電力電子技術分析3篇
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摘要：電力行業的發展影響社會生活的方方面面，其中，我國電力行業的效益受電力電子技術發展的影響。文章首先分析了電力電子技術的發展歷程及其在電力系統中的重要作用，包括提高電能質量和保障電網安全，分析了在電力系統中應用的電力電子技術，然后對電力電子技術在我國電力系統運行中的具體應用進行了說明，以供參考。
關鍵詞：電力電子技術；電力系統；電能；電網安全
0引言
在市場中，電力電子技術主要包含電力制造電子技術和電力交流供電技術。電力電子技術的發展非常快，在社會各個領域都有廣泛的應用。現代電力電子技術的應用關鍵在于利用大功率的電力電子器件實現電能的變換與有效控制，從而在不同的負載環境下得到最佳電能，保證電力系統供電正常。為了保證電力行業的長遠發展，還應不斷發展電子元器件。研究電力電子技術需要綜合分析其在不同環境中的應用，還需要對電力電子技術的重要性有正確認識。
1電力電子技術概述
電力電子技術經歷了較長的歷史發展時期，先后經歷了整流器時代、逆變器時代和變頻器時代。整流器時代主要使用大功率硅整流管和晶閘管，隨著電解、牽引、傳動等技術的發展，各行各業都得到了飛速發展，電力電子技術整流時代的開啟也意味著整個電力行業的技術水平開始不斷提高。到了20世紀70—80年代，人們開始研究交流電機的變頻調速，在電力系統中將直流電逆變為交流電成為電力行業中常見的提高電力系統運行效率的辦法，但這時受到技術水平的限制，只能進行低頻的逆變。20世紀80年代后，計算機信息技術開始發展，電力行業也開始與電子信息技術結合，因而產生了超大規模集成電路，電路擴大規模意味著電力輸送功能的增強，電路網絡的鋪設范圍能夠進一步擴大。隨之而來的是集成電路與高電壓和大電流的結合，傳統電力電子技術就此正式轉變為現代電力電子技術，計算機通信設備的出現使電力電子技術在人們生產生活中得到了更加廣泛的應用。在我國電力行業發展中，電力電子技術的應用仍是需要探索的新技術領域，為了維持我國國家電網的穩定運行，需要不斷提高電力電子技術的水平。現階段，電力行業主要利用的是電力電子技術的制造供電功能和交流供電功能。
2電力系統中電力電子技術的重要作用
2.1提高電能質量電力電子技術在我國電網運行中的主要作用是提高電能質量，通過提高電力輸送的穩定性，能夠保證及時、足量供電，對電力輸送網絡上的電力設備也有一定的保護作用，能夠保證正常的生產生活用電[1]。在傳統的電網運行模式中，對電網輸電工作缺乏保護裝置的設置，電網運行過程中存在許多故障問題，這使得電網的維修工作量居高不下，群眾的用電需求也得不到滿足，電能質量難以提升。在輸電側、發電側、負荷側廣泛應用電力電子技術，能夠使電能達到最佳狀態，提高電網的穩定性。電能的產生、運輸、分配、消費等各個環節都需要應用電力電子技術，從而不斷提高電能質量。當前，電力電子技術的大范圍使用有助于提高直流輸電輸送過程中的穩定性，降低電能損耗率，不僅能夠節約資源，還能夠提高輸電質量，提高電力資源使用效率的同時，也能更好地滿足群眾在生產生活中的用電需求，能夠為各類電力設備提供充足的電能。
2.2保障電網安全國家經濟發展的基礎保障是電網的運行安全，電力滲透在社會發展的各個方面，無論是生產制造行業還是工、農、商業，都離不開電力的使用。我國的電力系統安全保障措施仍然處在起步階段，相比于西方國家，我國電網的運行安全性還有所不足，尤其是在配電與輸電兩個重要方面，我國的電網結構設置得較簡單，往往缺乏故障預警功能與故障應對措施。除此之外，我國幅員遼闊，地形地貌復雜，許多山區的電網是近些年剛剛鋪設的，惡劣的自然條件使得部分地區的輸電線路設置受到更多約束與限制。使用電力電子技術能夠提高電網運行的安全性，人為消除限制因素，使電力網絡建設水平不斷提高。使用電力電子技術也能夠改善輸電和發電現狀，實現電網架構的不斷優化。電力電子技術與通信技術的深度結合，有助于電網工作人員實時跟蹤電力系統的運行狀態，能夠更及時地發現電網運行中的不良現象，分析輸電線路的故障問題，在簡化電網架構的同時，提高輸電質量。
3在電力系統中應用的電力電子技術
3.1靜止無功補償裝置為了保證經濟發展速度，必須加大電力供給，我國工農業機械化水平的提高使得電力需求越來越大，對新型大功率交流電力的使用需求也越來越大。當前，國家電網需要不斷提高電力功率輸送性能，通過提高電網電力輸送的穩定性來保證在電網功率不斷變化、電力不間斷供給到不同單位的過程中能按照電力輸送的額定需求傳送電力。電力電子技術在這一過程中的主要應用體現在靜止式無功補償裝置的應用。該裝置能夠對沖擊性更大的負荷電流進行無功自動補償，采用無源恒功交流補償技術能夠有效控制單向電力系統及其相關系統的電力功率。靜止式無功補償裝置可以使單向電網電力輸送時的交流電壓更加穩定，進而極大地降低電網供電安全隱患問題的發生率，提高電網供電管理效率。靜止式無功補償裝置主要包括同步無功補償器、晶閘管上的投切器和電容器、靜止式無功補償控制裝置、可控制的串聯無功補償控制裝置以及晶閘供電管路的控制器和電抗器等[2]。其中，靜止式無功補償控制裝置通過并聯調節可以實現電網有損電流的補償聯接，并聯形式下調節電網輸出電壓能夠形成無損與有損電流的補償，從而進行正常的電壓吸收和電流發出，實現動態的無功補償，能夠適應更復雜的電網運行狀態，同時提升電網運行過程中的電力輸送效率。采用可控制的串聯無功補償控制裝置也能夠實現串聯電控制，可以和串聯電容之間根據電力系統的運行狀態進行自動并聯轉換，串聯補償裝置的運行參數會隨著串聯晶閘體的變化來調整電流大小，進而保證電網輸電狀態的穩定性。
3.2高壓直流輸電技術高壓直流輸電技術具有許多優勢，其輸送功率大、穩定性高，在電力輸送頻率不同的輸電網絡中都能夠形成穩定的聯絡。與交流輸電相比，直流輸電的優點在于線路走廊比交流輸電窄，直流輸電只需要2條線路即可完成電能的傳輸，相比于交流輸電（最少需要3條線路），可節省工程預算；在相同電壓和導線截面積下，直流輸電的極限功率大。我國在20世紀中期研發出大容量直接脈沖觸發式晶閘管，其屬于一種新型電力電子器件，對高壓直流輸電技術有顯著的改善作用，晶閘控制閥門電路得到了極大的簡化。電力電子技術發展至今，高壓直流輸電技術可以結合控制系統、光纖通信等技術，對高壓直流輸電的保護作用越來越強大，整個電力系統的運行也日趨完善。隨著高壓直流輸電技術的發展，對電力系統的控制功能可以集中在數字化平臺上，進而實現系統的參數控制和遠程控制，系統中的冗雜功能得到了整合，操作流程得到了簡化。隨著電力系統中使用的電子元件數量的減少，維修檢查工作量將極大地減少，高壓直流輸電的運行將會更加順暢，從而提高有源電能濾波供應的質量[3]。控制有源電能濾波的電子裝置可以利用可控的有源電力使電子裝置在運行中產生適應電力系統運行的脈動電流，能夠取代部分無源電能濾波，從而減少大型電力輸送設備的使用，簡化電網架構。
3.3柔性交流輸電技術柔性交流輸電技術與遠程控制輸電技術、自動化輸電技術是未來輸電系統發展的三大重要支撐技術。其中，在柔性交流輸電技術中，可以利用先進的大功率交流電力專用電子技術對我國傳統的交流電力控制系統進行改革，通過控制交流電力系統的交流電壓、相位、夾角、功率，同時加入新的信息技術，可以使電力系統實現自動調節，從而大幅度提高我國輸電網絡的交流供電能力，使我國輸電網絡運行更加穩定。傳統的自動調節控制系統使用的電力電子元件與裝置都只能實現對部分穩態電力的自動調節，而不能在電力輸送頻率改變的動態環境下有效控制電力系統，在部分電力系統中還出現了控制響應過慢的問題。使用柔性交流輸電技術，可以縮短控制開關的動作切換時長，使電力系統更快地響應控制指令，在電力運行過程中能夠適應快速連續調節電力運行的要求，極大地提高我國電網的電力輸送效率和電網運行安全性。應用柔性交流輸電技術解決交流輸電控制中的控制誤差問題后，能為更多的供電場景輸送電力，提升電網的交流輸電能力和供電質量。
4電力電子技術在電力系統中的具體應用
4.1在發電環節的應用我國當前的發展策略是提高資源與能源的利用率，電力作為各行各業的重要資源，如何推進能源建設可持續發展成為重要問題。在我國社會發展中，發電是保證能源供給的重要舉措。在建設電網體系的過程中，需要不斷加入信息技術和智能化建設手段，在發電環節使用電力電子技術也就顯得至關重要。智能電力裝置的應用和微電子技術的研發能夠使清潔能源在更多行業中得到推廣，電力資源的綜合利用效率也能得到顯著提高。電力電子技術與通信技術和信息化技術的結合能夠減少大型電力設備的使用，減少在供電過程中的冗雜輸電流程，還能夠降低電力輸送過程中的損耗率，對電力行業的發展有重要意義。電力系統專用電子技術是電力電子技術與其他電力輸送技術結合產生的交流穩壓輸電控制技術，為了優化輸電流程，電力系統中各項運行參數的控制需要通過遠程操作來實現[4]。以風力發電為例，風能是可再生能源和天然能源，利用風能結合微電子技術，能夠促進動力電機與動力電網的結合，能夠解決電力裝置的充放電利用問題，對提升整個電網的運行效率有顯著作用，同時能夠維持發電環節電力系統的穩定運行狀態。
4.2在電力系統節能中的應用電力系統節能控制是我國電網發展的主要問題，我國是能源消耗大國，各行各業的能源使用量都非常大，電力能源的消耗對電網的運行會造成很大負擔[5]。例如，在電力系統中，直流變壓器和異步變壓電動機屬于重要設備，在不同的電力傳輸過程中有不同的運行狀態。兩種設備都會消耗有功輸出功率和無功功率，這樣才能維持整個電力系統的做功平衡，維持電力系統關聯設備和相關裝置的正常控制狀態[6]。近些年，我國電力系統中的高功率、大損耗用電設備越來越多，動力電機系統的運行負荷隨之增加，電力電子技術在電力節能方面的應用得到了電力公司的重視，應用電力電子技術解決電力系統節能問題成為主流[7]。利用電力電子技術中的現代信息技術和微電子技術能夠實現不同電力設備的自動控制運行，自動變速箱在運行過程中也能進行有效的自動調節，優化輸送電力的頻率，降低無功損耗，旨在達到電力系統運行的節能目的。
4.3在負荷側的應用在電力系統的運行中，在負荷側也廣泛使用了電力電子技術，近些年大熱的變頻空調就是電力電子技術在負荷側的應用表現。相比于傳統的工頻空調，變頻空調的能耗更低，能夠節省電力，同時兼具功率小、使用壽命長和噪聲小的優點。變頻器與空調產品的結合屬于電力電子技術在人們日常生活中的使用，而變頻器更多地用于工業生產。例如，電廠的泵與風機可以通過變頻器進行電力調節，在啟動時能夠減少啟動時產生的啟動電流，保護機械設備，也能降低啟動瞬間電流對機械設備元件產生的沖擊，有助于延長設備使用壽命，使設備穩定運行。
5結束語
當前，我國在電力電子技術的應用上已經取得了不少卓越成就，電力電子技術與現代信息技術的結合能夠為供電系統運行帶來更多便利。利用電力電子技術提高電能質量，保障電網運行安全已經成為電力行業的重要運行手段，電力行業技術人員應加大對電力電子器件的研發力度，以促進電力行業的可持續發展。
作者:張艷娟 單位:山西電力職業技術學院（國網山西省電力公司技能培訓中心）
電力電子技術分析2
學生學業課程成就評價是教學質量評價的關鍵。電力電子技術課程作為高職院校電氣自動化專業的一門專業核心課程，構建一套科學、實用的高職學生電力電子技術學業成就評價體系，不僅能提高學生學習課程后的應用能力，而且具有重要的現實意義和深遠的歷史意義；因此要制訂一套具有改革性的電力電子技術學生學業成就評價的新方案。
1學業成就評價相關說明
1.1課程介紹（1）課程名稱：電力電子技術。（2）專業：電氣自動化專業。（3）課程性質：電氣自動化專業核心課程。（4）授課年級：電氣自動化班。（5）學生數量：50人。1.2評價目標電力電子技術課程采用單元的方式進行授課，教師在每個單元授課結束后進行評價，不同單元的評價內容應符合課程單元的目標要求。
1.2.1能力目標a.總體目標：（1）培養學生綜合分析問題、發現問題和解決問題的能力。（2）培養學生運用知識的能力和工程設計的能力。b.具體目標：（1）單相、三相相控整流技術的工程應用。（2）降壓斬波變換技術的工程應用。（3）升壓斬波變換技術的工程應用。（4）交流調壓或交流調功技術的工程應用。（5）變頻技術的工程應用。（6）有源、無源逆變技術的工程應用。
1.2.2知識目標（1）熟悉和掌握電力二極管、晶閘管、電力晶體管、電力MOSFET、IGBT等電力電子器件的結構、原理、特性和使用方法。（2）熟悉和掌握各種基本的整流電路、直流斬波電路、直流-交流電力變換電路、逆變電路的結構、工作原理、波形分析和控制方法。（3）掌握PWM技術的工作原理和控制特性，了解軟開關技術的基本原理。（4）了解電力電子技術的應用范圍和發展動向。（5）掌握基本電力電子裝置的實驗和調試。
1.3評價原則（1）評價應有利于學生的身心健康發展，并且有利于課程的改進和發展。（2）依據課程目標進行評價，以自評為主，充分發揮教師的主體性。（3）評價應科學有效，采用多種方法進行評價。（4）進行多次反復評價。1.4評價維度評價維度分為過程性評價與總結性評價兩個維度，總分值為100分。
1.4.1過程性評價(總分值為40分)（1）出勤與紀律：10分。包括是否存在遲到早退、無故缺課，請假情況，上課投入程度等。（2）學習態度：10分。包括聽課的認真程度，提出問題和回答問題的準確度和次數，完成作業情況。（3）情感：10分。上課時對學習的態度，對學習是否充滿自信和熱情，是否尊重教師和團結同學等。（4）知識和能力：10分。通過提問來檢測學生對每個單元掌握的專業知識和通識知識，以及對所學專業知識的應用水平，還有分析和創造能力、溝通能力、團隊合作能力、學習效率等方面。1.4.2總結性評價(總分值為60分)指在電力電子技術課程學習結束后，對學生進行電力電子技術專業知識和通識性知識考核，分值為50分。并通過實踐檢驗學生對所學專業知識的應用水平，以及分析和創造能力、溝通能力、團隊合作能力，分值為10分。
2評價標準
2.1過程性評價
2.1.1出勤與紀律（1）遲到早退：遲到一次，-0.2分；早退一次，-0.2分。（2）曠課一次，-2分。（3）請假一次，-1分。（4）上課不玩手機游戲，不打瞌睡，專心聽講，+1分。
2.1.2學習態度（1）聽課認真且記筆記，+1分。（2）發言：上課能回答問題，+1分；上課能提出與課程相關的問題，+1分。（3）完成作業：完成一次作業，+1分；缺少一次作業，-1分。
2.1.3情感（1）對學習充滿自信，自覺而且主動學習，+1分。（2）對學習充滿熱情，課前預習，課中表現出高昂的學習熱情，+1分。（3）尊重授課教師，+1分。（4）與同學和諧相處，同學之間互相幫助，+1分。
2.1.4知識（1）專業知識。第一單元電力電子器件：①能識別晶閘管、電力晶體管、功率MOSFET、IGBT，+0.6分；②能講解晶閘管、電力晶體管、功率MOSFET、IGBT的結構、原理、特性和使用方法，+0.8分。第二單元相控整流電路：①能夠闡釋單相、三相半波和全控橋式相控整流電路的原理，繪制出電壓、電流、晶閘管兩端的波形分析圖，并知道其控制方法，+1分；②理解有源逆變的工作原理，能夠闡釋三相半波和三相橋式有源逆變電路的原理，繪制出電壓、電流的波形分析圖，+0.8分；③理解晶閘管的觸發電路以及觸發電路和主電路電壓同步，+0.2分。第三單元直流變換電路：分析降壓、升壓、升降壓、庫克變換電路的電路圖并能夠繪出輸出電壓和電流波形圖，+1分。第四單元無源逆變電路：①理解電壓型和電流型單相半橋、全橋和三相橋式逆變電路工作原理，并會分析和繪制出輸出電壓和電流波形圖，+1分；②能夠理解單極型、雙極型和三相橋式逆變電路SPWM電路的工作原理，+1分。第五單元交流變換電路：①理解單相和三相交流調壓和調功電路的工作原理并能夠繪出輸出電壓波形圖，+0.8分；②理解交流電力電子開關的工作原理并能夠繪出輸出電壓波形圖，+0.2分；③理解單相和三相輸出交交變頻電路工作原理，+0.2分。第六單元電力電子裝置：①會分析開關電源和不間斷電源電路的工作原理，+0.4分；②知道有源功率因數的矯正方法，+0.2分。（2）通識性知識：具備遠大眼光、通融識見、博雅精神和優美情感的文明學生,+0.2分。
2.1.5能力（1）專業能力：學生具有開關電源、變頻電路和調壓電路的制作、安裝和調試的能力，+0.4分。（2）通用能力：學生在學習中目的明確，能把所學的知識應用在實踐中，能和老師同學順利溝通，能夠組織團隊學習或研究，并且有領導和組織能力，在分小組討論時，各個團隊能夠互相合作完成任務，+1.6分。
2.2總結性評價
2.2.1專業性知識課程結束后，教師組織考試，考試內容包括這門課程的所有專業知識和常識性知識，具體包括：①晶閘管、電力晶體管、MOSFET、IGBT的結構和原理；②單相和三相相控整流電路；③降壓、升壓、升降壓、庫克變換電路；④電壓型和電流型逆變電路、逆變電路的SPWM控制技術；⑤交流調壓電路、交流調功電路、交流電力電子開關。+45分。
2.2.2常識性知識掌握一些基本知識和思政內容，+5分。2.2.3專業能力能夠應用所學的知識創造出更適用于現代化技術發展的新型實用電路，+10分。
3實施建議
（1）建議教師依據課程性質和學生實際情況，對評價指標做合理的處理，符合課程目標與學生的學習實際。（2）在實施的過程中，可采用學生自評、同學互評、小組互評、教師評價等多種方式相結合。（3）教師在實施的過程中，可結合出勤表、個人與小組學習表現記錄等，確保過程性評價有據可依。
作者:張穎霄 劉奕杉 鞏峰峰 單位:蘭州石化職業技術大學
電力電子技術分析3
0引言
在我國的電能使用中，照明的電能消耗占電能總消耗的極大部分。據統計，大多數商業建筑的照明電能消耗占電能總消耗的13%～20%。在綠色照明中應用電子電力技術，可以提升建筑的節能效率，同時為建筑的運營節省一大批成本支出。例如，某招商銀行大廈利用電子電力技術改造大廈照明后，每年可節省300萬元左右的電能成本支出。在綠色照明中應用電子電力技術，可以提升建筑的經濟價值、社會價值和環保價值。
1電力電子技術在綠色照明中的應用優勢
1.1提升節能效果綠色照明在現代建筑的建設中比較常見。早期，采用簡單的聲控、光控、時控等作為綠色照明的基礎節能方式。伴隨電子電力技術的發展，綠色照明的控制方式變得更加多元化、智能化、精準化，可以在確保滿足正常照明使用需求的基礎上，進一步提升照明系統的有效覆蓋率，縮減無意義的照明時間，從而提升綠色照明的節能效果[1]。例如，在改造樓道綠色照明的過程中，可以利用聲控、光感電子元件的組合，在白天和光照充足的情況下不啟動樓道燈，在樓道環境存在實際光照需求的情況下精準開啟樓道燈，以達到更好的照明效果，提升綠色照明的有效覆蓋率。應用電子電力技術不僅可以根據實際使用需求進行照明，還可以根據具體的照明場景控制電能輸出。例如，在路燈照明系統中，可以通過車輛感應及智能控制系統，在夜間車輛通過較少的時間段精準控制路燈的照明模式，降低路燈的光照亮度，并在車輛駛過時提升光照亮度，在滿足實際使用的基礎上節約電能。在現代照明系統中應用電子電力技術，可以使照明系統的控制變得更加精準、可靠。例如，在會議室照明系統中利用紅外和智能控制方式，可以自動控制會議室的照明系統，落實隨手關燈這一綠色照明理念。通過自動控制，在會議室中沒有人時可以改變照明模式，實現更好的綠色節能效果。
1.2促進環境保護在傳統燈具和照明系統的運行過程中，發光和發熱過程幾乎是同時進行的，會產生大量的溫室氣體，影響照明空間的舒適度，同時也對周邊環境帶來過多壓力。利用電力電子技術，一方面可以提升光電轉換效率，用更低的電量發出更高的亮度；另一方面，可以降低燈具的溫度[2]。例如，可以使用LED燈具，其光電轉換效率更高，在單位用電量下能夠發揮更好的光照作用，同時也不會產生過高的溫度，幾乎不會對照明環境帶來過多影響。利用智能照明系統控制，LED燈具的亮度、色彩、照明時間等可以精確控制，在實現綠色照明的同時，可以進一步促進環境保護。
1.3解決頻閃問題從白熾燈、熒光燈，到現在常見的LED燈具，電子電力技術的應用可以提升燈具的照明質量。例如，電源的穩定性和燈具的光電轉換效率都是影響照明質量的重要因素，傳統燈具主要使用50Hz交流電，燈具出現明顯的閃爍情況，照明的穩定性和對眼睛的舒適度存在不足。LED燈具和節能燈的光電轉換效率較高，對其應用電子電力技術，如使用電子鎮流器、變頻器等設備，可以解決燈具的閃爍問題，并可以進一步調整燈具的功能，使其具備更好的照明效果。對于特殊的照明需求，如醫療、科研中大量使用的無影燈，使用電子電力技術也可以解決頻閃問題，提升照明設備的可靠性[3]。此外，可以利用電力電子技術對照明燈具進行智能化控制，調整燈具的亮度、色彩等，從而使提升照明質量。
2電力電子技術在綠色照明中的具體應用
2.1光纖照明系統在綠色照明改造過程中，應用太陽能等綠色清潔能源，可以在提升照明可靠性的同時，進一步提升綠色照明的價值。應用光纖照明系統，可以充分利用太陽光等自然光源，使自然光照能夠進入地下室等很難自然采光的空間[4]。與傳統照明系統不同，光纖照明系統柔軟性良好，在構建過程中有更好的可操作性。同時，不同光纖的規格有較大差別，能夠滿足不同空間的照明安裝需求。相較于傳統照明裝置，光纖的光源裝置耦合效率更高，能耗明顯降低，在取得高亮度可見光的同時，不會產生對人體、物體帶來傷害的紅外線和紫外線，在歷史遺跡、博物館等環境的照明系統建設中比較常用。光纖照明系統由發光器、發光導體、終端附件等部件組成。其中，發光器可以根據實際照明需求，選擇室內型或室外型的照明器件，如金鹵燈、鹵鎢燈等，并利用塑料、玻璃纖維、塑料纖維等導光材料作為光照傳輸裝置。在光源通過反射器形成類似平行光的過程中，光束會被集中到光纖中傳輸，根據照明需求使用濾光器，可以產生不同色彩的光。需要注意的是，光線會在光纖中出現衰減現象，需要控制光線的傳輸距離，并通過發光和不發光終端附件實現更加多元化的照明效果；要盡量控制發光點的大小，使其接近點光源，并通過非球面反光鏡集中光線并轉換為近似于平行光的光，使光線能夠沿著光纖管道傳播，以滿足不同環境的照明需求。
2.2電子鎮流器和電子變壓器電子鎮流器往往應用在高頻變流電路中，其可以通過負載諧振電路在綠色照明中發揮啟動、限流、調頻、去諧振等作用。當整流電路將工頻交流電轉化為脈動直流電時，高頻逆變電路可以將其轉換為更加穩定的電源，從而為熒光燈、LED燈具提供更加可靠的電力。電子鎮流器的應用可以對控制電路中的PMW進行高頻逆變操作，并將50kHz的脈動直流電轉變為方波電壓，為燈具提供近似正弦波的高頻電壓，使燈具能夠啟動并提供更加穩定的光照。應用電子變壓器可以將220V的交流電進行整流轉化，并使用無源濾波器對波形進行處理，調整其功率因數，經過處理后的電壓、頻率能夠滿足照明燈具的實際需求。例如，在霓虹燈的控制過程中，電子變壓器可以將普通的220V交流電轉換為30kHz的高頻交流電壓，在啟動燈具的同時，電子變壓器中的保護電路會在燈具回路發生異常的情況下，及時中斷電路的運行，從而確保綠色照明的安全穩定運行。
2.3節能燈具
2.3.1LED燈具隨著電力電子技術的快速發展，發光二極管成為最常用的照明光源。發光二極管即LED，在半導體技術的支持下，可以進一步提升LED燈具的光電轉換效率，并確保燈具的使用壽命。相對于傳統的照明燈具，LED燈具的溫升低、工作電壓要求低，并具有更好的顯色作用和節能效用，無論是在建筑照明、室內照明，還是在交通廣告燈等特殊照明中，都能夠發揮無與倫比的作用，進一步提升照明的綠色效應。因此，LED燈具是當前綠色照明中最常用的照明燈具[5]。
2.3.2鹵化物燈鹵化物燈的節能效應好、光效高，啟動不需要較高的電流，同時具有更高的控制效率和良好的適用性，對工作環境的要求不高，因此在路燈、廠房照明中比較常見。鹵化物燈的使用壽命較長、制作成本較低，對于需要長期啟動提供照明的場所具有極高的應用價值。特別是在智能路燈中，鹵化物燈的低啟動要求使其可以實現路燈的智能化控制，如可以根據車輛的有無、自然照明的亮度，對燈具的照明進行智能化調整；利用鹵化物燈較高的光效，可以滿足道路照明對亮度、光照度等方面的多元需求，從而精準提供照明光源，進一步降低燈具的電源消耗量，實現綠色照明目的。
2.3.3緊湊型熒光燈熒光燈通常被認為是白熾燈的替代產品，其具有良好的節能效應和光效，使其在各種環境中得到廣泛應用。熒光燈分為H型、U型、D型和環形，具有更高的實用性，節能效果也遠超傳統白熾燈。例如，使用熒光燈替代白熾燈，可以減少65%～70%的照明電能消耗，同時得到3～4倍的光通量，燈具的使用壽命也延長至原來的10倍以上。熒光燈的顯色指數豐富，能夠用于多種照明場景。
2.4光伏發電系統光伏發電系統一直是綠色照明改造中的熱點。應用電力電子技術中的光伏技術，可以進一步提升太陽能儲存系統和光伏發電系統的使用效率。例如，在太陽能電池的改造過程中，可以通過串聯、并聯等方式擴充太陽能電池的容量和存定量，并根據實際需求，提供1～100W的電源。利用電力電子技術對太陽能電池進行改造，可以進一步降低光能轉化過程中的能源消耗，提升光電轉化效率，從而提升光伏發電系統的可靠性。從光伏發電系統在綠色照明中的應用情況來看，在陽光較充足的區域，光伏發電系統已經能在一定程度上滿足建筑的照明需求，利用并網發電系統和獨立發電系統，光伏發電系統能夠將余裕電量用到其他用電環境，從而使清潔能源得到充分利用，達到綠色照明的目的。
2.5無電光導照明系統無電光導照明系統是一種充分利用自然光的系統，該系統利用較大型的導光罩收集自然光，并使用導光管、導光光纜進一步拓展自然光的照明范圍。利用導光管的漫散射特點，無電光導照明系統可以在光照條件較差的陰雨天，通過采集自然光來滿足建筑內部的光照需求[6]；在夜晚自然光照較差的情況下，無電光導照明系統也可以為建筑空間提供一定的照明服務。這種不使用電能的光導照明系統是現代綠色照明無污染、清潔照明特點的重要體現，既是光照系統應用的熱門，也是現代建筑綠色照明設計的重點發展方向。
2.6高頻軟開關在燈具、電源等部件構成的照明系統中，在開關過程中會產生一定的開關損耗，開關期間產生的瞬時過電壓會縮短燈具使用壽命，并帶來電能浪費。使用鎮流器等設備，將電容、電感等元件接入照明系統，可以構成諧振網絡，從而實現零電流開關，顯著減少開關損耗，避免電磁干擾，延長燈具壽命。隨著現代電力電子技術的發展，相關元件的體積、重量得到有效控制，可以進一步實現降噪、減損的目標。
3電力電子技術在綠色照明中的發展趨勢
現代社會的發展使整個社會的照明需求變得更加豐富多樣，產生了家居照明、辦公照明、景觀照明等多樣的照明需求，綠色照明在滿足用戶需求的同時，必須考慮如何改善當前的照明系統。一方面，照明系統正從單一滿足基本照明需求，朝著更加多元、舒適、高品質的方向發展。在設計建筑整體綠色照明的過程中，各種傳感技術、光伏電子技術、半導體技術都為綠色照明質量的改善提供了可靠支持，在未來的發展過程中，也將持續保持這一發展趨勢。例如，可以針對生活、工作、生產等環境設計智能照明系統，在全方面滿足照明需求的同時，采用更加節能、高效的方式，提升照明服務的可靠性與舒適性，從而保障現代人的生活、生產秩序。另一方面，自動化、智能技術的快速發展，使綠色照明的控制模式變得更加多元，使其功能能夠滿足不同的照明需求，從而在精準提供照明服務的同時，確保綠色照明理念的有效落實。例如，在辦公大樓照明系統的智能化過程中，可以根據辦公大樓的實際使用情況進行自動化調整，并結合建筑的空調系統、清潔系統，在提供高品質照明的同時，進一步減少無意義的電能浪費，為綠色環保目標的實現提供保障。
4結束語
綜上所述，電力電子技術是提升綠色照明水平的重要基礎，無論是在照明設備和燈具的改良中，還是在智能化照明控制的發展中，綠色照明與電子電力技術的共同發展，都為提升照明質量、降低照明能耗提供了重要保障。
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作者:吳泰行 單位:武昌首義學院
