電能是使用最普遍的二次能源。在發(fā)達(dá)國家中一半左右的一次能源，如煤、石油、天然氣、鈾礦等，會(huì)被用來發(fā)電，電氣化率因此成為衡量國家現(xiàn)代化程度的重要指標(biāo)。典型的能源系統(tǒng)包括產(chǎn)生、傳輸、使用三個(gè)環(huán)節(jié)。電能在傳輸環(huán)節(jié)有獨(dú)特的優(yōu)勢，能夠以光速方便快捷地傳輸能量。出于對(duì)遠(yuǎn)距離輸電和旋轉(zhuǎn)動(dòng)力的需求，三相交流制式得到了普及應(yīng)用。從大約一百年前直到現(xiàn)在，幾乎所有國家都采用50Hz或60Hz的三相交流制式輸電。
為了達(dá)到節(jié)能減排的目的，傳統(tǒng)電能技術(shù)需要進(jìn)行革新。在發(fā)電環(huán)節(jié)，新能源技術(shù)的比例逐步增加，典型新能源發(fā)電裝置的輸出，是頻率和電壓均變化的交流電（風(fēng)力發(fā)電）或電壓變化的直流電（太陽能發(fā)電）；在用電環(huán)節(jié)，要求電機(jī)（用電量約占總發(fā)電量一半）的旋轉(zhuǎn)速度隨用戶要求而改變，以節(jié)約電能；在輸電環(huán)節(jié)，要求電網(wǎng)能夠在保持頻率穩(wěn)定的同時(shí)，具有更好的穩(wěn)定性和柔性，以提高電網(wǎng)利用率。
所有這一切，都需要能夠在定頻定壓的三相交流電，以及變頻（或直流）變壓的能量源（或用電器）之間，實(shí)現(xiàn)高效互聯(lián)的功率變換的裝置。功率電子技術(shù)恰好滿足了這一需求。
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