分布式發(fā)電中的電力電子技術(shù)

直流輸電與交流輸電相比有許多優(yōu)勢，所以，在以上幾種發(fā)電類(lèi)型中，電能的傳送都是采用直流輸電的形式，但是，大電網(wǎng)以及人們生活、生產(chǎn)需要的是穩定頻率的交流電，而由電力電子設備組成的整流、逆變電路及其它電力電子接口設備在分布式發(fā)電系統的能量變換和傳遞中起到了極其關(guān)鍵的作用。

2 電力電子在提高電能質(zhì)量中的應用

分布式發(fā)電系統是一個(gè)新型的發(fā)電模式，尚有不完善的地方，其中電能質(zhì)量問(wèn)題越發(fā)顯得嚴重。任何由于諧波、瞬態(tài)、電壓凹陷和擾動(dòng)引起的偏離都會(huì )導致電能質(zhì)量問(wèn)題。盡管電能質(zhì)量對居民生活來(lái)說(shuō)沒(méi)有太大的影響，但是對工業(yè)生產(chǎn)和公司工作卻有巨大的影響。片刻電能的丟失和陷落都會(huì )導致工業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量的下降，甚至出現廢品；導致信息產(chǎn)業(yè)的信息丟失，這樣就會(huì )造成難以估計的損失。未來(lái)是一個(gè)數字化的社會(huì )，對電能質(zhì)量的要求將會(huì )越來(lái)越高。

美國電能研究協(xié)會(huì )（EPRI）為了尋找改善分布式系統性能的先進(jìn)技術(shù)，現已做了大量深入的研究。這種CUSTOM POWER的技術(shù)將現代電力電子控制器、分布自動(dòng)化以及完整的通信結合在一起，為用戶(hù)終端提供高質(zhì)量的電能。盡管非常有用，但是，CUSTOM POWER設備應用在分布式系統中的范圍很有限。近年來(lái)，一些用于快速控制的設備陸續被研制出來(lái)，固態(tài)斷路器（SSB）、靜態(tài)無(wú)功補償器（STATCOM）和動(dòng)態(tài)電壓恢復（DVR）都屬于現代電力電子控制器。STATCOM、LTC（變壓器分接頭轉換器）與機械轉換電容三者相互協(xié)調可以減少系統電壓波動(dòng)。以STATCOM為代表的這些用于分布式系統控制的電力電子設備已經(jīng)得到充分的論證，這些設備不僅可以實(shí)現連續控制而且還可以對系統變化作出實(shí)時(shí)反應。

分布式系統中用電力電子設備來(lái)控制電能質(zhì)量現在應用得很保守，主要是因為成本太高，只有在非常重要的負荷（如醫院）才采用這種方法。最為普遍的電力電子設備是UPS，它在計算機系統中得到非常廣泛的應用。由于計算機技術(shù)將會(huì )更加深入到生活和生產(chǎn)中，所以，對經(jīng)濟性的電力電子設備的需求將急劇增加，其中一些經(jīng)濟性電力電子設備將用于處理瞬時(shí)擾動(dòng)、電壓陷落或其它電能質(zhì)量問(wèn)題。

3 其它方面的應用

電力電子技術(shù)在分布式電力系統中的應用除了上面所介紹的兩個(gè)方面外，在能量的存儲、負荷平衡以及系統故障保護中也有較廣泛的應用。

基于系統穩定性和經(jīng)濟性的考慮，分布式系統要存儲一定數量的電能，用以應付突發(fā)事件?，F代儲能技術(shù)已經(jīng)得到一定程度的發(fā)展，較有前途的儲能技術(shù)有蓄電池儲能（BESS）、超級電容器儲能和飛輪儲能。

蓄電池儲能和超級電容器儲能采取的方法是，先將交流電能變換為直流電能儲存在蓄電池或?容器中；當需要儲備電能時(shí)，再將直流電能變換為與系統兼容的交流電能。在這個(gè)可逆變換中，電力電子設備起到了關(guān)鍵的作用。

飛輪儲能技術(shù)是將電能轉換為機械能存儲，飛輪儲能系統基本結構包括飛輪轉子、電力變換器等5個(gè)部分，正是由于高強度纖維，低損耗軸承、電力電子技術(shù)三方面的發(fā)展，使飛輪儲能的實(shí)際應用成為現實(shí)。

由于電力系統負荷變化具有極大的不確定性，需要控制系統及時(shí)進(jìn)行調控，否則可能產(chǎn)生連鎖反應使系統發(fā)生故障，嚴重時(shí)導致系統崩潰。電力電子設備具有反應迅速，控制可靠的特點(diǎn)，應用在功率平衡和故障保護中，將大大減少事故發(fā)生的概率，提高了系統的穩定性。

4 結語(yǔ)

由于當前發(fā)電模式的種種弊端、不可再生能源的枯竭、世界各國對環(huán)境保護的重視，分布式發(fā)電將成為未來(lái)世界最主要的發(fā)電模式。通過(guò)本文的分析，可以看出電力電子技術(shù)在分布式發(fā)電中有極其廣泛的應用，而且現在許多科研組織都認定電力電子技術(shù)為分布式發(fā)電中三大關(guān)鍵技術(shù)之一，因此，電力電子技術(shù)的發(fā)展和應用將對分布式發(fā)電模式的迅速普及有極大的推動(dòng)作用。