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电力电子技术在电力系统中的应用

已有 280 次阅读2014-12-16 10:49

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、现代控制技术为支撑的技术平台。经过50年的发展历程,它在传统产业设备改造、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。最早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极大的关注,多种设备相继出现。      在电力系统的发电环节涉及发电机组的多种设备,电力电子技术的应用以改善这些设备的运行特性为主要目的。如大型发电机的静止励磁采用晶闸管整流自并励方式、水力、风力发电机的变速恒频励磁技术以及发电厂风机水泵的变频调速技术,运用的都是电力电子技术。                                                                         

在输电环节,电力电子器件应用于高压输电系统被称为“硅片引起的第二次 革命”,大幅度改善了电力网的稳定运行特性。直流输电具有输电容量大、稳定 性好、控制调节灵活等优点,对于远距离输电、海底电缆输电及不同频率系统的联网,高压直流输电拥有独特的优势。1970年世界上第一项晶闸管换流阀试验工程在瑞典建成,取代了原有的汞弧阀换流器,标志着电力电子技术正式应用于直流输电。从此以后世界上新建的直流输电工程均采用晶闸管换流阀。      FACTS技术的概念问世于20世纪80年代后期,是一项基于电力电子技术与现代控制技术对交流输电系统的阻抗、电压及相位实施灵活快速调节的输电技术,可实现对交流输电功率潮流的灵活控制,大幅度提高电力系统的稳定水平。20世纪90年代以来,国外在研究开发的基础上开始将FACTS技术用于实际电力系统工程。

配电系统迫切需要解决的问题是如何加强供电可靠性和提高电能质量。电能 质量控制既要满足对电压、频率、谐波和不对称度的要求,还要抑制各种瞬态的波动和干扰。电力电子技术和现代控制技术在配电系统中的应用,即用户电力(Custom Power)技术或称DFACTS技术,是在FACTS各项成熟技术的基础上发展起来的电能质量控制新技术。可以将DFACTS 设备理解为FACTS 设备的缩小版,其原理、结构均相同,功能也相似。随着电力电子器件价格不断降低,DFACTS设备产品将进入快速发展期。

 标签:电力电容器 电容器 无功补偿 电抗器


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