电力电子技术应用精选(十四篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的14篇电力电子技术应用，期待它们能激发您的灵感。

篇1

在现代社会科技学技术不断发展的形势下，电力电子技术在电力系统中的应用也更加广泛和深入。诸多新的电子材料、设备以及技术的运用，有效地推动了我国电力事业的发展。本文就对于电力电子技术在电力系统中应用的相关问题进行了分析和探讨。

关键词：

电力电子技术；电力系统；应用

1引言

作为一个具有较强专业性、综合性和系统性的技术平台，电力电子技术其涵盖了多个领域的专业技术内容。经过长时间的发展和变化，其被广泛的应用于各个行业当中，极大幅度地推动了我国电力能源领域的发展。随着科学技术的不断发展进步，电力系统中的电力电子技术的应用范围和深度也得到了进一步的增加。电力电子技术的应用，提高了电力系统的整体工作效率和工作性能。电力电子技术应用于电力系统的整个发电、配电、输电已基本检点的环节当中，是现代电力系统发展建设中的重点内容。电力电子技术应用于电力系统中，可以有效地提高变电控制的整体效果。我国电网建设工作一直在有条不紊的开展，不断扩大的电网规模对于变电运行管理提出了更高的要求。通过电力电子技术的应用，可以实现高效、高质量、高精度、高性能的控制和管理，有效地降低了管理成本和工作难度，提高了系统运行的安全性和稳定性。在电力系统运行的过程中，电力电子技术的应用可以有效地实现对电力系统运行的实时监控和管理，有效地提高了电力系统运行中的容错效果，减少了后期管理维护的难度和成本，让电力系统的运行更加可靠。电力电子技术的应用通过结合先进的信息化管理技术，让电力系统运行中的相关数据信息可以得到更加全面的收集和处理，通过计算机对相关数据进行分析处理，为管理决策的制定和计划的编制提供科学的依据。

2电力电子技术在电力系统中的应用

第一，发电环节的应用。电力系统的发电环节是一个较为复杂的综合性系统，其中存在多个发电组和相关设备，设备的结构相对复杂，并且整体技术含量相对较高。相关技术人员必须要具有专业的技术水平，才能完成相关设备的设计、运行、管理与维护工作。在电力系统的发电环节，应用电力电子技术，可以有效地提高整个发电系统的设备工作效率。励磁控制是现阶段广为运用的发电机控制方式，其通过利用品闸管整流电路的方式来实现设备的连接，整个控制系统的结构相对简单，具有较高的可靠性，并且造价成本也处于一个可接受的状态之下，性能可以有效地满足相关技术需求。而静止励磁的控制方式，则通过对励磁机进行改造，去除惯性环节，从而达到提高稳定性和运行效果的目的。科学的整改方案，可以更好地结合电力系统的运行规律来实现控制，让电气工作效率得到更好的保障。变速励磁控制的方式，主要通过变频设备，对于发电中机组运行速度进行相应的调节和控制，提高电力功效，让机组的变化速率处于一个自动控制的状态下，结合励磁设备的控制，让整个功率的输出更加稳定、高效，并最大程度地降低系统的功耗，其被广泛应用于风力发电和水力发电的过程中。在发电厂发电设备中，其发电设备的用电量是客观存在的，并且在整个设备的耗电量中占据着一个较高的比例。为了实现对这类能源消耗问题的有效控制，变频器的出现和应用已经被广泛的认可和利用。变频器通过控制，可以对发电机机组的工作频率进行自动调节，从而实现对能源消耗的节约。在电力电子技术不断发展的形势下，各类变频技术逐渐得到了更加深入的发展，并为提高发电系统的工作效率，减少能耗提供了巨大的帮助。第二，输电环节的应用。在现代科学技术不断发展的趋势下，电力电子技术的发展与应用，使得越来越多的电子器件得到了生产和运用，为电力系统的发展创造了更多的平台和支持。在输电系统中，电力电子器件的运用，有效地对于电网稳定性进行了保障，提高了电网运行的可靠性，让电网运行发展更加安全、可靠。在当前电力系统的输电环节中，直流与轻型直流输电是较为常见的两种方式。这种输电方式可以有效地提高输电的容量，并且可以灵活地进行调节与控制，输电过程较为稳定，并且实现了对长距离电力传输带支持和供应。针对于不同的电力输送需求，可以采取不同的输电方式，让直流输电技术的优势得到最大限度的发挥。随着技术的进步，柔流输电技术也逐渐受到了关注和应用。柔流输电技术融合了微电子、微处理、电力电子技术、控制技术以及通信技术等多方面的技术，实现了对交流输电的灵活控制，让交流电网的稳定性得到了很好的保障，并有效地降低了输电成本。柔流输电技术通过为电网提供无功功率和感应，从而达到提高输电效率和质量的目的。第三，配电环节的应用。在配电环节中，有效地控制是确保电能质量的关键。电能质量的控制需要在配电过程中对于频率、谐波、电压等要求进行有效地满足，并且对干扰和瞬态波动问题的干扰进行避免。现阶段，电力电子技术应用的过程中，基于DFACTS的电能质量调节装置的应用，可以有效地对电能质量进行保证。随着柔流输电系统的发展和成熟，配电质量的控制方式得到了丰富和进一步的发展。DFACTS技术可以被视为缩小版的FACTS设备技术，二者工作原理、性能、结构、功能都存在一定的相似性。随着电力电子器件不断发展，市场上电气设备出现求过于供的现象，DFACTS设备市场前景广阔，市场需求量。DFACTS设备市场介入相对容易。而且该设备的成本投入比较少，技术开发比较简单。随着市场不断发展，DFACTS设备产品将进入高速发展状态。

3结束语

总而言之，随着科学技术水平的不断提高，各类新技术的出现和应用，电力电子技术的发展也逐渐步入了新的阶段。相关技术人员应该加强对新技术的研究和应用，对新技术的优势进行充分的发挥，更好地促进电力系统的发展和完善，提高电力生产效率，为我国电力事业健康稳定发展做出更大的贡献。

作者：李西娟 单位：中煤邯邢技校

参考文献:

[1]张娜.电力电子技术的发展及应用探究[J].电子技术与软件工程,2015(03).

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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。文中分析了现代电力电子技术的发展趋势，并进一步对现代电力电子技术的应用进行了具体的阐述。

关键词：

电力电子技术 发展趋势 应用

前言

现代电力电子技术的发展经历了几个不同的阶段，整流器时代、逆变器时代和变频器时代，现代电力电子技术属于变频器时代，同时又与微电子技术有效地进行了结合，这不仅使其应用范围十分广泛，而且在国民经济中的地位也变得越来越重要。

1现代电力电子技术的发展趋势

在当前科学技术快速发展的新形势下，随着电力电子技术的不断革新，其发展达到了一个较高的水平。现代电力电子技术主要是对电源技术进行开发和应用，可以说电源技术的发展是当前电力电子技术发展的主要方向。

1.1现代电力电子技术向模块化和集成化转变

电源单元和功率器件作为现代电力电子技术的重要组成部分，是电子器件智能化的核心所在，其组成器件具有微小性，因此电力电子器件结构也更为紧凑，体积较小，但其能够与其他不同器件的优点进行有效综合，所以其具有显著的优势。也加快了现代电力电子技术向模块化和集成化转变的进程，为电力系统使用性能的提升奠定了良好的基础。

1.2现代电力电子技术从低频向高频化转变

变压器供电频率与变压器的电容体积、电感呈现反比的关系，在电力电子器件体积不断缩小的情况下，现代电力电子技术必然会加快向高频化方向转化。可控制关断型电力电子器件的出现即是现代电力电子技术向高频转化的重要标志。而且随着科学技术发展速度的加快，电力电子技术也必然会向着更高频的方向发展。

1.3现代电力电子技术向全控化和数字化转变

传统的电力电子器件在使用过程中存在着一些限制，而且关断电器时还会产生一些危险，自关断的全控型器件在市场上出现后，有效地弥补了这些限制和避免了危险的发生，这也是现代电力电子技术变革的重要体现，表明现代电力电子技术加快了数字化发展的进程。

1.4现代电力电子技术向绿色化转变

现代电力电子技术向绿色化转变主要表现在节能和电子产品两个方面。相比于传统的电力电子技术来讲，现代电力电子技术的节能性更好，这也实现了发电容量的有效节约，对环境保护带来了较好的效果。一直以来一些电子设备会将严重的高次谐波电流入到电网中，给电网带来较大的污染，导致电网总功率质量下降，电网电压出现不同程序的畸变。到了上世纪末期，各种有源滤波器和补偿器的面世，实现了对功率参数的修正，从而为现代电力电子技术的绿色化发展奠定了良好的基础。

2现代电力电子技术的应用

现代电力电子技术的功能具有多样性的特点，其在多个领域都有着广泛的应用，这也决定了现代电力电子技术在国民经济发展中占据非常重要的地位，有着不可替代的作用。

2.1电源方面

（1）一般电源。现代电力电子技术在开关电源和供电电源方面都取得了较大的进展，交流电直接由整流器转变为直流电，这部分直流电一部分由逆变器转换为交流，然后经由转换开关到达负载，而另一部分则直接对蓄电池组进行充电。一旦逆变器发生故障，蓄电池组则作为备用电源开始直接向负载提供能量。在现在的电力电子器件中普遍采用MOSFET和IGBT作为电源，不仅具有较好的降噪性，而且电源的效率和可靠性也能够得到有效的保障。（2）专用电源。高频逆变式焊机电源和大功率开关型高压直流电源是比较典型的两种应用现代电力电子技术的专用电源。高频逆变式焊机电源是一种高性能的电源，由于大容量模块IGBT的普遍使用，使得这种电源有着更加广阔的应用前景，逆变式焊机电源基本采用的都是交流-直流-交流-直流的转换方法，由于焊机工作的环境条件恶劣，所以燃弧、短路等就成为了司空见惯的问题，而采用IGBT组成的PWM相关控制器，能够提取和分析参数和信息，进而预先对系统做出处理和调整。大功率开关型高压直流电源主要应用CT机、静电除尘等比较大型的设备上，因为这类设备电压比较高，甚至达到了50-159kV，将市电经过整流器整流变为直流，然后与谐振逆变电路串联，逆变为高频电压，再升压，最后整流成为直流高压。

2.2传动控制及牵引

这主要应用在无轨电车、地铁列车、电动车的无级变速和控制等等方面，通过将一个固定的直流电压转换为一个可以变化的直流电压，这样就能够使控制更加的平稳和快速，而且还可以节能。

2.3在电力系统中的应用

在发电系统中现代电力电子技术的应用更是广泛，比如说水力风力发电、用电系统、配电、输电等等都和现代电力电子技术有着密切的联系。目前的风力电力机组已经结合了机械制造、空气动力学、计算机控制技术、电力电子技术等等，而现代电力电子技术就是发电系统中不可或缺的重要技术，它对于电能的转换、机组的控制和改善电能质量等都很重要。

2.4在节能和改造传统行业中的应用

现代工作的发展离不开电能的支持，电能是现代工业的重要动力和能量源头。随着我国工业用电量不断增加，用电的不合理及浪费现象也日益显现出来。这就需要有效的降低能源的消耗，提高电能的利用效率，以便于能够对当前能源紧缺的局面起到一定的缓解作用。因此需要充分的发挥现代电力电子技术的性能优势，有效的提高现代电力电子技术的效率，应用现代电力电子技术，通过工业控制有效的将电能转换为劳动力，建成现代化的智能车库，从而降低工人的劳动强度，实现人力资源的节约，确保劳动生产力的提高，以便于推动传统行业的改造进程。

2.5在家用电器方面的应用

现代电力电子技术在我们日常生活中应用也较为广泛，当前家用电器普遍应用现代电力电子技术，给我们的日常生活带来了较大的便利。许多电器都只需要按下按钮就能进行工作，而不需要人们新自动手。

3应用展望

在今后现代电力电子技术应用过程中，需要重视以下几个方面的问题：首先，需要对节能和环保给予充分的重视，通过完善控制设备和设计专用的电机来有效的提高电机系统的使用性能和效率；其次，为了实现节能和环保，则需要使用中高压直流转电系统，使其实现低能耗及低污染；最后，需要加快解决电力系统中储电装置的设置问题，需要电力系统设计者从控制技术等方面来制定切实可行的解决方案，从而对电能储备中存在问题进行有效解决，更好的推动电力系统的持续、稳定发展。

4结束语

现代电力电子技术在多个领域都得到了广泛的应用，特别是对电网的控制和转换上发挥着非常重要的作用。通过现代电力电子技术的应用，使大功率电能成为其他高新技术的重要基础，这也决定了现代电力电子技术在国民经济发展中的重要地位具有不可替代性，对推动经济和社会的发展发挥着非常重要的作用。

作者：蒋天予 单位：哈尔滨理工大学荣成校区电气工程系

参考文献

[1]刘增金.电力电子技术的发展及应用探究[J].电子世界，2011，9：19+25.

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【关键词】电力系统 开关电源 不间断电源

一、电力电子技术的发展

1957年美国通用电气公司研制出了第一个晶闸管，标志着电力电子技术的诞生。而1958年以集成电路的诞生为标志的微电子技术带动了一系列高新技术产业的发展，标志着第一次电子技术革命的开始。现代电力电子技术的发展方向，是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学，向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子器件按照能被控制电路信号所控制的程度分为不可控器件、半控型器件和全控型器件。不可控器件主要指电力二极管、该二极管虽不可控，可因为结构简单，使用方便成本低，仍被广泛应用。半控型器件主要指晶闸管，由它所组成的电路灵活成熟、开关损耗小、开关时间短，在电源、通用逆变器、电机控制等电路中应用广泛。但驱动电流大、耐浪涌电流能力差、容易受二次击穿。以电子技术和微电子技术的发展为背景，全控型器件是在八十年代末期和九十年代初期发展起来了，主要有电力晶体管（GTR）、电力场效应晶体管（电力MOSFET）、绝缘栅双极晶体管（IGBT）。其特点是集高频、高压和大电流于一身，是大型的功率半导体复合器件，全控型器件的诞生表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。

二、现代电力电子的应用领域

（一）电力系统及节能方面

电力电子技术在电力系统领域中的应用着非常广泛和重要，在发电通过改变设备的运行特性为主要目的；而电子技术在高压输电领域的应用，极大的提高了电网运行的稳定性，被称为“硅片引起的第”；在配电领域，则通过电力电子装置来防止电网瞬间停电、瞬间电压跌落、闪变等，以进行电能质量控制，加强供电可靠性，改善供电质量。同时还通过减少无功损耗，提高功率指数，来达到节能的目的。在发达国家有60%以上的电能至少经过一次以上的电力电子变流装置进行处理。通过这种处理可以节约能源和提高用电设备的性能。直流输电在长距离、大容量输电中有很大的优势，其送电端的整流阀和受电端的逆变阀都使用晶闸管变流装置。

（二）交通运输

电子技术在铁路运输、船舶、航天、电动汽车等行业都有广泛的应用，称为新兴产业不可缺少的重要技术。新型环保绿色电动汽车与混合动力电动汽车都正在积极的发展中。汽车是靠汽油引擎的运行发展起来的一种机械，它排出大量的二氧化碳与其他废气，严重污染了环境。而绿色电动汽车的电机用蓄电池为能源，靠电力电子装置来进行电力变换与驱动控制，其蓄电池的充电也是离不开电力电子技术的。显然，未来电动汽车大有可能取代燃油汽车。。而在电气机车中的直流机车就是采用整流装置来供电的，而交流机车则采用变频装置来供电，都离不开电子技术的应用，直流折波器和铁道车辆、磁悬浮列车中的电力电子技术更是关键技术的应用实例。船舶、飞机也需要各种不同要求的电源，所以航海、航空都离不开电力电子技术。

（三）开关电源

首先高速发展的计算机技术在带领人类进入了信息社会的同时，也促进了电源技术的迅速发展。八十年代，计算机全面采用了开关电源，率先完成计算机电源换代。接着开关电源技术相继进入了电子、电器设备领域。开关电源和线性电源相比，二者的成本都随着输出功率的增加而增长，但二者增长速率各异。线性电源成本在某一输出功率点上，反而高于开关电源。随着电力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术在不断地创新，这一成本反转点日益向低输出电力端移动，这为开关电源提供了广泛的发展空间。高频开关电源（也称为开关型整流器SMR）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。近几年，开关整流器的功率容量不断扩大，单机容量己从48V/12.5A、48V/20A扩大到48V/200A、48V/400A。开关电源的发展方向是高频、高可靠、低耗、低噪声、抗干扰和模块化，关键技术是高频化。由于开关电源轻、小、薄的特点，其应用日益广泛。现在开关电源产品广泛应用于工业自动化控制、军工设备、科研设备、LED照明、工控设备、通讯设备、电力设备、仪器仪表、医疗设备、半导体制冷制热、空气净化器，电子冰箱，液晶显示器，LED灯具，通讯设备，视听产品，安防监控，LED灯袋，电脑机箱，数码产品和仪器类等领域。

（四）不间断电源（UPS）

电子技术带给计算机领域的还有不间断电源技术。所谓不间断电源（UPS）是指计算机、通信系统以及要求提供不能中断场合所必须的一种高可靠、高性能的电源。交流市电输入经整流器变成直流，一部分能量给蓄电池组充电，另一部分能量经逆变器变成交流，经转换开关送到负载。为了在逆变器故障时仍能向负载提供能量，另一路备用电源通过电源转换开关来实现。目前在线式UPS的最大容量已可作到600kVA。超小型UPS发展也很迅速，已经有0.5kVA、lkVA、2kVA、3kVA等多种规格的产品。

三、总结

90年代以后，电子技术朝着大功率化、模块化、变频化和智能化发展。电化学专业、铁道电气车、钢铁工业、电力工业的迅速发展给电力电子器件提供了用武之地。通过电子技术和微电子技术的结合，促成了功率集成电路的诞生，最终促使了大量新结构、新材料器件等电子器件的诞生和发展，给工业、航天等带来了极大的帮助和便利，对节约能源、改造传统产业、发展新型产业作出了巨大的贡献。总而言之，电力电子因应用需求不断向前发展，新技术的出现又会使许多应用产品更新换代，还会开拓更多更新的应用领域。

参考文献：

[1]周明宝.电力电子技术[M].北京：机制工业出版社，1985.

[2]陈国呈，周勤利.变频技术研究[J].上海大学自动化学院学报，1995（6）：23-26.

[3]王正元.面向新世纪的电力电子技术电源技术应用，2001

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【关键词】电力电子技术；MATLAB；仿真

作者简介：赵娟（1982—），女，硕士，讲师，主要从事高职院校应用电子专业教育教学

前言

电力电子技术是电气控制等专业的一门基础性较强且与生产紧密联系的课程，主要研究各种电力电子器件，以及由电力电子器件所构成的各种电路或变流装置，以完成对电能的变换和控制。由于电力电子器件自身的开关非线性，给电力电子电路的分析带来一定的复杂性，学生在学习时觉得枯燥，对波形的变化难以理解，在很大程度上影响学习效果和学习兴趣。根据目前电力电子技术教学现状，本文介绍了利用MATLA仿真软件来完成对实际电路的仿真，实践证明，借助这种辅助教学手段，更好的帮助同学们对本课程理论知识的理解，同时有效的激发学生的学习兴趣。

1MATLAB简介

MATLAB是一种科学计算软件，SIMULINK是挂接在MATLAB环境上，以MATLAB的强大计算功能为基础，以直观的模块框图进行仿真和计算。在SIMULINK环境下的电力系统模块库(SimPowerSystem)可以方便地进行RLC电路、电力电子电路、电机控制系统和电力系统的仿真。本文所介绍的电力电子电路的仿真就是在MATLAB／SIMULINK环境下，主要使用电力系统模块库和SIMULINK两个模块库进行。通过电力电子电路的仿真，不仅展示了MATLAB／SIMULINK的强大功能，而且有助于同学们学习仿真的方法和技巧，研究电路的原理和性能。

2仿真实例

整流电路是电力电子技术中出现最早的一种变换电路，广泛应用在直流电动机调速、电焊、电镀等场合。本文以晶闸管组成的单相桥式可控整流电路为例说明MATLAB／SIMULINK/SimPowerSystem工具箱的应用。单相桥式全控整流电路如图1所示。电路由交流电源、晶闸管、负载以及触发电路组成。改变晶闸管的控制角可以调节输出直流电压和电流的大小。

2.1仿真建模

在MATLAB环境下，点击图标，点击菜单File，选择New，新建一个空白的仿真平台，在SimPowerSystem及相关的模型库下提取所需的模块放到仿真窗口，将电路元器件模块按单相桥式可控整流电路的原理图连接起来组成仿真电路。

2.2模型参数设置

设置模型参数是保证仿真准确和顺利的重要一步，双击各模块图标弹出参数设置对话框，根据参数要求设置。单相交流电源参数设置：幅度220V，频率50HZ，相位00。四个晶闸管参数设置：使用默认值。两路脉冲参数设置：pulse1周期0.02s，初始相位600（对应参数600/3600*0.02s），即0.003s，pulse2与pulse1相位互差1800，，即0.013s。负载RLC参数设置：电阻性负载时R为2Ω，L为0H，C为inf；电感性负载时R为2，L为0.01H，C为inf.

2.3模型仿真

参数设置完后，设置仿真时间，开始时间0，结束时间0.1s，选择ode23tb仿真算法，最大步长设为1e-3。观察在交流输出信号下，触发角为600时的输出直流电压和直流电流波形，如图3、图4所示。

3结束语

以上仿真结果中给出了α＝60°时带不出负载时输出直流电压和电流的波形图，实践证时，利用MATLAB仿真电力电子电路时，不需要再重新构建仿真模型图，只要对模块的参数稍作修改即可得到在不同的条件下（如控制角不同，负载不同）所对应的输出波形，操作灵活方便，便于激发学生的学习兴趣，提高学生的创新能力，是一种较为理想的实践教学软件。

参考文献

[1]林飞等主编.电力电子应用技术的MATLAB仿真[M].北京:中国电力出版社,2008.

[2]徐立娟主编.电力电子技术[M].北京:人民邮电出版社,2010.

[3]刘雨棣主编.电力电子技术及应用[M].西安:西安电子科技大学出版社,2006.

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关键词：电力电子技术；变压器；应用

新世纪电力电子技术不断提升，尤其是微电子技术的革新，使得电力电子技术的世界日新月异，带动许多关键技术引领尖端科学技术的潮流。电力电子技术发展迅猛，应用能力广泛，与其他学科的交叉应用性强，是目前颇具焦点性的一个专业领域。

通过半导体器件、计算机科技、电路科技、控制智能科技等等平台构成电力电子技术，通过将近五十年时间的发展，其已经不断融入生活、工作的方方面面，在新世纪中伴随电力电子技术新的理论、实践应用发展，成为了关键性的技术。目前，电力电子技术相关的研究，在国际上仍处于较为初级的阶段，虽然为我们带来了巨大的便利，但其仍有许许多多方面的理论和实际应用有待人们的开发与研究，相信在不久的将来，电力电子技术将成为我们生活中不可或缺的一部分。

本文基于电力电子技术在变压器中的应用，通过其相关的理论与原理的阐述，设计电力电子变压器的仿真，致力于提升电力质量，实现电力电子变压器的优越性。

1 相关定义与原理

1.1 电力电子变压器定义

电力电子变压器，又叫做固态、柔性变压器，通过对目前在用的电力电子变压器进行结构研究，可以阐述为电力电子变压器是一种将带有电力特性的能量向另一种带有电力特性的能量进行转变的设备，而上述的两种能量具有不同的频率、相位等等特征。

1.2 电力电子变压器原理

电力电子变压器通过两种不同的功率变换器实现变频，属于交-交式的转化。它的工作原理主要是将一种电压，经过一定的转换器，变换为另一种交流的电压，利用高频电压进行耦合，经变换器转换为所需电压。其可以利用增强变压器的功率实现体积的缩小。运用目前的电力电子技术以及合理的工作技术，实现高频交流电的"制造"，再利用电压器进行电压的交互，实现工频交流电的"制造"，减少、减轻变压器的体积，如此往返，即为电力电子变压器的工作原理。

当前，因在用的基本所有电力系统相关器件，耐压性与输电系统方面都比较薄弱，因此电力电子变压器需要在配电领域进行一定的技术开发，相较于常规的电力变压器，配电系统的变压器其电源两侧的绕组将固定为一次侧，与高频电压器的绕组将固定为二次侧，它们之间由高频变压器作为载体进行联结，详见图1。

图1 配电用电力电子变压器基本原理

2 电力电子变压器电路类型分析

2.1 斩控式电力电子变压器

1995年，美国电科院首先研制出了电力电子变压器的斩控式样机，它选取了BUCK结构的电路，其简单实用，易于调节变压，但缺点是控制性不强，并不含有变频的功能，还不能进行电气隔离，以及无法对输入的电流与功率进行相关的抑制作用，所以，该斩控式电力电子变压器无法在输配电工作中发挥交大的作用。

2.2 交-交-交变换电力电子变压器

M・Kang（美国德州大学）在1999年，研制出一种新型交-交-交变换电力电子变压器，其由初、次两级功率进行交互变频变压器组成，通过两种功率的转换，连接功率器件，实现双向流动电能的作用。其优势为传送容量增加，体积相对小，缺点为相关器件繁复，结构复杂。

2.3 反激式电力电子变压器

反激式电力电子变压器结构简洁，装置器件较少，避免了较多的中介环节，因此比前面两种变压器结构有更大的进步。其优势为相关器件少，电感与电容组成电路，简化了电能质量不足的缺陷。但其开关反应能力偏大，很难在高电压环境下使用，还容易因漏感产生交稿的尖峰电压，对电压应力造成较大的压力，因此电磁相关的干扰颇为明显。

3 电力电子变技术在变压器中的仿真应用

3.1 电力电子变压器在改善电能质量中的应用

电能质量在国际上的基本既定为：运用电力相关设施设备无法进入工作，以及使得其出现问题的电流、电压或者频率等等误差，其基本内容以电压波动与闪变、频率偏移及短时供电中断等等内容为主，其次还有电压的偏差、电流波形的畸变以及三相电压不平衡等等问题，本文主要以前面两种为主要仿真目标进行研究。说明其常规变化与故障隔离等等作用，对电能质量进行一定的改善。

3.1.1 电压波动与闪变

在电压波动与闪变的问题中，由于电力系统的母线出现非整数倍的影响，假设PET一次侧的母线频率是10Hz，幅值为10%左右的和谐波，使得母线电压有异常的波动，具体的仿真结果图如图2所表示。

（1）PET输入相电压 （2）PET输出相电压

图2母线电压波动时的仿真结果

从图2可见，由于实验中有一定的间谐波影响，使得PET一次侧的母线电压有较大明显的波幅，而另外的二次侧电压未受到一定的影响，还是可以对负荷提供有效的供电，对母线电压闪变有交大的影响。

3.1.2 电压跌落及供电中断

本文所实验的仿真条件为0.2s（10周波）的持续时间，额定值为40%的跌幅，时间为0.3s-0.5s左右的跌落时间，电网电压跌落供电中断的特定问题。按照美国电力研究协会的报告指出，电压跌落幅值一般小于40%，具体的实验仿真图详见图3，在电网电压出现跌落的间隙，PET的相关数值仍然保持较为未定的状态，也就是其输出电压并未受到影响，保证一定的输出。

（1）PET输入相电压 （2）PET输出相电压

图3 电网电压跌落时仿真结果

根据上述的仿真实验图可得，电力电子不进可以操作电压器的转换与系统的隔离等等功能，还能对电能质量起到良好的控制作用。如图3（1）中显示，电网电压即使出现一定的闪变、不对称或者跌落，二次侧的输出电压仍然保持相对稳定的状态，进行可靠的供电功能。

3.2 电力电子变压器进行微电网孤岛应用研究

从上述的研究可得，如电压短时供电不足，或者出现一定的跌落，电力电子变压器的输出仍然处于稳定的状态，对于点电能的质量也能给予满足。通过对电能质量的影响研究，发现频率偏差，将大幅度的影响电能的质量，尤其是电网中出现可再生能源的时候。

近年来，我国对于可再生能源的重视可见一斑，不断的有新的可再生能源进入电网中，另外微电网、发电等科研技术广泛的得到发展，其在电网出现故障以及电能的质量无法达到用电需求的期间，能够运用孤岛方案，持续不间断的功能，对供电的安全性和可靠性提供了很大的保证，基本微电网结构图见图4。

图4 微电网的基本结构

由于微电网的容量不大，功率波动性大，使得其频率的控制偏繁复，尤其是主网和微电网分开以后，其功率的波动性就很大，稳定性不强，对于频率要求高、敏感性强的功能负荷带来比较严重的影响。

通过对可再生能源的研究，主要的一种能源即为风能，通过风能发电，在可再生能源的比例占据越来越高的比重。其中，风力发电机有风能和风机相关理论、异步发电机的参数以及电路设计等等问题，风力发电主要包含了双馈感应发电机、 普通异步发电机以及多极同步电机等等。

作为一种新型的、智能型的变压器，电力电子变压器运用相关器件以及高频交流变压器进行交互，充分展示了不同于传统型的电力变压器的工作效用和功能，最大限度的保持了下述三种优势：（1）给予较为稳定、安全的二次侧输出电压，不受负荷的影响，输出电压可控性强，稳定性强；（2）如一次侧电压有一定的故障、电压跌落、闪动、暂停等问题，也不会受太大的影响，恒定性强，保障性强；（3）不断吸收、发出武功，使得无功率处于电网中有较小的线损，降低成本。

时代不断进步，社会不断发展，不同的、新型的变压器层出不穷，要使得电能质量有一定的保障、电的负荷得到保障，尤其的配电系统的质量保障，是目前变压器相关研究中最为重要的问题。电力电子变压器在上述问题中均能得到较好的体现，解决了许多以前存在的问题，通过无功补偿、APF等等功能进行电能质量的调节。相信不久的将来，电力电子变压器将更加良好的运用于配电系统中，这将在很大程度上帮助调节电能质量，降低相关费用，取得良好的收益。

参考文献

[1]王忠勇.电力电子变压器多指标非线性控制研究[J].武汉理工大学学报（交通科学与工程版），2011，35（5）： 1072-1076.

[2]曹解围，毛承雄，陆继明，范澍.电力电子变压器在改善电力系统动态特性中的应用[J].电力自动化设备，2005， 25（4）： 65-68.

[3]顾和荣，杨子龙，邬伟扬.并网逆变器输出电流滞环跟踪控制技术研究[J].中国电机工程学报，2006，26（9）： 108-112.

篇6

关键词:电力电子技术;电力系统;应用研究

电对保障居民生活及工业生产具有重要作用，而基于实际情况，目前我国电力系统还存在一定不足，供电设施设备容易出现故障，不易维修，且出现故障后诊断存在一定困难，影响电力的有效供应。电力电子技术对电力系统的发展具有极大的保证作用。对于此，充分利用电力电子技术，加大其在电力系统中的应用对保证电力系统供电正常具有促进作用。

1当前电力系统运行所存在问题分析

电力系统的有效运行对保证居民生活及工业生产具有较大的作用，而基于目前实际情况，在现有工业化生产及居民用电中，常由于供电异常问题导致巨大的损失，影响颇为严重。具体来讲，目前电力系统供应中所主要存在的问题集中于以下几个方面：

1.1电力管理运行用电缺乏安全管理

电力作业属于运行用电作业属于特种作业，必须具有相关资质的人员上岗作业，并实施监护。但目前电力系统管理中，由于缺乏专业电气人员，电力工作人员由于缺乏专业水平，贸然作业必然引起违章作业，临时用电造成极大隐患。另，电力系统在运行管理中，对于出现的异常问题，相关人员不能及时对其处理并采取有效措施应对是主要问题，常导致引起较大的损失。

1.2接零保护重视度不足

目前，企业为减低成本及提高工作效率，对电力系统用电装置大多均未配置TN-S系统；且大多施工人员对用电安全认知程度不足，缺乏对接零保护的认识，常导致用电安全事故的发生。对于该类故障，其主要原因在于相关单位对电气安全保护不到位及缺乏有效防护措施的投资使用造成，实际应用中应引起主要及重视。

1.3不重视电气设备材料选型及质量

电力系统管理中不重视电气设备材料选型及质量，如各类电气元件选型不恰当及质量不合格，比如各类企业为节约成本及提高企业利润，忽视质量要求，对于部分产品，恶意降低规格及标准，常导致施工质量无法达标，无法满足实际使用要求。在这种情况下，一单生产过程中电流、电压及功率出现过载情况，容易导致电路发热等情况，激发电火花等，引发电气故障发生，造成生命及财产安全。

1.4临时用电管理不规范，存在任意搭接情况，存在安全隐患

在一些企业在实际生产中，临时搭接用电，不规范用电，常导致用电过程容易对电路造成过载等危险，影响电路系统运行正常及对企业造成由于电气故障所导致的经济损失。

2电力电子技术发展趋势分析

我国电力电子技术在这些年取得了较好的发展，且技术也有了显著提升。而对于其发展趋势，首先来讲，模块化及集成化是主要趋势，如对于电力电子技术，电源单元及功率器是主要组成部分，也是其核心所在，模块化及集成化的发展使得电气元件更加的紧凑，体积更小及能够与不同功能的器件实现有效配合，为电力系统的发展起到乐极大的技术支持。同时，现代电子电力技术朝低频向高频发展是必然趋势，以变压器来讲，其供应频率与变压器的容积、电感反应具有反比关系，而在电力器件体积逐渐减小的情况下，加速有低频向高频发展是必然的趋势，如可控制关断型电力电子器件的出现很好的反应了现代电子技术发展的趋势，也是主要方向。另外，电力电子技术朝全控化及数字化发展。如目前应用的关断型电器使用还存在一些风险，但电力电气技术的发展对该电器设备进行了有效改革，如自关断的全控性器件使用，有效弥补和避免了危险的发生，使得电力电子技术变革得以很好体现，表示这电力技术发展逐渐智能化及数字化，为该行业的发展带来了极大的前景。此外，电力电子技术的发展朝绿色化转变是主要趋势，如节能一直是我国所倡导并要求在实际生产中必须使用的技术，同时，也能为各使用单位带来显著的经济效益。而一直以来，电子设备以严重高次谐波额形式流入电网中，对电网造成了极大的污染，其结果将导致电网功率严重下降。而这些年，各电网滤波器等各电器元件的使用为电网有效运行带来了可能，极大推动了电网的有效运行。

3电力电子技术在电力系统中的应用分析

对于电力电子技术在电力系统中的应用，具体内容如下:电力电子技术在电源方面具有一定的应用价值。分别对一般电源及专用电源分别说明；一般电源在电力电子技术的应用下取得了一定的效果。如通过整流器转变，可使交流电转化为直流电。如现在电力技术中，利用电气电力元件，能够通过蓄电池作为备用电源对负载实现供能，不仅具有较好的降噪性，同时也使得电源有效性及可靠性得以充分保证。对于专用电源，高频逆变器的使用满足了高性能、大容量的要求，具有广阔的使用前景。现代电力电子技术在我们日常生活中应用也较为广泛，当前家用电器普遍应用现代电力电子技术，给我们的日常生活带来了较大的便利。许多电器都只需要按下按钮就能进行工作，而不需要人们亲自动手。同时，利用电子电力技术，结合数字化计算机技术，能够有效实现预约与在线监测的功能，对于提高用户使用质量具有促进效果。

4结束语

综上所述，电力系统安全有效运行关系企业的发展与生存，是企业高度重视及思考的话题，也是企业在日常利用中重点把控及解决的主要问题，加强用电安全管理及做好设备的运行与维护，对于保证电力企业利用安全具有重要的意义。对于电力系统运行来讲，电力电子技术的应用对保证电力设备供电正常具有积极促进作用。笔者结合实际情况，就电力系统中电力电子技术的应用情况进行了说明，以供参考。

参考文献

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[2]张帅.变频调速技术在工业电气自动化控制中的运用探究[J].建筑工程技术与设计,2015(22).

[3]杨渭建.变频调速技术及其在工业电气自动化控制中的应用探析[J].科技风,2014(05).

[4]刘永强.浅谈我国电气自动化的现状及发展前景[J].黑龙江科技信息,2011(02).

[5]付明鑫.电气自动化在工业生产中的重要性与发展方向的研究[J].电子技术与软件工程,2014(03).

篇7

1该技术应用在电网中的现状

作为一项新兴的电工技术，电力电子将强弱两种电技术结合在一起成为新技术的一种，不仅在应用上占据一定的份额，并且在国民经济上发挥着自身巨大的作用。除此之外，还会对输电系统的前景造成巨大的影响，使得其出现革命性的变革，推动其不断向前发展。现有的电力电子技术在生活中应用十分广泛，涉及到如下方面：生产电能的过程中会用到它、输配送电能的过程中会用到它、存储电能的时候会用到它、还有其他的领域也需要他。这项技术基本上应用在了电力系统全部的环节中。

（1）生产电能的过程中会用到它。在这个方面的应用主要是发电系统，通过提高类似于发电机这类发电设备的工作效率来控制和调节设备功率。我们显而易见的就是大型发电机的应用上了，其控制方向是静止励磁控制。

（2）输配送电能的过程中会用到它。在这个方面的应用换言之就是输电系统。这个过程中，我们会引进一个新的技术称之为交流输电，它是将现代出现的叫做控制技术的一种技术和电力电子技术紧密的结合在一起形成的。这一项柔流输电技术通过控制技术，针对电力系统，然后不间断的调节系统的各项指标（包括参数、功率和电压等等）。这样的处理尽可能的减少了输配送电能的过程中将会存在的能源损耗问题，也会提高其过程的稳定性。关于这个输配送电的过程，目前技术上比较关心的是高压直流电的输送。距离的远近也是一个重要因素，我们知道的是关于高压直流，其距离越远的输送越发能处理输送过程产生的诸多问题。在其他方面的参数控制相同的情景之下，高压直流的输电远距离会相对交流有很大幅度的损耗减小。因为如果电流保持稳定不变，那便不会出现电抗压降，这样会减少输电整体的压降。那么我们可以以低成本投入的线路获得我们意想不到的线路高稳定性，甚至可以保证基本上不会出现由于稳定性不够而产生各种各样的线路问题。

2相关器件的发展过程的描述

上个世纪的50年代后期，世界上出现了晶闸管，这是世界上出现的第一只，这个晶闸管的出现意味着电力电子技术发生了来势汹汹让人触不及防的一次大变革，它标志着人们不再在电气传动领域一如既往的坚持过去的运作方式，这样的格局已经进步了，发生了翻天覆地的变化。电能的转换已经发生了革新，已经不会再沿用过去古老的办法，而选择采取最新出现的技术，电力电子技术中的各种器件出现和构成，这一领域将我们带入了变流器的时代。走到这个时期，电力电子技术就算是历经千辛万苦才迎来了春天，但始终没有阻挡它进入这一个新的时代。据此经过40多年的发展之后，我们到了新的世纪，我们口中的电力电子技术已经变得非常的成熟，它的每一个方面都取得了非常惊人的成绩。这40多年的经过，是世界上各个技术人员最为紧张，竞争最为残酷的一段时期。传统的电网模式所采取的信息传递方式为点对点，即信息的交互和传递仅能在有限的局部范围进行，因此较为保守和安全。电力电子技术的兴起掀起了智能化电力系统的诞生。智能化电力系统所具有的性能包括实现信息的共享化，有利于各级对变电站的运行进行相关管理。在纵向发展的角度，由二极管带头的第一代器件最后发展至第二第三代，最终将各个电子元件结合在一起，形成了集成电路，也作为最新出现的第三代电力器件在世界上立足。我们如果想要在生活必不可少的网络上，得到系统最为贴心的服务，便不得不将电力电子技术应用起来，这是一项高科技技术。我们实事求是的说一句：电子系统出现如今的盛事，变得如此的现代化，是离不开电力电子技术的，没有这项技术，我们现在享受的网络系统根本就无法如此现代化。

3结语

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[关键词]太阳能 光伏发电 逆变 并网

中图分类号：TK511 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2014）33-0363-01

1 概述

2013年年初，京津冀地区遭遇严重雾霾天气； 10月份以后，大范围雾霾污染又蔓延至哈尔滨、苏州、上海、甚至三亚等地，全国范围从北到南无一幸免。

据相关部门统计， 2013年的雾霾天数是中国近52年来的最多，创下历史纪录。

环保专家指出，导致空气质量下降的污染物有二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、可吸入颗粒物、臭氧等。在一些地区，尤其是大城市，工业生产、机动车尾气、建筑施工、冬季取暖烧煤等排放的有害物质难以扩散，导致空气质量显著下降。面对越来越严峻空气污染形势，寻找新能源成为当前面临的迫切课题。照射在地球上的太阳能非常巨大，而且太阳能发电绝对干净，不产生污染。所以太阳能被誉为是理想的能源。随着太阳能光伏发电技术的发展，光伏发电已经不再只是作为偏远无电地区的能源供应，而是向逐渐取代常规能源的方向发展。

本文主要讨论太阳能光伏发电系统中电力电子技术的应用；介绍并网系统的组成特点；根据不同的电路拓扑，讨论太阳能最大功率点跟踪技术的实现方法。

2 太阳能光伏系统的组成

太阳能光伏发电系统是利用太阳能电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统，有独立运行和并网运行两种方式。

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。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的交流电流送入电网。

3 太阳能光伏系统的最大功率点跟踪技术

实现太阳能光伏阵列的最大功率点跟踪，实质上是一个自寻优过程。通过对光伏阵列当前时刻输出电压与电流的检测，得到当前时刻光伏阵列输出功率，再与已存储的前一时刻光伏阵列功率值比较，舍小存大，再检测，再相比较，如此不停地周而复始，便可使光伏阵列动态地工作在最大功率点上。

在一定温度时，不同光照强度下太阳能电池的输出特性曲线不同。每条曲线都存在着一个最大功率输出点，并且这个点在当前的光照条件下是唯一的。在太阳能光伏系统中采用较多的一阶MPPT正是利用了最大功率点的dp/dv为零的特性。先对太阳能电池的输出电压和电流进行连续的采样，并将每次采样的一组电压电流数据相乘折合成功率值，然后减掉上一次采样得到的功率值，即为功率差分值。当功率达到最大值时满足式（1），同时还可以推得式（2）。

dP/dU=dUI/dU=UdI/dU+IdU/dI=0 （1）

UdI+IdU=0 （2）

令

ΔI=UdI （3）

ΔU=-IdU （4）

则当ΔU=ΔI时，即可近似认为达到最大功率点，这样就构成了最经典的一阶差分算法。

4 并网供电的太阳能光伏系统中的逆变器

光伏阵列所发的电能为直流电能，然而许多负载需要交流电能，如变压器和电机等。直流供电系统有很大的局限性，不便于变换电压，负载应用范围也有限。除特殊用电负荷外，均需要使用逆变器将直流电变换为交流电。现在常用的逆变器有以下几种。

1）方波逆变器

此逆变器输出的电压波形为方波，逆变器线路简单，价格便宜，实现较为容易。缺点是方波电压中含有大量的高次谐波成分，在负载中会产生附加的损耗，并对通信等设备产生较大的干扰，需要外加额外的滤波器。此类逆变器多见于早期，设计功率不超过几百瓦的小容量逆交器。

2）阶梯波逆变器

阶梯波逆变器输出的电压波形为阶梯波形，阶梯波逆变器的优点是输出波形接近正弦波，比方波有明显的改善，高次谐波含量减少。但此逆变器往往需要多组直流电源供电，需要的功率开关管也较多，给光伏阵列分组和蓄电池分组带来不便。

3）正弦波PWM逆变器

正弦波逆变器的优点是输出波形基本为正弦波，在负载中只有很少的谐波损耗，对通信设备干扰小，整机效率高。缺点是设备复杂、价格高。

5 双模式逆变器

为了方便应用，可以设计一种既可独立运行，又可并网运行的光伏发电系统。该系统中的逆变器可以自由切换并网运行和独立运行，并且保证在切换过程中对负载和逆变器无冲击，实现平滑切换。可以采用了快速检测并网开关和抑制电流突变的过渡算法，以实现三相系统并网/独立的平滑切换。这种系统称为三相双模式逆变器发电系统。此系统中太阳能电池板组成光伏阵列，输出不稳定的直流电。DC/DC 充电控制器连接电池板和蓄电池组，实现最大功率向蓄电池充电。 蓄电池可以在太阳辐照度变化和无太阳光时持续向逆变器供给直流电。三相逆变器的输入级连接到蓄电池的直流母线上， 输出接在带有中心抽头的变压器上。这样可以带三相或单相负载运行。并网开关可以实现电网与负载、 逆变器的连接和断开。当电网无电时，并网开关断开，逆变器给负载供电。当电网有电时，并网开关闭合，负载由电网和逆变器共同供电，逆变器还可以将太阳能电池板发出的多余电能输入到电网中，也可以利用电网给蓄电池充电。

6 结论

本文对太阳能光伏系统中的最大功率点跟踪和逆变技术进行了讨论。通过对并网光伏系统进行系统组成分析，比较其构成特点和电路拓扑，讨论得出了各自适用的控制方法。文章最后介绍了一种可实现独立运行与并网运行实时切换的双模逆变器。从上述分析可以看到：太阳能光伏发电作为新能源的应用技术正在得到迅速发展，而电力电子技术作为其中的关键技术，对太阳能光伏发电应用的发展起着决定性作用。

参考文献

[1] 赵争鸣，刘建政，孙晓瑛等.太阳能光伏发电及其应用.北京：科学出版社，2005.

[2] 郭廷玮.太阳能的利用和前景.北京：科学普及出版社，1984.

[3] 王长贵.新能源和可再生能源的现状和展望.太阳能光伏产业发展论坛论文集，2003，9：4～17.

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关键词；电力电子技术；应用；

前言；我国人口众多，又处在经济高速发展阶段，能源供需矛盾突出。此外，化石燃料在一次能源中占很大比例。为实现可持续发展，必须实施新的能源发展战略，采用新技术。我国电力工业面临的挑战有：电力供需矛盾难以根本缓解、有限资源的制约日趋严重、有限资源的制约日趋严重、有限资源的制约日趋严重。过去，由于我国对电网的投资强度偏低，电网结构相对薄弱，建设电网的任务更加艰巨。今后一段设计靠外延发展电网仍时主要的，发展电网的策略与西方发达国家不尽相同。但是，在确定网架结构、输电方式、电压等级以及制定电网技术发展战略时都必须考虑这一总的发展趋势。根据我国“九五”规划和2010年发展目标，我国电力工业还会有很大发展，将继续维持较高的增长速度。单从长远出路在于进一步依靠科技进步，大幅度增加再生能源发电的比例，实现能源的高效利用，发展与环境兼容的能源利用技术，发展新型输配电技术及电能质量控制技术。

1 主要技术和电力技术的应用

1.1 电力电子技术

简要的说，它在我国经济得到了空前的发展，在快速增长的同时社会也在全面进步，人们的生活质量的要求也越来越高。已经造成的环境污染和越来越多严重的污染和日益进增长的能源供给危机，与人们日益增长的生活需求形成了矛盾。电力电子技术作为新能源发电的关键技术，直接关系到新能源发电技术的开发利用的前途问题。因此，电力电子技术的革新发展对新能源发电技术起着的决定性作用。我国较早起步，也是目前做的很好的电力系统通信网络，是我国专用通信网中规模较大、发展较为完善的专网。已经形成了大家所熟悉的电信网络的各种业务，在电力系统的继续发展中至关重要，有着决定性的作用。它的应用状况如下：

1、发电系统：电力电子技术在这个环节的应用以改善发电机等多种设备的运行特性为主、加以进行系统的功率条节。主要表现在：大型发电机的静止励磁控制，水力、风力发电机的变速恒频励磁，发电厂风机水泵的变频调速。火电厂的风机水泵耗电量很大，几乎占所有厂用电的65%。它的效率也很低，变频调速可以解决运行的效率问题，可是目前能生产高压大容量变频器的企业不多，能够精确应用的更不多。

2、输电系统：柔流输电技术，是将电力电子技术与现代控制技术结合的，一种对电力系统电压、参数（如线路阻抗）、相位角、功率潮流的不间断调节控制技术。能够较大幅度的降低电能输送过程中的损耗，在输电能力个稳定性水平上都有大的改变。对于电能的输送部分，近来较为关注的是高压直流输电技术。 远距离高压直流输电，会解决很多的问题，在相同的条件下输送电能的损耗要比交流小的多，没有变化的电流，就没有了电抗压降，整体压降也小故线路投资低，稳定性极高，几乎没有稳定性问题。

1.2 应用GPRS技术

GPRS技术能满足电力系统远动通信对速度、质量和可靠性等的要求，可以作为远动通信的备用通道，也可以作为电力抄表等非实时系统的主要通道。GPRS，即通用无线分组业务，是一种基于GSM无线系统的无线分组交换技术，提供终端到终端或者终端和互联网之间的无线IP连接。由于使用了“分组交换”的技术，用户使用GPRS可以免受断线的困扰。GPRS的特有机制可以保证数据传送和语音通话同时进行。 GPRS技术特点相对原来GSM拨号方式的电路交换数据传送方式，采用分组交换技术并具有以下强大的优势：一是高速率，GPRS能够同时利用一个无线信道的全部8个时隙，理论上的最高速率能够达到171.2 kbit/s。虽然运营者一般不可能分配所有的时隙给数据服务，而与现有的电路交换数据服务（9.6 kbit/s）和短消息服务（每次小于160字符）相比，仍然具有很大的优越性。二是永远在线，每当用户要发送或者接收信息时，只要能够得到无线信道，GPRS就能够立刻建立连接。因而，在电力系统中应用较广。

1.3 电子启动电流限制技术在电力系统中的运用

电动工具的启动速度经由限制启动电流控制，这一手段的运用为功率较大的电动工具进行征程作业创造了十分高效的前提条件。继电器与限流电阻各一只组成的电子启动电流限制器，在工具机体内通过对其启动过程中电枢、磁力线的控制，实现工具启动，电流不会出现立刻增大的现象，为其正常、安全运用奠定了极其重要的保证。

1.4 微机控制技术的应用

在进行微机控制过程中，电动工具机器内部只需要安装空间占用小、价格相对较低的单片机，便可以进行作业。使用该项技术最大的优势，便在于其能够对操作和控制进行自动选择，通过控制屏上的按钮进行工具运作控制，不仅实现了高效作业，更加实现了这一过程中工具完好度的保护。

2 电力电子技术在节能环节的应用

2.1 变负荷电动机调速运行

为了使电力电子技术在在节能环节有所作为，我们就需着手于以下两方面：①电动机自身方面的应用；②变负荷电动机的调速技术的应用。倘若能将两者有机的结合在一起，势必会使电动机的节能获得显著的效果。近年来，风机和水泵在国外大多数采用调速控制，鉴于在国内对其的应用还不够成熟，以及由于变负荷的风机和泵类等采用交流调速替代节流阀（或者挡风板）对水流量、风流量进行控制都能取得良好的效果，并且具有较高的效率和精度，以及较广的调速范围，加之能够连续无级调速，同时在调速过程中具有相对小的转差损耗，节电率能够达到百分之三十，然而采用调速控制虽然有上述优点，却也存在较高的成本以及产生高次谐波的缺点，但这并不会影响其在矿山和冶金等部门的推广。因此，我国对其应加强研究，并需要进一步推广，

2.2 减少无功损耗，提高功率因数

交流异步电动机以及变压器在电气设备中均属于感性负载，其在运行的过程中对无功功率、有功功率都要消耗，所以，同有功电源一样，无功电源是确保电能质量的不可或缺的部分，要在电力系统中维持无功平衡，不然，将导致功率因数的降低，系统电压的下降以及设备的损坏，甚至致使大规模的停电事故的出现，为了杜绝此类事件的产生，我们要在电力网或电气设备无功容量不足时，增装无功补偿设备，提高设备功率因数。

3 结束语

综上所述，电力电子技术能够在电力系统的众多领域得到广泛地运用，随着现代计算机技术的不断发展，我们应加大电力电子技术的研究力度，使其应用性更加的完善，对电力系统的控制以及节能起到更大的作用，以及最大幅度地提高电力系统的稳定性，从而获得巨大效益。

参考文献

[1]赵家华.浅谈工程领域电子技术的应用[J].电子世界，2013，（2）：741-742.

篇10

关键词：电力电子技术;电路系统;应用

电力电子技术是从上世纪开始发展起来的，也称为功率电子技术，它具有的特点是：小体积、小重量、大容量、低损耗、较长的使用寿命，而且方便维护、有优异的控制性能。电力电子技术的应用范围特别广，涉及通信、电器等多个领域，应用在电路系统是其中一个重要方面，因此，研究电力电子技术在电路系统中的应用尤为重要。

1电力电子技术介绍

电力电子技术是一个由多种技术支撑的平台，不仅包括功率半导体器件和现代控制技术，还包括计算机技术和电路技术。在近五十年来发展迅速，应用的范围也从传统产业设备以及电能质量控制逐渐发展到新能源开发，而且在民用产品方面也有较广泛的应用。在电力电子技术众多的应用方面中，应用于电路系统，尤其是直流输电的大功率电力电子技术是其中的重要方面。自本文分别介绍了将此技术应用在电路系统中的发电、输电、配电和节能这四个环节。

2电力电子技术在电路系统中的应用

自柔流输电概念出现后，越来越多的学者开始关注电力电子技术，并积极联合多种技术，开发出许多相关的支持和应用设备。下面对电力电子技术的多个电路系统应用方面进行详细介绍。

2.1将电力电子技术应用

在发电环节在发电环节，可以将电力电子技术应用在发电环境中的发电环节，涉及到的设备包括发电机组的大多数设备。在这种情况下，电力电子技术能够实现设备运行特性改善的目的。第一种情况是用于静止励磁，尤其是对于大型发电机，采用晶闸管整流方式，利用静止励磁的自并励方式，具有明显优势，能够获得极高的可靠性，而且结构相对简单，造价也不高，所以其应用技术已经获得了国内外相关专家学者的青睐。在这一项应用中，将中间的惯性环节也就是励磁机部分省去了，所以它的调节速度更快。调节速度的加快对于更好的控制规律的应用更为有益，从而控制效果的进一步优化就能随之实现。第二种情况是应用于水力和风力发电中。对于水力发电而言，水头压力和流量是决定其变速恒频励磁的关键因素，一旦水头出现较大的变化幅度，机组将会随着水头的变化出现最佳转速的改变。对于风力发电而言，有效功率的大小正比于风速的三次方，而且风车会随着风速的改变出现捕捉最大风能的功能的转变。在上述情况中，为了实现有效功率的最大化，需要实现机组运行的速度的变化，可以通过将转子励磁电流进行调整实现。也就是叠加转子转速，以保持输出频率也就是定子频率的不变，在这项应用中，涉及的关键技术是变频电源。第三种是应用在变频调速中。在发电厂中，风机水泵的耗电量是非常巨大的，根据统计，火电设备的总耗能的65%都是风机水泵贡献的，而其中的8%又是变频调速消耗的，也就是说风机水泵变频调速的运行效率是比较低的。如果要实现节能的目的，不管是在高压还是低压变频器中，将变频调速技术应用于风机水泵是最佳的解决思路。

2.2将电力电子技术应用

在输电环节在输电环节，尤其是高压输电过程中，电力电子技术应用素有“硅片引起的第”的称号，它的应用实现了电力网运行稳定性的大幅度提高。在直流输电技术中，直流和轻型直流输电具有容量大、性能稳定、易于灵活控制的特点，所以高压直流输电在长距离输电以及在海底电缆输电中拥有无法取代的优势。晶闸管换流器于上世纪七十年代第一次出现，代表着直流输电正式进入电力电子技术应用时代，从此以后，晶闸管换流阀开始广泛应用于直流输电工程。在1980年到1990年，柔流输电技术开始出现，这项输电技术是以电力电子技术为基础，借助现代控制技术，实现灵活调节交流输电系统的电压、阻抗和相位的技术，能够充分保证电力系统的稳定性。

2.3电力电子技术应用

在配电环节存在于配电环节的主要问题是电能质量的保证和供电可靠性的保证。其中对于电能质量问题来说，既要满足控制电压、频率和谐波的要求，又要满足不对称度的要求，同时还要防止出现瞬态波动和干扰。应用电力电子技术，结合现代控制技术，应用于电路系统中的配电环节，是近些年来发展起来的新型电能质量控制技术。市场对于这项技术的需求比较大，而且由于其开发简单、成本低廉，所以这项技术的应用前景非常好。

2.4电力电子技术应用

在节能环节电动机运用变负荷方式进行节电只是节能的一个方面，而电动机变负荷调速技术是节能研究的另一个方面，只有二者的有力结合才能实现真正的节能。交流调速是目前广泛用于冶金和矿山等部门的一项技术。风机、泵类是首先采用调速控制的变负荷机械，此技术用于替代风板或节流阀，在对风流量和水流量进行控制时的效果非常明显。变负荷的风机、水泵，国外普遍选择交流调速方式，但在我国这项技术还处于应用推广阶段。变频调速的具有调速范围广，效率和精度高，可以连续无级调速。这种技术具有损耗小，节电效率客观的优点，但同时也存在成本高，易产生高次谐波，从而对电网造成污染的问题。对于无功损耗的问题，功率因数的提高对于电气设备节能尤为重要。感性负载一般是指交流异步电动机、变压器等，在运行这些设备时，会同时消耗有功功率和无功功率，所以为了实现电能质量的优化，要同时保证无功与有功电源的优化。一旦电力网或电气设备出现无功容量不够的情况时，为使得设备功率因数提高，需要加设无功补偿设备。

3结束语

电力电子技术仍然处于快速发展阶段，这个过程中又不断的有新结构器件、新材料出现，而且不断进步的计算机技术也为现代控制技术的广泛应用提供可能。在相关辅助技术的发展支持下，电力电子技术在电路系统中的应用也越来越广泛。

参考文献

[1]李中国.电力电子技术在绿色照明电路中的应用[J].山东工业技术,2015(11):177.

篇11

1  电力电子技术在农业电气化中的应用现状

“加快发展现代农业”是我国现代化进程中的重大历史任务，也是“十二五”规划的一项重要任务，而农业的电气化水平直接决定了现代农业的发展水平。农业电气化是指在农业上对电能的应用，包括了农业生产和农村居民生活领域，农业生产上主要是电能的利用和农业生产的机械化和自动化，而农村居民生活领域主要是电能的输送、分配和利用。到目前为止，几乎所有发达国家的都已实现了农业电气化，但我国的农业电气化水平还较低，各地区发展差距也较大。而决定我国农业电气化发展水平的，就是电力电子技术的应用水平。

电力电子技术是在电力领域使用的电子技术，是使用电力电子器件使弱点和强电接口。主要应用在对电能进行变换和控制的领域。20 世纪以来，随着电力电子技术的快速发展，其应用范围以扩展到工业、农业、交通、电力、通信、节能、家电、环保等多个领域。例如在在农业技术装备中的应用提高了农业装备的自动化程度，使农业技术装备实现了灵活可控。

2  电力电子技术在农业电网电能变换中的应用

在农村，用电大多采用从国家电网买电形式，这种形式费用高并且偏远地区会出现缺电等问题。我国农村有丰富的可再生资源，可以因地制宜采用分布式发电技术改善农村的用能条件。在水资源丰富的地区，可以采用水电发电；在风能资源充足的地区，可以推广使用小风电；在太阳光充足的地区，推广使用光伏发电；也可以推广风光互补发电，并结合沼气发电、生物质能发电等[3]。采用电力电子技术的电力变换技术，来实现农业的电气化。

2.1  AC/DC 变换

AC/DC 变换称为整流。由于风速的随机性，农业用微型风力发电机发出来的电能为不稳定的交流电源，需要首先把它们通过 AC/DC 变换整流成直流电，然后再通过逆变技术变成标准的交流电。图1 为三相桥式整流电路。这种电路简单，容易得到直流电压，但会产生严重的谐波污染，需接入滤波器等电力电子装置滤除谐波。

2.2  DC/DC 变换

DC/DC 变换称为直流变换。太阳能、水能、沼气能、燃料电池等提供的电能为直流电压，由于电压等级低，所以需采用直流变换中的升压电路升压至合适的电压等级（图 2 为升压变换电路），然后再进行逆变。另外，发电系统具有输出功率变化响应慢的特点，如光伏发电系统和小水电发电系统响应时间在秒级，而燃料电池响应时间则更长，甚至需要数分钟，所以在负荷突变时，功率的输入跟不上所需要的功率输出，会出现有功功率不足的现象；另外，光伏发电和风力发电由于阳光和风速的随机性而具有波动性大的特点，所以需要在系统中加入储能单元，在发电量多时储存电能，在发电量少时调用所储存的电能，储能单元可以选择蓄电池等，当使用蓄电池里的电能时，需要采用升压电路使蓄电池放电，升压电路将蓄电池电压升压至母线电压，以供给负荷使用；反之当母线电压过高时，需要采用降压电路降压对储能单元充电，所以储能单元通常采用双向 DC/DC 电路进行充放电。

2.3  DC/AC 变换

DC/AC 变换称为逆变。通过上文所述的整流或直流变换技术，都是把电源变换到合适电压等级的直流电，而农业装备中使用的电动机、农业生产所需要的照明电源等都需要的是标准的正弦交流电，所以需要采用如图 3 所示的逆变电路把直流电变换为标准的交流电，以供给负荷，或者将余电并网。

3 电力电子技术在农业技术装备中的应用

以电力电子技术为基础的装置有开关电源、软开关、有源功率因数校正、不间断电源、静止无功补偿装置、变频调速装置等，这些装置在农业装备技术中有着广泛的应用。随着电力电子技术的发展，使农业装备发展迅速。

3.1  农业灌溉中的变频水泵

传统的农业滴灌中所使用的水泵采用的电动机基本上是不可调速的电动机，水泵在工作时，电动机在一定转速下运行，这种电动机不能通过调速来调节滴灌量的多少，而只能通过调节多个阀门的开关以满足灌溉流量的需要，在需要小流量滴灌时，电动机的大部分能量都消耗在阀门上，浪费很大，因此需要根据需要来控制滴灌的流量。而采用电力电子变频器进行频率变换而进一步达到调速的目的，可以控制滴灌流量，大约能节约 30%的电能，同时可以实现滴灌过程的自动化，形成无人值守的现代农业灌溉系统。

3.2  精准施肥机

精准施肥技术可以减少肥料的使用，降低对环境的污染，优化农业生产，以获得最高的产量和最大的经济效益。精准施肥机基于脉宽调制（PWM）技术，能够因地制宜，实现肥料播撒随农业机械的行驶速度自动调节，并且可以在施肥过程中根据实际需要改变施肥量，也可结合采样技术、导航技术等进行施肥，达到精准施肥的目的。

3.3  计算机节能开关电源

计算机现在已深入到生活的方方面面，在农业中计算机的利用也得到了迅速的发展。发达国家的农业科技人员，已利用计算机控制技术代替人力来管理农田，例如控制农田的滴灌、喷灌、施肥和人工智能化的田间管理，实现了农业的现代化。计算机并不是无时无刻地在工作，而是在需要时发出控制指令，如果长期处于运行状态会使得耗电量大大增加，由此推动了计算机全面采用了数字开关电源，在睡眠状态下的耗电量只有 30 瓦甚至更低。

3.4  高压变频农业清选机

高压变频农业清选机采用了电力电子技术中的高压交流变频调速技术，其调速方式以效率高，调速范围宽并且可以实现无级调速，应用范围广、易于操作，安全性能高等众多有点，超过任何一种调速方式，在农业清选机中广泛应用。农业清选机中应用了高压变频调速电机后，降低了运行成本，实现了自动调控，也使电动机转动造成的环境噪音大大的降低。

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关键词：电力电子技术；电气控制；应用

一、电力电子技术在电气控制中的重要意义

当前，随着经济水平的不断提高，人们在日常生活与社会工作生产经营的过程中对于电力的需求在不断增加，电力系统的稳定安全为现代民生及市场经济发展有着重要的意义，而电力电子技术能够有效的满足这一电力需求，其分布在电力系统的各个环节中，能够细致深入的对其做好把控，当前在电力控制运用电力电子技术的过程中，其的本质是通过利用计算机和自动控制技术，并立足于此，实现对电能间的相互转换，在保障电气系统工作效率的基础上，还有效提升了电气系统的自控能力，从而不断提升服务的优质性与高效性，有效推动电力行业的长远持续发展，具体来看，其主要体现在以下两个方面：

首先，电力电子技术的实际运用能够有效提升电气系统的智能化水平，与此同时，电力电子器件在不断的研发与实验过程中也逐渐朝着多样化发展，其的智能化与自动化在很大程度上促进了电子技术的优化完善，从而为电气系统的智能化发展奠定了坚实的基础[1。

另一方面，电力电子技术在运用过程中，其具有一定的大功率特征，在其的推动下，有效改善了电系系统的工作效率，进一步提升了电能转换效率，在确保电气系统能够满足群众实际的电力需求的基础上，还在很大程度上改善了资源浪费的问题，有效提升了电力行业的经济效益与社会效益。

二、电力电子技术在电气控制中的实际运用

（一）软开关装置应用

随着电力电子技术的日益成熟与推广应用，电路信息处理水平也在不断提升，电气控制水平也在其的推动下得以改善，电力电子技术的实际优势得以充分发挥，有效的满足了控制性与兼容性的实际需求，基于此，电力企业要是重视对于电力装置的更新优化，从而结合自身实际情况，尽可能提升装置设备的智能化发展，为电气控制工作提供更强有力的支持，电气控制开关是电气控制中的一项重要工作，传统的电气控制开关不仅容易遭受电磁的侵扰，还会造成较大的能源消耗，电子技术的对于软开关控制装置的应用，能够有效改善这一状况，并合理针对噪音以及损耗问题进行控制，将电气控制中的各个电路进行重组，提升电力系统的稳定性。

（二）高压直流输电技术

对于电能的输出工作而言，其往往采用交流电压的方式，究其原因，是因为受到电能运输距离以及技术等相关因素的局限，但在采用交流电压进行电能输出的过程中，会导致较长的运输距离产生较大的电能消耗，并且难以实现对电能的有效控制，基于此，现阶段就可以采用高压直流输电技术实现对这一情况的改善，由此借助换流站的实际价值，从而实现交流电压向直流电压的转化，有效的推动电能运输工作的顺利开展，并在此基础上，借助多种电气设备，尽可能的降低运输过程中的能耗[2]。

（三）Pwm控制技术

在实际开展的电气控制过程中，对于脉冲的宽度实现调整改变，并在得到相应波形之后实现对第电力系统的调节目标可以通过PWM控制技术来落实，就目前掌握的情况来看，PWM控制技术是相对来说较为成熟的一种控制手段，其立足于面积等效理论基础上，已经得到了越来越多人的认同及运用，在其一系列优势的推动下，能够实现除电力系统中直流脉宽调整之外，能够充分发挥自身的运用价值，实现对于交变电流的控制。

（四）智能无功补偿装置

现存的电力系统中无功功率方面的问题，其主要包括两种类型，即容性无功以及感性无功，对于传统的无功补偿装置来说，其本身存在一系列弊端，从而导致无法保障电气系统的稳定性，而相较于这一装置，智能无功补偿装置，显然具有更高的应用优势，其能够在很大程度上实现对于谐波的一种，从而避免出现谐振的情况，有效提升了装置的稳定性，并且在职能无功补偿装置实际的运行过程中，其能够根据实际情况以及无功补偿需求实现感性无功以及容性无功之间的切换，有效优化控制系统，与此同时，若此过程中无人监管，还能够有效的针对无功率变化情况实现自动追踪处理，以此进一步提升了补偿的准确性，另一方面，在远距离电能输送的过程中，其也会相应产生无功功率，而智能无功补偿装置能够有效的抵消这一状态，从而为电能输送的质量以及品质提供支持与保障。

（五）有源滤波器

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1.1保证设务可靠安装,满足电网安全要求

我国社会经济还在不断的发展和进步，对电力电子的需求量上也会逐渐增加，这将为大的智能电网的发展带来新的机遇和挑战，况且当今社会发展虽然在电力电子技术发展中取得了一定的成果，但是根据相关调查显示，一些潜在的问题若是不能及时被 解决，在一段时间之后将会更加严重的影响电力电子在智能电网中的进一步应用和发展。另一方面我国在地质地貌方面还是比较特殊的，受到自然灾害的影响也不在少数，所以对于自然因素的影响也要加以考虑，电力实业需要利用先进的装置来调配电力系统,从而上勤口电网的构架,避免电网故障不断的扩展,同时上勤口电网的抗故障能力和故障恢复能力，这样能够从全方位保障电力电子系统应用过程中的安全系数。

1.2满足市场的电力需求,不断改善电能的质量问题

利用先进的电力电子技术发展智能电网等，是顺应当今社会信息技术的发展趋势，是时展的产物，也是智能电网发展的必经之路，在当今社会高水平发展的大背景下，对电能的质量问题的标准也越来越高，据相关统计，美国在电力电子技术的应用方面，由于疏于对质量方面的管理，已经造成了高达千亿美元的损失，由此看出，不断改善电能的质量问题，是非常必要的，这也是对先进电力电子技术的应用创造良好的环境和发展平台。

2电力电子技术在智能电网中的具体应用

2.1高压直流输电技术

目前我国的直流输电系统主要体现在输电过程中，在系统中的发电、用电方面使用的仍是交流电。交流电和直流电的转换机传输原理如下：首先交流电在供电端通过变压器传输到整流设备中，进而把交流电变为了直流电，然后输送到直流电路线路中；而直流电则通过输电线路回到换流站中的逆变器设备中，进而转换为交流电，最后通过变压器回到交流系统中。而对于距离较远的输电要求来讲，可以采取高压直流输电技术，这种技术的传输效果非常好，如果输电线路出现意外问题，也能有效的避免对给电网产生的影响，所以在长距离、大功率输电中应用该技术是非常重要的。另外高压直流输电技术一方面能够实现远距离、大功率的输电需求，另一方面还能增强清洁能源上网的安全性。

2.2柔流技术

在前面已经讲到，当前智能电网发展的重点就是新能源与清洁型的电网，柔流输电技术综合了微电子技术和电力电子技术以及通信技术，这些技术在智能电网中的应用一方面能够增强系统的安全性和可靠性，另一方面还能更加灵活的控制交流输电，极大的增强了电网传输能力的提高。现如今，我国智能电网普遍都是以特高压输电系统为核心的，所以新能源和清洁能源的应用是必不可少的，同时这也是促进柔流输电技术进步的重要动力。目前我国柔流输电采用的是自换相的方式，能够单独进行控制和管理，这些特点在很多偏远山区中发挥出非常重要的作用。把柔流输电技术和现代控制技术的结合，能够使电网实现调节和控制参数，一方面避免了电力输送中的损耗，另一方面还提高了输电的稳定性。2.3智能开关技术智能开关是一种保护电力系统的设备，在电流或电压制定相位起到闭合或断开的作用。通常情况喜爱，智能开关的构成包括三大部分构成，分别为电源开关、分开关以及壳体，电源开关的作用就是保护过压和总过流；分开关的作用就是避免过流或漏电等问题的发生，属于一种保障用户端用电安全的部分。现如今随着智能电网的不断进步，在设备上也有了极大的几部，很多高性能的设备越来越多，这些设备也会向着智能化的方向不断进步。

3结语

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关键词：电力电子；开关电源；应用

1绪论

着半导体和信息技术的推进，电力电子技术的发展带动开关电源由低频向高频，整体化到模块化，由高能耗向低能耗进行技术转变。高频开关电源作用为将交流输入的电流转化为合适的直流输出。经过大功率开关元件，如金属—绝缘体—半导体管等组成的逆变电路，将直流高压转换成方波，之后将方波电压由高压降低为低压，最后输出稳定的直流电压，在现代开关电源的应用中得到极大推崇。高频开关电源主要特点如下：

1.1质量低、体积小。

高频技术可以不使用工频变压器，使质量和体积减少90%。

1.2功率系数大。

随着可控硅导通角的变化使相变整流器的功率系数变化，负载较小时，系数较小，可以达到0.3；完全导通时可以使系数达到0.69以上。

1.3噪声弱。

开关电源噪声只有45db左右，较工频变压器以及滤波电感在相控整流设备中的噪声降低30%。

1.4效率高。

减少开关瞬间消耗，而且由于整机的功率因数补偿，可以使效率达到90%以上。

1.5结构模块化。

模块式结构可以便于整个开关的设计和研发，降低成本。

2现代电力电子的应用领域

高频开关电源能通过大功率晶体管如IGBT等进行运行，使频率限制在区间60~110kHz。并且整流器功率容量也增大到48V/400A以上。大规模集成电路的突飞猛进更是促进电源模块体积的减小，从而进一步增加电源的功率密度，以实现开关电源的高效化和微小化。整体科技的进步需要计算机和通信设施具有更高的性能和稳定性，UPS不间断电源便顺时而出。输入它的交流电经过整流器转换为直流输出，一部分流入电池给其充电，另一部分经过逆变器、转换开关等元器件到工作设备。不间断电源使用脉宽调制技术和大功率IGBT，降低噪声强度，提高电源利用效率和系统稳定性。变频器主要在电气传动系统中用于交流电机的变频调速，具有节能环保作用。它的电源经过大功率晶体管和高频变换器将电压转换为交流输出，其电压和频率可变，功率可以超过110kW[1]。通过模块科学堆积、程序智能控制、神经网络控制等现代高新技术实现强电和弱电有效结合，降低大功率设备的研发成本和研发难度，并且可以极大的提升生产效率，实现环保节能、经济高效、系统稳定的卓越性能。

3电力电子技术在开关电源中的应用

3.1软开关技术

IGBT功率器件控制的PWM电源可以克服传统大功率电源逆变主电路结构的高耗能问题，是能耗降低30%~40%。软开关技术采用谐振原理，克服传统电路使用缓冲电路消除电压尖峰和浪涌电流问题，从而使系统趋于简单，降低故障发生的可能性。传统电路在开关启动和关闭的瞬间会产生极大的电流和电压，瞬间产生的电压无法有效利用，从而增加能耗。谐振电路可以吸收高频变压器中电感以及电容等，降低晶体管等元件的压力，从而提高电源的利用率和稳定性。

3.2同步整流技术

同步整流技术时在软开关的基础上进一步提升效率的技术，它通过作整流开关二极管的金属绝缘体~半导体管反接，适用于低压、大电流的电源上。同步电流通过零电压开关和零电流开关，它们驱动同步整流的脉冲信号与初始的脉冲信号联动，将其上升沿超过原来的上升沿，降低延迟以实现金属~氧化物半导体场效应晶体管和零电压开关方式。

3.3控制技术

主电路的设计必须满足开关变换器的结构不同、离散非线性的特点，因此开关电源要使用多路控制。开关电源的动态性可以通过电子运动和时间周期的增减来控制实现，开关电源的智能性可以通过基因算法~BP算法、模糊控制、微机控制、人工神经网络等技术实现。MEMS技术发展使微机运算的速度巨大提升，微机或者DSP应用到大功率开关的数字模块的实现更加促进电源数字化和高效化的实现。

3.4功率半导体

MOSFET和IGBT半导体器件的研发，使开关电源的高效利用能源的能力又得到极大的飞跃，两种晶体管的内部电阻都很小，驱动功率需求低，最重要的是能耗极其小。结合同步整流技术和控制技术，将高频化开关电源的实现向前推进了极大的一步。

4结语

电力电子技术在开关电源中的应用会随着技术的不断进步转向更加广泛的应用，高频化、模块化、智能化、节能化等必然成为其未来的应用方向。高频开关技术的应用更是标志着电子电力技术在开关电源上应用的成熟，相信不远的未来，电力电子在开关电源中的应用会进一步的突破。

参考文献：

[1]杨威,卢俊.电力电子技术在高频开关电源中的应用[J].城市建设理论研究,2012(36).

[2]王予倩.电力电子技术的发展及其在开关电源中的应用[J].四川电力电子,2005,28(5):45~47.