电力电子技术在新能源发电中的应用分析

电力电子技术在新能源发电中的应用分析

支沛,李冰洁

中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司，陕西省西安市，710065

摘要：新能源发电技术是当下电力能源生产中的热点话题。为了更好的提高新能源发电技术的应用效果，在新能源发电技术中灵活运用电子电力技术，能够促进新能源发电技术的创新与变革。实现新能源的高效利用，进一步提高电力能源效率和质量。因此，本文针对电力电子技术在新能源发电中的应用进行了分析。旨在通过这样的探讨更好的优化新能源发电技术。

关键词：电力电子技术；新能源发电；

引言：

新能源也被称之为非常规能源，是指传统能源之外的各种能源形势。之所以被称之为新能源，是因为这些能源往往刚开始利用或者正在进行积极的研究，还有待进行推广的各种能源。随着社会生产力的发展和社会工业技术的进步，生产效率的提高与环境恶化之间的矛盾越发凸显。为了更好的应对这样的问题，绿色环保可持续发展理念成为全球发展的共识。在这样的背景下，电力能源作为保障社会发展的基础性能源，在创新与变革过程中运用新能源推动发电技术的创新成为行业变革的重要方向。相较于传统的发电技术，新能源发电技术能够有效降低能耗，并且降低对环境的污染，更有利于实现环保目标。目前，新能源主要有太阳能资源、风能资源、地热能源、海洋能源、生物质能以及核聚变等等。为了进一步促进新能源发电技术的发展，灵活的运用电力电子技术能够更好的优化新能源发电技术，增加新能源发电技术对电网的支撑性。

一、电力电子技术概述

电力电子技术是电力领域中的一种新兴技术，其核心是通过电力电子元件的应用对电能进行变换和控制的技术。电力电子技术是建立在电子学、电工原理，以及自动控制三大学科基础之上的新兴学科。由于电力电子技术本身属于大功率电技术，更多地应用于强电工业服务。

为了加快新能源发电技术的发展，需要吸收诸多领域的优秀技术成果。而其中电子电子技术作为起决定性作用的技术，必然会起到更为重要的作用。电子电力技术具有集成度高的特点，同时，电力电子技术也具有全控化的特点，相较于传统的电子电力器件，全控化的特点能够保证电子电力技术有自动关断的能力，从而进一步简化了电子电路。此外，其还具有高效率和高频化等特点，高效化的特点能够极大的减少元器件的运行损耗，高频化的特点能够提高电子元器件的开关频率。

电力电子技术作为可再生能源发电的关键技术，直接关系到可再生能源发电技术的发展。现阶段，新能源发电技术中，通过电子电力技术的应用能够通过一系列新技术的应用，提高电力能源生产的效率，例如在风能发电中通过并网技术能够实现风能资源的最大化利用，同时借助并网技术以及模糊控制技术，可以对风机转速进行合理的调控，从而提高整体的电力能源生产效率。通过分析可知，电力电子技术的有效利用可以在新能源领域的发展过程中提供必要的科学技术支持，故具有良好的应用前景。

二、电力电子技术在新能源发电中的应用

当前，太阳能发电是一种重要的新能源发电技术。在太阳能发电中，无论是光热发电还是光伏发电都需要经历从太阳能转化为电能的过程，在这一过程中电子电力技术就起到了重要的作用。如下图1展示了太阳能光伏发电的基本原理，通过原理图能够看出整个光伏系统主要分为电池、负载、控制器几大部分，基于太阳能的特点，只能在白天太阳照射下输出能量，因此，光伏系统一般会选用磷酸铁锂电池作为储能环节，为夜间所需的电能提供供给。在整个系统中，电力电子技术能够有效实现光伏发电系统的供电控制、状态控制和充电控制，这一控制系统能够确保太阳能发电系统供应链的稳定性和高效性。

（图1）太阳能光伏发电基本原理

除开太阳能发电，风力能源作为一种新能源发电技术也得到了较大程度的发展。相较于太阳能发电，风能发电通常会选在风力能源较为丰富的地区，风力发电主要采用交流电输电方式，这种应用方式在实践中具有一定的缺陷性。目前，越来越多的风力发电开始采用高压直流输电方式，该技术的应用就需要更好的利用电力电子装置来实现转换，通过电力电子技术能够把直流输电输送到预定地方之后，通过逆变把直流变为交流电的一种输电方法，在这一过程中电子电力技术发挥出了重要的作用。

三、电子电力技术在新能源智能电网中应用

随着新能源发电技术的进一步发展，在实现规模化现代化发展过程中开始与智能化技术相结合，实现了智能化智慧化发展。这一发展过程也离不开电子电子技术的运用。电子电力技术在此过程中的运用主要有静止无功补偿、可控串联补偿技术两大方面。

静止无功补偿器是智慧型电网中电子电力技术的典型应用。其优势在于应用中具有较高的灵活性，在应用实践中借助合理的手段和方式方法，借助静止无功补偿器对电压进行调节，也可以进行无功功率调节等。这主要被应用于交流输电装置中通过应用能够提升电网输电能力，保证电力系统运行的稳定性。静止无功补偿器所提供的无功功率也能够在电网中减小电力系统的震荡，从整体上提高电力系统的静态稳定性。

可控串联补偿技术是通过串联的方法将无功补偿装置接入到电力线路中，从而对整个电力系统进行无功补偿。一般情况下可以分为固定式和可控式两大种类型，固定式有效容抗值只能工作在不补偿和补偿两个阶段。相较于这种不变的容抗值，可控式增加了一些器件，能够实现四种模式之间的自由切换，从而极大的增强了系统的稳定性，但这样的控制模式对技术的要求较高，成本也相应的提高。在实际应用的过程中，会将固定式和可控式两种控制方式相结合，以提高整个电力系统运行的稳定性。总的来说，电子电力技术在智能电网中的运用最终目标是提高电能质量，这是衡量电力系统优劣的重要指标。

结语：

综上所述，在传统化石能源逐渐枯竭的当下以及社会发展对电力能源的需求。需要在电力能源生产过程中转变传统的生产方式，积极寻求新能源发电技术，从而满足电力能源供应需求。在这一过程中，把电力电子技术应用于新能源发电技术中，能够优化电力系统，保证电力系统运行的稳定性，同时，也能够对新能源发电技术进行创新。在发挥新能源发电技术高效率低污染的同时提高发电效率和质量，最大程度的满足电力能源需求。

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