力电子器件是电力电子技术的基础,电力电子器件对电能进行控制和转换就是电子电力技术的利用。

在21世纪已经成为一种高新技术,影响着人们生活的各种领域,因此对对电子电力技术的研究具有时代意义。

传统电力电子技术是以低频技术处理的,现代电力电子的发展向着高频技术处理发展。

其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,在不断的发展中促进了现代电力电子技术的广泛应用。

电力电子技术在1947年晶体管诞生开始形成,接着1956的晶闸管的出现标志电力电子技术逐渐形成一门学科开始发展,以功率MOS-FET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件的出现,表明已经进入现代电子电力技术发展时代。

1.整流器时代在60年代到70年代被称为电力电子技术的整流时代。

该期间主要是大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用。

1948年的晶体管的出现引发了电子工业革命,半导体器件开始应用与通信领域,1957年,晶闸管的诞生扩展了半导体器件功率控制范围,属于第一代电力电子器件。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

电力电子技术的发展趋势及应用摘要:随着科学技术的发展,电力电子技术也取得了飞速发展,其在各种电气自动化系统和电控装置中的应用也日益广泛。

该文通过介绍电力电子技术的发展及应用,阐述了电力电子技术在国民经济中的重要作用及其发展趋势。

关键词:电力电子技术;应用;趋势中图分类号:tp3 文献标识码:a 文章编号:1009-3044(2013)05-1190-021 电力电子技术应用概况电力电子技术是利用电力电子器件实现工业规模电能变换的技术,有时也称为功率电子技术。

一般情况下,它是将一种形式的工业电能转换成另一种形式的工业电能。

是建立在电子学、电工原理和自动控制三大学科上的新兴学科,其主要应用范围主要有以下几个方面。

1.1 一般电源电源是提供电能的装置。

电源因可以将其它形式的能转换成电能,所以把这种提供电能的装置叫做电源。

常见的电源是干电池(直流电)与家用的110v-220v 交流电源。

电源是向电子设备提供功率的装置,也称电源供应器,它提供计算机中所有部件所需要的电能。

电源功率的大小,电流和电压是否稳定,将直接影响计算机的工作性能和使用寿命。

当前优质的电源一般具有fcc、美国ul和中国长城等多国认证标志。

这些认证是认证机构根据行业内技术规范对电源制定的专业标准,包括生产流程、电磁干扰、安全保护等,凡是符合一定指标的产品在申报认证通过后,才能在包装和产品表面使用认证标志,具有一定的权威性。

一般电源又可分为开关电源、逆变电源、交流稳压电源、直流稳压电源、dc/dc电源、通信电源、模块电源、变频电源、ups电源、净化电源、pc电源、整流电源、加热电源、焊接电源/电弧电源、电镀电源、网络电源、功率电源、变压器电源。

不间断电源(英文简称ups)是一种含有储能装置,以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源。

主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备提供不间断的电力供应。

当市电输入正常时,ups 将市电稳压后供应给负载使用,此时的ups就是一台交流市电稳压器,同时它还向机内电池充电;当市电中断(事故停电)时, ups 立即将机内电池的电能,通过逆变转换的方法向负载继续供应220v交流电,使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。

ups 设备通常对电压过大和电压太低都提供保护。

它是针对中国电网环境、网络监控和网络系统、医疗系统等对电源的可靠性要求,克服中、大型计算机网络系统集中供电所造成的供电电网环境日益恶劣的问题,以全新的数字技术研制出的第三代工频纯在线式智能型ups。

直流电源,是维持电路中形成稳恒电流的装置。

如干电池、蓄电池、直流发电机等。

它可以保障计算机系统在停电之后继续工作一段时间以使用户能够紧急存盘,使用户不致因停电而影响工作或丢失数据。

在通信领域中,最常见的技术是采用高频开关电源,通过mosfet 或igbt的高频工作,开关频率一般控制在50-100khz范围内,实现高效率和小型化。

工作原理是输入滤波器将电网存在的杂波过滤,同时也阻碍本机产生的杂波反馈到公共电网。

将电网交流电源通过整流与滤波直接整流为较平滑的直流电,供下一级变换。

将整流后的直流电通过逆变器变为高频交流电,这是高频开关电源的核心部分,频率越高,体积、重量与输出功率之比越小。

根据负载需要,调整参数,再次通过整流与滤波提供稳定可靠的直流电源。

它的控制电路一方面从输出端取样,经与设定标准进行比较,然后去控制逆变器,改变其频率或脉宽,达到输出稳定,另一方面,根据测试电路提供的资料,经保护电路鉴别,提供控制电路对整机进行各种保护措施。

对于大型电解电镀电源,传统的电路非常庞大而笨重,如果采用高频开关电源技术,其体积和重量都会大幅度下降,而且可极大提高电源利用效率、节省材料、降低成本。

在电动汽车和变频传动中,更是离不开开关电源技术,通过开关电源改变用电频率,从而达到近于理想的负载匹配和驱动控制。

高频开关电源技术,更是各种大功率开关电源(逆变焊机、通讯电源、高频加热电源、激光器电源、电力操作电源等)的核心技术。

分布式电源供电系统,一个主要部件是以igbt为内核的先进混合集成的小功率部件,另一个关键部件则是芯片上集合有1000个以上电子元件的大规模控制集成电路,这种电源供电系统构成大功率供电电源,起到了强电(频率一般是50hz(赫),称“工频”,意即工业用电的频率)与弱电(频率往往是高频或特高频,以khz(千赫)、mhz(兆赫)计)的最佳配合效果。

分布供电方式的优点有满足特殊场合的需求,如:不适宜铺设电网的西部等偏远地区或散布的用户;安全稳定性较其它供电方式强;大大地提高供电可靠性;为可再生能源的利用开辟了新的方向。

目前已在信息信号设备、航空航天领域、工业plc控制等方面被使用,超高速型集成电路的低电压电源(3.3v)较为理想的供电方式就是采用这样的技术。

预测它将在导电体铺上金属的电镀方法上、冶金工业中使用的电解电源、铁路干线中的电力机车牵引电源等方面也有着不错的发展前景。

1.2 专用电源1.2.1 高频逆变式整流焊机电源逆变焊机电源大都采用交流(ac)-直流(dc)-交流(ac)-直流(dc)变换的方法。

这种技术在20世纪70年代面世以来发展迅速,在20世纪80年代在发达国家获得普遍应用,目前利用这种技术的设备使用比例已达到60%~70%。

工作过程是将三相或单相50hz 工频交流电整流、滤波后得到一个较平滑的直流电,由 igbt 或场效应管组成的逆变电路将该直流电变为15~100khz 的交流电,经中频主变压器降压后,再次整流滤波获得平稳的直流输出焊接电流(或再次逆变输出所需频率的交流电)。

逆变焊割设备的控制电路由给定电路和驱动电路等组成,通过对电压、电流信号的回馈进行处理,实现整机循环控制,采用脉宽调制pwm 为核心的控制技术,从而获得快速脉宽调制的恒流特性和优异的工艺效果。

未来的发展趋势优势为降低技术开发成本,缩短产品开发与生产周期;降低主要器件的功耗、优化结构,进一步小型化、集约化,提高精度、可靠性和一致性。

1.2.2 大功率开关型高压直流电源大功率开关型高压直流电源,在静电除尘、纯感应设备、加热器冷开机、冲击电流大的电器设备和电动汽车电机测试等方面被应用。

高达50—l59千伏的电压,电流在0.5安培以上,功率可达100千瓦。

静电除尘高压直流电源的工作原理是将工频交流电经过整流器变换为直流电,通过高频pwm(脉冲宽度调制)信号控制开关管,将那个直流加到开关变压器初级上,开关变压器次级感应出高频电压,经整流滤波供给负载,输出部分通过一定的电路反馈给控制电路,控制pwm占空比,以达到稳定输出的目的。

1.3 电力牵引及传动控制1.3.1 直流-直流(dc/dc)变换器直流-直流dc/dc变换器将一个范围或固定值的直流电压变换为另一个可变或固定值的直流电压。

这种技术随应用领域的不同,其个体也出现很大差异;功率达几千瓦的转换器,体积自然很庞大,而功率小的可以做成小巧的模块。

1.3.2 变频器电源变频器电源主要用于交流电机的变频调速,其在电气传动系统中占据的地位日趋重要,已获得巨大的节能效果。

变频器是一个驱动系统中的一部份,其中重要的组件包括交流电动机、驱动控制器(即变频器)本身以及变频器的操作接口。

变频器电源主电路均采用交流-直流-交流方案。

它是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置,能实现对交流机的有效地限制交流异步电动机起动时的起动电流、调整电动机转速的连续平滑调速、提高运转精度、改变功率因数、过流/过压/过载保护等功能。

1.4 电力系统应用1.4.1 高压直流输电(hvdc)是利用稳定的直流电具有无感抗,无同步问题等优点而采用的大功率远距离直流输电。

输电过程为直流。

常用于海底电缆输电,非同步运行的交流系统之间的连络等方面。

是不增加系统的短路容量便于实现两大电力系统的非同期联网运行和不同频率的电力系统的联网;利用直流系统的功率调制能提高电力系统的阻尼,抑制低频振荡,提高并列运行的交流输电线的输电能力。

它的主要缺点是直流输电线路难于引出分支线路绝大部分只用于端对端送电。

1.4.2 柔性输电技术(facts)柔性交流输电系统又称为灵活交流输,能有效提高交流系统的安全稳定性。

柔性交流输电技术的设备可分为串联补偿装置、并联补偿装置和综合控制装置。

其主要内容是在输电系统的主要部位,采用具有单独或综合功能的电力电子装置,对输电系统的主要参数(如电压、相位差、电抗等)进行灵活快速的适时控制,以期实现输送功率合理分配,降低功率损耗和发电成本,大幅度提高系统稳定和可靠性。

1.5 电力有源滤波器电力有源滤波器是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置,它能够对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿,之所以称为有源,该装置需要提供电源,其应用可克服lc 滤波器等传统的谐波抑制和无功补偿方法的缺点(传统的只能固定补偿),实现了动态跟踪补偿,而且可以既补谐波又补无功。

这种电源的优势有两点,一是能够输出低纹波电流,增加高电流响应速度。

二是提高系统耐压,这种耐压技术优势使他目前常应用于较高电压系统。

2 电力电子器件发展趋势纵观几十年的发展历史,自半导体器件登上历史舞台以后,推动电力电子技术发展的革新。

晶闸管等电力半导体器件电力电子发展中起到了重要的作用。

进入70年代,半控型晶闸管开始形成由低电压小电流到高电压大电流的系列产品,被称为第一代电力电子器件。

随着电力电子技术理论研究和半导体制造工艺水平的不断提高,先后研制出电力晶体管、可关断晶闸管、金氧半场效晶体管等自关断全控型第二代电力电子器件。

近期研制的以绝缘栅双极晶体管(igbt)为代表的第三代电力电子器件,开始向大容量高频率、响应快、低损耗方向发展,这又是一个飞跃。

步入90年代后,复杂化、模块化、智能化、功率集成的电力电子器件成为了发展方向,以此形成了电力电子技术的理论研究、器件开发研制、应用的高新技术领域等,在国际上形成了新的技术热门。

目前世界上许多大公司已开发出智能化功率模块,国际整流器公司也有较为成熟的产品出台。

例如,日本新电元公司的ipm智能化功率模块的主要特点是:主电路的结构简单,开关速度高和驱动电流小的igbt是其功率芯片采用的主要技术,且自带电流传感器,防止过电流和短路电流,给功率芯片保驾护航;电源电路和驱动电路在内部配线上达到最佳配线,解决了浪涌电压、噪声影响的问题;当故障发生时能通过自身安全保护措施及时关断功率器件并发出故障信号,对芯片实施双重保护,以保证其运行的可靠性。

近些年,随着我国科学技术的迅猛发展,具有我国自主知识产权的非穿通型高压大电流绝缘栅双极晶体管(npt igbt)芯片系列产品和高压大电流外延型超快软恢复二极管(fred)芯片系列产品项日前在常州通过了多个部门的专家鉴定。

相关文档
最新文档