電力電子裝置作用bev

㈠ 電力電子裝置的應用對電網有哪些影響各採取哪些措施

電力電子裝置的廣泛應用，使得大量的諧波和無功功率注入電網，在一定程度上降低了我國電網的電能質量，產生了一定的電網污染問題。隨著這些問題的增多，其已經成為了阻礙我國電力電子技術發展的重大障礙之一。鑒於此，為了讓人們更好地了解這些危害，本文就諧波以及無功功率進行了分析，分析了它們各自產生的原因及其危害，在此基礎上也更深入地探討了抑制諧波污染和處理無功功率的常用方法。

諧波產生的原因

就電網中諧波產生的原因而言，可以將其大體的歸為如下兩個方面：

1）電源及輸配電系統產生諧波

在分析諧波問題時，往往會忽略一個問題，就是電源本身也會在一定程度上產生諧波電勢。但是由於電源本身產生的諧波很少，在分析電力系統諧波問題時也就忽略了這部分諧波。電源本身產生諧波的原因在於電動機的內部組織結構存在一定的問題：電動機中的三相繞組在製作上很難做到絕對對稱，同時對於鐵心而言，要做到絕對均勻一致等也是十分困難，由於這些問題的存在便使得電源在發出基波電勢的同時也會產生一定的諧波電勢。

在輸配電系統方面，產生諧波的源頭主要是變壓器，這主要是因為：一旦變壓器內部的鐵芯達到飽和時，其中的磁化曲線便會呈現非線性狀態，同時波形畸變的嚴重程度也會隨著飽和程度的加深而加深。另一方面，在設計變壓器時，基於經濟性的考慮，便使磁性材料工作在磁化曲線的近飽和區段，正是由於這兩方面的原因便使得變壓器產生了諧波電流。

2）電網中諧波產生的另外一個主要原因在於

電力系統負荷端存在大量的大功率換流設備和調壓裝置，比如熒光燈、變頻設備、電器等。由於這些設備本身就具有一定的非線性特徵，即便我們在為其供給電壓時，供給的是標準的正弦波電壓，但是由於其自身的非線性特徵，也會使得這些設備在工作的同時產生了一定的諧波電流，隨著這些諧波電流逐漸流入電力系統，也就給電網造成了大量的諧波。

諧波的主要危害

由於諧波中諧波電流和諧波電壓的存在，使得電網遭受著一定的諧波污染，另一方面由於諧波的存在，破壞了用電設備所處的環境，而產生了一系列的故障和事故。可見，諧波的存在在一定程度上威脅著電力系統的安全穩定運行。就諧波的主要危害而言，可以大致的分為如下的幾個方面：

1）導致諧振和諧波電流的放大

在電力系統中，為了更好地提高功率因數，往往會在電力系統中裝設一定量的電容器，這些電容器的存在在一般情況下是不會產生諧波的，但是當電網中存在著一定的諧波時，此時由於電力系統的感抗得到了大大的增加而容抗卻相應的減小，便有可能產生諧振，而危害電力系統的正常工作狀態。

2）影響系統運行狀態

電力系統之所以可以在一定的故障情況下運行，這主要是因為電力系統中常安裝了一些繼電保護裝置和自動控制裝置。但是一旦有諧波的存在，這些保護裝置便會在一定程度上受到干擾，而不能很好的工作，而威脅系統的穩定與安全運行。

3）影響一些設備的正常工作

由於諧波的存在，電動機的效率可能會在一定程度上降低，同時電動機本身可能會產生一定量的熱。如果不能及時的處理好諧波的存在問題，電動機可能會產生強烈的機械振動，而影響正常的工作。諧波的存在，也可能會產生一定的過零問題，而直接影響到電子裝置和控制電路的正常運行。同時諧波的存在也會干擾到通信系統的正常工作。

如何有效的抑制諧波問題

在工作中，為了更好地抑制電網中的諧波問題，盡量減小諧波的危害，則需要採取積極有效的技術措施，以便可以在一定程度上減少電力電子設備的諧波含量，讓設備可以正常工作。

可以採取如下的一些技術手段：1）採取多脈波變流技術手段，可以增大電力電子裝置中的脈波數，比如將6脈波的變流器設計成12 脈波，以便在一定程度上減少交流側的諧波電流含量；2）採用脈寬調制技術手段，該技術手段的主要思路是：在控制PWM輸出波形轉換時刻的條件下，盡量保證波形的對稱性，以便使得系統需要消除的諧波幅值為零。

另一方面也可以通過在電力系統中安裝一定量的電力濾波器，進而提高濾波的性能，常見的一些濾波器有：1）無源電力濾波器；2）有源電力濾波器；3）混合型電力濾波器等。

無功功率產生的原因以及其影響

現如今電力系統的無功損耗主要體現在如下的兩個方面：1）輸電系統本身就存在吸收的無功；2）負荷消耗的無功。無功功率能夠對供電系統和負荷的運行產生較大的影響。就電力系統而言，其為了輸送無功功率，便要求兩端的電壓存在一幅值差，而這一條件只有在很窄的范圍內才可以實現。對於大部分的網路元件和負載而言，它們基本上都需要消耗無功功率，而這些無功功率如果是要由發電機提供的話，便難以實現。鑒於此處理的方法是：在需要消耗無功功率的地方產生無功功率，也就是我們所說的無功補償。就無功補償的處理方法而言，主要是通過並聯電容器及其裝置，因為該方法簡單易行，同時可以較低運行費用。

無功功率對公共電網的影響可大體的歸為如下幾點：

1）在一定程度上增加了設備的容量以及設備的損耗；2）增大了變壓器的電壓降，同時降低了電力系統的供電質量；3）當無功功率不足時，便有可能使得電力系統的電壓降低，而直接影響到設備的正常工作狀態等。

隨著電力電子裝置在電力系統中的廣泛應用，其已經貫穿了發、輸、變、配、用各個環節，同時在電能的生產、輸送、分配、使用中同樣具有十分重要的作用。可見電力系統已經成為了我國發展不可或缺的重要組成部分。但是，我們同樣需要注意電力電子裝置對電網帶來的影響，如本文提到的諧波危害和無功功率問題，所以我們需要採取一定的有效措施盡量減小和避免這些問題的出現，讓電力設備等能夠正常的工作。

㈡ 1電力電子技術的應用

樓上回答的比較全面了 我就不啰嗦了

首先你要明白電力電子是怎麼一回事。

說白了電力電子要做的是就是變流：1.把直流電變成交流電（逆變）、2.把交流電變成直流電（整流）、3.把直流電變成直流電(斬波）、4.把交流電變成交流電（變頻）。

4總變化變來變去，可以實現很多功能。就來交通運輸來講：地鐵的供電電壓一般是1500v的直流電，通過逆變電路變成地鐵牽引動力需要的交流電，通過控制變換的交流點的頻率和電壓，來控制地鐵的速度。

㈢ 電力電子裝置的應用對電網有哪些影響

1）在一定程度上增加了設備的容量以及設備的損耗；
2）增大了變壓器的電壓降，同時降低了電力系統的供電質量；
3）當無功功率不足時，便有可能使得電力系統的電壓降低，而直接影響到設備的正常工作狀態等。

㈣ 電力電子裝置的主要類型

為了防止電力系統內部和外部過電壓對變電站造成的安全事故，變電站中通常會安裝避雷器、避雷針、接地網等過電壓保護裝置。而作為重要防雷裝置之一的避雷器，在變電站的防護中是非常常見的。今天，鈞和電子為您分享變電站應用的避雷器的類型。

一是，避雷器的作用

避雷器是限制過電壓的一種保護裝置，它能釋放雷電或兼能釋放電力系統操作過電壓能量，保護電氣設備免受瞬時過電壓的危害，又能截斷續流，防止系統接地短路。

在電力系統中，避雷器並聯安裝於系統中。當過電壓值達到規定的動作電壓時，避雷器立即動作，流過電流，限制過電壓幅值，保護設備；電壓正常後，避雷器迅速恢復原狀態，保證系統正常供電。

二是，電力系統中的避雷器的類型

1.管型避雷器

管型避雷器是一種具有較高熄弧能力的保護間隙，當發生雷擊時，內外間隙均被擊穿，雷電流經間隙流入大地。其結構比較復雜，常用於10kV配電線路上，作為變壓器、開關、電容器、電纜頭等電氣設備的防雷保護。適用於工頻電網容量小、線路長、短路電流不大而雷電活動很強且頻繁的農村或山區。

2.閥型避雷器

閥型避雷器應用在電力系統中，當系統中出現過電壓且峰值超過間隙放電電壓時，間隙被擊穿，沖擊電流通過閥片流入大地。由於閥片的非線性特徵，故在閥片上產生的壓降（殘壓）將得到限制，使其低於被保護設備的沖擊耐壓，從而設備得到保護。

閥型避雷器的結構復雜，常用於3-550kV電氣線路、變配電設備、電動機、開關等的防雷。適用於交直流電網，不受容量、線路長短、短路電流的限制，工業系統中的變配電所設備及線路均可使用。

3.氧化鋅避雷器

氧化鋅避雷器在電力系統用應用較為廣泛。它主要由主體元件、絕緣底座、接線蓋板和均壓環等組成。主體元件由非線性金屬氧化物電阻片疊加組裝，密封於高壓絕緣此套內，無任何放電間隙。

氧化鋅避雷器無放電延時，因外部雷電過電壓動作後，無工頻續流，可經受多重雷擊，殘壓低，通流量大，體積小，重量輕，運行維護簡單，常用於0.25-550kV電氣系統及電氣設備的防雷及過電壓保護。

㈤ 汽車上有哪些電力電子器件的運用

1、發動機系統中電力電子技術的應用。目前的汽車中使用比較普遍的用電源除了原有的28V和14V的意外，還新增了42V系列的用電源，尤其是在混合動力汽車當中，所使用的驅動電壓值已經達到了288V。

2、燃油噴射裝置中電力電子系統的應用。由電力電子進行控制的燃油噴射裝置，其優越的工作性能使之在當前汽車行業中得到了廣泛使用。由電力電子進行控制的燃油噴射裝置能夠最大限度的提高發動機的工作性能，保證發動機在進行功率輸出時能夠有效的凈化空氣和節約燃油。

3、電子穩定控制系統。電子穩定控制系統具有功能全面的特點，同時對各種功能進行了改進。電子穩定控制系統不同於普通控制系統，它在對汽車驅動輪進行控制的同時，也能夠對從動輪進行有效的控制。

常用電力電子器件的優缺點如下所述。

GTR優點：耐壓高，電流大，開關特性好，通流能力強．飽和壓降低；缺點：開關速度低，是電流驅動型，所需驅動功率大，驅動電路復雜，存在二次擊穿問題。

GTO優點：電壓、電流容量大，適用於大功率場合，具有電導調制效應，其通流能力很強；缺點：開關頻率低，關斷時門極負脈沖電流大，驅動電路復雜，所需驅動功率大。

電力MOSFET優點：開關速度快，輸入阻抗高，熱穩定性好，所需驅動功率小且驅動電路簡單，工作頻率高，不存在二次擊穿問題；缺點：電流容量小，耐壓低，一般只適用於功率不超過lOkW的電力電子裝置。

IGBT優點：開關速度高，開關損耗小，具有耐脈沖電流沖擊的能力，輸入阻抗高，通態壓降較低，驅動功率小；缺點：開關速度低於電力MOSFET，電壓、電流、容量不及CTO。

㈥ 如何用電力電子裝置提高電力系統的穩定性

淺談電力電子裝置在電力系統中的應用

電力系統的任務是為人們日常生活、企業科研生產提供電力資源，而是社會經濟能否穩定發展的重要依託。電力電子裝置的應用貫穿電力系統的發電、配電、變電和輸電等各個階段，電力系統若想實現高可靠性、高穩定性和高效性，必須採用高度智能化的電力電子裝置。與此同時，傳統電力系統的發電方式往往使用不可再生能源，在造成嚴重的環境污染的同時能源的利用率低下，已不能滿足社會的需求，對電力系統進行改進勢在必行。在構建新型電力系統中必然會使用電具有較高科技水平的電力電子裝置。因此，研究電力電子裝置在電力系統中的應用具有重要的現實意義。
1 電力電子裝置和電力系統的發展
隨著大容量、遠距離電力資源傳輸的需求逐漸提高，電力系統勢必步入智能化、自動化發展的道路。目前，我國電力系統的智能化水平逐漸提升，在全國各地均可以使用電能，電力系統的規模位於世界前列。電力電子裝置作為電力系統的重要基礎，雖然起步較晚，但發展速度迅猛。電力電子裝置的不斷發展與改善同時也極大促進了電力網路的迅速發展。較為突出的改進為電力能源傳輸介質由傳統的電纜傳輸轉變為光纖傳輸；關鍵技術壁壘由硬體設計轉變為軟體設計；裝置由傳統的半控型裝置逐步發展為全控型裝置，目前已經發展到復合型裝置；控制方法由傳統的模擬控制轉變為數字控制等等。然而，我國電力系統與發達國家相比仍存在著一定的差距，主要表現為智能化水平較低、科技含量較低、創新性技術應用較少等等。因此，我國電力行業的相關科技人才應該對電力電子裝置進行深入的科學研究並將其先進的應用到電力系統的構建中，從而促進我國電力行業以及社會經濟的進一步發展。
2.我國電力電子裝置在電力系統中的應用
2.1 發電階段
傳統的電力系統通常利用不可再生能源進行發電，資源有限且會造成一定的環境污染。新型電力系統應因地制宜，利用當地環保的可再生能源，如風能、勢能等，同時致力於進一步提高能源的利用效率，提高環保能源的使用率，本文將從風力發電、水力發電和太陽能發電三方面進行介紹電子電力裝置在發電中的應用。
2.1.1 風力發電
由於風力變化極快，需要電力電子裝置對風能進行整流、逆變後將其轉變為可供人使用、具有穩定電壓、頻率的電能資源，最為普遍的裝置為風力變流器。利用變流器中拓撲結構分層改變電能的容量和電壓，增加了風力發電的效率。
2.1.2 水力發電
水力發電裝置通過調節水庫的高低位置的變化通過水力勢能的改變進行發電。水力發電中發電機採用交流勵磁技術，極大地加快了發電的速度，其核心電力電子裝置為交流發電機組勵磁。在交流勵磁的控制系統原理簡單，利用交流頻率的改變直接調節對水壓及流量的大小，可以實現快速、准確的水力發電，有效改善了水力發電站的發電。效率
2.1.3太陽能發電
太陽能發電需要的電力電子裝置包括將太陽能轉變為電能的光伏陣列原件、處理不穩定電能的濾波器、變壓器、逆變器等裝置。目前，太陽能發電系統的應用還存在一定的不足，如光伏陣列存在多峰值問題，有待進一步進行深入研究。
2.2 儲能階段
由於可再生能源的產生具有季節性、實時性，同時生活生產中使用電能也存在高峰期和低谷期，這就要求進行電能的儲存，從而提高現有電力系統的穩定性和可靠性。本文將從目前在我國應用較為廣泛的電池儲能裝置、水力儲能裝置和風力儲能裝置幾個方面進行概述。
2.2.1 電池儲能裝置
我國對於電池儲能裝置的研究與其他其他儲能方式相比時間較早，可以將任意發電裝置產生的電力資源轉化為電池中的電能。其原理為利用小功率直流變換器是電池中的電流平穩；利用拓撲結構將電池集成實現電壓的高低和電流的變化；利用電壓型四象限變換器在實現功率的調節。利用電力電子裝置實現儲能的最優化、損耗的最小化的儲能系統。
2.2.2 水力儲能裝置
水力發電的儲能裝置一般採用抽水儲能，常見的方法為利用抽水蓄能機組中勵磁電流的頻率和幅值的轉換實現電力功率的轉換，從而實現電力供能中調峰填谷、備用緊急能源等不同的作用。
2.2.3 風力儲能裝置
風力儲能裝置利用壓縮空氣進行儲能，利用空氣壓縮機將剩餘的電力資源用空氣的壓力進行存儲，電能不足時，將空氣的勢能轉化為電能進行發電。
2.3 輸電階段
電力系統若想在輸電領域中實現長距離、高容量和低損耗的電力傳輸，需要電力電子裝置進行協助降低電能的損耗，如換流器、變流器。在輸電過程中長距離、高容量的電力傳輸一旦遇到意外災害可能會造成嚴重的經濟損失，電力電子裝置能夠及時的發現傳輸電力過程中的異常狀況，根據具體的情況進行決策，以免產生重大的經濟損失和資源浪費。
2.4 智能電網
智能電網是高度自動化、高度智能化的電力資源傳輸網路，利用自動化控制技術可對任意網路節點進行監控，實現節點間電力資源的雙向流動。智能電網中採用功率變換器對用戶的功率進行調節。利用電力電子裝置的集成可實現電網中控制器通過通信系統進行協同工作，實現電網的自動化控制，增強智能電網的穩定性和可靠性。
2.5 提高電能利用率
由於自然中可再生資源如水力、風力或是太陽能並非是長時間供應的，但是對於電能的需求卻逐年增加，因此電力系統必須降低電能的損耗、提高電能的使用效率。其中，鏈式靜止同步補償器可以通過無功補償降低電壓的擾動、維護電力系統的穩定性；諧波治理裝置可以降低電網中的諧波，抑制不必要的能量損耗；動態電壓恢復器通過對電壓暫降進行補償，降低電壓引起的電力設備的損害，從而保障電力系統的穩定性和可靠性運行。
3 電力電子裝置發展的建議
目前，我國在電力電子裝置的應用方面已經取得了較大的突破，但是距離世界頂級的電力系統中電力電子裝置的應用還有一定的差距。針對電力資源的大量需求和電力系統改善的需要，電力電子裝置應該加強以下幾個方面的研究。首先，增強電力系統的智能化，通過電力電子裝置的一體化設計，實現電力系統的自動化控制。其次，在發電階段加強風力發電換流器的可靠性與太陽能發電中逆變器的穩定性。再次，研究其他可再生能源發電的可行性與適用性。最後，增加電力系統出現故障時的應急措施，通過不斷改進控制演算法增強電力系統進行資源優化配置的能力，提高電力能源的使用效率。
4 總結
電力電子裝置是電力系統的重要基礎，在保障電力系統及時、准確和可靠運行等方面發揮舉足輕重的作用。換言之，電力電子裝置科技水平的高低直接影響電力系統自動化水平的高低，直接決定我國經濟的發展。因此，我國必須注重電力電子裝置的科研與開發，促進電力單位或企業與高校或其他科研單位的合作，致力於將先進的電力電子裝置應用於電力系統中，以便進一步滿足社會發展對電力資源日益增加的需求。

參考文獻：
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㈦ 電力電子裝置是如何產生無功功率的

呵呵
電力電子裝置的無功，主要來源於整流產生的諧波。現在對開關電源，都要求採用PFC線路（功率因數調節），就是為了控制諧波，結果解釋提高功率因數。

【擴展】. 諧波對功率因數的影響如何？
這是一個比較復雜的問題。需要運用較深的數學知識。這里我們只給出結論。
從功率因數的基本定義公式：
η= P有/PS
在有諧波的情況下，加入諧波的參數，再通過比較復雜的數學運算，我們可以得到這樣一個公式：
η ＝（I1/I）•cosφ
＝λ•cosφ
其中：
λ，叫基波因子。I1 是基波電流， I是總電流。
cosφ，叫相移因子，或者叫基波功率因數。
從公式可以看出，【基波因子】反映了諧波對功率因數的影響。顯然，在總電流I恆定時，諧波電流越大，基波I1就會越小，也就是基波因子就越小，從而功率因數也就越小。
【相移因子】（基波功率因數），就是基波電流相對電壓的滯後情況，是我們熟悉的計算公式。
以前，電網中直流設備較少，所以諧波不多，大多數情況下：
基波電流I1 ≈總電流I，
所以：基波因子λ≈1
所以有：η≈cosφ
這就是以前我們把cosφ等同為功率因數的原因。
因此，以前我們不了解諧波，或者諧波較小時，考慮無功補償，都主要考慮移相因子的作用，長此下來，我們就把基波功率因數（移相因子）作為了電網的功率因數的來理解。
因此，在有諧波的情況下，基波因子λ小於1，移相因子就算＝1，電網的功率因數也都是小於1的。也就是說，有諧波時，僅僅用電容器補償，功率因數是很難達標的。

㈧ 電力電子技術的簡介

電力電子技術分為電力電子器件製造技術和變流技術（整流，逆變，斬波，變頻，變相等）兩個分支。
現已成為現代電氣工程與自動化專業不可缺少的一門專業基礎課，在培養該專業人才中佔有重要地位。
電力電子學（Power Electronics）這一名稱是在上世紀60年代出現的。1974年，美國的W.Newell用一個倒三角形（如圖）對電力電子學進行了描述，認為它是由電力學、電子學和控制理論三個學科交叉而形成的。這一觀點被全世界普遍接受。「電力電子學」和「電力電子技術」是分別從學術和工程技術2個不同的角度來稱呼的。
一般認為，電力電子技術的誕生是以1957年美國通用電氣公司研製出的第一個晶閘管為標志的，電力電子技術的概念和基礎就是由於晶閘管和晶閘管變流技術的發展而確立的。此前就已經有用於電力變換的電子技術，所以晶閘管出現前的時期可稱為電力電子技術的史前或黎明時期。70年代後期以門極可關斷晶閘管（GTO），電力雙極型晶體管（BJT），電力場效應管（Power-MOSFET）為代表的全控型器件全速發展（全控型器件的特點是通過對門極既柵極或基極的控制既可以使其開通又可以使其關斷）。使電力電子技術的面貌煥然一新進入了新的發展階段。80年代後期，以絕緣柵極雙極型晶體管（IGBT可看作MOSFET和BJT的復合）為代表的復合型器件集驅動功率小，開關速度快，通態壓降小，載流能力大於一身，性能優越使之成為現代電力電子技術的主導器件。為了使電力電子裝置的結構緊湊，體積減小，常常把若干個電力電子器件及必要的輔助器件做成模塊的形式，後來又把驅動，控制，保護電路和功率器件集成在一起，構成功率集成電路（PIC）。目前PIC的功率都還較小但這代表了電力電子技術發展的一個重要方向。
利用電力電子器件實現工業規模電能變換的技術，有時也稱為功率電子技術。一般情況下，它是將一種形式的工業電能轉換成另一種形式的工業電能。例如，將交流電能變換成直流電能或將直流電能變換成交流電能；將工頻電源變換為設備所需頻率的電源；在正常交流電源中斷時，用逆變器（見電力變流器）將蓄電池的直流電能變換成工頻交流電能。應用電力電子技術還能實現非電能與電能之間的轉換。例如，利用太陽電池將太陽輻射能轉換成電能。與電子技術不同，電力電子技術變換的電能是作為能源而不是作為信息感測的載體。因此人們關注的是所能轉換的電功率。
電力電子技術是建立在電子學、電工原理和自動控制三大學科上的新興學科。因它本身是大功率的電技術，又大多是為應用強電的工業服務的，故常將它歸屬於電工類。電力電子技術的內容主要包括電力電子器件、電力電子電路和電力電子裝置及其系統。電力電子器件以半導體為基本材料，最常用的材料為單晶硅；它的理論基礎為半導體物理學；它的工藝技術為半導體器件工藝。近代新型電力電子器件中大量應用了微電子學的技術。電力電子電路吸收了電子學的理論基礎，根據器件的特點和電能轉換的要求，又開發出許多電能轉換電路。這些電路中還包括各種控制、觸發、保護、顯示、信息處理、繼電接觸等二次迴路及外圍電路。利用這些電路，根據應用對象的不同，組成了各種用途的整機，稱為電力電子裝置。這些裝置常與負載、配套設備等組成一個系統。電子學、電工學、自動控制、信號檢測處理等技術常在這些裝置及其系統中大量應用。