电力电子技术在可再生能源电力系统中应用电气07-4班；马研；20072180摘要随着经济快速增长和社会全面进步，我国能源供应和环境污染问题越来越突出，开发和利用可再生能源需求更加迫切。电力电子技术作为可再生能源发电关键技术,直接关系到可再生能源发电技术发展及前景，紧密联系着社会进步与需求。新能源各种形式都是直接或者间接地来自于太阳或地球内部深处所产生热能。包括了太阳能、风能、生物质能、地热能、核聚变能、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出来生物燃料和氢所产生能量。也可以说，新能源包括各种可再生能源和核能。相对于传统能源，新能源普遍具有污染少、储量大特点，对于解决当今世界严重环境污染问题和资源（特别是石化能源）枯竭问题具有重要意义。同时，由于很多新能源分布均匀，对于解决由能源引发战争也有着重要意义。本文将对太阳能光伏发电系统、风力发电系统、燃料电池、混合能源发电系统等进行介绍，并阐述对逆变器及并网控制技术、太阳能充电控制器、变速恒频风力发电系统、、燃料电池功率调节系统及可再生能源发电系统中谐波抑制技术等电力电子技术在可再生能源发电系统中应用和发展趋势进行了详细综述，为读者提供可再生能源发电系统中电力电子技术应用参考。关键词：可再生能源、风力发电、太阳能光伏发电、综合发电、电力电子-1-/16技术一、引言能源是支撑现代文明社会发展主要基础物质之一，随着传统矿物能源，如石油、煤等日益消耗，能源问题成为人类社会普遍关注焦点和必须解决重大课题。为解决目前能源短缺问题，世界各国为开发和利用新能源投入了大量人力、物力进行研究。1982年联合国召开了世界新能源和可再生能源国际会议，提出以新技术和新材料为基础，开发新可再生能源来取代资源有限、环境污染化石能源，保持可持续发展和保护生态环境。新能源和可再生能源在我国社会经济可持续发展中同样具有重要作用，是我国能源发展重要内容和组成部分。据估算，每年辐射到地球上太阳能为17.8亿千瓦，其中可开发利用500～1000亿度。但因其分布很分散，目前能利用甚微。地热能资源指陆地下5000米深度内岩石和水体总含热量。其中全球陆地部分3公里深度内、150℃以上高温地热能资源为140万吨标准煤，目前一些国家已着手商业开发利用。世界风能潜力约3500亿千瓦，因风力断续分散，难以经济地利用，今后输能储能技术如有重大改进，风力利用将会增加。海洋能包括潮汐能、波浪能、海水温差能等，理论储量十分可观。限于技术水平，现尚处于小规模研究阶段。当前由于新能源利用技术尚不成熟，故只占世界所需总能量很小部分，今后有很大发展前途。电力电子技术作为可再生能源发电技术关键,直接关系到可再生能源发电技术发展.可再生能源发出大小变化直流电或频率变化交流电,需-2-/16要电力电子变换器将电能进行变换.二、可再生能源发电系统简介1.太阳能光伏发电系统太阳能发电有热发电和光伏发电两种。将太阳光辐射能通过光伏效应-直接转换为电能，称为太阳能光伏发电技术，是一种可再生无污染发电方式。光伏发电成为一种改善人们生活条件、不破坏环境、受到人们欢迎可再生能源。典型太阳能供电系统结构如图1所示，通过太阳电池阵列光电转换，将太阳能转变成电能，再由功率变换器将太阳电池输出直流电转换成用户所需电源形式。根据用户要求，功率变换器可以选择直流斩波器进行DC/DC变换，或采用逆变器进行DC/DC变换。此外，功率变换装置还应包括蓄电池系统，以平衡用电需求。当阳光充足时，由太阳电池供电，同时向蓄电池充电；当夜晚或阳光稀少时，由蓄电池供电。变流器电路结构如图2所示。图1.太阳能光伏并网发电系统光伏发电系统可分为以下几类：-3-/16(1)城市住宅用小型并网系统光伏电池与居民住宅建筑结合，利用屋顶或墙面安装光伏阵列,一般每户配备1~5kW单相逆变器。(2)工业与市电一般用25kW以上三相三电平大功率逆变器(也可发展为100MW大规模光伏电站)，可分三类:(a)独立运行、离网、储能式独立运行光伏系统为完全离网式，有储能设备，阴雨天也可供电。可在荒漠地区建设大规模离网式、独立光伏电站。(b)联网、无储能式联网式光伏系统是当今发展方向(全世界联网式光伏系统年增长率约为25～30%)。(c)混合式光伏系统太阳能光伏与风力或燃料电池等发电系统，组成混合式分布电力系统，应用于无电或缺点地区。2.风力发电系统风力发电按照风轮发电机转速是否恒定分为定转速运行与可变速运