我国电力电子技术应用系统发展现状探究

我国电力电子技术应用系统发展现状探究

(阳煤平原化工有限公司山东省德州市平原县253100)

摘要:在当今时代下,电力电子技术已然是社会发展和经济建设过程中非常重要的技术。我国的科学技术水平不断提高,促进电力电子技术的发展非常迅速,并且电力电子技术已经非常先进,而且应用也非常广泛。针对我国环境的现状,电力电子技术能够凭借其自身的优势,发挥出良好的促进作用。下文就是针对我国电力电子技术应用系统的发展现状进行分析,并针对电力电子技术应用系统的实际运用进行探究,希望会对电力电子技术应用系统的运用有着积极的促进作用。

关键词:电力电子技术;应用系统;发展现状

引言

社会不断进步,对于能源消耗和环境污染等问题的重视程度愈来愈高,电力系统相关技术水平发展已经成为了当前社会发展的核心问题。电力电子技术作为电力系统中非常重要的技术,提高电力电子技术对于提高能源利用率、保护环境具有十分重要的作用。地球不可再生资源被大量开采,对于自然生态环境造成了巨大的威胁,如何保护好自然生态环境,对于改善生态平衡现状具有十分重要的意义。电力电子技术作为发电系统中相当重要的技术,已经成为我国经济的重要支柱,也是未来技术发展的重要趋势。

1电气节能的应用现状及其未来发展

电气节能包括变频调速、电能质量、有源滤波等,尤其以变频调速为主要内容。自2006年,国家发改委就启动了节能规划工程,这其中就包含了电机系统节能。并且在这规划之下,每年国家资助约100多个电机系统节能项目。该项目所预计取得的效果是,电机系统“十一五”节能规划目标为电机系统运行效率提高2个百分点,年节电200亿千瓦时相当于两个三峡电站发电量。而其中主要以改善风机、泵类电机系统调节方式为主要内容,采用变频调速方式,改变风机、水泵、压缩机等驱动电机运行速度,效率提高30%。这种变频调速节能方式涉及到我国主要基础工业行业,涉及到冶金系统、电力系统、石油石化等行业。据有关研究显示,这些工业领域的应用中,各类电动机总装机容量约为4.2亿千瓦,年耗电1万亿千瓦时以上,约占全国工业用电量的60%以上。因此,根据这一情况来看,其节能量是获得了比较理想的效果。变频调速系统主要是采用了电力电子变频器作为电机驱动电源,变频调速技术已经比较成熟,市场量大面广,并且可持续发展设备需要更新换代周期约为10年。目前在低压电机系统中,约有30%采用了变频调速技术,高压电机系统中亦有约20%采用了变频调速技术。发展的空间仍然很大。但主要的问题仍然是变频器可靠性需进一步提高,价格还是偏贵,操作复杂,现场操作人员掌握程度参差不齐。今后进一步的发展主要集中在:专用型。主要为专门的应用进行专门的设计和制作,以提高性能简化功能,减低成本为主要目的。集成型。越来越多的电力传动系统将电机、变频器及其控制集成于一体,形成一个系统产品。

2新能源发电的应用现状及其未来发展

全球范围内能源环境正面临巨大危机,石油储量、煤储量均在减少,环境污染日趋严重,生态平衡严重破坏。新能源的应用正受到世界各国的普遍关注。新能源发电主要包括太阳能、风能、生物质能发电等。2008年美国奥巴马政府一上台就启动了“21世纪新能源振兴计划”,欧盟各国也相继启动了“绿色能源计划”,2009年10月日本政府又重新开始了“屋顶阳光工程,一些典型的发展中国家,如印度也开启了“太阳能计划”,我国政府于2009年分别启动了“屋顶阳光工程”和“金太阳工程”等。正是为了应对这种发展的需要,据统计,截止到2009年底,全国高校电力电子与电力传动学科以上都开展了有关新能源发电中的电力电子应用技术的研究。新能源发电已经成为电力电子技术的主要应用领域。一个典型的太阳能光伏发电系统,它包括DC一AC逆变、DC一DC直流变换、AC一DC整流等多个电力电子变换环节。显然,除了光伏阵列之外,其他部分都与电力电子有关。如一套典型的双馈式风力发电系统就包含发电机侧变换器、网侧变换器、系统控制器、变桨控制器等多个电力电子变换环节。由此可见,新能源发电系统与电力电子应用技术密切相关。新能源发电中的电力电子技术应用特点为:一次能源供给随机性大,风能、太阳能都随夭气情况而有很大变化,并网发电要求高,电网侧要求输入电能波动小,电能质量高等。而目前我国的现状为二并网变换器以进口产品为主,普遍运行经验不够,国产产品仍在摸索中前进。其中主要的问题是装备可靠性差,有关功能和性能还满足不了要求,标准不统一。进一步的发展包括:第一,向大容量发展。风机发电系统单机容量已经达到兆瓦,且正在向更大容量发展,光伏并网发电系统也已经开始向兆瓦级方向发展直接变换。如双馈式风机系统正在向直驱式或混合式系统方向发展。第二,高性能。主要体现在高效率、高可靠性,以及为适应电网需求的低电压穿越和孤岛保护等。

3电力牵引的应用现状及其未来发展

电力牵引技术主要涉及到高铁、地铁、轻轨、电动汽车等交通运输领域。自2008年起,国家发展改革委员会就投入约4万亿人民币,用于拉动内需,启动经济振兴规划。其中,大部分资金都用于高铁、地铁、轻轨等电力牵引项目。而对于电力牵引系统来说,其核心技术就是电力电子与电力传动。比如在串联式混合动力电动汽车中,就包含了多个电力电子变换环节,包括AC—DC整流器、控制器、DC一DC直流变换等;在混联式混合动力电动汽车中,其主要组成部分同样是与电力电子及相关的电力传动,包括DC-AC逆变器、控制器、AC-DC充放电器等。

4智能电网现状及其未来发展

智能电网中的电力电子应用系统包括以SVC为代表的柔性交流输电技术、以高压直流输电为代表的新型超高压输电技术、以智能开关为代表的同步开断技术,以静止无功发生器、动态电压恢复器为代表的用户电力技术等。这些技术的开发与使用均是以电力电子技术为依托。智能电网技术是近年来电力领域较为热门的概念之一。根据行业当中对该概念的理解,可以将其总结为一种兼具电力电子技术、新能源发电技术、传感传导技术、通信链接技术等的组合型技术。其中对于电力电子技术而言,其是智能电网技术的核心组成,其为保障新型能源的储备、电力输送的灵活、信息的传导与控制等功能性特点提供了巨大支撑,并且还给利用再生能源进行电力的生产、保障整个电力系统的供需调配及安全运行带来巨大帮助。我国自二零零八年保持与世界同步,提出了国家智能电网发展计划,并扩展了智能电网电力生产的领域,积极推动热电、太阳能发电、风能发电、地热能发电等电力的共同使用,将统一现有各电能的入网、调配、供给等能源管理模式作为重要发展目的,为提升国家电网的运作效率、能源利用率带来巨大帮助。

结束语

综上所述,电力电子技术是当代的一种新兴技术,对我国各行业领域、人们的生活都有着一定的影响,尤其是在能源的研发运用、资源的节约再生、环境的可持续发展等方面产生了深远的影响。本文简要介绍了电力电子技术有关概述,然后对其主要的发展现状进行了深入分析,最后给出了对应的改进策略。希望能够为我国的电力事业作出贡献,推动我国行业市场的发展,为生产力的发展带来更多的效益。

参考文献:

[1]钟奇.电力电子技术在智能电网中的应用研究[J].电子技术与软件工程.2016(04)

[2]姜哲愚.浅析先进电力电子技术在智能电网中的应用[J].科技资讯.2018(19)

[3]谭云海.先进电力电子技术在智能电网中的应用[J].城市建设理论研究(电子版).2017(33)

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