現(xiàn)代電力電子技術(shù)淺探
(作者未知) 2010/5/28
(接上頁)電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中有著非常廣泛的應(yīng)用。據(jù)估計,發(fā)達(dá)國家在用戶最終使用的電能中,有60%以上的電能至少經(jīng)過一次以上電力電子變流裝置的處理。電力系統(tǒng)在通向現(xiàn)代化的進(jìn)程中,電力電子技術(shù)是關(guān)鍵技術(shù)之一?梢院敛豢鋸埖卣f,如果離開電力電子技術(shù),電力系統(tǒng)的現(xiàn)代化就是不可想象的。直流輸電在長距離、大容量輸電時有很大的優(yōu)勢,其送電端的整流閥和受電端的逆變閥都采用晶閘管變流裝置。近年發(fā)展起來的柔性交流輸電(FACTS)也是依靠電力電子裝置才得以實現(xiàn)的。無功補償和諧波抑制對電力系統(tǒng)有重要的意義。晶閘管控制電抗器(TCR)、晶閘管投切電容器(TSC)都是重要的無功補償裝置。近年來出現(xiàn)的靜止無功發(fā)生器(SVG)、有源電力濾波器(APF)等新型電力電子裝置具有更為優(yōu)越的無功功率和諧波補償?shù)男阅堋T谂潆娋W(wǎng)系統(tǒng),電力電子裝置還可用于防止電網(wǎng)瞬時停電、瞬時電壓跌落、閃變等,以進(jìn)行電能質(zhì)量控制,改善供電質(zhì)量。
在變電所中,給操作系統(tǒng)提供可靠的交直流操作電源,給蓄電池充電等都需要電力電子裝置。
4、電子裝置用電源
各種電子裝置一般都需要不同電壓等級的直流電源供電。通信設(shè)備中的程控交換機所用的直流電源以前用晶閘管整流電源,現(xiàn)在已改為采用全控型器件的高頻開關(guān)電源。大型計算機所需的工作電源、微型計算機內(nèi)部的電源現(xiàn)在也都采用高頻開關(guān)電源。在各種電子裝置中,以前大量采用線性穩(wěn)壓電源供電,由于高頻開關(guān)電源體積小、重量輕、效率高,現(xiàn)在已逐漸取代了線性電源。因為各種信息技術(shù)裝置都需要電力電子裝置提供電源,所以可以說信息電子技術(shù)離不開電力電子技術(shù)。
5、家用電器
照明在家用電器中占有十分突出的地位。由于電力電子照明電源體積小、發(fā)光效率高、可節(jié)省大量能源,通常被稱為“節(jié)能燈”,它正在逐步取代傳統(tǒng)的白熾燈和日光燈。變頻空調(diào)器是家用電器中應(yīng)用電力電子技術(shù)的典型例子。電視機、音響設(shè)備、家用計算機等電子設(shè)備的電源部分也都需要電力電子技術(shù)。此外,有些洗衣機、電冰箱、微波爐等電器也應(yīng)用了電力電子技術(shù)。電力電子技術(shù)廣泛用于家用電器使得它和我們的生活變得十分貼近。
6、其他
不間斷電源(UPS)在現(xiàn)代社會中的作用越來越重要,用量也越來越大,在電力電子產(chǎn)品中已占有相當(dāng)大的份額。航天飛行器中的各種電子儀器需要電源,載人航天器中為了人的生存和工作,也離不開各種電源,這些都必需采用電力電子技術(shù)。傳統(tǒng)的發(fā)電方式是火力發(fā)電、水力發(fā)電以及后來興起的核能發(fā)電。能源危機后,各種新能源、可再生能源及新型發(fā)電方式越來越受到重視。其中太陽能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展較快,燃料電池更是備受關(guān)注。太陽能發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電受環(huán)境的制約,發(fā)出的電力質(zhì)量較差,常需要儲能裝置緩沖,需要改善電能質(zhì)量,這就需要電力電子技術(shù)。當(dāng)需要和電力系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)時,也離不開電力電子技術(shù)。為了合理地利用水力發(fā)電資源,近年來抽水儲能發(fā)電站受到重視。其中的大型電動機的起動和調(diào)速都需要電力電子技術(shù)。超導(dǎo)儲能是未來的一種儲能方式,它需要強大的直流電源供電,這也離不開電力電子技術(shù)。核聚變反應(yīng)堆在產(chǎn)生強大磁場和注入能量時,需要大容量的脈沖電源,這種電源就是電力電子裝置。科學(xué)實驗或某些特殊場合,常常需要一些特種電源,這也是電力電子技術(shù)的用武之地。以前電力電子技術(shù)的應(yīng)用偏重于中、大功率,F(xiàn)在,在1kW以下,甚至幾十W以下的功率范圍內(nèi),電力電子技術(shù)的應(yīng)用也越來越廣,其地位也越來越重要。這已成為一個重要的發(fā)展趨勢,值得引起人們的注意。
總之,電力電子技術(shù)的應(yīng)用范圍十分廣泛。從人類對宇宙和大自然的探索,到國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域,再到我們的衣食住行,到處都能感受到電力電子技術(shù)的存在和巨大魅力。這也激發(fā)了一代又一代的學(xué)者和工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)、研究電力電子技術(shù)并使其飛速發(fā)展。電力電子裝置提供給負(fù)載的是各種不同的直流電源、恒頻交流電源和變頻交流電源,因此也可以說,電力電子技術(shù)研究的也就是電源技術(shù)。電力電子技術(shù)對節(jié)省電能有重要意義。特別在大型風(fēng)機、水泵采用變頻調(diào)速方面,在使用量十分龐大的照明電源等方面,電力電子技術(shù)的節(jié)能效果十分顯著,因此它也被稱為是節(jié)能技術(shù)。
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