電力電子技術(shù)已廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)。大功率電子器件應(yīng)用于靈活交流輸電技術(shù)、定質(zhì)電力技術(shù)、新型直流輸電技術(shù)以及同步開斷技術(shù)，則是近十年的事。 1、靈活交流輸電技術(shù)（FACTS） 　　 靈活的交流輸電技術(shù)是八十年代后期出現(xiàn)的新技術(shù)，近年來在世界上發(fā)展迅速。專家們預(yù)測未來這項(xiàng)技術(shù)將在電力輸送和分配方面引起重大變革，對(duì)于充分利用現(xiàn)有電網(wǎng)資源和實(shí)現(xiàn)電能的高效利用，將發(fā)揮重要作用。 　　 靈活交流輸電技術(shù)是指電力電子技術(shù)與現(xiàn)代控制技術(shù)結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)電壓、參數(shù)（如線路阻抗）、相位角、功率潮流的連續(xù)調(diào)節(jié)控制，從而大幅度提高輸電線路輸送能力和提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定水平，降低輸電損耗。 傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)電力潮流的措施，如機(jī)械控制的移相器、帶負(fù)荷調(diào)變壓器抽頭、開關(guān)投切電容和電感、固定串聯(lián)補(bǔ)償裝置等，只能實(shí)現(xiàn)部分穩(wěn)態(tài)潮流的調(diào)節(jié)功能，而且，由于機(jī)械開關(guān)動(dòng)作時(shí)間長、響應(yīng)慢，無法適應(yīng)在暫態(tài)過程中快速靈活連續(xù)調(diào)節(jié)電力潮流、阻尼系統(tǒng)振蕩的要求。因此，電網(wǎng)發(fā)展的需求促進(jìn)了靈活交流輸電這項(xiàng)新技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。近年來，靈活交流輸電技術(shù)已經(jīng)在美國、日本、瑞典、巴西等國重要的超高壓輸電工程中得到應(yīng)用。 盡管靈活交流輸電技術(shù)已在多個(gè)輸電工程中得到應(yīng)用，并證明了它在提高線路輸送能力、阻尼系統(tǒng)振蕩、快速調(diào)節(jié)系統(tǒng)無功、提高系統(tǒng)穩(wěn)定等方面的優(yōu)越性能，但其推廣應(yīng)用的步伐比預(yù)期的要慢。主要原因有：工程造價(jià)比常規(guī)的解決方案高。因此，只有在常規(guī)技術(shù)無法解決的情況下，用戶才會(huì)求助于FACTS技術(shù)；FACTS技術(shù)還需要進(jìn)一步完善。目前FACTS技術(shù)的應(yīng)用還局限于個(gè)別工程，如果大規(guī)模應(yīng)用FACTS裝置，還要解決一些全局性的技術(shù)問題。隨著電力電子器件的性能提高和造價(jià)降低，以電力電子器件為核心部件的FACTS裝置的造價(jià)會(huì)降低，可能會(huì)在不遠(yuǎn)的將來比常規(guī)的輸配電方案更具競爭力。 FACTS技術(shù)也在不斷改進(jìn)，一些新的FACTS裝置被開發(fā)出來，例如：可轉(zhuǎn)換靜止補(bǔ)償器（CSC），它由多個(gè)同步電壓源逆變器構(gòu)成，可以同時(shí)控制二條以上線路潮流（有功、無功）、電壓、阻抗和相角，并能實(shí)現(xiàn)線路之間功率轉(zhuǎn)換?？赊D(zhuǎn)換靜止補(bǔ)償器具有下列功能： （1）靜止同步補(bǔ)償器的并聯(lián)無功補(bǔ)償功能； （2）靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器的功能； （3）綜合潮流控制器功能； （4）控制二條線路以上潮流的線間潮流控制功能；CSC被認(rèn)為是第三代靈活交流輸電裝置。 電力電子器件的發(fā)展趨勢是：一方面研制經(jīng)濟(jì)性能好的器件，以便降低設(shè)備造價(jià)；另一方面，研制開斷功率更大的高性能器件。最近，國外公司宣布研制成功以碳化硅為基片的電力電子器件?；哪蛪汉蜔崛萘靠纱蠓忍岣?，而元件的損耗卻大大降低，從而使元件的斷開功率可望有數(shù)量級(jí)的飛躍。這預(yù)示用電子高壓斷路器取代機(jī)械的高壓斷路器（油斷路器、六氟化硫斷路器、真空開關(guān)等）已成為現(xiàn)實(shí)的可能。如果電力系統(tǒng)的高壓機(jī)械開關(guān)一旦被大功率的電子開關(guān)取代，則電力系統(tǒng)完全的靈活調(diào)節(jié)控制便將成為現(xiàn)實(shí)。 2、定質(zhì)電力技術(shù) 定質(zhì)電力技術(shù)是應(yīng)用現(xiàn)代電力電子技術(shù)和控制技術(shù)，為實(shí)現(xiàn)電能質(zhì)量控制、為用戶提供其特定要求的電力供應(yīng)技術(shù)。 現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展對(duì)提高供電的可靠性、改善電能質(zhì)量提出了越來越高的要求。在現(xiàn)代企業(yè)中，由于變頻調(diào)速驅(qū)動(dòng)器、機(jī)器人、自動(dòng)生產(chǎn)線、精密的加工工具、可編程控制器、計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)的日益廣泛使用，對(duì)電能質(zhì)量的控制提出了日益嚴(yán)格的要求。這些設(shè)備對(duì)電源的波動(dòng)和各種干擾十分敏感，任何供電質(zhì)量的惡化都有可能造成產(chǎn)品質(zhì)量的下降，造成重大損失。 為保證優(yōu)質(zhì)不間斷供電，重要用戶往往自己采取措施，如安裝不間斷電源（UPS），但這并不是經(jīng)濟(jì)合理的解決辦法。根本的出路在于供電部門能根據(jù)用戶的需要，提供可靠和優(yōu)質(zhì)的電能供應(yīng)。因而，便產(chǎn)生了以電力電子技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù)為基礎(chǔ)的定質(zhì)電力技術(shù)。 為提高配電網(wǎng)無功調(diào)節(jié)的質(zhì)量，已開發(fā)出用于配電網(wǎng)的靜止無功發(fā)生器。它由儲(chǔ)能電路、可關(guān)斷的晶閘管（GTO）或絕緣門極雙極性三極管（IGBT）變換電路和變壓器組成。它的功能是快速調(diào)節(jié)電壓，發(fā)生和吸收電網(wǎng)的無功功率，同時(shí)可以抑制電壓閃變。這是“定質(zhì)電力”的關(guān)鍵設(shè)備之一。此外，靜止無功發(fā)生器和固態(tài)開關(guān)配合，可在電網(wǎng)發(fā)生故障的暫態(tài)過程中保持電壓恒定。另一關(guān)鍵設(shè)備是動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器（DVR），它由直流儲(chǔ)能電路、變換器和級(jí)次串聯(lián)在供電線路中的變壓器構(gòu)成。變換器根據(jù)檢測到的線路電壓波形情況，產(chǎn)生補(bǔ)償電壓，使合成的電壓動(dòng)態(tài)保持恒定。無論是短時(shí)的電壓低落或過電壓，通過DVR均可以使負(fù)載上的電壓保持動(dòng)態(tài)恒定。 3、新型直流輸電技術(shù) 　　 直流輸電已是成熟技術(shù)。造價(jià)較高是其與交流送電競爭的不利因素。新一代的直流輸電是指進(jìn)一步改善性能、大幅度簡化設(shè)備、減少換流站的占地、降低造價(jià)的技術(shù)。直流輸電性能創(chuàng)新的典型例子是輕型直流輸電系統(tǒng)，它采用GTO、IGBT等可關(guān)斷的器件組成換流器，省去了換流變壓器，整個(gè)換流站可以搬遷，可以使中型的直流輸電工程在較短的輸送距離也具有競爭力。此外，可關(guān)斷器件組成的換流器，由于采用了可關(guān)斷的電力電子器件，可避免換相失敗，對(duì)受端系統(tǒng)的容量沒有要求，故可用于向孤立小系統(tǒng)（海上石油平臺(tái)、海島）供電，今后還可用于城市配電系統(tǒng)，并用于接入燃料電池、光伏發(fā)電等分布式電源。 4、同步開斷技術(shù) 　　 同步開斷是在電壓或電流的指定相位完成電路的斷開或閉合。在理論上應(yīng)用同步開斷技術(shù)可完全避免電力系統(tǒng)的操作過電壓。這樣，由操作過電壓決定的電力設(shè)備絕緣水平可大幅度降低，由于操作引起設(shè)備（包括斷路器本身）的損壞也可大大減少。目前，高壓開關(guān)都是屬于機(jī)械開關(guān)，開斷的時(shí)間長、分散性大，難以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的定相開斷。目前的同步開斷設(shè)備是應(yīng)用一套復(fù)雜的電子控制裝置，實(shí)時(shí)測量各種影響開斷時(shí)間分散性的參量變化，對(duì)開斷時(shí)刻的提前量進(jìn)行修正。即便采取了這種代價(jià)昂貴的措施，由于機(jī)械開關(guān)特性決定，還不能做到準(zhǔn)確的定相開斷，設(shè)計(jì)人員還不敢貿(mào)然降低電氣設(shè)備的絕緣水平，以防同步開斷失敗造成設(shè)備損壞。因此，同步開斷的優(yōu)勢沒有發(fā)揮出來。 實(shí)現(xiàn)同步開斷的根本出路在于用電子開關(guān)取代機(jī)械開關(guān)。美國西屋公司已制造出13KV、600A、由GTO元件組成的固態(tài)開關(guān)，安裝在新澤西州的變電站中使用。GTO開斷時(shí)間可縮短到1／3ms，這是一般機(jī)械開關(guān)無法比擬的?，F(xiàn)在，由固態(tài)開關(guān)構(gòu)成的電容器組的配電系統(tǒng)“軟開關(guān)”已問世。 5、未來全可控的電力系統(tǒng) 現(xiàn)在的電力系統(tǒng)由于還依賴高壓機(jī)械開關(guān)（油斷路器、六氟化硫斷路器、真空開關(guān)等）實(shí)現(xiàn)線路、設(shè)備、負(fù)荷的投切，尚不能做到完全可控。這是因?yàn)闄C(jī)械的慢過程不可能很好地控制電的快過程?！半娋W(wǎng)控制”目前只能做到部分控制，本質(zhì)上仍然是一個(gè)調(diào)度員的決策支持系統(tǒng)。如果電力系統(tǒng)的高壓機(jī)械開關(guān)一旦被大功率的電子開關(guān)取代，則電力系統(tǒng)真正的靈活調(diào)節(jié)控制便將成為現(xiàn)實(shí)。 電力電子技術(shù)的快速發(fā)展引起了電力系統(tǒng)的重大變革，新的大功率電力電子器件的研究開發(fā)和應(yīng)用，將成為二十一世紀(jì)的電力研究前沿。