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【摘要】风能是一种新型资源，主要用于风力发电，并建立了风力发电系统，而电力电子技术作为发电主要使用的技术之一，已经在系统中大量应用，有很多优势。其实践应用，可以优化风力发电的效果，保证风力发电的稳定，有大量的电力输出。
【关键词】电力电子技术；风力发电；实践运用
0.引言
风能是可再生能源，污染较低，而随着经济的发展，加快了能源的消耗，所以风能的使用有效缓解了能源紧张的问题，控制污染。但建立的风力发电系统需要保持输电的稳定，控制运行，对使用的设备有较高的要求。电力电子技术与原有的技术相比，有很多优势，可以解决风力发电系统存在的问题。
1.风力发电系统使用的电力电子器件
一个好的器件，是电力电子技术在系统中应用的基础，并让其广泛应用。风力发电系统主要使用的设备有三个，分别是IGBT、交直交变频器与矩阵变换器。
1.1IGBT
IGBT主要负责系统中功率的控制，是功率器件。它可以切断电流，或是使用PWM技术进行无源逆变，可以让直流输电为无交流电源的负荷点输送电力，但因为风力发电有失稳定，造成IGBT运行时会出现波动，让芯片与铜片、铜片与基板之间的焊接承受较大的热-机械应力。对于这一特点，IGBT的SPWN逆变器逐渐广泛应用。由开关波形的控制，保持电力输出的稳定，同时，也会改变起初使用角度，把功率因数变成1，向电网运送能源，改善系统功率的运行[1]。
1.2交直交变频器
风力发电系统具有便利恒频的特点，要利用变频装置转化电能，向电网传递能量，但经常出现电压谐波多、侧功率不高的情况。交直交变频器能够有效解决这一情况，优化了对系统的控制，让其实现双向交流，尤其是使用变速恒频与无刷双馈电机的系统。同时，海上风电厂使用这项技术，可以进行有功与无功的转化，使风电机组变速时，也能得到最的风能好，减少产生的机械应利，降低噪音。
1.3矩阵变换器
矩阵变换器是电力电子技术主要研究的内容，在风力系统中有广阔的应用空间。这是一种新的电源变换器，实现交流电各参数的变换。对于风力发电系统原有的转换器，会调节频率、电压等数据，用于变频恒频控制，得到最大风能的同时进行控制。
2.风力发电系统电力电子技术的实践
电力电子技术的实践可以分为四个方面，其一是风力发电机系统，其二是发电系统的储能技术，其三是输电技术，其四是风力发电的滤波、补偿。
2.1风力发电机系统
以往风力发电机的控制方式是失速控制，或是主动时速控制，但因为其功率不稳，致使发电不稳定，产生的电能较少，很难满足人们对电能的需求，逐渐被社会取代。但电力电子技术应用后，系统使用的变速恒频风力发电机系统，其会改变当下的现状。现在其主要使用变速恒频变浆距调节系统，该系统中有双馈感应电机，中途电能不需要经过无功补偿器，减少了电能的消耗，提高了输电的效率与质量。同时，电力电子中的变换器与变速变桨系统也在发电机系统中大量应用，它会把变速箱从系统中剔除，使系统结构更加清晰[2]。
2.2发电系统的储能技术
风力系统的发电量会由风速决定，具有不稳定的特点，影响发电的稳定性，并且，风能不可以直接储存，但为了让供电稳定，需要储存产生的风能，使用储藏技术。现在，系统会使用蓄电池存放，有良好的优越性，是主要的储能方式。除蓄电池外，用超导线圈储存也是储存的方式，但因为开始研究的时间较晚，很难实现普及。另外，不间断电源的特点是，如果输入电流中断，它依然可以持续供电，并且又因为风力发电具有随机性，其应用受到很大的重视。它在电力电子技术实践中，会使用多个现代器件，使系统电能的运输更加可靠，提高了输电的效率，而对于位置偏远的发电站，其也可以普及，发挥优势[3]。
2.3输电技术
风力发点最基本的要求是有充足的风能，这就造成发电厂选择的位置较远，且输电不稳定。现在，系统使用的是交流输电系统，但这一方式有很多不足，其未来的发展趋势是高压直流输电技术，其可以实现异步联网，有很高的相加比，结构简洁、优越，可以在不同的环境中应用，是电力电子技术主要应用的技术，其主要体现为会使用可断开电流的器件，并使用PWM技术，投入的成本很少，得到的质量更高，加快了技术的普及。此外，轻型直流输电的应用也可优化系统的输电，主要用于海上发电厂，不会轻易故障。
2.4风力发电的滤波、补偿
风力发电机组的位置在电网的最后，很容易被谐波污染，出现电源波动与善变，所以需要进行滤波，并对电能进行补偿。它会使用两种技术，一种是静止无功补偿器，另一种是有源电力滤波器。首先，静止无功补偿器是当下最先进的补偿装置，其可以减小电容器的容量，电感器发出无功功率，并用器件的高频开关控制，使无功补偿技术有很大的飞跃，主要用于中高压的电力系统。现在，它已经在风力发电系统中广泛应用，实施跟踪负荷的变化，加以补偿。其应用会减少电压的波动，保持稳定，提高电能质量。其次，有源电力滤波器是，使用可关断的器件，采用坐标变换原理进行控制，检测补偿对象目前的电流与电压，用电力控制器控制，向负荷提供畸变电流，从而让系统得到电流达到预期的设想。它与SVC比较后，会在很短的时间内响应，电压容易波动，闪变补偿出现的次数更多，提高了控制的水平，减少谐波的影响。
3.结语
风力发电系统因为具有低碳的特点，有广泛的应用前景，受到了人们的广泛关注，而风力发电系统运行时，电力电子技术是运行的关键，因为风力发电系统具有不稳定的特点，且需要稳定的电能，而电力电子技术的实践，会通过风力发电机系统、发电系统的储能技术、输电技术、风力发电的滤波补偿四方面，提高发电的效率，保持发电的稳定，减少成本的的使用，减少对环境的污染，提高人们生活的质量。
参考文献
[1]杨慧颖,邬嘉鸣,张波,杜敏.风力发电中电力电子技术的应用[J].山东电力高等专科学校学报,2012,04:59-62+56.
[2]姐金岭.电力电子技术在风力发电系统中的应用[A].《建筑科技与管理》组委会.2015年6月建筑科技与管理学术交流会论文集[C].《建筑科技与管理》组委会,2015:2.
[3]师苑,刘玉丛,崔春峰.电力电子技术在风力发电中的应用[J].电子质量,2013,07:34-36
作者:杨明显 单位:驻马店技师学院
