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电力电子技术在新能源发电领域中的应用

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电力电子技术在新能源发电领域中的应用

摘要:新能源时代作为当前我国社会经济发展中能源创新使用的主要应用背景之一,对于实现能源节约和实现能源的循环、可持续发展等方面起着非常重要的作用。在当前时代背景下,电力电子技术在风力发电中的应用进行分析,在各种应用器件创新使用基础上,进一步探究在发电、储能系统和输能系统中的应用,旨在为实际工作的创新改进发挥一定的借鉴意义。

关键词:新能源;电力电子技术;风力发电 引言

新能源时代电力电子技术在风力发电中的应用对于整体上提升电力系统向着科学化的方向发展、提升整体的发展水平、满足当前社会经济发展需求等方面发挥着有效的促进作用。 1电力电子技术

电力电子技术,又称为功率电子技术,该技术主要应用的场所为电力领域,相关的工作人员即可以借助相关的电力电子器件,对相关的电子技术实现有效的控制和变换工作。在应用功能电力电子技术的过程中,设计的内容包括如电力电子设备、电力电子器件以及系统控制等。借助电力电子技术,能够转换不同的能源为质量较高的电能,并改善传统的电子信息技术,促进相关产业持续性的发展。电力电子技术在我国经济发展过程中发挥着十分重要的作用,且有着自身突出的优势,如能够对材料有效节省、对能源有效节约、效率较高等,在现代工业、科学发展以及国防工作中发挥着越来越重要的作用。智能控制、斩波、整流、你变以及开关等功能是电力电子技术的基本功能。该技术的主要原理是借助电网工频电能,对电能的用途、性质有效转变,从而促进其适应不同的用电装置。

电力电力器件在电力电子装置发展的基础上,也在不断优化。具体的电力电子器件包括如晶闸管、功率二极管、功率场效应管以及绝缘山双极晶体管等。以晶闸管为例,在对晶闸管应用的过程中,借助晶闸管较高的耐压性、较大的电流、较低的通态功耗等方面不同的优势,可以促进晶闸管在行业内更为广范围的应用。

高压大电流技术结合精细加工技术,促进了新型全控型功率器件的发展,推动了传统电力电子技术的转化。在实际发展电力电子技术的过程中,相关的工作人员还要注意结合不同方面的存在的问题进行有效的分析,并采取针对性的策略对问题有效解决,促进不同新能源转化为电能的效率以及质量。 2新能源发电形式 2.1新能源发电的优势

相比较于传统化石能源的集中发电模式,新能源发电电网形式适合于分布式发电。新能源发电的优势很多。首先,采用新能源发电有助于缓解传统化石能源的大量消耗以及化石能源燃烧对于大气环境的污染,符合可持续发展的战略目标。其次,由于新能源发电量较少,适用于孤岛运行,解决孤岛的供电问题。并且,当孤岛电网发生故障时,对整个大电网的影响也小。从工程和运行维护角度讲,新能源发电厂址的选址较为容易,受地域小。风力发电可建设在海上或陆地上;太阳能发电只要是阳光充足之地均可建设光伏发电站;生物质电厂建设在农田附近,便于对秸秆的回收、加工和利用。

2.2新能源发电的劣势

虽然新能源发电与传统化石能源发电相比具有很多优势,但其能源形势决定了新能源发电具备一些先天性的不足。

新能源发电的第一个缺点就是间歇性。新能源的间歇性并非是由于光伏发电器件或风力发电系统的不稳定,而是源于天气(如日照、风力)的不稳定。由于各种新能源最终都是被转换为电力的形式被人们利用,而电力供应最大的要求就是稳定及可靠性。目前,采取发电侧并网的地面电站,完全依赖主干电网进行调节,当光伏发电的容量逐步增大时,瞬间的大容量波动会给电网造成较大的冲击。

新能源的第二个缺点,是光伏和风力发电的能量密度较低。这是由于日照强度和风能密度本身就不高的缘故。通常,每平方米的光伏组件的峰值功率上限目前大约在150瓦以下,大部分时间在100瓦左右。这会导致光伏发电的占地面积较大。 3新能源领域应用电力电子技术意义 3.1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。此外,相关的工作人员还需要注意对技术应用过程中存在的共性问题进行总结、归纳,对应用功能效果有效提升。 3.2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。

4电力电子技术在新能源发电中的应用 4.1SVC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。SVC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SVC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。 4.2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。 结语

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。 参考文献:

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