将交流电
转换成直流电,因此,大功率的晶闸管和硅整流器顺势而生,可以从根本上解决直流电的供电需求,从此便进入了晶闸管整流时代4。
其次是逆变时代,在上世纪七十年代后,世界范围内出现了严重的能源危机,人们对节约能源越加关注,国家为缓解能源危机,制定了节能减排的发展战略,未响应国家号召,工业生产常使用交流电机。在此背景下,自关断器件得到开发和利用,随之进入电力电子技术的逆变时代。逆变就是将直流电转换成交流电,可以有效节约能源,提高工业生产效率,其中就包括GTO、GTR以及大功率逆变晶闸管。
最后是变频器时代,在逆变时代中,虽然有效的将直流电转换成交流电,实现了电流的逆变的整流,但相对来讲,逆变的工作效率较低,无法满足工业生产的供电需求,继而在上世纪八十年代后期,为提高电力供电效率,集成电路应运而生。集成电路可以将高压大电流技术和经济加工技术完美融合,从此进入电力电子变频器时代,电力电子技术得到进一步发展。在此时期,电力电子器件所处的环境越加复杂,各器件的结构也随之越来越紧密,功能越来越强大,这也标志着电力电子技术未来应朝着高频化的方向发展。5
2电力电子技术在电力系统中的应用
21电力电子技术在发电环节中的应用电力电子技术在发电环节中的应用,主要体现在发电机组的励磁控制和变频调速上。在
我国范围内乃至全球范围内的各个大型电厂发电机组中,运用的最为普遍的就是静止励磁系统,电力电子技术的发展,使电子技术取代了励磁控制中的励磁机环节,使静止励磁实现了简单的控制构造和高性能低成本的运作。6同时由于电子技术代替了励磁机的环节,使静止励磁能够对自身进行迅速有效的调节,提高电力系统的运作效率。
其次,电子技术也普遍应用在电厂发电机组的变速恒频励磁上。由于在水力发电中,水源头的压力和单位时间内水力的流动量对水力发电的效率产生着影响,水力发电机组的运转速度也在随着水力的压力和流动量不断变化。同样的道理也发生在风力发电和活力发电当中。因此,对发电机组转动的励磁电流频率进行调整,使发电机组的电流频率同转速通过电子技术达到一致,保证发电机组实现最大功效的运作,变速恒频励磁技术就是其中的代表。
同时,电子技术也应用于电厂的风机水泵的变频调速上和太阳能发电控制机组的控制系统中。在电厂的电力生产过程中,由于发动机组等设备对于发电量的损耗相对较大,考虑电力生产中节约能源的要求。在高压电和低压电的转换过程中,r