电子元件与材料

大功率电子器件性能的提高,将助力灵活的交流 

来源:电子元件与材料 【在线投稿】 栏目:综合新闻 时间:2021-04-06

近年来,大功率电子器件已经广泛应用于电力的一次系统,大功率电子器件应用于灵活的交流输电(FACTS)将有助于电网的安全稳定、经济运行和灵活调度。新的大功率电力电子器件的研究开发和应用,将成为21世纪的电力研究前沿。

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随着电力电子器件的性能提高和造价降低,以电力电子器件为核心部件的FACTS装置的造价会降低,可能会在不远的将来比常规的输配电方案更具竞争力。国际大电网会议展开了有关STATCOM与SVC性能价格比的讨论,不少专家认为,由于STATCOM不需要采用大量的电容器就可以实现无功的快速调节,而电容器的价格多年比较稳定,不大可能大幅度下降;相反,电力电子器件的价格会不断降低,故预计STATCOM会比SVC(静止无功补偿器)更有竞争力。若将超导储能装置与STATCOM配合,可以实现系统有功功率的快速调节,这是以往任何的常规设备不能胜任的。

FACTS技术也在不断改进,一些新的FACTS装置被开发出来,例如可转换静止补偿器(Convertible Static Compensator),它由多个同步电压源逆变器构成,可以同时控制2条以上线路潮流(有功、无功)、电压、阻抗和相角,并能实现线路之间功率转换。可转换静止补偿器具有下列功能:

1)静止同步补偿器的并联无功补偿功能;

2)静止同步串联补偿器的功能;

3)综合潮流控制器功能;

4)控制2条线路以上潮流的线间潮流控制(IPFC)功能;CSC被认为是第3代灵活交流输电装置。

电力电子器件的发展趋势是:一方面研制经济性能好的器件,以便降低设备造价;另一方面,研制开发功率更大的高性能器件。最近,国外公司宣布研制成功以碳化硅(SiC)为基片的电力电子器件。基片的耐压和热容量可大幅度提高,而元件的损耗却大大降低,从而使元件的断开功率可望有数量级的飞跃。这预示用电子高压断路器取代机械的高压断路器(油断路器、六氟化硫断路器、真空开关等)已成为现实的可能。如果电力系统的高压机械开关一旦被大功率的电子开关取代,则电力系统完全的灵活调节控制便将成为现实。

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