电力电子技术在新能源中的应用 杨占民
电力电子技术在新能源发电领域中的应用
电力电子技术在新能源发电领域中的应用摘要：市场经济的快速发展，加快了我国的工业化进程，人们在生产、生活中的电能需求逐年增加。
如果单纯依赖传统的发电方式与技术，往往难以满足电能使用需求，还会造成更加大的能源与环境问题。
当前，新能源发电技术在电力系统中逐步得到了普遍的应用，与传统的发电技术相比，新能源发电更为清洁，能够大大减少不可再生能源的消耗与环境的污染问题，促进电力行业的可持续发展。
因此，新能源发电技术将逐步成为电力系统中的关键技术。
关键词：电力电子技术；新能源发电；应用0引言从目前世界的能源结构来看,以资源有限、污染严重的石化能源为主的传统能源结构将逐步转变为以资源无限、清洁干净的可再生能源为主的新能源结构。
太阳能、风能、海洋能、生物质能、地热能、燃料电池等可再生能源作为新兴的绿色能源,以其永不枯竭、无污染、不受地域资源限制等优点,正得到迅速的推广应用。
电力电子技术作为可再生能源发电技术的关键,直接关系到可再生能源发电技术的发展，可再生能源发出大小变化的直流电或频率变化的交流电,需要电力电子变换器将电能进行变换。
1新能源介绍随着全球经济的快速发展，如石油、天然气、煤炭等应用广泛的常规能源储备日益减少，且化石燃料燃烧产生的二氧化碳等温室气体严重破坏生态环境。
新能源的推广越来越受到人们的关注。
新能源是指通过对新技术的应用开发的如风能、太阳能、海洋能、地热能等的可以有效利用的再生能源；还包括甲醇、沼气、氢能等由可再生能源衍生出来的能源。
相对于常规能源，新能源具备污染少、可再生等优点，各个国家和地区纷纷致力于研究和开发环保型可再生能源。
2电力电子技术电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整电子产品流器件，其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代，大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用，开启了电力电子技术的整流时代，使电解、牵引、传动等工业得到飞速发展。
交流电机的变频调速技术的迅速发展和GTR和GTO的大规模使用将电力电子技术带入到了逆变时代，但当时的逆变还只停留在低频范围内。
电力电子技术在新能源发电领域中的应用
电力电子技术在新能源发电领域中的应用摘要：受到科学技术快速发展的影响，社会进步速度明显提升，但是随之而来的是污染严重问题。
地球作为人类唯一的家园，一旦放任环境恶化，势必会影响到人类的未来发展。
在这一背景下新能源发电领域成为了发展的重点，通过将电力电子技术与新能源发电结合在一起，不仅可以减少对环境的影响，同时也可以提升生活的便捷性。
关键词：电力电子技术；新能源发电领域；应用前言：新能源发电领域作为当前发展中的重点，能够避免污染的继续产生，同时也可以在解决污染问题的基础上促进经济的快速发展。
因此在发展中需要从合理使用电力电子技术入手，采取有效的措施来减少污染的出现，实现可持续化发展目标。
1.电力电子技术运用在新能源发电领域中的意义1.减少能源转化损耗在新能源发电领域中运用电力电子技术时一些技术人员很容易忽视动态功率调整，使得能源转化效率降低。
借助电力电子技术能够有效提升电能转化效果，但是从另一层面来讲，很容易出现资源浪费问题，引发损耗等问题。
只有合理使用电力电子技术才能将风能、太阳能等转变成为电能，同时也可以实现能源的有效节约，减少污染的出现。
其次，运用电力电子技术能够降低电网的谐波含量，减少线路能量损耗。
通过从不同角度进行分析可以看出，电力电子技术在未来发展中有着极为广阔的发展空间。
因此为提升新能源转化效率，需要合理使用电力电子技术，保证电能转化的稳定性，降低转化中的损害。
就目前来讲我国电力电子技术在发展中依然存在着一定的不足，需要加大人力、财力与物力等方面的投入，不断提升研究力度，找出存在的问题。
只有掌握具体情况，才能做好探究与实践，才能提升电能运用效果，满足我国新能源经济发展需求[1]。
1.提升新能源稳定性在新能源发电领域中风能属于极为重要的组成部分之一，随着风电机组静态电压稳定性的不断提升，能够提高能源转化效率。
虽然许多企业已经认识到了感应风机瞬态电压的意义，但是针对相关机制的研究却依然需要不断完善。
电力电子技术在新能源电站中的应用
电力电子技术在新能源电站中的应用随着全球对可再生能源的需求逐渐增加，新能源电站作为一个重要的清洁能源生产基地，正迅速崛起。
而要实现新能源电站的高效稳定运行，离不开电力电子技术的广泛应用。
本文将探讨电力电子技术在新能源电站中的应用，并分析其优势和挑战。
一、电力电子技术在新能源电站中的作用1. 升压和变频装置：新能源电站中常使用的太阳能光伏和风力发电设备产生的电能一般为低压和不稳定的直流电，而电网接受的电能需求为高压和稳定的交流电。
电力电子技术可应用于升压和变频装置，将低压直流电转换为高压交流电，以适应电网的需求。
2. 电能质量控制：新能源电站产生的电能质量可能会受到其天然特性和外界环境的影响，如光伏电站在阴雨天气下发电量会减少，风力发电机输出的电能波动较大。
电力电子技术可通过采用智能控制系统，对电能进行滤波、调整和稳定，使其达到电网要求的电能质量标准。
3. 储能系统调节：新能源电站对能源的输入和输出需要进行平衡调节，以保证电网的稳定运行。
电力电子技术可应用于储能系统中，通过控制电池组的充放电过程，实现新能源电站的储能与释能，从而达到能量平衡的目的。
4. 用电设备供电：新能源电站产生的电能可直接供给电网，也可以供给新能源电站内部的用电设备。
对于大型的新能源电站来说，用电设备的供电是一个重要环节。
电力电子技术可实现对内部用电设备的高效供电，并确保其稳定运行。
二、电力电子技术在新能源电站中的优势1. 高效转换：电力电子技术可实现对不同形式的电能进行高效转换，将低压直流电转换为高压交流电，提高了电能利用效率。
同时，通过电力电子装置的控制，可以根据电网负荷需求实时调整输出功率，实现电能的高效利用。
2. 快速响应：电力电子技术具备快速响应的特点，能够迅速调整输出电压和频率，以适应电网的需求变化。
这对于新能源电站来说，特别是风力和光伏发电设备受天气条件的影响较大的情况下，保证电能的稳定输出至关重要。
3. 精确控制：电力电子技术可实现精确的电能调节和质量控制，提高了新能源电站的发电效率和电能质量。
电力电子技术在新能源发电领域中的应用
电力电子技术在新能源发电领域中的应用摘要：新能源是全世界能源发展的未来趋势。
然而新能源发电的间歇性、能量密度低等问题需要得到改善。
电力电子技术在新能源发电技术中的应用，有效改善了这些问题，既能使得新能源发电持续稳定的输出，又可以调节系统无功、治理谐波改善电能质量，为新能源发电提供了良好的发展前景。
关键词：电力电子技术；新能源发电领域；应用1电力电子技术电力电子技术，又称为功率电子技术，该技术主要应用的场所为电力领域，在应用功能电力电子技术的过程中，设计的内容包括如电力电子设备、电力电子器件以及系统控制等。
借助电力电子技术，能够转换不同的能源为质量较高的电能，促进相关能源产业持续性的发展。
智能控制、斩波、整流、逆变以及开关等功能是电力电子技术的基本功能。
该技术的主要原理是借助电网工频电能，对电能的用途、性质有效转变，从而促进其适应不同的用电装置。
电力电子器件在电力电子装置发展的基础上，也在不断优化，包括晶闸管、功率二极管、功率场效应管以及绝缘栅双极晶体管等。
以晶闸管为例，在对晶闸管应用的过程中，借助晶闸管较高的耐压性、较大的电流、较低的通态功耗等方面不同的优势，可以促进晶闸管在行业内更为广范围的应用。
高压大电流技术结合精细加工技术，促进了新型全控型功率器件的发展，推动了传统电力电子技术的转化。
在实际发展电力电子技术的过程中，相关的工作人员还要注意结合不同方面的存在的问题进行有效的分析，并采取针对性的策略对问题有效解决，促进不同新能源转化为电能的效率以及质量。
2新能源发电的优缺点2.1新能源发电的优势相比较于传统化石能源的集中发电模式，新能源发电不仅适用于集中发电，也适合于分布式发电。
新能源发电有如下优势：首先，新能源发电有助于缓解传统化石能源的大量消耗以及化石能源燃烧对于大气环境的污染，符合可持续发展的战略目标；其次，由于新能源发电量较少，适用于孤岛运行，解决孤岛的供电问题。
并且，当孤岛电网发生故障时，对整个大电网的影响也小。
电力电子技术在新能源领域的应用
电力电子技术在新能源领域的应用摘要：电力能源作为一种重要的可循环能源，仍然是我国经济发展过程中不可或缺的重要组成部分。
由于我国是能源消耗大国，因此，考虑将电力电子技术应用于新能源领域。
由此，本文首先分析电力电子技术应用于新能源领域的必要性，然后探讨电力电子技术应用于新能源领域的措施，以不断优化我国能源使用结构，促进新能源领域健康发展。
关键词：电力技术；电子技术；新能源领域随着我国科学技术的持续发展和人们对能源的需求不断提高，电力电子技术的应用越来越广泛。
目前，我国能源浪费和环境污染问题变得越来越突出，这使得人们对新能源的开发、利用也变得日益迫切。
考虑到电力电子技术能将非电力能源转化为电力能源，因此，可以将自然资源中的太阳能、风能、水能等转化为可以为工业系统所利用的电能。
但是，这一技术的应用需要电力电子处理设备的大力支持。
电力电子技术的合理利用为新能源的开发奠定了基础，并为新能源材料产业的发展注入了新的动力，因此对我国未来能源产业的发展趋势会产生重大影响。
1电力电子技术的综述分析能借助电力电子器件对电能进行转换及操控的现代技术，被称为电力电子技术。
广义上认为，1957年美国通用电气公司研制出的第一个晶闸管代表着电力电子技术的诞生。
电力电子技术的基本功能包括:整流、逆变、斩波、变频、变相等。
电力电子技术为了能够满足不同用电装置的不同需求，它通过电网的工频电能，转换出不同性质、不同用途的电能。
随着电力电子技术的诞生和发展，人类对电能利用的方式和利用电能的观念发生巨大的变化。
电力电子技术对一个国家的工业发达程度有着重要影响，衡量一个国家工业发达程度的重要标志其中之一就包括电力电子装置变换和调节的控制。
近年来，电力电子技术的作用不断上升，在国家的经济、科技、工业等领域都有着重要地位。
2电力电子技术在新能源领域的应用2.1做好故障管控工作工作人员在进行故障管控时，为了获得更加良好的研究效果，可以选择一个简单而典型的控制策略。
电力电子技术在新能源中的应用
电力电子技术在新能源中的应用随着新能源技术的不断发展，以太阳能、风能等为代表的清洁能源正在逐渐向我们的生活之中渗透。
然而，这些能源的发电方式与传统的火电、水电等发电方式相比仍然有着很大的差距，其中最大的一个问题就是功率电子器件的效率与稳定性。
为此，我们必须掌握并不断发展电力电子技术，以更好地推动新能源的应用。
一、电力电子技术应用现状电力电子技术是指用电子技术控制电力流动、改变电力特性的技术。
把电力电子应用于新能源发电中，可以实现光伏、风能等的更高效利用，从而为新能源的开发和利用提供更大的发展空间。
1、光伏系统光伏发电系统主要由光伏电池、充电控制电路、逆变电路、负载、蓄电池等组成。
光伏电池将太阳能转化为直流电，但实际中用的仍然是交流电。
在反变器模块中，电力电子器件起到了较为重要的作用，主要是实现直流电到交流电的转换。
增加功率电子器件的开关频率，可以改善交流电质量，但同时也会增加系统的损耗。
2、风力发电系统风力发电系统同样包括转子、风机控制器、逆变器电路、电池、配电系统等。
其中逆变器电路的作用是将风机发出的直流电转换为交流电，以输出电力。
与光伏发电一样，风力发电的关键在于逆变器功率电子器件，它能够通过调整输出电压与输出功率，从而实现对负载的动态调节。
二、电力电子技术的研究现状和发展趋势电力电子技术在新能源领域有很大的应用前景，对其进行深入研究可提升设备。
目前，世界各主要科研机构都在积极进行电力电子器件的研究，不断突破现有技术的局限性，并研究出更优质的电力电子器件来解决新能源发电系统所面临的问题。
1、电力电子技术的研究现状以光伏电池为例，电力电子器件在其中作用很大，光伏电池的原理是采用半导体材料制成的太阳能电池板，将太阳能转化为电能，输出为直流电。
其中，功率调节器组件起到了直流电到交流电的转换作用，使光伏电池输出的电能与实际负载相匹配，并且可实现电能的存储。
由于功率调节器组件在光伏电池中的重要作用，科学家们一直在不断开展功率调节器组件的研究工作。
电力电子技术在新能源中的应用
新能源( NE）：又称非常规能源。是指传统能源之外的各种能源形式。 指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、地热能、 风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。
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太阳能（solar energy），是指太阳的热辐射能（参见热能传播的三种方式:辐射），主 要表现就是常说的太阳光线。在现代一般用作发电或者为热水器提供能源。
随着经济的快速发展和社会的全面进步,我国能源供应和环境污染相对。火力发 电的排放SO2和CO2，汽车尾气等占据城市空气污染的重要因素。因此，新能源的 开发与利用迫在眉睫，而在新能源的利用中,电力电子技术起着重要作用。电力电 子技术作为发电方面的关键技术关系着新能源发电技术的发展,且推动着整个社会 的发展和进步.对此,本文在分析新能源发展状况的基拙上,简要分析了电力电子技术 的应用现状,及其在新能源领域的应用。
2
地热能〔Geothermal Energy〕是由地壳抽取的天然热能，这种能量来自地球内部的熔 岩，并以热力形式存在，是引致火山爆发及地震的能量。
风能(wind energy) 空气流动所产生的动能。太阳能的一种转化形式。由于太
阳辐射造成地球表面各部分受热不均匀，引起大气层中压力分布不平衡，在水平气
太阳能并网系统结构框图
2.2 并网光伏系统组成 与独立供电的光伏系统相比，并
网系统一般都没有储能环节，直接 由并网逆变器 接太阳能电池和电网， 如图 2 所示。并网逆变器的基本功 能是相同的。那就是，在太 阳能电
池输出较大范围内变化时，能始终 以尽可能高的效率将太阳能电池输 出的低压 直流电转化成与电网匹配
和先进的控制技术是关键。将最新的电力电子技 术、控制技术应用于风力发电系统中，提高风力 发电的效率和电力变换质量、降低风电的成本， 使得清洁可再生能源逐步替代传统的化石燃料， 以改善人类生存的环境，提高人们的生活水平， 具有重大的经济效益和社会价值。
电力电子技术在新能源发电系统中的应用研究
电力电子技术在新能源发电系统中的应用研究摘要：随着新能源发电系统的快速发展，对电力电子技术在该领域的应用研究也日益增多。
本论文主要对电力电子技术在新能源发电系统中的应用进行了研究和探讨。
首先介绍了新能源发电系统的发展现状和存在的问题，随后分析了电力电子技术的基本概念和原理。
然后讨论了电力电子技术在风能、太阳能和蓄电池发电系统中的具体应用，包括逆变器、变压器等装置的设计和优化。
最后通过对比实验结果进行分析，验证了电力电子技术在新能源发电系统中的有效性和可行性。
关键词：电力电子技术；新能源发电系统；优化一、引言随着世界能源问题的加剧，新能源发电系统扮演着越来越重要的角色。
然而，新能源发电系统存在一些问题，如电能质量、容量管理和网络连接等。
电力电子技术作为实现新能源发电系统优化和提高的关键技术之一，受到了广泛关注。
二、电力电子技术的基本概念和原理电力电子技术的基本概念包括将电力从一种形式转换成另一种形式，通常包括从交流到直流、直流到交流、电压调节和频率调节等过程。
通过改变电力电子设备的控制信号，从而控制电力的输出或传输。
可以实现电流、电压、频率等的控制。
电力调节指通过改变电力的大小来实现对电力系统的调节，包括功率调节、电压调节和电流调节等。
电力电子技术的原理主要包括半导体器件的工作原理，电力电子技术主要使用半导体器件来实现电力转换和控制，如二极管、晶闸管、场效应管等。
这些器件的工作原理是基于半导体的导电特性，通过控制电压和电流来实现电力转换和控制。
开关电源原理，开关电源是电力电子技术的重要应用之一，其基本原理是通过开关管的不断开关来实现对电源输出电压和电流的调节。
开关电源具有高效率、体积小、重量轻等特点，广泛应用于电子设备、通信设备等领域。
PWM（脉宽调制）是一种常用的电力调节技术，通过改变脉冲信号的高电平时间比例，控制输出电压或电流的大小。
PWM调制可以实现精确的电力调节和控制，广泛应用于电力电子领域的逆变器、变频器等设备中。
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电力电子技术在新能源中的应用杨占民
发表时间：2016-07-05T14:26:15.687Z 来源：《电力设备》2016年第7期作者：杨占民[导读] 电力电子技术是一门新兴的应用于电力领域的电子技术，就是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。
杨占民
（国网天津城东供电公司）
摘要：随着科技的不断发展和人们要求的不断提高，电力电子技术的应用越来越广泛。
能源，是人类生存的基本要素，也是国民经济和社会发展的主要物质基础，能源安全则是国家经济安全的基本支撑。
应用电力电子技术能实现非电能与电能之间的转换。
关键字：电力电子；风电；太阳能；转换
电力电子技术是一门新兴的应用于电力领域的电子技术，就是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。
电力电子技术分为电力电子器件制造技术和交流技术两个分支现已成为现代电气工程与自动化专业不可缺少的一门专业基础课，在培养该专业人才中占有重要地位。
一般认为，电力电子技术的诞生是以1957年美国通用电气公司研制出的第一个晶闸管为标志的，电力电子技术的概念和基础就是由于晶闸管和晶闸管变流技术的发展而确立的。
为了使电力电子装置的结构紧凑，体积减小，常常把若干个电力电子器件及必要的辅助器件做成模块的形式，后来又把驱动，控制，保护电路和功率器件集成在一起，构成功率集成电路（PIC）。
目前PIC的功率都还较小，但这代表了电力电子技术发展的一个重要方向.电力电子器件的发展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。
一代器件造就一代电力电子装置与应用，新的装置与应用又促进着电力电子器件的发展
能源，是人类生存的基本要素，也是国民经济和社会发展的主要物质基础，能源安全则是国家经济安全的基本支撑。
能源短缺，尤其优质能源短缺，始终困扰着经济高速发展的中国，越来越成为制约我国经济发展的瓶颈。
目前我国能源生产总量居世界第三，能源消费总量及温室气体排放仅次于美国位居世界第二。
实际上，随着经济的快速发展，我国已成为世界第二大能源消费国，能源消费量约占世界的1l％，石油对外依存度超过40％。
近年来国际油价的不断上涨，石油领域的竞争远远超出纯商业的范围，成为世界大国经济、军事、政治斗争的武器。
世界排名前20位的西方大型国际石油跨国公司占有了全球已探明优质石油储量的81％，直接导致国际石油市场垄断的加剧，而且他们仍在继续凭借经济实力加紧抢占更多最重要的石油产地，中国的石油安全有受制于人的潜在威胁。
应用电力电子技术能实现非电能与电能之间的转换。
利用太阳电池将太阳能转换成电能。
与电子技术不同，电力电子技术变换的电能是作为能源而不是作为信息传感的载体。
因此人们关注的是所能转换的电功率。
电力电子技术的内容主要包括电力电子器件、电力电子电路和电力电子装置及其系统。
电力电子器件以半导体为基本材料，最常用的材料为单晶硅；它的理论基础为半导体物理学。
近代新型电力电子器件中大量应用了微电子学的技术。
电力电子电路吸收了电子学的理论基础，根据器件的特点和电能转换的要求，又开发出许多电能转换电路。
这些电路中还包括各种控制、触发、保护、显示、信息处理、继电接触等二次回路及外围电路。
利用这些电路，根据应用对象的不同，组成了各种用途的整机，称为电力电子装置。
这些装置常与负载、配套设备等组成一个系统。
电子学、电工学、自动控制、信号检测处理等技术常在这些装置及其系统中大量应用。
太阳能发电太阳能是取之不尽，用之不竭的能源。
目前太阳能在利用中，主要采用了三种技术：太阳能光电技术、太阳能光热技术和太阳能光伏发电技术：1.太阳能光电技术是指利用太阳能电池将白天的太阳能转化为电能由蓄电池储存上在放电控制器的控制下释放出来，供室内照明和其他需要。
整个光伏系统由太阳能电池、蓄电池、负载和控制器组成。
2.太阳能热发电技术就是利用光学系统聚集太阳辐射能，用以加热工质，生产高温蒸汽。
驱动汽轮机组发电，简称光热发电技术。
目前技术比较成熟且应用比较广泛的是蔬菜温室大棚、中药材和果脯干燥及太阳能热水器等。
3.将光能直接转换成电能的过程确切地说应叫光伏效应。
不需要借助其它任何机械部件，光线中的能量被半导体器件的电子获得，于是就产生了电能。
这种把光能转换成为电能的能量转换器，就是太阳能电池。
太阳能电池也同晶体管一样，是由半导体组成的，它的主要材料是硅，也有一些其他合金。
光伏发电系统分为独立光伏发电系统和并网光伏发电系统。
完全依靠太阳电池供电的光伏系统，系统中太阳电池方阵受光照时发出的电力是唯一的能量来源。
将最新的电力电子技术、控制技术应用于新能源系统中，提高新能源的效率和电力变换质量、降低新能源成本，使得清洁可再生能源逐步替代传统的化石燃料，以改善人类生存的环境，提高人们的生活水平，具有重大的经济效益和社会价值。
电力电子技术与风力发电机系统。
近十年来，风力发电在世界上取得了较快的发展，但是在风力发电发展的初期，风力发电机组经历了从定桨距再到变速变桨距的发展过程。
风电技术经过长期发展的历程，今天的风电机组已经成为结合了先进的空气动力学、机械制造、电子技术、微机控制技术的高科技产品。
当前一台风电机组，比20年前的机组功率大200倍，现代的风力发电场生产出来的电量之大，相当于常规电厂。
当代的电力电子技术成为风力发电系统中不可或缺的重要组成部分，无论对于风电机组的控制、电能的转换还是电能质量的改善都起到关键作用。
目前，电力电子设备广泛应用在大、中、小容量的风力发电系统中。
风力发电是指自然风在通过叶轮的旋转面时会带动发电机旋转从而将风能专变成机械能最后在专变成电能的过程。
在整个过程中，风力机及其控制系统是关键部分，其质量的好坏对整个系统的性能、效率的高低、发电的质量有着直接的影响。
所以，高性能、高效率的控制系统和优秀的发电机系统是开发利用风能的重中之重。
风力发电系统中，发电机是能量转换的核心部分，风力发电机系统按照发电机运行的方式来分，主要分为恒速恒频风力发电系统和变速恒频风力发电机系统两种。
风力发电机组与电网并联运行时，要求风力发电机组发出电能的频率保持恒定，即与电网频率相等。
将最新的电力电子技术、控制技术应用于新能源系统中，提高新能源的效率和电力变换质量、降低新能源成本，使得清洁可再生能源逐步替代传统的化石燃料，以改善人类生存的环境，提高人们的生活水平，具有重大的经济效益和社会价值。