电力电子客籍教授

在过去的数年中,电力电子技术的发展已经大大地向前迈进。其在供电工程领域中的应用已从交换式电源供应器到大型静态传感器,从电网的连接和驱动工程到各类电机中所有类型的速度和转矩控制。

如今,电力电子技术快速发展的特点表现在新的开关与控制概念的不断涌现,并且在很多情况下十分易于实施与利用。这些概念往往区别于应用中的外部技术参数,磨损,电磁兼容和成本习性等内容。

作为一个广泛的工程领域,电力电子技术涉及到从微电子控制,到特殊功率半导体的性能研究,到概念和技术层面上的分析开关装置及其外部运作。

因此,该领域对电力电子网络耦合方面拥有专业的研究技术:

 

1.耦合电网,电网的稳定性和自持网络的建立。

不管是否产出再生能源或不间断能源,是否需要为16.7赫兹铁路网变频或进行高压连续电流传输,电网总是与电力电子设备连接在一起。电力电子设备作为一个独立源在电网系统中不断运作着。其

中的核心问题是转换器和系统的设计与控制。在此过程中,各种无运作问题的电机起着决定性作用。不管是用于传统发电的旋转发电机和电流转换器,还是再生能源的产电及输配电设备,以及主运行设备,废止机,有源滤波器和灵活的多相电流载体系统(FACTS)等,设备稳定至为关键。

 

2.带有轻微系统扰动的两线和四线电能转换器。

整流器和与电网相连的电源逆变器仍然主要被用于简单的二极管和晶闸管开关中,因此通过新的开关技术也很难达到降低磨损和生产成本的目的。只有结合其他脉冲整流器结构的优势,如低系统扰动,扩展电压调整幅度及提高其灵活性,能量回收系统(四象限运行)或一个经济的传统变压器,才能在这个应用领域中有所突破。

 

3.能源储存与供电系统的连接

持续、不间断的电源供应与稳定、无波动的电源消耗是相辅相成的。因为电能的消耗决定了电必须持续产出而且及时供应。电能的大量储存是不可能的,它只能转换成其他形式的能量,进行电压,电流,频率的调整。

能量储存的提取及与电网的对现今供电系统的概念产生了极大地影响。没有储能系统,不间断的供电和其他电网都无法运行。只有再生发电机在电网中超过一定规模,才能使电网有效地与储能系统连接。

科特布斯工大致力于开发,设计和检测转换器。测试设备可用于低压,高压试验,产出电压高达数百千瓦。

Dr.-Ing. Christian Heinrich
 
没有现代的功率半导体,风力发电 厂不能达到其最优效率。 (Foto: Semikron International)
 
用于远距离输电,海底电缆或不同步电网的高压持续载流体转换器(Foto: Semikron International)