电力电子变压器及其在电力系统中的应用

钱 俊 苏州信息职业技术学院 215200

【文章摘要】

变压器作为电力系统中最基本的供电设备，关系到了供电质量与供电安全，基于传统的变压器已无法满足当前电力系统的供电要求，电力电子变压器这一智能化电力变压器的诞生与应用，以电子技术为支撑实现了对电源的灵活控制。本文首先阐述了变压器技术革新的时代背景，其次对电力电子变压器的相关概念理论进行了概述，最后分析了电力电子变压器在电力系统中的具体应用，以供参考。

【关键词】

电力电子变压器；电力系统；应用

0 前言

随着社会主义经济的发展，人们的生活水平逐渐得到提高，对电力系统供电质量的要求随之提升，这就给当前电力供电系统带来了挑战。在电力供电系统中，变压器是整个供电系统中最基本的输变电设备，但是，传统的变压器自身存在着一定缺陷，在运行的过程中不仅会污染环境，还存在着一定的安全隐患，进而无法保证供电的质量。在此背景下，基于电子技术下的新型变电设备应运而生，即电力电子变压器。这一智能化变压器在电力系统中的应用，是电力企业基于市场经济下发展自身的必然选择。

1 变压器技术革新的时代背景

随着社会主义市场经济的发展，社会生产与人们生活的不断进步对电力供电系统提出了更高的要求，尤其是大型电力系统的应用促使电力系统供电范围不断扩大，在此背景下，如何在确保供电质量的基础上，实现稳定、安全的供电模式，成为了当前电力企业在发展过程中所面临的一大挑战。随着风能、太阳能的不断发展，供电形式逐渐变得多样化，在新兴能源并入的过程中，原有电力系统变压无法实现对电能的安全、稳定转换，一系列电力系统供电质量问题逐渐凸显。面对传统变压器的种种弊端，电力供电系统需要借助当前科技的发展力量，实现变压器的创新，以在满足电力系统供电要求的基础上，实现电力企业所追求的社会效益与经济效益。

2 电力电子变压器综述

电力电子变压器即PET，其是依赖于电子技术和高频电磁感应原理的一种电力设备，能够实现电力特征能量的转换，其中电力特征所指的是电压、频率以及电流幅值等。电力电子变压器的显著特征为：以电力电子技术为核心，通过对变压器一次侧与二次侧的电压幅值以及相位进进行实施的控制，从而实现对电力系统电压、电流以及功率的灵活调解。在此过程中，电力电子变压器突破了传统变压器自身缺陷的束缚，进而在确保供电质量的基础上，实现了对分布式电源的优化配置，从而满足当前电力系统供电需求。

3 电力电子变压器在电力系用中的应用

3.1 分布式电源并网中电力电子变压器的具体应用

随着可持续发展战略的逐步落实，电力系统需要将节能、环保贯穿于电力生产的始终，基于风能、太阳能等可再生能源的出现，电力系统供电形式变得多样化。分布式电源在发电方式上存在着显著特征，即电源的容量相对较小，并且同时具有交流电、直流电，进而导致其电压与电频波动性较大。因此，在将分布式电源并入电网中时，其自身的特点必定会给点力系统的供电带来安全隐患，同时也将影响到供电质量。而基于分布式电源并入电网中时的特点，需要变压器发挥出充分的转化功能，但是传统的变压器自身所存在的缺陷是无法满足并网需求的，如果要基于传统变压器来实现分布式电源的并网需要增设设备，这就加大了供电系统的运营成本。基于电子技术下的新型智能化电力电子变压器的出现与应用，能够通过直流电实现对输入、输出电压的控制，从而在满足分布式电源并网需求的基础上行，节约运营成本，提高供电企业的经济效益。

3.2 电力电子变压器与FCL、UPS 的结合应用

FCL、不间断供电技术二者属于柔性交流输电技术的表现形式。其中，FCL 与电力电子变压器的结合性应用，是将FCL 这一模块串联与PET 输入模式的前端，控制器对输入端、输出端电流进行检测，从而实现对FCL 模块中开关的控制。如果整个系统处于正常运转的状态，难么二者的结合性使用能够在实现串补功能的基础上，避免了开关的损耗。如果出现故障，开关就会立即闭合，从而阻止了短路电流，确保了供电的安全与质量。实现UPS 与PET 的结合性应用，能够确保电网在正常运转状态下实现对影响因素的有效控制，如果遇到故障，这一组合中的蓄电池会继续保持向逆变器供电。如果逆变器出现故障，不间断电源会通过静态开关进行电路的切换，进而维持正常供电状态，整个过程中，供电质量都能够得到有效的保障。

3.3 电力电子变压器在配电网中的具体应用

由于配电网在供电的过程中存在着不稳定的现象，基于传统变压器下的解决办法通常是：在配电端加入动态电压恢复器，从而通过补偿电压来实现供电的稳定。但是此种做法的弊端很明显，补偿电压的接入无法确保其能够快速的响应需求，与此同时，也无法实现对电压干扰因素的彻底抵消。此外，此种方式也同样需要投入过高的运营成本，进而降低了供电企业的经济效益。而PET 的动态电压恢复器不仅响应的速度快，且能够更好的消除其中的干扰因素，进而有效的提高了供电的质量。

4 总结

综上所述，电力电子变压器这种智能化的电子变压器，能够有效的解决当前电力系统传统变压器在应用过程中所存在的弊端，进而在确保供电稳定性的同时，提高供电质量、降低运营成本，最终实现供电企业所追求的经济效益与社会效益。电力电子变压器其在电力系统中的应用还有很多，比如在改善电力系统动态特性中的应用、四象限PET 等，这些应用都给电力企业供电系统的发展注入了动力。

【参考文献】

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