電力電子技術(shù)的應(yīng)用課件

電力電子技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展

上海大學(xué)陳伯時(shí)電力電子技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展上海大學(xué)陳伯時(shí)1

電力電子學(xué)

PowerElectronics

（出現(xiàn)于20世紀(jì)60年代）

又名：*功率電子學(xué)

*電源處理

Powermanagement

電力電子學(xué)

PowerElect21974年，美國(guó)Newell提出：

電力電子學(xué)是由

電子學(xué)（器件、電路）

電力學(xué)（靜止變換器、旋轉(zhuǎn)電機(jī)）

控制理論（連續(xù)、離散）

三個(gè)學(xué)科交叉形成的。

現(xiàn)已與模擬電子學(xué)、數(shù)字電子學(xué)

并列成為三大電子學(xué)之一。

1974年，美國(guó)Newell提出：

電力電子學(xué)是由

電3電力電子的出現(xiàn)，在強(qiáng)電和弱電兩大領(lǐng)域之間構(gòu)筑了橋梁，為生產(chǎn)過程的自動(dòng)化和信息化奠定了強(qiáng)有力的基礎(chǔ)。電力電子的出現(xiàn)，在強(qiáng)電和弱電兩大領(lǐng)域之間構(gòu)筑了橋梁，為生產(chǎn)過41997－2010年電力電子應(yīng)用的發(fā)展1997－2010年電力電子應(yīng)用的發(fā)展5電力電子的應(yīng)用領(lǐng)域1.各類電源系統(tǒng)，2.電氣傳動(dòng)系統(tǒng)，3.電力系統(tǒng)。電力電子器件的發(fā)展推動(dòng)了電力電子應(yīng)用的更新和擴(kuò)展。電力電子的應(yīng)用領(lǐng)域1.各類電源系統(tǒng)，6（一）各類電源系統(tǒng)中

電力電子技術(shù)的應(yīng)用輸出恒頻恒壓電源，頻率從0Hz（直流）到幾兆Hz，容量從幾瓦到幾十兆瓦。*電解、電鍍、……用的二極管或晶閘管整流電源*計(jì)算機(jī)、通信、電子儀器用的高頻開關(guān)電源(P-Mosfet,IGBT)（一）各類電源系統(tǒng)中

7*不間斷電源(UPS)*各類照明電源和節(jié)能燈*汽車電子電源系統(tǒng)*太陽能光伏電源*電焊機(jī)電源*核聚變反應(yīng)堆大容量脈沖電源…………。*不間斷電源(UPS)8各類電源用的電力電子變換器AC-DC變換二極管整流器晶閘管可控整流器DC-DC變換直流斬波器－降壓(Buck)變換器升壓(Boost)變換器橋式PWM變換器各類電源用的電力電子變換器AC-DC變換9各類電源用的電力電子變換器（續(xù)）DC-AC變換電壓型PWM逆變器電流型逆變器多電平逆變器多重化逆變器各類電源用的電力電子變換器（續(xù)）DC-AC變換10（二）電氣傳動(dòng)系統(tǒng)中

電力電子技術(shù)的應(yīng)用直流傳動(dòng)——晶閘管可控整流器直流斬波器直流PWM變換器交流傳動(dòng)——交流調(diào)壓器交-直-交變頻器交-交變頻器（二）電氣傳動(dòng)系統(tǒng)中

電力電11現(xiàn)代可調(diào)電氣傳動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)電力電子變換器微處理器：?jiǎn)纹瑱C(jī)、DSP、RISC數(shù)據(jù)通信：現(xiàn)場(chǎng)總線、無線總線、工業(yè)以太網(wǎng)現(xiàn)代可調(diào)電氣傳動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)電力電子變換器12信息技術(shù)的進(jìn)入

帶來了自動(dòng)化領(lǐng)域的三大變革

工業(yè)通訊技術(shù)進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)連接領(lǐng)域－現(xiàn)場(chǎng)總線計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)入PLC控制領(lǐng)域－基于PC的控制器以太網(wǎng)技術(shù)進(jìn)入工業(yè)管理領(lǐng)域－工業(yè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

信息技術(shù)的進(jìn)入

帶來了自動(dòng)化領(lǐng)域的三大變革

工業(yè)通訊技術(shù)進(jìn)入13工業(yè)通訊技術(shù)的引入，改變了現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的連接方法——現(xiàn)場(chǎng)總線(FIELDBUS)過去：控制器與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間的信號(hào)采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的連接方法工業(yè)通訊技術(shù)的引入，改變了現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的連接方法——現(xiàn)場(chǎng)總線(F14點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接的缺點(diǎn)

以及對(duì)控制系統(tǒng)發(fā)展的限制不能滿足大量現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的傳輸傳輸模擬量數(shù)據(jù)時(shí)，抗干擾性差只能構(gòu)成封閉式控制系統(tǒng)，不能實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換大量的導(dǎo)線，安裝復(fù)雜，調(diào)試?yán)щy增加工程的投資費(fèi)用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接的缺點(diǎn)

以及對(duì)控制系統(tǒng)發(fā)展的限制不能滿足大量現(xiàn)場(chǎng)數(shù)15在工業(yè)控制系統(tǒng)中的信號(hào)的連接采用串聯(lián)傳輸方法：現(xiàn)場(chǎng)總線在工業(yè)控制系統(tǒng)中的信號(hào)的連接采用串聯(lián)傳輸方法：現(xiàn)場(chǎng)總線16串聯(lián)傳輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)

為控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的發(fā)展提供了基礎(chǔ)能滿足大數(shù)量、不同類型現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的傳輸大大延長(zhǎng)了傳輸?shù)木嚯x和擴(kuò)展了系統(tǒng)分布的空間實(shí)現(xiàn)了傳輸數(shù)據(jù)數(shù)字化、各種儀表的智能化增強(qiáng)了系統(tǒng)的擴(kuò)展性和靈活性，構(gòu)成新型的自動(dòng)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)減少工程投資費(fèi)用，減少了安裝、調(diào)試時(shí)間強(qiáng)大的在線診斷功能，減少停機(jī)時(shí)間，提高效率串聯(lián)傳輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)

為控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的發(fā)展提供了基礎(chǔ)能滿足大數(shù)量、172001年的電氣傳動(dòng)2001年的電氣傳動(dòng)18全球電氣傳動(dòng)市場(chǎng)趨勢(shì)全球電氣傳動(dòng)市場(chǎng)趨勢(shì)19世界電氣傳動(dòng)市場(chǎng)的發(fā)展2000‘($12.5B)2005‘($19.1B)世界電氣傳動(dòng)市場(chǎng)的發(fā)展2000‘($12.5B)200520我國(guó)交流可調(diào)傳動(dòng)的發(fā)展1978-1984初創(chuàng)時(shí)期1985-1992應(yīng)用發(fā)展，研究興盛，大量引進(jìn)，但國(guó)產(chǎn)變頻器興起又衰落。1993-1998市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)逐步成長(zhǎng)。1999-今市場(chǎng)直線增長(zhǎng)，新企業(yè)發(fā)展壯大，外資產(chǎn)品本土化。我國(guó)交流可調(diào)傳動(dòng)的發(fā)展1978-1984初創(chuàng)時(shí)期21交流調(diào)壓器M3~~TVC交流調(diào)壓器M3~~TVC22交流調(diào)壓器的應(yīng)用*異步電動(dòng)機(jī)軟啟動(dòng)器*輕載降壓節(jié)能運(yùn)行*變壓調(diào)速系統(tǒng)交流調(diào)壓器的應(yīng)用*異步電動(dòng)機(jī)軟啟動(dòng)器23電壓型交-直-交變頻器1M3~電壓檢測(cè)泵升限制電流檢測(cè)溫度檢測(cè)電流檢測(cè)單片機(jī)顯示設(shè)定接口PWM發(fā)生器驅(qū)動(dòng)電路~URUIR0R1R2RbVTbK電壓型交-直-交變頻器1M電壓泵升電流溫度電流單顯示設(shè)定接口24交流PWM控制技術(shù)（1）基于正弦波對(duì)三角波脈寬調(diào)制的SPWM控制；（2）基于消除指定次數(shù)諧波的HEPWM控制；（3）基于電流滯環(huán)跟蹤的CHPWM控制；（4）電壓空間矢量控制（SVPWM控制），或稱磁鏈軌跡跟蹤控制。交流PWM控制技術(shù)（1）基于正弦波對(duì)三角波脈寬調(diào)制的25進(jìn)線電抗器二極管整流器雖然是全波整流裝置，但由于其輸出端有電容存在，因此輸入電流呈脈沖波形，必須進(jìn)行濾波。進(jìn)線電抗器二極管整流器雖然是全波整流裝置，但由26諧波和無功電流給供電電網(wǎng)造成的“電力公害”越來越值得重視。

解決這個(gè)問題的辦法：（1）采用有源濾波和無功補(bǔ)償裝置；（2）開發(fā)“綠色”電力電子變換器。要求功率因數(shù)可控、各次諧波分量小于國(guó)際和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)允許的限度。諧波和無功電流給供電電網(wǎng)造成的“電力公害”越來越值得重視27“綠色”變頻器常壓：雙PWM變壓變頻器(380V)PWM整流＋PWM逆變矩陣式變頻器中壓：三電平雙PWM變壓變頻器（3～10kV)單元串聯(lián)多電平變頻器“綠色”變頻器常壓：雙PWM變壓變頻器28電

磁

兼

容

性——EMC

(ElectromagneticCompatibility)

在有限的空間、時(shí)間和頻譜的范圍內(nèi)，各種電氣設(shè)備能夠共存，而沒有引起性能下降的相互干擾。電磁兼容性——EMC

(Electromagneti29

EMC=EMI+EMS

EMI(ElectromagneticInterference)——電氣產(chǎn)品向外發(fā)出的噪聲干擾處于標(biāo)準(zhǔn)所允許的范圍之內(nèi)。EMS(ElectromagneticSusceptibility)——電氣產(chǎn)品具有抵抗外界電磁干擾的能力。

EMC=EMI+EMS

EMI(Electromag30EMI傳導(dǎo)（諧波、脈沖電壓、電流脈沖）輻射（近場(chǎng)、遠(yuǎn)場(chǎng)）

EMI傳導(dǎo)（諧波、脈沖電壓、電流脈沖）31電磁干擾抑制技術(shù)

差模和共模干擾抑制

PCB板結(jié)構(gòu)的優(yōu)化

干擾反相消除隨機(jī)PWM電磁干擾抑制技術(shù)差模和共模干擾抑制32產(chǎn)品設(shè)計(jì)前，研究電磁干擾的機(jī)理，建立各種電力電子器件和變換器電路的高頻模型，以便進(jìn)行仿真。樣機(jī)制成后，完善EMI測(cè)試,保證產(chǎn)品的電磁兼容性。產(chǎn)品設(shè)計(jì)前，研究電磁干擾33傳動(dòng)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)智能型傳動(dòng)控制系統(tǒng)Chip－IPMHYBRIDIPMIPEMASIPMWire-Link電纜Optical-FibreLink光纜FieldBus現(xiàn)場(chǎng)總線V/FControlAuto-Tuning自整定Sensor-lessControl無傳感器控制Field-OrientedControl磁場(chǎng)定向控制Self-Diagnosis自診斷傳動(dòng)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)Chip－IPMHYBRIDIPMIPEMA34高性能傳動(dòng)控制技術(shù)的演變

19932000

20052010

通用傳動(dòng)控制技術(shù)高性能傳動(dòng)

與一體化控制技術(shù)智能控制與電力電子系統(tǒng)集成智能控制與電力電子系統(tǒng)集成高性能傳動(dòng)控制技術(shù)的演變35(三）電力系統(tǒng)中

電力電子技術(shù)的應(yīng)用中國(guó)電力系統(tǒng)現(xiàn)狀(到2002年底)：發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)3.53億kW,其中，水電：8455萬kW，火電：2.64億kW,核電：370萬kW,風(fēng)電：發(fā)電量完成16400億kWh,其中，水電：2710億kWh，火電：13420億kWh,核電：250億kWh風(fēng)電：

(三）電力系統(tǒng)中

電力電子技術(shù)的應(yīng)用中國(guó)電36中國(guó)電力系統(tǒng)現(xiàn)狀（續(xù)１）到2002年底：35kV及以上線路總長(zhǎng)度：806500km其中，500kV線路：34939km330kV線路：9723km220kV線路：141889km中國(guó)電力系統(tǒng)現(xiàn)狀（續(xù)１）到2002年底：37中國(guó)電力系統(tǒng)現(xiàn)狀（續(xù)２）已形成7個(gè)跨省區(qū)域電網(wǎng)：東北、華北、華東、華中、西北、南方和川渝5個(gè)獨(dú)立省級(jí)電網(wǎng)：山東、福建、新疆、海南、西藏（未包括港澳和臺(tái)灣地區(qū)）電力體制改革:２個(gè)電網(wǎng)公司（國(guó)家電網(wǎng)公司和中國(guó)南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司）和５個(gè)發(fā)電公司中國(guó)電力系統(tǒng)現(xiàn)狀（續(xù)２）已形成7個(gè)跨省區(qū)域電網(wǎng)：東北、華北、38中國(guó)電力系統(tǒng)現(xiàn)狀（續(xù)3）“西電東送，南北互供，全國(guó)聯(lián)網(wǎng)”這是我國(guó)一次能源和負(fù)荷中心分布不均衡和須在全國(guó)范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化配置的目標(biāo)所決定的。

這個(gè)目標(biāo)工程正在逐步實(shí)現(xiàn)。中國(guó)電力系統(tǒng)現(xiàn)狀（續(xù)3）“西電東送，南北互供，全國(guó)聯(lián)網(wǎng)”39西電東送的3條通道*南通道：云(南)電、貴(州)電東送廣東；*中通道：川電、三峽東送華中、華東；

金沙江水電送華中、華東；*北通道：‘三西(蒙西、山西、陜西)’火電、西北水電送華北、京津唐。到2020年，三條通道西電東送的總?cè)萘繉⒊^1億kW。西電東送的3條通道*南通道：云(南)電、貴(州)電東送廣東；40遠(yuǎn)距離輸電、大范圍聯(lián)網(wǎng)

的電力系統(tǒng)面臨的問題和要求

安全可靠運(yùn)行：不停電，事故后停電范圍小，停電時(shí)間短。經(jīng)濟(jì)運(yùn)行：任何時(shí)刻應(yīng)使發(fā)電機(jī)功率、線路中的有功和無功潮流分布最優(yōu)，保證供電質(zhì)量及運(yùn)行穩(wěn)定性以獲得最大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。電力設(shè)備（發(fā)電機(jī)、變壓器、輸電線）出力大，效率高。遠(yuǎn)距離輸電、大范圍聯(lián)網(wǎng)

的電力系統(tǒng)面臨的問題和要求

安全可靠41問題和要求（續(xù)）備用設(shè)備少。對(duì)負(fù)載供電的質(zhì)量好，對(duì)環(huán)境危害小。能快速正確地處理事故，避免發(fā)電機(jī)失步、受電端電壓崩潰、異步機(jī)停轉(zhuǎn)、線路連鎖跳閘、大面積停電。問題和要求（續(xù)）備用設(shè)備少。42

在電力系統(tǒng)中引入不同類型的電力電子裝置和系統(tǒng)，可以在很大程度上妥善地解決上述問題。在電力系統(tǒng)中引入不同類型43電力系統(tǒng)中的電力電子裝置一、遠(yuǎn)距離高壓直流輸電二、電力電子補(bǔ)償控制器三、輸電線和電網(wǎng)的有功、無功潮流控制四、電力系統(tǒng)故障后的應(yīng)急處理控制五、電能的快速存取電力系統(tǒng)中的電力電子裝置一、遠(yuǎn)距離高壓直流輸電44直流輸電(HVDC)的優(yōu)勢(shì)

線路造價(jià)低，功耗小。不存在發(fā)電機(jī)失步問題，輸電線傳輸容量?jī)H受導(dǎo)線發(fā)熱和介質(zhì)絕緣強(qiáng)度限制。在正常穩(wěn)定運(yùn)行中的控制能力強(qiáng)（運(yùn)行切換控制和運(yùn)行參數(shù)控制），而且更快速靈活，容易進(jìn)行潮流控制。直流輸電(HVDC)的優(yōu)勢(shì)

線路造價(jià)低，功耗小。45直流輸電的優(yōu)勢(shì)（續(xù)）HVDC的快速控制能力可提高相鄰交流系統(tǒng)或整個(gè)電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能，能較好的平抑振蕩，改善振蕩品質(zhì)。在長(zhǎng)距離輸電中，直流輸電和交流輸電比較時(shí)有一個(gè)“等價(jià)經(jīng)濟(jì)距離”，即線路達(dá)到一定長(zhǎng)度時(shí)直流輸電因少一根線所節(jié)約的線路投資等費(fèi)用才能抵消變流器所增加的費(fèi)用，目前的統(tǒng)計(jì)資料認(rèn)為是500－700公里，隨著電力電子器件的不斷降價(jià)和電力電子技術(shù)的不斷進(jìn)步，等價(jià)經(jīng)濟(jì)距離將縮短到100公里。直流輸電的優(yōu)勢(shì)（續(xù)）HVDC的快速控制能力可提高相鄰交流系統(tǒng)46國(guó)內(nèi)現(xiàn)建直流輸電系統(tǒng)葛洲壩－上海1990年±500kV/1.2kA120萬kW1045km天生橋－廣州2001年±500kV/1.8kA180萬kW約1000km三峽-常州2002年±500kV/3kA300萬kW約1000km三峽-廣州2004年±500kV/3kA300萬kW約1000km貴州-廣州2004年±500kV/3kA300萬kW約1000km國(guó)內(nèi)現(xiàn)建直流輸電系統(tǒng)葛洲壩－上海1990年±500kV47電力電子補(bǔ)償控制器功能：補(bǔ)償與控制電力系統(tǒng)中的電壓、電流、阻抗，用以補(bǔ)償無功和抑制諧波，從而提高發(fā)電、輸電、配電等設(shè)備的利用率，減少備用設(shè)備，使電力系統(tǒng)的運(yùn)行更經(jīng)濟(jì)安全，控制更靈活有效。電力電子補(bǔ)償控制器功能：補(bǔ)償與控制電力系統(tǒng)中的電壓、電流、阻481.并聯(lián)電抗補(bǔ)償控制器①晶閘管投切并聯(lián)電容器TSC(ThyristorSwitchedCapacitor)1.并聯(lián)電抗補(bǔ)償控制器①晶閘管投切并聯(lián)電容器TSC(T49②晶閘管投切并聯(lián)電抗器TSR

(ThyristorSwitchedReactor)③晶閘管控制并聯(lián)電抗器TCR

(ThyristorControlledReactor)②晶閘管投切并聯(lián)電抗器TSR(Thyristor502.晶閘管控制并聯(lián)制動(dòng)電阻TCBR

(ThyristorControlledBrakingRsistor)

2.晶閘管控制并聯(lián)制動(dòng)電阻TCBR

(Thyris513.

靜止同步(無功)補(bǔ)償器SSC或STATCOM(StaticSynchronousCompensator)

或稱靜止無功發(fā)生器SVG(StaticVarGenerator)3.靜止同步(無功)補(bǔ)償器SSC或STATCOM(S524.靜止同步發(fā)電機(jī)SSG(Static

SynchronousGenerator)

實(shí)為有直流電源供電的電壓型PWM逆變器輸出或吸收有功功率P和無功功率Q，P、Q可雙向流動(dòng)。SSG是帶儲(chǔ)能裝置的STATCOM。4.靜止同步發(fā)電機(jī)SSG(Static

535.有源電力濾波器APF

(ActivePowerFilter)

A.并聯(lián)型電力有源濾波器PAPF（ParallelActivePowerFilter）或諧波電流補(bǔ)償器HCC（HarmonicCurrentCompensator）B.串聯(lián)型電力有源濾波器SAPF（SeriesActivePowerFilter）或諧波電壓補(bǔ)償器HVC（HarmonicVoltageCompensator）5.有源電力濾波器APF

(ActivePower54超導(dǎo)磁能儲(chǔ)存器SMES

（SuperconductorMegneticEnergyStorage）

或稱“超導(dǎo)能量管理系統(tǒng)”SEMS（SuperconductorEnergyManagementSystem)電壓型PWM雙向（四象限）變流器兩象限直流斬波器（T7、T8、D7、D8）超導(dǎo)磁能儲(chǔ)存器SMES

（SuperconductorM55靜止型快速勵(lì)磁系統(tǒng)

SES

（StaticExcitationSystem）

快速調(diào)控發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流，調(diào)控發(fā)電機(jī)電壓。靜止型快速勵(lì)磁系統(tǒng)SES

（StaticExcitati56靜止同步串聯(lián)電壓補(bǔ)償器SSSC

（StaticSynchronousSeriesCompensator）靜止同步串聯(lián)電壓補(bǔ)償器SSSC

（StaticSynch57統(tǒng)一潮流控制器UPFC

（UnifiedPowerFlowController）

由一臺(tái)STATCOM和一臺(tái)SSSC通過直流側(cè)耦合在一起，構(gòu)成雙變流器電力電子系統(tǒng)，但這時(shí)SSSC可產(chǎn)生任意數(shù)值和相位的串聯(lián)補(bǔ)償電壓，而STATCOM可輸出任意數(shù)值和相位的電壓、電流，輸出至電網(wǎng)的P、Q大小和方向可控。統(tǒng)一潮流控制器UPFC

（UnifiedPowerF58UPFCUPFC59通用用戶電力調(diào)節(jié)器UCPC

(UniversalCustomPowerConditioner)或統(tǒng)一能量質(zhì)量調(diào)節(jié)器UPQC

通用用戶電力調(diào)節(jié)器UCPC

(UniversalCust60小結(jié)

1.在交流輸電中引入TSSC、TCSC等設(shè)備，使交流輸電線極限傳輸容量增大、穩(wěn)定性增強(qiáng)，功率振蕩被抑制，潮流控制、電壓控制更靈活，因而形成柔性交流輸電系統(tǒng)FACTS(FlexibleA.C.Trans-missionSystem)(1986)，開創(chuàng)了電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的新階段。小結(jié)

1.在交流輸電中引入TSSC、TCSC等設(shè)備，612.在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中引入各類電力電子裝置，可實(shí)現(xiàn)電壓控制、潮流控制、功率平衡控制、電能存貯控制、電能質(zhì)量控制以及事故應(yīng)急處理控制等，有巨大的經(jīng)濟(jì)意義，有可能解決現(xiàn)代電力系統(tǒng)面臨的眾多問題。這種控制靈活的交、直流電力電子系統(tǒng)可以套用一個(gè)名詞：“柔性電力系統(tǒng)FEPS(FlexibleElectricPowerSystem)”。2.在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中引入各類電力電子裝置，可實(shí)現(xiàn)電壓控制623.各類電力電子裝置和系統(tǒng)被引入電力系統(tǒng)后帶來了巨大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益：輸電線和配電網(wǎng)傳輸容量增加，電力設(shè)備（發(fā)電機(jī)、變壓器等）出力增大，可以減少備用設(shè)備，電網(wǎng)潮流經(jīng)濟(jì)合理，電力系統(tǒng)能耗減少，電力系統(tǒng)功率不平衡得到控制，電力系統(tǒng)運(yùn)行安全穩(wěn)定性得到保證，事故時(shí)電壓下降和功率振蕩被抑制，可防止發(fā)電機(jī)失步退出，防止線路連鎖跳閘而引起的電力系統(tǒng)崩潰和大面積停電事故。3.各類電力電子裝置和系統(tǒng)被引入電力系統(tǒng)后帶來了巨大的63（四）電力電子器件的發(fā)展（四）電力電子器件的發(fā)展64現(xiàn)已廣泛應(yīng)用的可控器件全控型器件：電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管

(P-MOSFET)絕緣柵雙極晶體管(IGBT)半控型器件：晶閘管(SCR，Thyristor)現(xiàn)已廣泛應(yīng)用的可控器件全控型器件：65全控型器件向高壓、大電流方向發(fā)展提高IGBT的電壓等級(jí)——3300V，6000V從GTO到IGCT(集成門極換流晶閘管)(IntegratedGate-commutatedThyristor)從IGBT到IEGT(注入增強(qiáng)柵晶體管)(InjectionEnhancedGateTransistor)全控型器件向高壓、大電流方向發(fā)展提高IGBT的電壓等級(jí)——366P-MOSFET的特點(diǎn)P-MOSFET屬于單極型器件，其優(yōu)點(diǎn)是:1.開關(guān)速度快，不存在反向恢復(fù)問題，允許工作頻率高，容易串聯(lián)運(yùn)行；2.通態(tài)電阻具有正溫度系數(shù)，并聯(lián)運(yùn)行時(shí)有自均流特性。但其耐壓低，當(dāng)電壓在300V以上時(shí)通態(tài)電阻大，只適于在小功率范圍內(nèi)工作。P-MOSFET的特點(diǎn)P-MOSFET屬于單極型器件，其優(yōu)67P-MOSFET的新進(jìn)展

1.CoolMOS——通態(tài)電阻只有常規(guī)MOS管的1/10左右，工作電壓可以提高到1200V。2.超低通態(tài)電阻MOSFET管——可用于新型汽車電源(36～42V)和計(jì)算機(jī)電源(1V，甚至更低