淺談電力電子技術在新能源的應用

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摘要：電力能源作為一種重要的可循環(huán)能源，仍然是我國經(jīng)濟發(fā)展過程中不可或缺的重要組成部分。由于我國是能源消耗大國，因此，考慮將電力電子技術應用于新能源領域。由此，本文首先分析電力電子技術應用于新能源領域的必要性，然后探討電力電子技術應用于新能源領域的措施，以不斷優(yōu)化我國能源使用結構，促進新能源領域健康發(fā)展。

關鍵詞：電力技術；電子技術；新能源領域

隨著我國科學技術的持續(xù)發(fā)展和人們對能源的需求不斷提高，電力電子技術的應用越來越廣泛。目前，我國能源浪費和環(huán)境污染問題變得越來越突出，這使得人們對新能源的開發(fā)、利用也變得日益迫切。考慮到電力電子技術能將非電力能源轉(zhuǎn)化為電力能源，因此，可以將自然資源中的太陽能、風能、水能等轉(zhuǎn)化為可以為工業(yè)系統(tǒng)所利用的電能。但是，這一技術的應用需要電力電子處理設備的大力支持。電力電子技術的合理利用為新能源的開發(fā)奠定了基礎，并為新能源材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展注入了新的動力，因此對我國未來能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢會產(chǎn)生重大影響。

1電力電子技術在新能源領域應用的必要性

1.1促進新能源領域的發(fā)展。電力電子技術主要具有控制電能、轉(zhuǎn)換電能等作用，因此多用于可以轉(zhuǎn)化為電能的新能源開發(fā)中。通常情況下，電力電子技術由3個部分組成：第一部分是電力電子部分；第二部分是轉(zhuǎn)換電路部分；第三部分則是控制電路部分［1］。這意味著電力電子技術主要是通過電氣技術、電子技術來實現(xiàn)技術目標的。而隨著社會的發(fā)展和科學技術的進步，上述技術領域的實踐工作也不斷深化，電力電子技術與現(xiàn)代控制理論間的聯(lián)系更加緊密，與材料科學、電氣工程和微電子技術之間的聯(lián)系也更加密切，因此，其可以在許多領域發(fā)揮出作用。此外，隨著電力電子技術的不斷發(fā)展，硅整流器和具有高輸出功率的晶閘管變得越來越流行，這些設備革新也為新能源領域的發(fā)展起到了重要的推動作用。1.2提升新能源利用穩(wěn)定性。風能是新能源領域的重要組成部分，提升風電機組的靜態(tài)電壓穩(wěn)定性對增強能源轉(zhuǎn)化率具有較大作用。目前，我國許多能源企業(yè)都對感應風機瞬態(tài)電壓的穩(wěn)定機制有了更清晰的認識，但有關直接驅(qū)動風力發(fā)電機的雙饋穩(wěn)定機制仍沒有得到成熟的研究結論。因此，為了提升新能源利用穩(wěn)定性，就需要合理應用電力電子技術。目前，我國有關光伏發(fā)電對系統(tǒng)穩(wěn)定性影響的研究取得了一定成果，但仍舊缺乏對這一機制的深入研究，以及對問題的透徹理解與合理的控制措施［2］。因此，新能源領域的工作人員有必要對電力電子技術在新能源技術中的應用情況進行歸納、分類與總結，以獲得良好的應用效果。1.3降低新能源轉(zhuǎn)化損耗。許多技術人員在研究電力電子技術在新能源領域的應用時，忽略了新能源快速動態(tài)功率調(diào)整的事實，因此，也難以實現(xiàn)穩(wěn)定控制能源轉(zhuǎn)化的效果。電力電子技術的發(fā)展也使新能源轉(zhuǎn)化為電能的效率提高，這在事實上減少了新能源在使用過程中的浪費。此外，電力電子技術可以將新能源如太陽能、風能等轉(zhuǎn)化為電能，這在節(jié)約能源的同時，也合理地減少了傳統(tǒng)能源使用過程中對環(huán)境造成的污染。同時，電力電子技術的合理使用可以減少電網(wǎng)的諧波含量，從而能有效降低線路上的能量損耗。因此，隨著科技的發(fā)展，電力電子技術在新能源領域必將發(fā)揮出更大的作用。

2電力電子技術在新能源領域的應用

2.1做好故障管控工作。工作人員在進行故障管控時，為了獲得更加良好的研究效果，可以選擇一個簡單而典型的控制策略。例如，工作人員在經(jīng)過故障檢測后可以排除電壓發(fā)生故障的概率，從而迅速讓電力系統(tǒng)恢復有功功率，確保新能源可以穩(wěn)定轉(zhuǎn)化為電能。此外，隨著無功功率控制策略趨于多樣化，在許多情況下，用于控制光伏電源和風扇（尤其是直接驅(qū)動風扇來創(chuàng)造風能）的有功功率和無功功率的情況是類似的。考慮到電子電力設備種類較多，其中有很多設備是為了控制故障發(fā)生概率并保證電能轉(zhuǎn)化安全的，所以，只有正確使用電力設備，才能保證新能源轉(zhuǎn)化過程中的安全。2.2增強系統(tǒng)穩(wěn)定性。太陽能雖然已經(jīng)在生活中投入使用，但太陽能電池轉(zhuǎn)化效率低、價格昂貴，不能大規(guī)模推廣。因此，相關研究者對太陽能的研究投入了更多研究經(jīng)費。其中，光電材料、電子光聲伏打?qū)W為研究領域之一。以Tufts大學為例，電子系就在該領域引入了新的教授。太陽能專業(yè)的同學，工作形勢不錯，尤其是美國中西部太陽能豐富的地區(qū)［3］。比如，新墨西哥和亞利桑那州，都有較大的太陽能研究中心。在美國北部，如波士頓，也有很多從事太陽能開發(fā)的公司。傳統(tǒng)電力使用燃煤發(fā)電，這是對空氣造成污染的主要原因之一。而分布式的新能源屬于綠色能源，不會產(chǎn)生排放，不會對空氣產(chǎn)生污染。2.3提高能源利用性價比。高頻逆變電源是通過高頻逆變器和大功率晶體管來進行電壓轉(zhuǎn)換，從而改變電壓的頻率和功率，并達到節(jié)能的效果。在現(xiàn)代高科技的幫助下，電力電子技術的強弱功率組合降低了新能源技術的研發(fā)成本，因此，具有節(jié)能、降低釋放和高性價比的優(yōu)點。此外，隨著計算機技術的飛速發(fā)展，新電源技術的應用和發(fā)展已經(jīng)與電子電氣領域?qū)崿F(xiàn)了對接。從計算機技術的應用角度來看，綠色電力和綠色能源之間的對接要求很高。例如，綠色能源的使用不僅有效而且整體的能源轉(zhuǎn)化效率較高。也正是由于綠色電源的實際應用效果良好，反過來也可以降低電力電子技術的功耗和能耗。

3結語

本文主要分析了電力電子技術在新能源領域的應用。通過分析可知，電力電子技術的有效利用可以在新能源領域的發(fā)展過程中提供必要的科學技術支持，故具有良好的應用前景。

參考文獻：

［1］董武松，王欣瑜，慕月清.淺談電力電子技術在新能源方面的應用［J］.科技風，2019（10）：21-23.

［2］曹海彬，徐波，樊志偉，等.電力電子技術在電力系統(tǒng)中的應用及前景［J］.農(nóng)家參謀，2019（29）：32-34.

［3］魯宗相，葉一達，郭莉，等.電力電子化電力系統(tǒng)的調(diào)頻挑戰(zhàn)與多層級協(xié)調(diào)控制框架［J］.我國電力，2019（15）：49-51.

作者:步文智 單位:國家電投集團江蘇海上風力發(fā)電有限公司