摘要：在科技不斷發(fā)展中，電力電子技術(shù)也在持續(xù)的深入，并成為建設(shè)智能電網(wǎng)的重要基礎(chǔ)。通過(guò)對(duì)電力電子的發(fā)展探究，在靜止中的無(wú)功補(bǔ)償裝置以及有緣電力濾波、高壓直流中的輸電技術(shù)這些在電力電子中的不斷使用，來(lái)對(duì)電力電子設(shè)備在電力系統(tǒng)中的使用進(jìn)行研究。希望通過(guò)探究可以使得電力電子設(shè)備在整個(gè)電力系統(tǒng)的應(yīng)用中得到廣泛的使用。

關(guān)鍵詞：電力電子;電力系統(tǒng);應(yīng)用

電力電子設(shè)備在電力系統(tǒng)中的應(yīng)有十分廣泛，通過(guò)相關(guān)調(diào)查報(bào)告可以看到，有70%的電能是要在電力電子的變流裝置的基礎(chǔ)上來(lái)處理的。假如沒(méi)有電力電子的使用整個(gè)電力系統(tǒng)便是和實(shí)際的脫離，由此所造成的后果也是十分嚴(yán)重的。直流輸電的技術(shù)體現(xiàn)在遠(yuǎn)距離和大容量上，在受電端的逆流閥和跟整流閥都在使用晶閘管的變流設(shè)備。

1電力電子技術(shù)的發(fā)展

我們可以把器件制造技術(shù)跟電子中的電路使用技術(shù)統(tǒng)稱(chēng)為電力電子技術(shù)。同時(shí)電力電子器的發(fā)展經(jīng)歷也可以分為幾個(gè)階段，首先是半控型其次是復(fù)合型然后還有全控型這幾個(gè)階段，他們可以把保護(hù)電路、驅(qū)動(dòng)控制以及功率器件全部集合在一起，共同構(gòu)成集成電路，但是現(xiàn)在他們的功率較小，但是我們可以看出它代表了發(fā)展的重要方向。在現(xiàn)在這個(gè)階段使用最為廣泛的是整流電路，在20世紀(jì)的80年代也是逆變電路使用發(fā)展的高峰，其中自行關(guān)閉器件也在這個(gè)時(shí)候大量的出現(xiàn)，這個(gè)時(shí)期的總體發(fā)展趨勢(shì)是高頻化，同時(shí)還出現(xiàn)了諧振型和矩陣型逆變電路等這些。PWM控制器也推動(dòng)著電力電子的發(fā)展，同時(shí)還有自適應(yīng)控制、瞬時(shí)無(wú)功控制或者模糊控制。

2靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置

在電力系統(tǒng)中提供負(fù)載功率因數(shù)的是無(wú)功功率的補(bǔ)償，同時(shí)在設(shè)備容量的降低上和鐵道的三相有功平衡跟無(wú)功負(fù)載、功率降低損耗、提高供電質(zhì)量以及使得電壓的受壓端和電網(wǎng)之間更為穩(wěn)定這些上都有廣泛的使用。靜止無(wú)功補(bǔ)償?shù)氖褂梅秶芯чl管電抗器以及串聯(lián)補(bǔ)償裝置甚至是投切電容器這些。TCR的單相結(jié)構(gòu)也是反向并聯(lián)電抗器跟晶閘管，兩者在使用上經(jīng)常串聯(lián)，對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間調(diào)整電抗器功率也有效果，這樣使得晶閘可以管可以觸發(fā)延遲角改變，進(jìn)而可以控制電流強(qiáng)弱。TCR可以使用支路對(duì)三角形連接的三相交流調(diào)壓電路控制，具體的方法為：同時(shí)在TSC優(yōu)勢(shì)中沒(méi)有較為嚴(yán)重的磨損同時(shí)相應(yīng)的時(shí)間較短，這些也可以變得平滑透切同時(shí)也可以進(jìn)行綜合性的補(bǔ)償。

內(nèi)部小電感也可以對(duì)電容器在投入電網(wǎng)的過(guò)程中減少?zèng)_擊電流。要想實(shí)現(xiàn)電力導(dǎo)體橋式變流器的補(bǔ)償便要使用靜止同步補(bǔ)償器。這和SVC相比調(diào)速更快，補(bǔ)償電流中諧波的產(chǎn)生量也在減少。實(shí)現(xiàn)這一功能的原理就是電網(wǎng)中并聯(lián)的自換相橋式電路，對(duì)于側(cè)為電壓和電路交流實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)把電壓的相位跟振幅進(jìn)行輸出。可控的串聯(lián)的補(bǔ)償裝置中TCSC也有晶閘管控制電抗器和電容器，我們通過(guò)并聯(lián)組成系統(tǒng)。晶閘管的導(dǎo)通角也可以進(jìn)行調(diào)節(jié)能把電抗器的電流改變，這樣也可以保證補(bǔ)償?shù)幕l連續(xù)變化，改變系統(tǒng)中的阻尼情況，對(duì)低頻振蕩有效的抑制，讓系統(tǒng)更加穩(wěn)定。

3高壓直流的輸電技術(shù)

按照直流聯(lián)絡(luò)可以把高壓直流的輸電技術(shù)分為雙極聯(lián)絡(luò)跟單極聯(lián)絡(luò)或者同級(jí)聯(lián)絡(luò)。轉(zhuǎn)換器可以實(shí)現(xiàn)交流—直流，直流—交流的轉(zhuǎn)變，他的主要組成為閥橋跟帶載的抽頭切換器，閥橋便是高壓閥，其中由7個(gè)脈沖波跟13個(gè)脈波逆變器或者脈波整流器組成，整流變壓器。濾波器可以產(chǎn)生一些諧波，同時(shí)也可以將換流器中的諧波消除掉。平波電抗器主要的功能是把直流線(xiàn)路的諧波進(jìn)行消減，同時(shí)對(duì)直流線(xiàn)路中由于斷路的問(wèn)題產(chǎn)生的巨大電流降低，限制峰值時(shí)的電流經(jīng)過(guò)，通過(guò)這樣的方法來(lái)縮減逆變器在換相的過(guò)程中沒(méi)有成功甚至出現(xiàn)電流的中斷。

這個(gè)技術(shù)現(xiàn)在的關(guān)注程度十分高，也是電力電子中的重要技術(shù)。主要是使用在高壓直流輸電上，這一技術(shù)在使用過(guò)后在相同的條件下電能的在輸送中的損耗要比交流電的輸送損耗小很多。在技術(shù)上分析之后造成這個(gè)現(xiàn)狀的原因是由于高壓直流電在輸送時(shí)整體電流十分穩(wěn)定，幾乎沒(méi)有變化，這樣也就沒(méi)有相應(yīng)的電抗壓降，因此整個(gè)輸電過(guò)程中壓降也在無(wú)形中得到減少。在工程實(shí)際使用中，我們?cè)谥绷鬏旊姷木€(xiàn)路尾部跟頭部接入功率較大的半控型器件使用相控整流跟有電源的逆變器，以及較大功率的晶閘管，這幾種設(shè)備通常是三相全部控橋當(dāng)做最基礎(chǔ)的單元進(jìn)行工作。這樣的設(shè)計(jì)也就形成了復(fù)合結(jié)構(gòu)變換器(使用三相橋變換器并串聯(lián)共同構(gòu)成)，處理這些之外還有所有的晶閘管在進(jìn)行串聯(lián)之后形成的上下橋臂(三相橋變換器中)。這個(gè)技術(shù)投資較低同時(shí)在運(yùn)行過(guò)程中十分穩(wěn)定，穩(wěn)定程度也決定了應(yīng)用市場(chǎng)非常廣闊。

4有源的電力濾波器

其中有源電力的濾波器具體的使用原理是，第一確定需要補(bǔ)償?shù)膶?duì)象，通過(guò)補(bǔ)償對(duì)象諧波電流對(duì)其中的分量進(jìn)行檢測(cè)，由于補(bǔ)償裝置中電流的分量多少是一定的，同時(shí)電流分量的極性相反，這個(gè)問(wèn)題也導(dǎo)致電網(wǎng)的基波分量，建立在瞬時(shí)的無(wú)功功率這個(gè)機(jī)理。有源電力濾波器在使用的過(guò)程中有響應(yīng)速度快跟多樣性補(bǔ)償這些優(yōu)勢(shì)，同時(shí)他受到的電網(wǎng)阻抗較小，可以抑制諧波的產(chǎn)生。有源電力濾波器主要分為兩種第一是補(bǔ)償電流，主要是對(duì)指令信號(hào)的檢測(cè)同時(shí)產(chǎn)生補(bǔ)償電流。第二是指令電流中的運(yùn)算電路，他的主要是檢測(cè)所補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功電流分量跟諧波。