摘 要：由于对于传统能源的过度使用，目前电力系统中存在的各种弊端以及世界各国加大对于环境保护的力度。未来的发电形式将以分布式发电为主，而分布式发电最为依赖的三大技术之一就是电力电子技术。其在分布式发电上的运用，有着广泛的作用和影响，本文就电子电力技术在实践中的系统储备、提高电能质量和能量传递等方面作出介绍。
关键词： 电力电子技术；分布式发电中；应用
目前，大电网互相连接、远距离发点和集中发电等技术让电力系统的“整体”看起来既“脆弱”又“笨重”。当前，分布式电网与大电网相互结合的形式被广大的电力和能源专家公认为提高电力系统稳定性、降低能耗、节省投资的一种新型电网形式，也是未来发展的一种趋势。因此，现在很多国家都在提倡环保产电，而我国在过去的很长一段时间里采取的发电方式对于环境形成了巨大的破坏作用，而采用分布式发电技术，将可以将我国各地分布的“清洁能源”收集起来再集中供电，这是我国电力可持续发展的一个大方向。但是我国在这一块领域的研究尚属于比较落后的层次，因此我国在这方面加紧投资和研发，是社会发展的一个必要需求，而其中对于分布式发电中的电子电力系统的研究，则是这项内容的主要研究热点
1.电力电子技术在电能传递中的应用
所谓分布式发电，指的是除去传统的石油和原子能、煤炭、水电等发电形式外，将开发和采用更为广泛的清洁型自然能源作为替代性电力来源使用，目前主要开发的种类有燃料电池、微型汽轮机、光电池、风力发电等等。这些新形式的清洁能源在分布式发电系统中，对于电子电力设备的能量转换有着较高的要求。
1.1微型气轮机的应用
高速汽轮机的转速可以达到80 000 r/min的速度，并且由于交流发电机有着很高的频率，所以这些设备都不能直接连接到电网上去，这个中间需要一个转换的设备-直流（dc）环节。从图1中我们可以看出，电子电力设备在微型的气轮发电机系统能量转换中所起到的重要作用。发电机所产生的交流电源在经过二极管整流器的处理之后，被输送到电容器中，然后以直流-交流（dc/ac）逆变器所产生的交流电压，同时将电能的频率调解到与系统的频率同步。
1.2风轮机的应用
风轮机可以采取变速运动也可以采取恒速运动，基于这样的特点，它既可以和异步电机也可以和同步电机相连接。由于操作的简便，价格上的经济。其与异步电机相组合的形式现在广泛被用于实际中，如图2（a）所示，电力从异步发电机出来后，流经二极管整流器进行处理，再经过逆变器的处理，最后连入交流电网，在图2（b）中，转子转差频率和机械频率的总和和电网的频率是相等的，转换器经过调解选择的速度范围来对额定功率进行确定。但在额定的功率上运行异步发电机的时候，整个转换系统可以实现功率的逆运转。
1.3光电系统的应用
对于能量进行转换，光电系统采取的方式是：采取直流—交流（dc/ac）逆变器，将存储在光电池中的直流电转变为交流电让后与大电网同步并接入。图3对这一过程进行了简单的图示说明。这里采用的是IGBT类型的功率管作为三相逆变器。
1.4燃料电池的应用
燃料电池的作用原理是，将直流电经过直流—交流（dc/ac）逆变器进行转换，转变为交流电之后，再将其转入电网，大体上和光电系统的原理比较相似，如图4所示。
相比较交流电的输送技术而言，直流电输送更有优势，因此在以上所描述的几种新电力模式下，都是采取直流电的输送模式，但是人们日常生活中所用到的都是交流电，所以这些收集得到的能源在并入大电网之前，都需要对其进行直流-交流的转换，并且频率需要和大电网的频率相一致，这就需要相对应的电力电子设备中的逆变电路、电力电子接口以及各种在分布式电网上的接口来完成这种转变电能和调节频率的工作。
2.电力电子技术在提高电能质量中的应用
分布式发电属于一种全新的发电模式，因此目前依然存在很多的不足，尤其是在电能质量的问题上问题严重。系统中任何电压凹陷、不良扰动、谐波、瞬态等因素都会对其造成偏离而导致电能质量的下降。虽然说电能质量的好坏对于直接用户而言并没有太大的影响，但是对于公司用电和工业用电的大户而言却是相当致命的。例如由于电能不稳定所造成的丢失和陷落都是造成企业和生产制造企业计算机系统重启的主要因素。如果由于电能质量不高、不稳造成的计算机不断重启，这对于企业而言将造成严重的损失。鉴于未来的社会发展必然是数字化和信息化的时代，因此对于电能质量和稳定性的要求也只会是越来越高。
电能研究协会（EPRI）做了大量的研究工作去改善分布式电能的整体性能。其中一种称为用户电力（CUSTOM POWER）的技术将完整的通信、分布自动化和电力电子控制器相互结合起来。对于提供高质量的电能有着非常重要的作用，但是该技术目前在分布式电网中的应用还比较少，近年来，一些现代的电子电力设备例如静态无功补偿器（STATCOM）、固态断路器（SSB）、和动态电压恢复（DVR）等快捷控制的电子设备纷纷被设计出来。其中TATCOM、LTC等电子电力设备的共用在分布式电网中得到了充分的证实。其不但可以减少系统电压的被动性波动，同时还可以实现对于系统的连续性控制。
电子电力设备在分布式系统中的作用主要是用于控制电能的质量。目前而言尚未取得大规模的推广，其主要的因素是价格过于昂贵，一般也只有在电力负荷需求较大的单位例如医院才会采取这样的模式。其中最为简单的电力电子设备为UPS，目前已经广泛地使用在计算机的系统当中了。
3. 电力电子技术在其它方面的应用
电力电子技术不仅在以上两方面中有所应用，在其他方面也应用较广，如在能量的存储、负荷平衡和系统故障保护中的应用。
出于对经济性和系统稳定性的考量，储存一定数量的电能对于分布式系统是必须的，以备应对一些突发性的事情。而当代的能量储备技术已经得到了一定的发展和提升，目前较为流行的技术有飞轮储能、超级电容器储能、蓄电池储能（BESS）等等。
超级电容器储能和蓄电池储能的原理是：首先将交流电转换成直流电储存在电容器或者蓄电池中，当电能需要储备时，再将直流电转变为系统可以兼容接受的交流电。而电子电力设备在这个转换的工程中起到了非常重要的作用。而飞轮储能技术这是将电能转换成机械能然后储存起来，正是因为电子电力、低损耗轴承、高强度纤维等技术的不断发展和突破，才使得飞轮储能技术得到了实现和发展。
电力系统的负荷变化由于具有很大的不确定性，因此需要对其进行及时的控制和调整，以防止发生连锁型的事故和故障，甚至在严重的时候可能导致系统的崩溃。电子电力设备具有可靠易控，反应快捷等优点，运用在故障保护和功率平衡上可以将事故发生的几率大大降低，对于系统的稳定具有重要的作用。
4.总结
分布式发电模式由于当今社会发电模式存在的很大的弊端和国际上对于环境保护的重视而将成为未来世界发电模式中最主要的发电模式。从本文我们可以看出电力电子技术在分布式发电模式中的应用及其广泛，并且将会成为了其主要的三大技术之一，所以电力电子技术的发展会带动分布式发电模式的发展。
参考文献：
[1]程华，徐政.分布式发电中的储能技术[J].高压电器，003，39（3）：53～56.
[2]吴靖，江昊.分布式发电的应用及前景[J].农村电气，2003，（7）：19～20.
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