试论现代电力电子技术的发展及其应用

试论现代电力电子技术的发展及其应用

谢玲玲李嘉晨

广西大学广西南宁530000

摘要：现代电力电子技术自上世纪六十年代开始出现，其发展势头迅猛，这是一项能够对电能进行控制和转换的技术，在多个行业都起到非常重要的作用，应用领域十分广泛。文章重点就现代电力电子技术的发展及其应用进行研究分析，以供参考和借鉴。

关键字：电力电子技术；发展趋势；应用；研究

引言

随着电力电子、计算机技术的迅速发展，交流调速取代直流调速已成为发展趋势。变频调速以其优异的调速和制动性能被国内外公认为是最有发展前途的调速方式。变频技术是交流调速的核心技术，电力电子和计算机技术又是变频技术的核心，而电力电子器件是电力电子技术的基础。电力电子技术是近几年迅速发展的一种高新技术，广泛应用于机电一体化、电机传动和航空航天等领域，现已成为各国竞相发展的一种高新技术。

1电力电子技术概述

现如今电力电子技术主要是处理的对象时功率，主要是来实现高效率和高品质的用电。电力电子技术主要通过电力半导体器件和自动控制技术、计算机和电磁技术的三者综合运用来实现获取、传输、变换和利用。在各种高质量、高效和高可靠性的电源中能够起到非常重要的作用，可以让当代的电力电子技术得到很充分的运用。功率IGBT和MOSFET是非常具有代表性，其功率半导体复合器件主要具有高频、高压和大电流等的特点，这类的特点也意味着传统的电力电子技术不能够适应现如今的社会发展，电力电子技术已经进入了一个全新的高速发展的时代，具有功能驱动、节能明显和先进等特点的IGBT、MOSFET等新型电力电子器件，所以可以在新型家电、感应加热、通信、计算机电源和电动交通工具等领域中有很好的发展前景。

2现代电力电子技术的应用

2.1在电气节能方面的应用

节能是当前社会发展的必然趋势，电气节能主要包括变频调速、电能质量控制和有源滤波等，当前在电气节能的应用中又以变频调速为主要研究内容。电机变频调速节能是当前工业节能发展的一个主要途径，在未来的发展时期，三大发展因素将会进一步促进电机变频调速行业的快速发展：一是变频器产品日趋成熟，应用范围越来越广，技术越来越新，企业投资产品的成本将会越来越低；二是电机变频调速节能的效果非常明显，具有广泛的社会效益，这样能够更好的调动企业生产的积极性；三是国家对重点耗能企业也会采取一系列措施，发展电气节能能够有效的降低企业能源消耗，减少资源浪费，为社会创造财富。

2.2在新能源发电方面的应用

当前社会发展的速度越来越快，人们消耗的资源也越来越多，全球范围内的石油储量、煤炭资源总量逐步在减少。在传统能源逐步减少的同时，生态平衡也受到严重的破坏，环境污染日益严重，所以新能源在未来的一段时期有很大的发展前景。现在通过新能源发电的方法越来越多，比如通过地面太阳能发电、风电等，其中太阳能光伏发电在上海世博会上被充分利用，这对于新能源的开发有很好借鉴意义。上海世博会的太阳能发电项目不仅是我国当前规模最大、采用技术最多的项目，同时也是世博会历史上新能源发电技术的最大规模应用，可以说新能源的世界已经离我们越来越近。新能源发电中电力电子技术应用特点主要有新能源在供给过程中能源供给随机性较大，比如风能、太阳能等都会随着天气的变化而变化，并对电网发电的要求比较高，在新兴的能源使用中，可以充分考虑海洋能等随意性不大资源。

2.3在电力牵引方面的应用

电力牵引是利用电能为动力的轨道运输牵引动力形式，它是以电力系统或发电厂为电源，通过牵引变电所使电力系统受电，经过降压、变频成交流电源，由接触网向电力机车、动车组供电，比如电力机车或动车的牵引电动机将电能充分转换为机械能，驱动铁路列车运行，这给人们的生活提供了极大的方便。但电力牵引也存在一些不足，主要表现在增加了供电系统装置，使其一次性投资比其他牵引动力形式要高些，同时电力机车在运行时，会产生高次谐波和负序电流，谐波的存在和高压接触网及其回流网的不对称，对沿线不平行接近的电信线路将产生干扰电压，对电力系统的安全、经济运行有一定的影响。因此，需要采取有效措施进行防护和限制，要在以后的发展过程中不断改进技术，通过新技术来改进电力牵引的缺点，使其达到合理，为社会发展贡献力量。

2.4在智能电网方面的应用

智能电网就是将电网进行智能化改造，它是建立在集成的高速双向通信网络的基础之上的，在运行的过程中，通过先进的传感和测量技术、控制技术以及先进的决策管理体系的应用，实现电网的可靠运输。从更高的层次来讲，当前社会发展的电网变得比以往更大、更安全及更高能效，但其智能化程度仍旧较低，因此其在未来的发展过程中有很好的发展前景。智能电网的核心就是智能电表，通过借助智能电表，电力事业机构能够知道用户在任意时间所使用的电能，便于他们根据用户的个性化需求提供针对性的服务，不断的满足社会的需求。

3现代电力电子技术的发展趋势

3.1智能化

现代电子技术本身以控制理论作为依托，将较多现代化理论与学科融入其中，如生理学、心理学、模糊数学、计算机科学、运筹学以及人工智能等，同时将所有功能依托于计算机系统实现，智能化特点极为明显。从现行较多领域中现代电子技术的应用情况看，其利用计算机智能技术对人类智能进行模拟，具有自主决策、推理判断以及逻辑思维等能力，以较多行业中的电子产品为例，完全满足现代精密机械、计算技术以及自控技术等要求。

3.2模块化

当前电子技术在较多领域应用时，多以集成系统形式呈现出来，该系统又可细化为应用系统、电子子系统方面，尽管该系统研发中需投入较大成本，但能够使用户需求得以满足。而对于其中的集成，主要将企业管理集成、加工技术集成以及其他现代技术集成融入其中，具有一定的模块化特点，加上集成系统设计中引入较多标准芯片，有利于使电子产品向系列化、标准化等方向发展。

3.3人性化

现代电子技术的的不断发展，无论技术的应用或产品的发展，都以人作为对象，确保产品使用者给予电子技术最大的认可，这样才可使电子技术得以发展，并发挥其优势。现代许多电子设备投入使用后，为满足用户需求，多注重在产品自动化程度上不断提高，且电子设备精度也需得到保障。以家用电子产品为例，实际设计中往往从其舒适度、造型以及色彩等各方面着手，使产品整体得到用户的认可，与用户个性化需求相适应。因此，现代电子技术在实际应用中，更应注重体现出人性化特点。

结束语

综上所述，随着科技的发展，电力电子技术的现实应用越来越广泛，电力电子技术的生态平衡及环境上的问题和电力能源危机方面具有独特的特点，发挥着重要的作用，并且其运用潜力是无限大的。

参考文献：

[1]詹娟娟.电力电子器件及其应用的现状和发展[J].电脑迷，2018(11):278.

[2]李娜.电力电子技术在电力系统应用的发展趋势[J].电子技术与软件工程，2018(04):228.