电力电子 (PE) 不是日常讨论的话题。然而，它是一项重要的变革性技术，它在幕后悄然运行——前所未见和闻所未闻——然而，它嵌入到人们每天使用的产品中，让生活更愉快。
我们使用电力电子为我们的智能手机和电动汽车充电，我们使用它通过电磁炉/滚刀提高烹饪效率。世界各行各业也越来越依赖 PE 来提高解决方案的效率。例如，PE 用于为大规模铝生产提供动力，并有效地跨国家和跨海传输电力。电力电子正在彻底改变世界的能源系统——而且越来越多地随处可见!
电力电子学是半导体电子学在电力控制和转换中的应用。
这些半导体是功率晶体管和二极管，它们将输入电压打开和关闭到无源元件网络中，以将其转换为不同的电压电平。功率半导体技术的进步使功率处理达到更高的效率水平。
为了正确运行，电源转换系统需要通过每秒运行数千次复杂算法的嵌入式数字计算机进行控制。控制器监督操作并根据各种参数和设定目标调整行为。这种改变的能力被嵌入到数字算法中，这些算法包括系统和应用知识。
PE 是数字位(信息)与电子流相遇以执行最佳工作的地方。PE 和数字技术的结合是电网的关键推动力，电网将成为碳中和能源系统的支柱。
电力电子正在释放社会效益
电力电子在社会中的存在和发展来自其极端的灵活性和适应目的的能力。电力电子是一种“多功能工具”，可随时解决因向碳中和能源系统的动态和加速转型而产生的许多新挑战。最大的赢家是全球社会和地球!
在过去的二十年里，电力电子及其实现改变游戏规则的技术、带来效率、紧凑性(减少对地球土地和资源的使用)和可靠性(即使在极端条件下也能保持生产)的能力为这一旅程做出了巨大贡献实现碳中和目标。其反应速度、控制灵活性以及跨功率和电压水平的可扩展性是确保未来能源系统弹性的关键属性。PE 正在使偏远城市地区实现电气化，将污染严重的工业流程和交通基础设施转变为更环保的替代方案，并通过更实惠的能源增加人口财富——这符合联合国可持续发展目标 7。
今天的电力电子比以往任何时候都更重要
近几十年来，电网由在维持电网稳定方面起主要作用的传统旋转发电来源供电。大规模可再生能源发电刚刚兴起，大容量发电集中在少数地方，高压交流线路将能量从发电源输送到负荷中心。
在能源领域，PE 应用是高压和中压级别的高度专业化解决方案。高压直流电(HVDC)，一方面，连接分离的交流电网，由于过度损耗、成本或频率差异而无法使用交流传输。高压直流输电可以为偏远地区和岛屿提供可靠的能源，例如 苏格兰的设得兰群岛 和 巴西的里约马德拉岛， 同时实现跨地域和频率的整体电力系统，例如 东清水的日本电力系统. 与此同时，柔性交流输电系统 (FACTS) 加强了弱节点的交流网络和电能质量，而静态变频器解决方案使铁路网络电气化，将铁路网络的电压和频率与电网的电压和频率解耦。日立 ABB 电网开创了这些 PE 应用中的大部分。
今天的能源系统正在经历一场巨大的变革，由于其速度和结果，可以称为“革命”。电力部门日益提高的可持续性和环境关注度、支持性监管框架和新技术发展正在使电力成为未来能源系统的支柱。
在这种不断变化的新形势下，电力电子的作用发生了巨大变化。
电力电子将可再生直流电源(例如太阳能光伏)连接到交流电网，并用于提高交流发电(如风力涡轮机和水力发电厂)的可控性和效率。高压直流输电技术实现了非常高效、远距离和完全可控的电力传输，实现了海上风力发电的连接和各国的互联互通，实现了更多的能源交易。FACTS 在解决新的电能质量问题方面发挥了重要作用，即使在电网强度降低的情况下，也有助于现有基础设施应对新的动态潮流。从发电到消费，电力电子正在实现诸如电池储能系统、抽水蓄能、氢气生产和转换回电能等解决方案。
免责声明：本文由用户上传，如有侵权请联系删除！