电力电子手艺是新兴的一种电子手艺,被普遍的使用到电力电子范畴,并且跟着变频手艺的研究和成长,电力电子的成长有了更无力的保障,目前,电子电力手艺的感化次要在发电,输电,配电等各个环节。下面看看电力电子手艺在各个环节使用的根基环境。
在发电环节的使用
电力系统的发电环节涉及发电机组的多种设备,电力电子手艺的使用以改善这些设备的运转特征为次要目标。
(一)大型发电机的静止励磁节制。静止励磁采用晶闸管整流自并励体例,具有布局简单、靠得住性高及造价低等长处,被世界各大电力系统普遍采用。因为省去了励磁机这个两头惯性环节,因此具有其特有的快速性调理,给先辈的节制纪律供给了充实阐扬感化并发生优良节制结果的有益前提。
(二)水力、风力发电机的变速恒频励磁。水力发电的无效功率取决于水头压力和流量,当水头的变化幅度较大时(特别是抽水蓄能机组),机组的最佳转速亦随之发生变化。风力发电的无效功率与风速的三次方成反比,风车捕获最大风能的转速随风速而变化。为了获得最大无效功率,可使机组变速运转,通过调整转子励磁电流的频次,使其与转子转速叠加后连结定子频次即输出频次恒定。此项使用的手艺焦点是变频电源。
(三)发电厂风机水泵的变频调速。发电厂的厂用电率平均为8%,风机水泵耗电量约占火电设备总耗电量的65%,且运转效率低。利用低压或高压变频器,实施风机水泵的变频调速,能够达到节能的目标。低压变频器手艺已很是成熟,国表里有浩繁的出产厂家,并有完整的系列产物。
(四)太阳能发电节制系统。开辟操纵无限尽的干净新能源———太阳能,是调整将来能源布局的一项主要计谋办法。大功率太阳能发电,无论是系统仍是并网系统,凡是需要将太阳能电池阵列发出的直流电转换为交换电,所以具有最大功率功能的逆变器成为系统的焦点。日本实施的阳光打算以3～4kW的户用并网发电系统为主,我国实施的送电到乡工程则以10～15kW的系统居多,而大型系统有在美国的西门子太阳能发电厂(7.2MW)等。
在输电环节的使用
(一)柔流输电手艺(FACTS)交换输电或电网的运转机能。已使用的FACTS节制器有静止无功弥补器(SVC)、静止调相机(STATCON)、静止快速励磁器(PSS)、弥补器(SSSC)等。近年来,柔流输电手艺曾经在美国、日本、、巴西等国主要的超高压输电工程中获得使用。国内也对FACTS进行了深切的研究和开辟。
(二)高压直流输电手艺(HVDC)流站能够搬家,能够使中型的直流输电工程在较短的输送距离也具有合作力。此外,可关断器件构成的换流器,因为采用了可关断的电力电子器件,可避免换相失败,对受端系统的容量没有要求,故可用于向孤立小系统(海上石油平台、海岛)供电,此后还可用于城市配电系统,并用于接入。
近年来,直流输电手艺又有新的成长,轻型直流输电采用IGBT等可关断电力电子器件构成换流器,使用脉宽调制手艺进行无源逆变,处理了用直流输电向无交换电源的负荷点送电的问题。同时大幅度简化设备,降低造价。
(三)静止无功弥补器(SVC)SVC是用以晶闸管为根基元件的固态开关替代了电气开关,实现快速、屡次地以节制电抗器和电容器的体例改变输电系统的导纳。SVC能够有分歧的回布局,按节制的对象及节制的体例分歧别离称之为晶闸管投切电容器(TSC)、晶闸管投切电抗器(TSR)或晶闸管节制电抗器(TCR)。
在配电环节的使用
配电系统火急需要处理的问题是若何加强供电靠得住性和提高电能质量。电能质量节制既要满足对电压、频次、谐波和不合错误称度的要求,还要各类瞬态的波动和干扰。电力电子手艺和现代节制手艺在配电系统中的使用,即用户电力(CustomPower)手艺。用户电力手艺(CP)手艺和FACTS手艺是快速成长的姊妹型新式电力电子手艺。
采用FACTS的焦点是加强交换输电系统的可控性和增大其电力传输能力;成长CP的目标是在配电系统中加强供电的靠得住性和提高供电质量。CP和FACTS的配合根本手艺是电力电子手艺,各自的节制器在布局和功能上也不异,其不同仅是额定电气值分歧,目前二者已逐步融合于一体,即所谓的DFACTS手艺。具有代表性的用户电力手艺产物有:动态电压恢复器(DVR),固态断器(SSCB),毛病电流器(FCL),同一电能质量调理器(PQC)等。
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