1. 网站地图
  2. 设为首页
  3. 关于我们

当前位置:主页 > 毕业论文 >

变流技术在电力系统中的应用

发布时间:2019-08-12 09:06
标题:转换器技术在电力系统中的应用
文摘:电力电子变换器技术在电力系统中得到了广泛的应用。在发达国家,电力电子变换器至少处理过一次用户最终实际功率的60%以上。在电力系统现代化进程中,电力电子技术是关键技术之一。可以说,如果我们离开电力电子技术,电力系统的现代化是不可想象的。
关键词:电力电子转换器技术在电力系统中的应用
引言
电力电子技术理论是一门以电子学、机电学和控制学为基础的新兴学科。随着该技术的不断发展,它已广泛应用于交流运输、电力系统、通信系统、计算机系统、新能源系统等领域。它还广泛应用于照明、空调等领域。本文主要介绍电力电子技术在电力系统中的应用。
一、变流技术的概况
电力电子技术,也称为电力电子技术,以功率半导体器件和“频率转换技术”为核心,为电力电子行业提供服务。它是20世纪后期诞生和发展起来的一种全新技术,主要研究各种电力电子器件。以及由这些电力电子器件构成的各种电路或装置,其有效地执行电能的转换和控制。作为一门新兴学科,电力电子技术是一种以电力为研究对象的电子技术。它使用各种电力电子和控制技术来控制和转换电能(包括电压,电流,频率和波形)。
(1)电力电子变换器技术是电力电子技术的研究方向。
广泛应用于可再生能源发电。可再生能源主要包括风能、太阳能、生物和地热能。由于各种能源转换成电能的方式不同,必须根据用户的要求,将其送入电网时进行调整和控制。可再生能源所产生的大部分能量通常是不稳定的,在与网络连接时需要加以控制和调节,同时尽可能多地向电网输送有用的能量。能量转换、存储、发电机控制和电网控制的过程离不开电力电子技术,特别是大功率变流器技术。
(2)目前我国电力电子变流器技术研究和应用中需要解决的问题。
(1)大功率变换器制造技术水平低,器件可靠性差;
(2)高性能大功率变换器以前几乎依赖进口,需要突破关键技术实现国产化。
电气和电子技术的应用
电力电子变流器技术主要有整流电路(AC-DC)、逆变电路(DC-AC)、交流调压电路(AC-AC)和斩波电路(DC-DC)四大模块。柔性交流输电(FACTS)概念自20世纪80年代提出以来,电力电子技术在电力系统中的应用受到了极大的关注,各种设备层出不穷。大量文献介绍和总结了相关设备的基本原理和应用现状。下面介绍四种电路在电力系统中的作用。
(1)整流电路(AC-DC)
整流电路是最早出现的电力电子电路之一,广泛应用于电能转换电路中。其功能是将交流电转换成可调直流电,为电炉温度控制、直流电机速度控制、同步发电机励磁控制、电力等直流电气设备供电。大型发电机用静电电镀、电解电源等的控制
在励磁控制中,由于省略了激励器的中间惯性环节,它有自己的快速调整,这为先进的控制律充分发挥其作用并产生良好的控制效果提供了有利条件。用于输电线路,大大提高了电网的稳定运行特性。
随着大功率全控电力电子学的诞生和发展,整流电路通过多相整流器改变输出电压的脉动频率,使输出电压基本没有脉动。通过控制角的调整和功率因数的补偿,尽可能地为负载提供输出电压,减少电能在转换过程中的能量损耗。
(2)逆变电路(DC-AC)
电力系统中的逆变器通常是指无源逆变器,即将直流电转换成负载所需的不同频率和电压值的交流电,通常称为逆变器。主要用于蓄电池、干电池、太阳能电池、交流电机调速、不间断电源、感应加热电源等。核心部分是逆变器。反相器电路常与变频概念联系在一起。
1.水力发电的有效功率
根据水头压力和流量的不同,当水头变化较大时(尤其是抽水蓄能机组),机组的最佳转速发生了变化。风力发电的有效功率与风速的第三次功率成正比,捕获最大风能的风车的转速随风速的变化而变化。为了获得最大的有效功率,该单元可以可变速度工作。通过调节转子励磁电流的频率,定子频率即输出频率与转子转速叠加后保持不变。本应用的核心是变频电源。..
2.电厂风机和水泵的频率控制
发电厂的耗电率平均为8%,风力发电机和水泵的耗电量约为火电设备总耗电量的65%,运行效率低。使用低压或高压逆变器实现风机和水泵的变频调速可以达到节能的目的。低压逆变技术非常成熟。国内外有很多厂家,并有完整的系列产品。但是,没有多少企业具备高压大容量逆变器的设计和生产能力。中国的许多大学和企业都在努力团结起来。发展。
3.太阳能发电控制系统
开发利用无穷无尽的清洁新能源-太阳能,是今后调整能源结构的重要战略措施。高功率太阳能发电,无论是独立系统还是并网系统,通常都需要将太阳电池阵列发出的直流电转换为交流电流,因此具有最大功率跟踪功能的逆变器成为系统的核心。日本实施的日照计划主要是以3~4kW的家庭电网发电系统为基础,10~15 kW的独立系统是我国最重要的输变电工程,而美国加利福尼亚州的西门子太阳能发电厂(7.2MW)是大型系统。
AC电压调节电路是将一种形式的交流电转换成另一种形式的交流电的电路,其可以改变相关的电压,电流,频率和相数。除了电源系统的电源电路,电力传输链路和配电链路的广泛应用之外,AC电压调节器电路在高压电器中也起着重要作用。传统的电磁开关通常在负载电路断开,触点烧毁,断开时间长时产生电弧;在操作过程中,存在噪声污染,接收机械寿命限制等。由电力电子元件组成的交流和直流开关具有无接触,开关速度快,使用寿命长的优点。交流电压调节电路不需要增加回路,因此电路简单易调。但是,它包含更严重的谐波分量,但对于惯性大的负载,如加热炉,电光源和小容量电机,谐波对运行的影响较小。异步电动机的软启动装置也是交流电压调节电路的应用。应当注意,软启动装置不仅可以在电动机启动或制动时执行电压调节,而且还可以适当地调节以在电动机操作期间应用于电动机。电机上的电压可优化并保持电机上的实际工作电压。
4。斩波电路(DC-DC)
斩波电路是一种将一种直流形式转换为另一种直流形式的电路,广泛应用于开关功率电平直流电动机的驱动中。如不间断供电、无轨电车、地铁、电池驱动的机动车、电动汽车的控制等。它使上述控制对象实现了加速、稳定、快速的对应性能,同时获得了节能的效果。
由于直流斩波是电网电压不可控整流器的直流电压,因此直流斩波不仅可以起到调压作用,而且可以有效抑制电网侧的谐波电流。
第三,电力电子技术在电力系统中的应用
(1)发电环节的应用
电力系统的发电环节涉及各种机组设备。电力电子技术的应用主要是为了改善这些设备的运行特性。传统的发电方式有火力发电、水力发电,以及后来核能发电的兴起。在能源危机之后,人们越来越重视新能源、可再生能源和新形式的发电。其中,太阳能发电和风力发电发展迅速,燃料电池备受关注。太阳能发电和风力发电受到环境的制约。发电的质量很差。储能装置往往需要缓冲,电能的质量需要提高。这是一种血药电子技术。当需要与电力系统连接时,它也与电力电子技术密不可分。
为了合理利用水利资源,抽水蓄能电站近年来受到人们的重视。其中,大型电机的起动和调速需要电力电子技术。超导储能是未来的一种储能方式。它需要强大的直流电源,这与电力电子技术是分不开的。
当核聚变反应堆产生强磁场和注入能量时,需要高容量的脉冲电源,即功率电子器件。
(2)传输链路的应用
电力电子设备在高压输电系统中的应用被称为“硅芯片引起的二次革命”,大大提高了电网的稳定运行特性。直流传输(hvdc)和光直流光(hvdc光)技术。直流电传输具有传输容量大、稳定性好、控制调整灵活等优点,在长距离传输、海底电缆传输、不同频率系统联网等方面具有独特的优势。1970年,世界上第一个晶闸管转换器标志着电力电子技术在直流传输中的正式应用。从那时起,世界上新的直流传动项目采用了晶闸管转流阀。
直流输电在长距离和大容量方面具有很大的优势。电力传输端的整流阀和电力接收端的逆变阀使用晶闸管转换器。近年来开发的柔性交流变速器(FACTS)也依靠电力电子技术实现。
(3)在分发链接中的应用
无功补偿和谐波抑制是电力系统的重要组成部分。晶闸管控制电抗器(TCR)和晶闸管投切电容器(TSC)是重要的无功补偿装置。近年来,静止无功发电机(SVG)和有源电力滤波器(APF)等新型电力电子器件具有较好的无功和谐波补偿性能。在配电系统中,电力电子设备还可用于防止瞬时停电、瞬时电压降、闪变等,以控制电能质量,提高供电质量。γ
在变电站中,为操作系统提供可靠的交流直流运行电源、充电电池等需要电源的电子设备。
随着科学技术的进一步发展和人们生活水平的不断提高,电力电子技术已经进入我们的生活,电力电子技术在家电节能中发挥着不可替代的作用。
结束语 
本文概述了电力电子技术的四大转换电路及其特点,介绍了电力电子技术在电力系统中的各种应用,重点介绍了发电,输电和配电的应用。
致谢
这篇毕业论文是李敬芬先生在老师的认真指导下撰写的,得到了许多学生的好评,并提供了很好的参考意见和工具、资料等,我谨表示衷心的感谢。同时,感谢所有帮助撰写这篇毕业论文的老师和朋友。
【参考文献】 
[1]Wang Zhaoan。电力电子。第四版[m]。..北京:机械工业出版社,2008,11。
[2]黄家山。电力电子学。第二版[M]。北京:机械工业出版社,2009,2。
[3]李美兰。电力系统分析。第三版[M]。北京:中国电力出版社,2005,8
 
【本文地址:https://www.xueshulunwenwang.com/biyelunwen/1078.html

上一篇:本科毕业论文分离器滑阀分度孔钻模设计

下一篇:施工组着设计毕业论文

相关标签: