1 电力电子技术挑战

   电力电子技术自身能应对的挑战可以在电力电子变换器内部、多台变换器之间和电子化电能系统三个层面上实现。

   恒电在电力电子变换器内部层面对宽输入范围变换器的需求

以往电力电子变换器主要应用于电能系统的用电环节，因此所需要面对的输电电压一般都来自电压幅度经过了一定调节的配电网，稳定情况下其变化范围并不大，常见为额定值上下20%的范围。

在越来越多应用的光伏、燃料电池、可充电电池等新能源或储能组件发电环节中，需要电力电子变换器面对的一般都是未经调节的电压，其变化范围由于初次能源供给的间歇性或者储能组件的荷电状态大幅变化会远远超过传统电力电子变换器所要面对的范围。在这样宽范围的输入电压下，电力电子变换器都要实现高效率地将电压提升至稳定的高电压输出，靠传统的电力电子变换器显然无法做到。再加上系能源发电领域对更高系统效率不断追求的推动，必然要求在变换器拓补和控制方法上进行不断的创新和提升。

2 对中高压大功率高性能变换器的需求

电力电子变换器高性能变换器目前主要有两条思路，一条是采用变换器模块串联，主要是各种模块化多电平变换器，该思路目前需要解决的核心问题是所需的直流电容量太大而且模块之间的协调控制比较复杂，迫切需要提出不需要大量电容的变换器拓扑以及相应的有效而可靠的模块之间协调控制的方法。另一条是采用正在快速发展的可以承受更高电压的宽禁带材料器件本身研发需要解决的问题，而且需要研究这些新器件的应用技术问题。

3对基于电力电子变换器的新型设备的需求

输配电系统的电子化必须采用具有电力电子变换器的各种新型输配电设备，以全面提升输配电系统的各方面性能。最新的核心输配电设备是用来连接威望与上级电网的电力电子变压器，也称能量控制中心。除了具备以往固态变压器因采用中高频磁组件而具有的体积和重量远小于传统变压器的优势之外，电力电子变压器还可以利用其已有的变换器来集成更多的功能，包括微网侧的电压质量控制和上级电网侧的电流质量控制，甚至可以担负微网与上级电网之间的切换控制。如果附加一定量的能量源，还可以向微网提供应急后备电源。更进一步，临近的多个微网，还可以共享一个电力电子变压器，如果连接的上级电网也有多个或者来自多条线路，还有可能担负能量路由器的功能，即控制电能再多条线路中按指定比例分配。除了输配电环节外，在发电端和负荷电端也都需要具有创新理念的新型电力电子设备。最近有学者提出了“电力弹簧”的新型电能设备，可用以解决负荷端新能源发电的电能间歇性问题。电力电子技术可以实现对电能极其精准而快速的控制这一本质特性还有很大的潜力，需要这个领域的科技工作者开阔思路，不断提出具有创新理念的新型设备，以解决未来电能系统的问题和提升电能系统的性能。