电力电子装置作用bev

㈠ 电力电子装置的应用对电网有哪些影响各采取哪些措施

电力电子装置的广泛应用，使得大量的谐波和无功功率注入电网，在一定程度上降低了我国电网的电能质量，产生了一定的电网污染问题。随着这些问题的增多，其已经成为了阻碍我国电力电子技术发展的重大障碍之一。鉴于此，为了让人们更好地了解这些危害，本文就谐波以及无功功率进行了分析，分析了它们各自产生的原因及其危害，在此基础上也更深入地探讨了抑制谐波污染和处理无功功率的常用方法。

谐波产生的原因

就电网中谐波产生的原因而言，可以将其大体的归为如下两个方面：

1）电源及输配电系统产生谐波

在分析谐波问题时，往往会忽略一个问题，就是电源本身也会在一定程度上产生谐波电势。但是由于电源本身产生的谐波很少，在分析电力系统谐波问题时也就忽略了这部分谐波。电源本身产生谐波的原因在于电动机的内部组织结构存在一定的问题：电动机中的三相绕组在制作上很难做到绝对对称，同时对于铁心而言，要做到绝对均匀一致等也是十分困难，由于这些问题的存在便使得电源在发出基波电势的同时也会产生一定的谐波电势。

在输配电系统方面，产生谐波的源头主要是变压器，这主要是因为：一旦变压器内部的铁芯达到饱和时，其中的磁化曲线便会呈现非线性状态，同时波形畸变的严重程度也会随着饱和程度的加深而加深。另一方面，在设计变压器时，基于经济性的考虑，便使磁性材料工作在磁化曲线的近饱和区段，正是由于这两方面的原因便使得变压器产生了谐波电流。

2）电网中谐波产生的另外一个主要原因在于

电力系统负荷端存在大量的大功率换流设备和调压装置，比如荧光灯、变频设备、电器等。由于这些设备本身就具有一定的非线性特征，即便我们在为其供给电压时，供给的是标准的正弦波电压，但是由于其自身的非线性特征，也会使得这些设备在工作的同时产生了一定的谐波电流，随着这些谐波电流逐渐流入电力系统，也就给电网造成了大量的谐波。

谐波的主要危害

由于谐波中谐波电流和谐波电压的存在，使得电网遭受着一定的谐波污染，另一方面由于谐波的存在，破坏了用电设备所处的环境，而产生了一系列的故障和事故。可见，谐波的存在在一定程度上威胁着电力系统的安全稳定运行。就谐波的主要危害而言，可以大致的分为如下的几个方面：

1）导致谐振和谐波电流的放大

在电力系统中，为了更好地提高功率因数，往往会在电力系统中装设一定量的电容器，这些电容器的存在在一般情况下是不会产生谐波的，但是当电网中存在着一定的谐波时，此时由于电力系统的感抗得到了大大的增加而容抗却相应的减小，便有可能产生谐振，而危害电力系统的正常工作状态。

2）影响系统运行状态

电力系统之所以可以在一定的故障情况下运行，这主要是因为电力系统中常安装了一些继电保护装置和自动控制装置。但是一旦有谐波的存在，这些保护装置便会在一定程度上受到干扰，而不能很好的工作，而威胁系统的稳定与安全运行。

3）影响一些设备的正常工作

由于谐波的存在，电动机的效率可能会在一定程度上降低，同时电动机本身可能会产生一定量的热。如果不能及时的处理好谐波的存在问题，电动机可能会产生强烈的机械振动，而影响正常的工作。谐波的存在，也可能会产生一定的过零问题，而直接影响到电子装置和控制电路的正常运行。同时谐波的存在也会干扰到通信系统的正常工作。

如何有效的抑制谐波问题

在工作中，为了更好地抑制电网中的谐波问题，尽量减小谐波的危害，则需要采取积极有效的技术措施，以便可以在一定程度上减少电力电子设备的谐波含量，让设备可以正常工作。

可以采取如下的一些技术手段：1）采取多脉波变流技术手段，可以增大电力电子装置中的脉波数，比如将6脉波的变流器设计成12 脉波，以便在一定程度上减少交流侧的谐波电流含量；2）采用脉宽调制技术手段，该技术手段的主要思路是：在控制PWM输出波形转换时刻的条件下，尽量保证波形的对称性，以便使得系统需要消除的谐波幅值为零。

另一方面也可以通过在电力系统中安装一定量的电力滤波器，进而提高滤波的性能，常见的一些滤波器有：1）无源电力滤波器；2）有源电力滤波器；3）混合型电力滤波器等。

无功功率产生的原因以及其影响

现如今电力系统的无功损耗主要体现在如下的两个方面：1）输电系统本身就存在吸收的无功；2）负荷消耗的无功。无功功率能够对供电系统和负荷的运行产生较大的影响。就电力系统而言，其为了输送无功功率，便要求两端的电压存在一幅值差，而这一条件只有在很窄的范围内才可以实现。对于大部分的网络元件和负载而言，它们基本上都需要消耗无功功率，而这些无功功率如果是要由发电机提供的话，便难以实现。鉴于此处理的方法是：在需要消耗无功功率的地方产生无功功率，也就是我们所说的无功补偿。就无功补偿的处理方法而言，主要是通过并联电容器及其装置，因为该方法简单易行，同时可以较低运行费用。

无功功率对公共电网的影响可大体的归为如下几点：

1）在一定程度上增加了设备的容量以及设备的损耗；2）增大了变压器的电压降，同时降低了电力系统的供电质量；3）当无功功率不足时，便有可能使得电力系统的电压降低，而直接影响到设备的正常工作状态等。

随着电力电子装置在电力系统中的广泛应用，其已经贯穿了发、输、变、配、用各个环节，同时在电能的生产、输送、分配、使用中同样具有十分重要的作用。可见电力系统已经成为了我国发展不可或缺的重要组成部分。但是，我们同样需要注意电力电子装置对电网带来的影响，如本文提到的谐波危害和无功功率问题，所以我们需要采取一定的有效措施尽量减小和避免这些问题的出现，让电力设备等能够正常的工作。

㈡ 1电力电子技术的应用

楼上回答的比较全面了 我就不啰嗦了

首先你要明白电力电子是怎么一回事。

说白了电力电子要做的是就是变流：1.把直流电变成交流电（逆变）、2.把交流电变成直流电（整流）、3.把直流电变成直流电(斩波）、4.把交流电变成交流电（变频）。

4总变化变来变去，可以实现很多功能。就来交通运输来讲：地铁的供电电压一般是1500v的直流电，通过逆变电路变成地铁牵引动力需要的交流电，通过控制变换的交流点的频率和电压，来控制地铁的速度。

㈢ 电力电子装置的应用对电网有哪些影响

1）在一定程度上增加了设备的容量以及设备的损耗；
2）增大了变压器的电压降，同时降低了电力系统的供电质量；
3）当无功功率不足时，便有可能使得电力系统的电压降低，而直接影响到设备的正常工作状态等。

㈣ 电力电子装置的主要类型

为了防止电力系统内部和外部过电压对变电站造成的安全事故，变电站中通常会安装避雷器、避雷针、接地网等过电压保护装置。而作为重要防雷装置之一的避雷器，在变电站的防护中是非常常见的。今天，钧和电子为您分享变电站应用的避雷器的类型。

一是，避雷器的作用

避雷器是限制过电压的一种保护装置，它能释放雷电或兼能释放电力系统操作过电压能量，保护电气设备免受瞬时过电压的危害，又能截断续流，防止系统接地短路。

在电力系统中，避雷器并联安装于系统中。当过电压值达到规定的动作电压时，避雷器立即动作，流过电流，限制过电压幅值，保护设备；电压正常后，避雷器迅速恢复原状态，保证系统正常供电。

二是，电力系统中的避雷器的类型

1.管型避雷器

管型避雷器是一种具有较高熄弧能力的保护间隙，当发生雷击时，内外间隙均被击穿，雷电流经间隙流入大地。其结构比较复杂，常用于10kV配电线路上，作为变压器、开关、电容器、电缆头等电气设备的防雷保护。适用于工频电网容量小、线路长、短路电流不大而雷电活动很强且频繁的农村或山区。

2.阀型避雷器

阀型避雷器应用在电力系统中，当系统中出现过电压且峰值超过间隙放电电压时，间隙被击穿，冲击电流通过阀片流入大地。由于阀片的非线性特征，故在阀片上产生的压降（残压）将得到限制，使其低于被保护设备的冲击耐压，从而设备得到保护。

阀型避雷器的结构复杂，常用于3-550kV电气线路、变配电设备、电动机、开关等的防雷。适用于交直流电网，不受容量、线路长短、短路电流的限制，工业系统中的变配电所设备及线路均可使用。

3.氧化锌避雷器

氧化锌避雷器在电力系统用应用较为广泛。它主要由主体元件、绝缘底座、接线盖板和均压环等组成。主体元件由非线性金属氧化物电阻片叠加组装，密封于高压绝缘此套内，无任何放电间隙。

氧化锌避雷器无放电延时，因外部雷电过电压动作后，无工频续流，可经受多重雷击，残压低，通流量大，体积小，重量轻，运行维护简单，常用于0.25-550kV电气系统及电气设备的防雷及过电压保护。

㈤ 汽车上有哪些电力电子器件的运用

1、发动机系统中电力电子技术的应用。目前的汽车中使用比较普遍的用电源除了原有的28V和14V的意外，还新增了42V系列的用电源，尤其是在混合动力汽车当中，所使用的驱动电压值已经达到了288V。

2、燃油喷射装置中电力电子系统的应用。由电力电子进行控制的燃油喷射装置，其优越的工作性能使之在当前汽车行业中得到了广泛使用。由电力电子进行控制的燃油喷射装置能够最大限度的提高发动机的工作性能，保证发动机在进行功率输出时能够有效的净化空气和节约燃油。

3、电子稳定控制系统。电子稳定控制系统具有功能全面的特点，同时对各种功能进行了改进。电子稳定控制系统不同于普通控制系统，它在对汽车驱动轮进行控制的同时，也能够对从动轮进行有效的控制。

常用电力电子器件的优缺点如下所述。

GTR优点：耐压高，电流大，开关特性好，通流能力强．饱和压降低；缺点：开关速度低，是电流驱动型，所需驱动功率大，驱动电路复杂，存在二次击穿问题。

GTO优点：电压、电流容量大，适用于大功率场合，具有电导调制效应，其通流能力很强；缺点：开关频率低，关断时门极负脉冲电流大，驱动电路复杂，所需驱动功率大。

电力MOSFET优点：开关速度快，输入阻抗高，热稳定性好，所需驱动功率小且驱动电路简单，工作频率高，不存在二次击穿问题；缺点：电流容量小，耐压低，一般只适用于功率不超过lOkW的电力电子装置。

IGBT优点：开关速度高，开关损耗小，具有耐脉冲电流冲击的能力，输入阻抗高，通态压降较低，驱动功率小；缺点：开关速度低于电力MOSFET，电压、电流、容量不及CTO。

㈥ 如何用电力电子装置提高电力系统的稳定性

浅谈电力电子装置在电力系统中的应用

电力系统的任务是为人们日常生活、企业科研生产提供电力资源，而是社会经济能否稳定发展的重要依托。电力电子装置的应用贯穿电力系统的发电、配电、变电和输电等各个阶段，电力系统若想实现高可靠性、高稳定性和高效性，必须采用高度智能化的电力电子装置。与此同时，传统电力系统的发电方式往往使用不可再生能源，在造成严重的环境污染的同时能源的利用率低下，已不能满足社会的需求，对电力系统进行改进势在必行。在构建新型电力系统中必然会使用电具有较高科技水平的电力电子装置。因此，研究电力电子装置在电力系统中的应用具有重要的现实意义。
1 电力电子装置和电力系统的发展
随着大容量、远距离电力资源传输的需求逐渐提高，电力系统势必步入智能化、自动化发展的道路。目前，我国电力系统的智能化水平逐渐提升，在全国各地均可以使用电能，电力系统的规模位于世界前列。电力电子装置作为电力系统的重要基础，虽然起步较晚，但发展速度迅猛。电力电子装置的不断发展与改善同时也极大促进了电力网络的迅速发展。较为突出的改进为电力能源传输介质由传统的电缆传输转变为光纤传输；关键技术壁垒由硬件设计转变为软件设计；装置由传统的半控型装置逐步发展为全控型装置，目前已经发展到复合型装置；控制方法由传统的模拟控制转变为数字控制等等。然而，我国电力系统与发达国家相比仍存在着一定的差距，主要表现为智能化水平较低、科技含量较低、创新性技术应用较少等等。因此，我国电力行业的相关科技人才应该对电力电子装置进行深入的科学研究并将其先进的应用到电力系统的构建中，从而促进我国电力行业以及社会经济的进一步发展。
2.我国电力电子装置在电力系统中的应用
2.1 发电阶段
传统的电力系统通常利用不可再生能源进行发电，资源有限且会造成一定的环境污染。新型电力系统应因地制宜，利用当地环保的可再生能源，如风能、势能等，同时致力于进一步提高能源的利用效率，提高环保能源的使用率，本文将从风力发电、水力发电和太阳能发电三方面进行介绍电子电力装置在发电中的应用。
2.1.1 风力发电
由于风力变化极快，需要电力电子装置对风能进行整流、逆变后将其转变为可供人使用、具有稳定电压、频率的电能资源，最为普遍的装置为风力变流器。利用变流器中拓扑结构分层改变电能的容量和电压，增加了风力发电的效率。
2.1.2 水力发电
水力发电装置通过调节水库的高低位置的变化通过水力势能的改变进行发电。水力发电中发电机采用交流励磁技术，极大地加快了发电的速度，其核心电力电子装置为交流发电机组励磁。在交流励磁的控制系统原理简单，利用交流频率的改变直接调节对水压及流量的大小，可以实现快速、准确的水力发电，有效改善了水力发电站的发电。效率
2.1.3太阳能发电
太阳能发电需要的电力电子装置包括将太阳能转变为电能的光伏阵列原件、处理不稳定电能的滤波器、变压器、逆变器等装置。目前，太阳能发电系统的应用还存在一定的不足，如光伏阵列存在多峰值问题，有待进一步进行深入研究。
2.2 储能阶段
由于可再生能源的产生具有季节性、实时性，同时生活生产中使用电能也存在高峰期和低谷期，这就要求进行电能的储存，从而提高现有电力系统的稳定性和可靠性。本文将从目前在我国应用较为广泛的电池储能装置、水力储能装置和风力储能装置几个方面进行概述。
2.2.1 电池储能装置
我国对于电池储能装置的研究与其他其他储能方式相比时间较早，可以将任意发电装置产生的电力资源转化为电池中的电能。其原理为利用小功率直流变换器是电池中的电流平稳；利用拓扑结构将电池集成实现电压的高低和电流的变化；利用电压型四象限变换器在实现功率的调节。利用电力电子装置实现储能的最优化、损耗的最小化的储能系统。
2.2.2 水力储能装置
水力发电的储能装置一般采用抽水储能，常见的方法为利用抽水蓄能机组中励磁电流的频率和幅值的转换实现电力功率的转换，从而实现电力供能中调峰填谷、备用紧急能源等不同的作用。
2.2.3 风力储能装置
风力储能装置利用压缩空气进行储能，利用空气压缩机将剩余的电力资源用空气的压力进行存储，电能不足时，将空气的势能转化为电能进行发电。
2.3 输电阶段
电力系统若想在输电领域中实现长距离、高容量和低损耗的电力传输，需要电力电子装置进行协助降低电能的损耗，如换流器、变流器。在输电过程中长距离、高容量的电力传输一旦遇到意外灾害可能会造成严重的经济损失，电力电子装置能够及时的发现传输电力过程中的异常状况，根据具体的情况进行决策，以免产生重大的经济损失和资源浪费。
2.4 智能电网
智能电网是高度自动化、高度智能化的电力资源传输网络，利用自动化控制技术可对任意网络节点进行监控，实现节点间电力资源的双向流动。智能电网中采用功率变换器对用户的功率进行调节。利用电力电子装置的集成可实现电网中控制器通过通信系统进行协同工作，实现电网的自动化控制，增强智能电网的稳定性和可靠性。
2.5 提高电能利用率
由于自然中可再生资源如水力、风力或是太阳能并非是长时间供应的，但是对于电能的需求却逐年增加，因此电力系统必须降低电能的损耗、提高电能的使用效率。其中，链式静止同步补偿器可以通过无功补偿降低电压的扰动、维护电力系统的稳定性；谐波治理装置可以降低电网中的谐波，抑制不必要的能量损耗；动态电压恢复器通过对电压暂降进行补偿，降低电压引起的电力设备的损害，从而保障电力系统的稳定性和可靠性运行。
3 电力电子装置发展的建议
目前，我国在电力电子装置的应用方面已经取得了较大的突破，但是距离世界顶级的电力系统中电力电子装置的应用还有一定的差距。针对电力资源的大量需求和电力系统改善的需要，电力电子装置应该加强以下几个方面的研究。首先，增强电力系统的智能化，通过电力电子装置的一体化设计，实现电力系统的自动化控制。其次，在发电阶段加强风力发电换流器的可靠性与太阳能发电中逆变器的稳定性。再次，研究其他可再生能源发电的可行性与适用性。最后，增加电力系统出现故障时的应急措施，通过不断改进控制算法增强电力系统进行资源优化配置的能力，提高电力能源的使用效率。
4 总结
电力电子装置是电力系统的重要基础，在保障电力系统及时、准确和可靠运行等方面发挥举足轻重的作用。换言之，电力电子装置科技水平的高低直接影响电力系统自动化水平的高低，直接决定我国经济的发展。因此，我国必须注重电力电子装置的科研与开发，促进电力单位或企业与高校或其他科研单位的合作，致力于将先进的电力电子装置应用于电力系统中，以便进一步满足社会发展对电力资源日益增加的需求。

参考文献：
[1] 姜建国.乔树通.郜登科.电力电子装置在电力系统中的应用[J].电力系统自动化，2014，3：2-5.
[2] 周孝信.陈树勇.鲁宗相.电网和电网技术发展的回顾与展望——试论三代电网[J].中国电机工程学报，2013，33（22）：1-11.
[3] 国家电网公司“电网新技术前景研究”项目咨询组.大规模储能技术在电力系统中的应用前景分析[J].电力系统自动化，2013，37（1）：3-8.

㈦ 电力电子装置是如何产生无功功率的

呵呵
电力电子装置的无功，主要来源于整流产生的谐波。现在对开关电源，都要求采用PFC线路（功率因数调节），就是为了控制谐波，结果解释提高功率因数。

【扩展】. 谐波对功率因数的影响如何？
这是一个比较复杂的问题。需要运用较深的数学知识。这里我们只给出结论。
从功率因数的基本定义公式：
η= P有/PS
在有谐波的情况下，加入谐波的参数，再通过比较复杂的数学运算，我们可以得到这样一个公式：
η ＝（I1/I）•cosφ
＝λ•cosφ
其中：
λ，叫基波因子。I1 是基波电流， I是总电流。
cosφ，叫相移因子，或者叫基波功率因数。
从公式可以看出，【基波因子】反映了谐波对功率因数的影响。显然，在总电流I恒定时，谐波电流越大，基波I1就会越小，也就是基波因子就越小，从而功率因数也就越小。
【相移因子】（基波功率因数），就是基波电流相对电压的滞后情况，是我们熟悉的计算公式。
以前，电网中直流设备较少，所以谐波不多，大多数情况下：
基波电流I1 ≈总电流I，
所以：基波因子λ≈1
所以有：η≈cosφ
这就是以前我们把cosφ等同为功率因数的原因。
因此，以前我们不了解谐波，或者谐波较小时，考虑无功补偿，都主要考虑移相因子的作用，长此下来，我们就把基波功率因数（移相因子）作为了电网的功率因数的来理解。
因此，在有谐波的情况下，基波因子λ小于1，移相因子就算＝1，电网的功率因数也都是小于1的。也就是说，有谐波时，仅仅用电容器补偿，功率因数是很难达标的。

㈧ 电力电子技术的简介

电力电子技术分为电力电子器件制造技术和变流技术（整流，逆变，斩波，变频，变相等）两个分支。
现已成为现代电气工程与自动化专业不可缺少的一门专业基础课，在培养该专业人才中占有重要地位。
电力电子学（Power Electronics）这一名称是在上世纪60年代出现的。1974年，美国的W.Newell用一个倒三角形（如图）对电力电子学进行了描述，认为它是由电力学、电子学和控制理论三个学科交叉而形成的。这一观点被全世界普遍接受。“电力电子学”和“电力电子技术”是分别从学术和工程技术2个不同的角度来称呼的。
一般认为，电力电子技术的诞生是以1957年美国通用电气公司研制出的第一个晶闸管为标志的，电力电子技术的概念和基础就是由于晶闸管和晶闸管变流技术的发展而确立的。此前就已经有用于电力变换的电子技术，所以晶闸管出现前的时期可称为电力电子技术的史前或黎明时期。70年代后期以门极可关断晶闸管（GTO），电力双极型晶体管（BJT），电力场效应管（Power-MOSFET）为代表的全控型器件全速发展（全控型器件的特点是通过对门极既栅极或基极的控制既可以使其开通又可以使其关断）。使电力电子技术的面貌焕然一新进入了新的发展阶段。80年代后期，以绝缘栅极双极型晶体管（IGBT可看作MOSFET和BJT的复合）为代表的复合型器件集驱动功率小，开关速度快，通态压降小，载流能力大于一身，性能优越使之成为现代电力电子技术的主导器件。为了使电力电子装置的结构紧凑，体积减小，常常把若干个电力电子器件及必要的辅助器件做成模块的形式，后来又把驱动，控制，保护电路和功率器件集成在一起，构成功率集成电路（PIC）。目前PIC的功率都还较小但这代表了电力电子技术发展的一个重要方向。
利用电力电子器件实现工业规模电能变换的技术，有时也称为功率电子技术。一般情况下，它是将一种形式的工业电能转换成另一种形式的工业电能。例如，将交流电能变换成直流电能或将直流电能变换成交流电能；将工频电源变换为设备所需频率的电源；在正常交流电源中断时，用逆变器（见电力变流器）将蓄电池的直流电能变换成工频交流电能。应用电力电子技术还能实现非电能与电能之间的转换。例如，利用太阳电池将太阳辐射能转换成电能。与电子技术不同，电力电子技术变换的电能是作为能源而不是作为信息传感的载体。因此人们关注的是所能转换的电功率。
电力电子技术是建立在电子学、电工原理和自动控制三大学科上的新兴学科。因它本身是大功率的电技术，又大多是为应用强电的工业服务的，故常将它归属于电工类。电力电子技术的内容主要包括电力电子器件、电力电子电路和电力电子装置及其系统。电力电子器件以半导体为基本材料，最常用的材料为单晶硅；它的理论基础为半导体物理学；它的工艺技术为半导体器件工艺。近代新型电力电子器件中大量应用了微电子学的技术。电力电子电路吸收了电子学的理论基础，根据器件的特点和电能转换的要求，又开发出许多电能转换电路。这些电路中还包括各种控制、触发、保护、显示、信息处理、继电接触等二次回路及外围电路。利用这些电路，根据应用对象的不同，组成了各种用途的整机，称为电力电子装置。这些装置常与负载、配套设备等组成一个系统。电子学、电工学、自动控制、信号检测处理等技术常在这些装置及其系统中大量应用。