摘要：电力的发展需要电力电子技术的重要支撑,通常情况下电力电子技术主要是有制造技术以及交流技术这两个主要的部分,而在电力电子领域,电子器件则是主要的核心,经历了漫长的技术发展,可以承受的功率更大。另外高频化以及变频技术,也是让诸多的机电设备打破了原本的束缚,让系统的运行更加合理以及高效。在电力的各个环节,电力电子技术都是发挥出十分关键的作用,因此要注重对电力电子技术的革新以及突破,促进整个电力的发展和进步。
关键词：电力电子技术；新能源；发电
1电力电子技术
电力电子技术属于新兴领域的重要科技,在电力方面有着十分重要的应用。在电力电子技术的支持下,可以让电网的运行更加高效,提升电网整体的质量。电力电子技术就是借助一些电子元件,对系统展开控制。从而减少在系统内的运行故障,让系统的运行可以更加高效,结合现阶段电力电子的主要功能,可以将电力电子技术,分成制造技术以及交流技术。电力是电力电子技术最主要的应用途径,可以对电网实现管控以及监控,然后减少电网内的运行故障,让人工的操作可以得到降低,并且减少后期进行电力维修的难度。另外在计算机技术的支持下,借助电力电子技术,可以将各类的电力数据传输给调度中心,调度中心会经过对数据的分析,提出具体的调度方案,从而让电网的运行更加稳定。如今电力电子已经是高等教育领域十分重要的基础课程,关系到电力发展受到国家的高度重视。
2新能源领域应用电力电子技术意义
2.1有利于对新能源转化耗损有效降低
在新能源领域对电力电子技术应用的过程中，一些技术人员会在一定程度上对动态功率调整情况忽视，从而进一步使得能源转化的效率下降。尽管借助电力电子技术，能够对电能转化的效率提升，但另一方面却很容易造成资源浪费，造成较大的损耗。同时，借助电力电子技术，能够将其他新能源如风能、太阳能转成电能，对能源节约的基础上，也能够减少出现环境污染的情况。在此基础上，应用电力电子技术，还能够对电网的谐波含量降低，对线路上的能量损耗降低。基于上述不同方面优势来看，电力电子技术在未来将会有更大的发展空间。为了提高新能源转化效率和优化转化质量，提升电能转化的稳定性，降低能源转化过程中所具有的损耗。
2.2有利于对应用新能源的稳定性提升
在新能源领域中是，重要组成部分之一即是风能，对风电机组的静态电压稳定性提高，能够很好的对能源转化率增强。现阶段，我国很多企业都意识到了感应风机瞬态电压的重要性，但对于机制的研究仍有待进一步的完善。为了对应用新能源的稳定性有效提升，需要对电力电子技术进行科学、合理的应用。我国相关研究人员已经对光伏发电系统研究工作取得了一定的成就，但仍然需要进一步开展深入研究工作，对其中存在的问题进行深入的分析和理解，并结合有效的措施对相关问题改进。
2.3有利于推动发展新能源领域
转换、控制电能是电力电子技术中主要的作用，因此在新能源领域对其应用，主要是对电能有效转化。一般情况下，控制电路、转换电路以及电力电子是电力电子技术主要的组成部分。电子技术、电气技术的质量效率与电力电子技术目标实现之间有着密切的关系。随着科学技术的进一步发展，上述不同方面的技术发展也在逐步成熟，实践工作也在不断深入，现代控制理论和电力电子技术之间的联系的也更加密切，在微电子技术、电气该工程以及材料科学领域，电力电子技术也在很多方面发挥作用。
3常用电力电子技术
3.1变速恒频控制
变速恒频控制主要应用在风力发电中。我们知道，风力是一种很不稳定的能源，时有时无，有风的时候时强时弱，因此风机扇叶每时每刻收到的风力不同，产生不同的力矩就导致风机转速不同。若不加以控制，无法产生稳定频率的电能。变速恒频变桨距调节系统DFIG在内部配置双馈感应电机，加载多级同步电机，利用电力电子变换器调节频率，不在需要传统的变速箱。
3.2SVG无功补偿
既然风力发电、光伏发电等发电形式受到天气变化的影响很大，而电能是实时平衡的，因此新能源发电会导致发出电能不稳定的特点。为了提高风力发电、光伏发电的效率，很多电站会将新能源输出功率模式设置为有功功率模式，即保证有功功率的稳定输出。但是这样做会带来一个问题，一旦系统中投入了对无功功率需求较大的负荷时，无功功率调节问题就显得尤为重要了。SVG的出现使得这一问题得到了很好的解决。传统的并联电容器无法自主调节无功功率的大小，且随着系统电压的降低，并联电容器发出的无功也会降低，从而导致系统电压进一步的降低，最终导致电压崩溃。而SVG通过控制晶闸管的导通与管断实现对电抗器和电容器的投切，可以灵活的调节无功功率。
3.3APF谐波治理
我们都知道使用电力技术会产生不同频次的谐波。谐波含量过多会给用户造成不好的体验，使得工业制品出线残次品的概率增大。APF的出现解决了这一问题。在三相桥式电路中，APF通过外部电流互感器CT，实时检测负载电流，并通过内部DSP计算，提取出负载电流的谐波成分。然后通过PWM信号发送给内部IGBT，控制逆变器产生一个和负载谐波大小相等、方向相反的电流注入到电网中补偿谐波电流，实现滤波功能。
4.电力电子技术在新能源发电中的应用
4.1电力电子技术在太阳能发电中的应用
作为新型的清洁可再生能源，比起风能来说，太阳能的储备量更为丰富，储量上来看，我国太阳能储量至少达到风能的一百倍以上，而每年所能够接收到的太阳能总消耗也能够达到一次能源的六百倍以上。我国辽阔的土地面积和不同的气候环境，保证了我国部分地区拥有充足的光照环境，特别是西部地区的气候特征，这是太阳能发电的重要基础。我国的太阳能投入使用也有几十年的时间，太阳能发电的光伏系统由太阳能电池、蓄电池以及控制器等部位共同组成。最简单的独立光伏系统是直联系统，太阳光照的同时产生直流电，直接进入负载使用，这种系统运行要保证负载能够正常使用就必须保证持续的光照。并网光伏发电系统则是把太阳能光照形成的直流电通过逆变器进行转化，变成交流电之后再投入使用，与此同时交流电还并联进入电网输送电能的光伏发电系统当中，因此成为并网系统。这种运行模式能够将光照时间内的电能进行转化，负载使用时不需要持续光照，使用更为便利，因此并网光伏发电系统在近年来发展极为迅速。
4.2风力发电中的应用
4.2.1风力发电机改造使用
在风力发电系统中，发电机作为重要的组成部分，加强电力电子技术在风力发电系统中的创新使用是非常必要的。具体而言，也就是通过使用变速恒频风力发电机系统，在风力发电小系统内部形成一个双馈感应电机。在这种运行机制形成下，能够促使发电机实现节能，同时提升运输质量。此外，变速恒频风力发电系统同时融合了多个多级同步发电机，能够促使发电系统实现优化使用。
4.2.2风力储能系统改造使用
实际而言，由于风力发电系统的特殊性，实际风力发电系统运行中需要保证发电的稳定性，能够在单位时间内提升风能的运转效率。为了有效达到这一要求需要为风力发电系统提供稳定的动能。那么，在创新研究之后发现不间断电源方式使用能够在结合不间断电源结构下，实现组合调整，并针对脉宽调制技术、绝缘栅双极型晶体管等结合使用。这一系统即便是风力发电系统在偏远的地区，也能够为风力发电系统运行产生不间断的动能储备。
4.2.3风力发电电磁波补充使用
风力发电系统中，电磁波补充技术对于整个风力发电系统实现高效稳定运行有着非常重要的作用。而在实际应用中，首先，为静止无功补偿器。该种技术作为当前国际上应用的较为前沿的技术，能够在借助各种高频开关下实现有效的管控，从而实现无功补偿。其次，有源电力滤波器APF使用。这一器件在实际应用中如果组件出现断裂的情况，那么坐标可以实现有效的转换，提升无功控制水平，针对系统运行中的电流和电压实现有效的补偿，保证电力系统的稳定性运行。
4.2.4风力发电输电系统改造使用
由于风力发电系统一般都是设置在比较偏远的地区，那么如何从偏远的地区将电流输出则成为了一个问题。而在这一系统中，风力发电输电系统高效使用则成为了必然。新能源时代下，风力发电输电系统的改造使用具有非常必要的现实价值。当前，风力发现行业针对高压直流输电技术进行了创新和研发使用。在长期的应用中，发现此种技术不但实际投入成本低，而且传输效率高，性价比整体上都是非常高的。高压直流输电技术融合了当前各种类型的电力电子技术，能够促使IGBT晶体管和GTO可关断晶闸管等部件作用全面发挥出来。而在创新使用PWM之后，能够发现整个直流输电效率更加提高。整体上而言，运用此种输电技术促使整个管控更加稳定，实际具有非常必要的现实意义。
5.电力电子技术应用优化
5.1加强探究电能质量技术
当前电能质量技术得到了广泛应用，加大了研究电能质量技术力度，合理应用电能质量技术，应构建完善的评估体系，做好电能质量等级划分工作。在加强探究电能质量技术过程中，需要充分考虑到经济角度，做好纵向评估工作，有利于经济效益和微电网能够共同发展。在应用微电网过程中，主要包含的电能质量技术有：自适应无功补偿技术、电气化铁道平衡技术、统一电能质量控制器以及直流有源滤波器技术。
5.2对微电网进行协调控制
当前在发展微电网过程中需要在总电网和区域性电网之间进行有效的协调控制工作，因此需要应用灵活操作模式以及先进技术。例如，网络重构、电流控制以及动态无功补偿等。为了保障微电网更加的牢固和经济，需要充分重视应用FACTS技术，充分发挥复合型功能。例如，合理配置静态转换器，进行协调控制微电网过程中需要注重全系统综合信息，可以优化微电网整体结构。
5.3开关控制设备的运用
在电力系统复杂程度、功能性不断提升的作用下，其电磁兼容水平需求也在随之增加，对电力设备质量提出更高要求。传统模式下的电气系统，为达到节省空间的目的，普遍选择常规开关对变压器实控制。虽然这种方式能够有效提升空间利用率，然而其本身也会对电气系统造成一定程度的电磁干扰，不利于设备的正常使用。为解决电磁干扰问题，降低噪声现象，可以将电力电子系统为核心的软开关应用其中，在提升电气设备可靠性与稳定性的同时，进一步实现电气控制的科学化发展。
5.4电路保护设备的应用
电路保护设备作为电气系统中的重要组成部分，对整个电气系统的正常运行产生直接影响。当电力电子电路出现问题期间，电路保护设备能够对其产生有效的保护作用，及时作出与之相应的保护措施。现阶段，常见的电路保护设备包括高效熔断器、继电器等等。然而，随着电子领域技术水平的不断提升，电力电子构件逐渐向更加轻便、小巧的方向发展，同时其功率也变得越来越大。因此，传统电路保护设备已经难以满足当下日益提升的要求。将电力电子系统应用于电路保护设备当中，有效结合电路检验设备相关信息，在检验到电路电流期间，能够快速完断电保护，大幅提升保护工作的质量和及时性。
5.5静态无功设备的应用
随着我国经济社会的不断发展，人民群众的用电需求不断增加，对电网功率要求提出巨大挑战。主要表现在电网当中功率变化频率的提高，对电网可靠性、稳定性产生一定程度的负面影响，使电路当中的低频振荡难以控制。然而，将以电力电子技术为核心的静态无功补偿设备应用其中，能够大幅增加电力系统负荷水平，减少功率损耗，实现电路电压有效控制，全面提升电力系统的工作质量。
5.6电力电子技术在输电环节的应用
如今科技迅速发展,很多的先进技术在不断出现,一些材料以及设备开始在电力电子技术中不断得到应用,这些都是为电力发展提供重要的支持。在输电工程中,各类的电子器件得到良好应用,让电网的运行实现高效化。如今在输电的环节中,比较常见的是直流电以及轻型直流输电,直流电与交流电不同,电容量大,同时电流也更加稳定,便于进行掌控,在长距离输电中直流电提供良好的支持,结合实际的输电系统,采取适当的输电方式,这样可以尽量发挥直流电的技术优势。另外科技的不断进步,柔性交流输电开始迅速发展起来,将电力电子技术以及控制技术整合进来,实现综合性应用,可以让输电的成本得到降低。
结论
全球传统化石能源的紧缺使得新能源发电走上了时代的口风。然而新能源发电的间歇性、能量密度低等问题需要得到改善。电力电子技术在新能源发电技术中的应用，有效改善了这些问题，既能使得新能源发电持续稳定的输出，又可以调节系统无功、治理谐波改善电能质量，为新能源发电提供了良好的发展前景。
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