国网阳泉供电公司 山西阳泉 045000
摘要：全球经济稳步发展，现代化工业水平也不断提高，然而在经济、科技飞速发展的社会当下，环境问题也日益引起大众关注。传统非可再生能源产量的限制，不断扩大的能源使用需求，传统能源的不可再生性使得现代工业生产的能源需求出现危机，能源产量远远无法满足现代工业生产的实际需求。传统能源使用带来的环境影响也逐渐成为全球性问题。为了解决传统能源紧张以及环境影响，开发新能源成为了未来全球发展的必然之路。而在新能源的使用与开发当中，电力电子技术在其中充当着重要角色。
关键词：电力电子技术；新能源；开发；应用
1电力电子技术
电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整电子产品流器件，其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代，大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用，开启了电力电子技术的整流时代，使电解、牵引、传动等工业得到飞速发展。交流电机的变频调速技术的迅速发展和GTR和GTO的大规模使用将电力电子技术带入到了逆变时代，但当时的逆变还只停留在低频范围内。八十年代，大规模集成电路向着超大规模集成电路迅速迈进，IGBT和MOSFET应运而生，使传统电力电子技术向现代电力电子技术跨越。现代电力电子技术是一种节能、智能化、自动化、机电一体化的基础，并广泛应用于电机传动、电机工程、材料科学、微电子技术、航空航天等领域。在电力系统中，现代电力电子技术的身影无处不在。随着传统化石燃料的不断消耗以及人们环境保护意识的不断增强，新能源发电备受关注。新能源发电的能量源头一半来自于风力、太阳能、潮汐能、地热能、生物质能等等。然而与燃烧传统化石燃料发电相比，这些新能源发电存在着规模小、不连续的劣势，但是电力电子技术却恰恰能改善这些劣势。
2电力电子技术在新能源开发中的应用
2.1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。
2.2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。新能源的开发使用过程中，电力电子器件的研发和使用至关重要，如何把最新的电力电子技术更好地应用到新能源系统当中，将新能源更为稳定、高效地用于社会生产是所有业内人士共同思考的问题所在。在太阳能利用当中，要利用电力电子技术，有效地提高电能转化，提升电力变换质量，同时降低发电成本，让清洁、可再生能源逐渐取代传统能源。
2.3加强新能源发电低电压穿越适应性
低电压穿越是电力系统对运行设备的基本要求，随着新能源占比的增加，新能源发电低电压穿越特性对电网影响越发明显，低电压穿越要求需引起高度关注。其中，新能源在低电压穿越期间不脱网，是对新能源并网的最基本要求，它考验的是设备研制能力；新能源发电变流器元器件过载能力低、系统惯量低、锁相困难是影响新能源并网的主要因素，这些问题可以通过提高并网要求、改进变流器设计、提升控制技术解决。新能源发电在故障和恢复期间，有功、无功动态响应行为应该尽量满足所接入系统需求。建议从如下 2 个方面加以考虑：（1）在电网短路期间，新能源发电输出一定的有功电流，故障消除后有功功率视并网场合选择是否快速恢复，发挥新能源发电对提升电网暂态稳定性的作用。故障期间维持一定的有功电流，有利于电网功率平衡，也有助于故障消除后的功率恢复；故障消除后，绝大部分负荷在电压恢复正常时功率快速恢复，新能源发电功率如果恢复较快，有利于暂态频率稳定；新能源发电的快速有功恢复特性，在特定电网结构下还有利于功角稳定。（2）短路期间在保证一定有功电流基础上，根据接入电网特性闭环输出无功，故障消除后快速实现电压闭环控制，可以提升电网暂态电压稳定性。不同电网在短路消除后的电压恢复特性不同，以并网点电压为目标的快速闭环控制适应性较强，可基本能够满足故障前后的无功控制需要。
2.4电力电子技术在风力发电中的应用
风能是可再生能源，同时也是洁净能源，对于环境没有任何影响，并且储量巨大，能够不断生成，是储量巨大的低碳能源，风能被有效利用能够有效缓解传统能源的开发压力和工业生产用电压力。风能进入新能源发电的行列的历史可以追溯到 20 世纪 70年代，不少发达国家电力电子技术水平足以支撑风能发电，开始利用这一能源。同时，风力发电也具有巨大的商业发展前景，相对于水能发电来说，风能发电在技术成本和实际可操作性方面，都有巨大的优势。从技术层面来看，风能发电发展起步比较早，相对于其他发电方式来说技术也相对成熟。目前风力发电技术当中常用的三种运行模式包括联合供电、独立运行以及并网型风力发电运行这三种。绝大多数可再生能源与发电系统在进行联系的时候，大多数情况下是无法产生稳定的电能的，必须通过特定的电力电子技术加以稳定和调节，才能够真正投入使用。众所周知，风能相对于太阳能、水能来说，稳定性更差一些，因此对于风能发电来说，需要更优秀的控制稳定技术，风力发电系统当中必须有储能环节，同时必须对储存的能量进行科学的转化，这是电力电子技术在风能发电当中的主要应用。
结束语
传统能源的不可再生性使得能源危机持续影响着现代工业的发展，而新能源的发掘与利用是带动能源产业持续健康发展的基础，对于新能源发展来说，电力电子技术的使用，能够将新能源在开发使用当中的问题进行有效的解决。国家未来社会经济发展，必须以自主创新为根基，发展核心技术。通过电力电子技术在新能源开发中的全新发展与应用，推进新能源行业进步，带动未来经济社会的健康发展。
参考文献：
[1]王韦，吴开钱.浅谈电力电子技术的应用及发展方向[J].机电信息，2011（27）：194-195.
[2]钟秀伟.现代电力电子技术应用发展分析[J].科技传播，2011（13）：78+77.
[3]吴晨滨.电力电子技术在电力系统应用的发展趋势浅析[J].科技创业月刊，2009，22（10）：74-76.
[4]赵争鸣，宋戎.电力电子接木的现状与发展综述[J].中国集成电路，2003（07）：13-15.
[5]本刊评论员.新能源与电力电子[J].电力电子，2003（02）：6+19.