導(dǎo)言：作為寫(xiě)作愛(ài)好者，不可錯(cuò)過(guò)為您精心挑選的10篇現(xiàn)代電力電子技術(shù)，它們將為您的寫(xiě)作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展方向,是從以低頻技術(shù)處理問(wèn)題為主的傳統(tǒng)電力電子學(xué),向以高頻技術(shù)處理問(wèn)題為主的現(xiàn)代電力電子學(xué)方向轉(zhuǎn)變。電力電子技術(shù)起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其發(fā)展先后經(jīng)歷了整流器時(shí)代、逆變器時(shí)代和變頻器時(shí)代,并促進(jìn)了電力電子技術(shù)在許多新領(lǐng)域的應(yīng)用。八十年代末期和九十年代初期發(fā)展起來(lái)的、以功率MOSFET和IGBT為代表的、集高頻、高壓和大電流于一身的功率半導(dǎo)體復(fù)合器件,表明傳統(tǒng)電力電子技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入現(xiàn)代電力電子時(shí)代。

1.1整流器時(shí)代

大功率的工業(yè)用電由工頻(50Hz)交流發(fā)電機(jī)提供,但是大約20%的電能是以直流形式消費(fèi)的,其中最典型的是電解(有色金屬和化工原料需要直流電解)、牽引(電氣機(jī)車(chē)、電傳動(dòng)的內(nèi)燃機(jī)車(chē)、地鐵機(jī)車(chē)、城市無(wú)軌電車(chē)等)和直流傳動(dòng)(軋鋼、造紙等)三大領(lǐng)域。大功率硅整流器能夠高效率地把工頻交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶閘管的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用得以很大發(fā)展。當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)曾經(jīng)掀起了-股各地大辦硅整流器廠(chǎng)的熱潮,目前全國(guó)大大小小的制造硅整流器的半導(dǎo)體廠(chǎng)家就是那時(shí)的產(chǎn)物。

1.2逆變器時(shí)代

七十年代出現(xiàn)了世界范圍的能源危機(jī),交流電機(jī)變頻惆速因節(jié)能效果顯著而迅速發(fā)展。變頻調(diào)速的關(guān)鍵技術(shù)是將直流電逆變?yōu)?~100Hz的交流電。在七十年代到八十年代,隨著變頻調(diào)速裝置的普及,大功率逆變用的晶閘管、巨型功率晶體管(GTR)和門(mén)極可關(guān)斷晶閘管(GT0)成為當(dāng)時(shí)電力電子器件的主角。類(lèi)似的應(yīng)用還包括高壓直流輸出,靜止式無(wú)功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)?。這時(shí)的電力電子技術(shù)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)整流和逆變,但工作頻率較低,僅局限在中低頻范圍內(nèi)。

1.3變頻器時(shí)代

進(jìn)入八十年代,大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅猛發(fā)展,為現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。將集成電路技術(shù)的精細(xì)加工技術(shù)和高壓大電流技術(shù)有機(jī)結(jié)合,出現(xiàn)了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的問(wèn)世,導(dǎo)致了中小功率電源向高頻化發(fā)展,而后絕緣門(mén)極雙極晶體管(IGBT)的出現(xiàn),又為大中型功率電源向高頻發(fā)展帶來(lái)機(jī)遇。MOSFET和IGBT的相繼問(wèn)世,是傳統(tǒng)的電力電子向現(xiàn)代電力電子轉(zhuǎn)化的標(biāo)志。據(jù)統(tǒng)計(jì),到1995年底,功率M0SFET和GTR在功率半導(dǎo)體器件市場(chǎng)上已達(dá)到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在電力電子領(lǐng)域巳成定論。新型器件的發(fā)展不僅為交流電機(jī)變頻調(diào)速提供了較高的頻率,使其性能更加完善可靠,而且使現(xiàn)代電子技術(shù)不斷向高頻化發(fā)展,為用電設(shè)備的高效節(jié)材節(jié)能,實(shí)現(xiàn)小型輕量化,機(jī)電一體化和智能化提供了重要的技術(shù)基礎(chǔ)。

2.電力電子技術(shù)的應(yīng)用

2.1一般工業(yè)

工業(yè)中大量應(yīng)用各種交直流電動(dòng)機(jī)。直流電動(dòng)機(jī)有良好的調(diào)速性能，給其供電的可控整流電源或直流斬波電源都是電力電子裝置。近年來(lái)，由于電力電子變頻技術(shù)的迅速發(fā)展，使得交流電機(jī)的調(diào)速性能可與直流電機(jī)相媲美，交流調(diào)速技術(shù)大量應(yīng)用并占據(jù)主導(dǎo)地位。大至數(shù)千kW的各種軋鋼機(jī)，小到幾百W的數(shù)控機(jī)床的伺服電機(jī)，以及礦山牽引等場(chǎng)合都廣泛采用電力電子交直流調(diào)速技術(shù)。一些對(duì)調(diào)速性能要求不高的大型鼓風(fēng)機(jī)等近年來(lái)也采用了變頻裝置，以達(dá)到節(jié)能的目的。還有些不調(diào)速的電機(jī)為了避免起動(dòng)時(shí)的電流沖擊而采用了軟起動(dòng)裝置，這種軟起動(dòng)裝置也是電力電子裝置。電化學(xué)工業(yè)大量使用直流電源，電解鋁、電解食鹽水等都需要大容量整流電源。電鍍裝置也需要整流電源。電力電子技術(shù)還大量用于冶金工業(yè)中的高頻、中頻感應(yīng)加熱電源、淬火電源及直流電弧爐電源等場(chǎng)合。

2.2交通運(yùn)輸

電氣化鐵道中廣泛采用電力電子技術(shù)。電氣機(jī)車(chē)中的直流機(jī)車(chē)中采用整流裝置，交流機(jī)車(chē)采用變頻裝置。直流斬波器也廣泛用于鐵道車(chē)輛。在未來(lái)的磁懸浮列車(chē)中，電力電子技術(shù)更是一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。除牽引電機(jī)傳動(dòng)外，車(chē)輛中的各種輔助電源也都離不開(kāi)電力電子技術(shù)。電動(dòng)汽車(chē)的電機(jī)靠電力電子裝置進(jìn)行電力變換和驅(qū)動(dòng)控制，其蓄電池的充電也離不開(kāi)電力電子裝置。一臺(tái)高級(jí)汽車(chē)中需要許多控制電機(jī)，它們也要靠變頻器和斬波器驅(qū)動(dòng)并控制。飛機(jī)、船舶需要很多不同要求的電源，因此航空和航海都離不開(kāi)電力電子技術(shù)。如果把電梯也算做交通運(yùn)輸，那么它也需要電力電子技術(shù)。以前的電梯大都采用直流調(diào)速系統(tǒng)，而近年來(lái)交流變頻調(diào)速已成為主流。

2.3電子裝置用電源

各種電子裝置一般都需要不同電壓等級(jí)的直流電源供電。通信設(shè)備中的程控交換機(jī)所用的直流電源以前用晶閘管整流電源，現(xiàn)在已改為采用全控型器件的高頻開(kāi)關(guān)電源。大型計(jì)算機(jī)所需的工作電源、微型計(jì)算機(jī)內(nèi)部的電源現(xiàn)在也都采用高頻開(kāi)關(guān)電源。在各種電子裝置中，以前大量采用線(xiàn)性穩(wěn)壓電源供電，由于高頻開(kāi)關(guān)電源體積小、重量輕、效率高，現(xiàn)在已逐漸取代了線(xiàn)性電源。因?yàn)楦鞣N信息技術(shù)裝置都需要電力電子裝置提供電源，所以可以說(shuō)信息電子技術(shù)離不開(kāi)電力電子技術(shù)。

篇2

中圖分類(lèi)號(hào)：F062.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1007-9599 (2011) 17-0000-01

Modern Power Electronics Technology Application and Prospects Analysis

Liu Jianjun

(Information Engineering,Zhengzhou University,Zhengzhou450001,China)

Abstract:Modern power electronics technology is a high-tech knowledge-based knowledge-intensive technology,power electronics and microelectronics technology with technology has become mainstream.Therefore,its production and life will be like as microelectronics technology plays a transformative role.It will revolutionize the power supply and power system changes.

Keywords:Electronic;Technology;Applications;Development

一、現(xiàn)代電力電子技術(shù)

將實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)與高效率用電作為目標(biāo)的現(xiàn)代電力電子技術(shù)，采用電力半導(dǎo)體器件、電磁技術(shù)、計(jì)算機(jī)（微處理技術(shù)）、綜合自動(dòng)控制技術(shù)等進(jìn)行功率處理，達(dá)成電能的傳輸、獲取、變化與利用。采用電力電子半導(dǎo)體器件、電磁技術(shù)、計(jì)算機(jī)（微處理技術(shù)）、綜合自動(dòng)控制技術(shù)等多學(xué)科交叉技術(shù)的現(xiàn)代電源技術(shù)，是現(xiàn)代電力電子技術(shù)的具體應(yīng)用，在保證高可靠性、高效、高質(zhì)量的電源的供應(yīng)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。以功率IGBT與MOSFET為代表的、集大電流、高壓與高頻于一體的功率報(bào)道提復(fù)合器件，將傳統(tǒng)的電力電子技術(shù)引入了現(xiàn)代電力電子技術(shù)時(shí)代中。因?yàn)镸OSFET、IGBT等新型的電力電子器件具有顯著的節(jié)能和功能驅(qū)動(dòng)作用，具有先進(jìn)的性能，所以新型的電力電子器件在綠色電源、電動(dòng)交通工具、新型家電、感應(yīng)加熱、變頻調(diào)速以及通信與計(jì)算機(jī)電源等領(lǐng)域均有著廣泛的應(yīng)用前景。

二、現(xiàn)代電力電子技術(shù)的應(yīng)用

（一）高頻開(kāi)關(guān)整流器。具有效率高、重量輕、體積小等特點(diǎn)的高頻開(kāi)關(guān)整流器從各種儀器儀表、計(jì)算機(jī)、電視機(jī)等小功率的應(yīng)用上推廣到電力工程直流電源系統(tǒng)、通信基礎(chǔ)電源、CT機(jī)、X光機(jī)和照明等特種電源領(lǐng)域。高頻開(kāi)關(guān)電源又可以稱(chēng)之為開(kāi)關(guān)型整流器，其通過(guò)IGBT或MOSFET的高頻工作，一般將開(kāi)關(guān)頻率控制子50~200KHZ的范圍之內(nèi)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)小型化和高效率等目標(biāo)。目前，高頻開(kāi)關(guān)整流器的功率容量一直都在增加，單模塊容量從幾十瓦、上百瓦快速提升到15KW。德國(guó)BENNING公司出產(chǎn)的Tebechop15000系列的整流模塊的質(zhì)量只有39KG，然而容量卻已經(jīng)到達(dá)了15KW（48V/225A）。TYCO公司出產(chǎn)的GALAXY系列的整流模塊的質(zhì)量只有30KG，容量卻達(dá)到了12KV（48V/200A）。

（二）直流-直流（DC/DC）變換器。直流-直流變換器能夠?qū)⒐潭ǖ闹绷麟妷恨D(zhuǎn)換成可變的直流電壓，廣泛地應(yīng)用與電動(dòng)車(chē)、無(wú)軌電車(chē)、地鐵列車(chē)的無(wú)級(jí)變速與控制領(lǐng)域，能夠?qū)崿F(xiàn)具有快速響應(yīng)、加速平穩(wěn)等性能的控制，并同時(shí)達(dá)到節(jié)約電能的目的。用直流斬波器取代變阻器能夠節(jié)約20%~30%的電能。直流斬波器不但可以進(jìn)行調(diào)壓，還能夠顯著地消除電網(wǎng)側(cè)諧波電流噪聲。在通信電源領(lǐng)域的二次電源直流-直流模塊已經(jīng)商品化，采用高頻PWM技術(shù)等模塊具有5~20W/in3的功率密度，500KHZ左右的開(kāi)關(guān)頻率。

（三）不間斷電源（UPS）。不間斷電源普遍采用了功率IGBT、MOSFET等電力電子器件和脈寬調(diào)制技術(shù)，能夠有效地降低電源的噪聲，顯著地提高可靠性與效率。DSP技術(shù)和微處理技術(shù)的實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程診斷、遠(yuǎn)程維護(hù)以及不間斷電源的智能化管理。近年來(lái)，不間斷電源的最大容量已經(jīng)高達(dá)800KVA，而且能夠利用多機(jī)并聯(lián)的方式，獲得超大容量的不間斷電源系統(tǒng)。

（四）大功率開(kāi)關(guān)型高壓直流電源。大功率開(kāi)關(guān)型高壓直流電源的電流能夠達(dá)到0.5A以上，電壓能夠達(dá)到50KV~159KV，電流能夠達(dá)到100KV。大功率開(kāi)關(guān)型高壓直流電源在醫(yī)用CT機(jī)、醫(yī)用X光機(jī)、水質(zhì)改良和靜電除塵等大型設(shè)備上有著廣泛的應(yīng)用。國(guó)內(nèi)研制了靜電除塵高壓直流電源，將市電轉(zhuǎn)化成直流，將直流電壓逆變成高頻電壓，通過(guò)高頻變壓器進(jìn)行升壓，接著整流成直流高壓。通常，在電阻負(fù)載的情況下，輸出直流電流可達(dá)15mA，直流電壓能夠達(dá)到55KV，工作頻率是25.6KHZ。

（五）高壓直流輸電系統(tǒng)。適合于大容量輸電、遠(yuǎn)距離輸電、跨海輸電、大區(qū)交流電網(wǎng)互聯(lián)的直流輸電方式是除了交流輸電方式外的另一種有效的輸電方式。直流輸電需要安裝換流橋閥和換交流變壓器等主要的換流設(shè)備，需要在受電端和送電端建設(shè)換流站，以解決交流電和直流電之間的轉(zhuǎn)換問(wèn)題。在送電端換流站安裝使用電力電子裝置將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，使用直流輸電線(xiàn)路將直流電輸送到受電端換流站。安裝使用電力電子裝置在受電端換流站將直流電逆變?yōu)榻涣麟姟?/p>

（六）電力有源濾波器。電力有源濾波器能夠?qū)Ψ蹬c頻率變化的諧波進(jìn)行補(bǔ)償?shù)碾娏﹄娮友b置，其基本原理為在補(bǔ)償對(duì)象中進(jìn)行諧波電流檢測(cè)，再由補(bǔ)償裝置產(chǎn)生一個(gè)和諧波電流極性相反、電流大小相等的補(bǔ)償電流，使電網(wǎng)電流只含有基波分量。電力有源濾波器在補(bǔ)償時(shí)不受電網(wǎng)阻抗的干擾，已經(jīng)左鍵在國(guó)內(nèi)推廣使用。

（七）靜止無(wú)功功率補(bǔ)償裝置（SVC）。目前，國(guó)內(nèi)最有效的無(wú)功補(bǔ)償裝置是靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置。靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置一般使用晶閘管控制電抗器加固定電容器的方式，能夠進(jìn)行補(bǔ)償裝置無(wú)功功率的連續(xù)調(diào)節(jié)。目前，靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置主要運(yùn)用與軋機(jī)、電弧爐等設(shè)備的無(wú)功補(bǔ)償當(dāng)中，容量能夠到達(dá)±50VA，能夠直接用于10KV、35KV等級(jí)的電壓母線(xiàn)。

三、現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展

近年來(lái)，電力電子技術(shù)的發(fā)展具有以下特點(diǎn)：不斷地提高原有的各種類(lèi)型的電力電子器件的額定參數(shù)；電力電子技術(shù)進(jìn)一步結(jié)合用用微電子技術(shù)，電力電子器件不斷地朝著智能化、大容量的方向迅速發(fā)展，電力電子技術(shù)從全控型器件、半控型器件時(shí)代邁入了智能型器件時(shí)代。與多種學(xué)科相互滲透的電力電子技術(shù)創(chuàng)新不斷滲透到多種相關(guān)的工業(yè)領(lǐng)域。電力電子技術(shù)和國(guó)家基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的關(guān)系也越來(lái)越密切，電力電子技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新是可持續(xù)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。加強(qiáng)現(xiàn)代電力電子技術(shù)的不斷創(chuàng)新和應(yīng)用力度，是推動(dòng)我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新，形成高科技產(chǎn)業(yè)鏈的必由之路。

篇3

中圖分類(lèi)號(hào)：F407文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

一、電力電子技術(shù)的基本概述

（一）電力電子技術(shù)的基本涵義

在當(dāng)前的社會(huì)發(fā)展過(guò)程中，各領(lǐng)域都在進(jìn)一步的創(chuàng)新科技，在電力電子技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展尤為顯著。電子電子技術(shù)也被稱(chēng)為是功率電子技術(shù)，這一技術(shù)主要就是研究各種的電力電子器件，和與之所構(gòu)成的能夠高效完成對(duì)電能轉(zhuǎn)換以及控制的電路以及裝置，這一技術(shù)不僅是電子學(xué)在高電壓以及大電流或者是電工領(lǐng)域的分支，同時(shí)也是電工學(xué)在弱電或者是電子領(lǐng)域當(dāng)中的分支，總而言之是強(qiáng)弱電結(jié)合的新學(xué)科。

（二）電力電子技術(shù)的作用分析

首先它能夠?qū)﹄娔艿氖褂眠M(jìn)行優(yōu)化，在電力電子技術(shù)的處理之下，電能的使用能夠達(dá)到合理以及高效和節(jié)約，從而有效的實(shí)現(xiàn)電能使用的最佳化。例如對(duì)于電力牽引以及工業(yè)窯爐等，應(yīng)用電力電子技術(shù)能夠達(dá)到有效的節(jié)能效果。其次是對(duì)于我國(guó)的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)以及發(fā)展機(jī)電一體化這些新興的產(chǎn)業(yè)有著改造的作用。再者是電力電子技術(shù)的高頻化和變頻技術(shù)的發(fā)展能夠使得機(jī)電設(shè)備對(duì)于工頻傳統(tǒng)能夠突破，從而向著高頻的方向進(jìn)行發(fā)展。最后就是電力電子智能化的進(jìn)展從很大程度上能夠把信息處理以及功率處理得到統(tǒng)一，從而使得微電子技術(shù)和電力電子技術(shù)得到有效的結(jié)合這能夠?qū)﹄娮蛹夹g(shù)的改革起到推動(dòng)性作用。

二、電力電子技術(shù)的發(fā)展

（一）整流器時(shí)代

60 年代到 70 年代，大功率硅整流管和晶閘管占主導(dǎo)地位，這個(gè)時(shí)期被稱(chēng)為電力電子技術(shù)的整流時(shí)代，大功率硅整流管和晶閘管也被稱(chēng)為第一代電力電子器件，它們屬于半控型器件。利用大功率硅整流器高效地把工頻交流電變?yōu)橹绷麟?，大功率的工業(yè)用電由工頻交流發(fā)電機(jī)提供。

（二）逆變器時(shí)代

在 70 年代到 80 年代期間，電力電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)了逆變，這個(gè)期間稱(chēng)為逆變器時(shí)代。世界能源危機(jī)爆發(fā)，變頻調(diào)速裝置因?yàn)楣?jié)能在工業(yè)領(lǐng)域大受歡迎。巨型功率晶體管（GTR）、門(mén)極可關(guān)斷晶閘管（GTO）、電力雙極型晶體管（BJT）、電力場(chǎng)效應(yīng)管（Power-MOSFET）成為電力電子的主導(dǎo)器件，它們屬于全控型器件，通過(guò)對(duì)門(mén)極的控制可使其開(kāi)通也可使其關(guān)斷。在開(kāi)關(guān)速度性能上，全控型器件普遍高于晶閘管，可用于開(kāi)關(guān)頻率較高的電路。它們屬于第二代電力電子器件。

（三）變頻器時(shí)代

80 年代，功率半導(dǎo)體復(fù)合型器件絕緣柵極雙極型晶體管（IGBT）的橫空出世，推動(dòng)了電力電子技術(shù)向高頻化發(fā)展。功率半導(dǎo)體復(fù)合型器件集合了驅(qū)動(dòng)功率小、開(kāi)關(guān)速度快、通態(tài)壓降小、載流能力大的優(yōu)點(diǎn)，正在向高壓、高頻和大電流的大規(guī)模集成電路技術(shù)飛速發(fā)展，新型器件的性能也越來(lái)越完善，具有了以前難以實(shí)現(xiàn)的功能，它們屬于第三代電力電子器件，成為電力電子技術(shù)發(fā)展的里程碑，現(xiàn)代電力電子技術(shù)發(fā)展的墊基石。

（四）現(xiàn)代電力電子時(shí)代

隨著工業(yè)制造水平的逐步提高，也為了滿(mǎn)足人們更高的使用需求，智能功率模塊應(yīng)運(yùn)而生了。將功率開(kāi)關(guān)器件和驅(qū)動(dòng)電路集成在一起，形成一個(gè)整體體積小，重量輕，轉(zhuǎn)化效率高的狀態(tài)。克服了原來(lái)體積龐大的缺點(diǎn)，解決了轉(zhuǎn)化效率低適應(yīng)負(fù)載能力差的難題，提高了供電的靈活性和可控性，而且內(nèi)部還具有電壓、電流和溫度保護(hù)功能，即使發(fā)生負(fù)載事故或使用不當(dāng)，也不會(huì)導(dǎo)致智能模塊自身受損壞。它們屬于第四代電力電子器件。

三、電力電子技術(shù)的應(yīng)用

（一） 一般工業(yè)

工業(yè)生產(chǎn)中，一般都會(huì)使用到各種交流電動(dòng)機(jī)，這些動(dòng)力設(shè)備性能比較好，在，可以提供直流斬波電源，或者提供可控整流電源。但是提供的主體是電力電子裝備。眾所周知，交流電機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)是整個(gè)電氣節(jié)能最關(guān)鍵的技術(shù)，相對(duì)于傳統(tǒng)的大型機(jī)器而言，使用的是電力電子交流節(jié)能技術(shù)，將其作為電力驅(qū)動(dòng)電源，可以節(jié)能電能達(dá)到30%。近年來(lái)，隨著電力電子技術(shù)得以發(fā)展，使得交流電性能得以發(fā)揮出來(lái)，隨著社會(huì)不斷發(fā)展，交流調(diào)速技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，逐漸占據(jù)市場(chǎng)。

（二）在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

當(dāng)電力系統(tǒng)離開(kāi)了電力電子技術(shù)之后，電力現(xiàn)代化建設(shè)將很難實(shí)現(xiàn)。電力系統(tǒng)建設(shè)發(fā)展中，得到了電力電子技術(shù)支撐，現(xiàn)代化建設(shè)目的得以實(shí)現(xiàn)。高壓輸電是基于發(fā)電廠(chǎng)借助變壓器，將發(fā)電機(jī)發(fā)出的電壓將其升壓之后再輸出的一種全新方式。高壓直流輸電端位置以及受電端位置，一般都是使用晶閘管變流裝置，這可以避免了大容量以及長(zhǎng)距離輸送導(dǎo)致電力系統(tǒng)出現(xiàn)損耗問(wèn)題出現(xiàn)，為輸電系統(tǒng)使用奠定技術(shù)基礎(chǔ)，從而為良好輸電提供保障。在配電網(wǎng)系統(tǒng)中，電力電子裝置還可以被使用于電能質(zhì)量控制，例如，使用于閃變、瞬間停電以及電壓跌落等等電能質(zhì)量控制中，更好的保障供電質(zhì)量。

（三）交通運(yùn)輸

電子電力技術(shù)交通中被廣泛使用，DC ／DC 變換技術(shù)被大量使用于地鐵、動(dòng)車(chē)以及無(wú)軌電車(chē)中。在使用中，可以更好的控制無(wú)極變速，提升控制質(zhì)量。在使用中，最常表現(xiàn)在于電氣機(jī)車(chē)中的直流機(jī)車(chē)選擇了整流裝置將其作為供電設(shè)備。但是，交流機(jī)車(chē)如果采用了變頻裝置進(jìn)行供電，那么需要借助電力電子裝置做好電力驅(qū)動(dòng)和和電力控制。例如：直流斬波器被廣泛使用于軌道車(chē)輛中，常見(jiàn)的磁懸浮列車(chē)中電力電子技術(shù)使用，這是一項(xiàng)技術(shù)要求較好，關(guān)鍵之技術(shù)使用案例。其中借助電動(dòng)汽車(chē)將其作為蓄電池，提供能源，需要做好電力驅(qū)動(dòng)控制工作。那么使用蓄電池進(jìn)行充電，不能離開(kāi)電源。因此，航海、航空也離不開(kāi)電子技術(shù)。

四、電力電子技術(shù)未來(lái)的發(fā)展

觀(guān)看技術(shù)發(fā)展進(jìn)程中看出，半導(dǎo)體器件使用推動(dòng)了電子技術(shù)得以快速發(fā)展。當(dāng)前晶閘管等電力半導(dǎo)體器件有著重要的角色，尤其是在電力電子技術(shù)使用過(guò)程中。進(jìn)入的到79 年代之后，半控型晶閘管使用開(kāi)始有新的改變。之前從低壓的小電流逐漸向高壓大電流方向發(fā)展，而且還研究出大量的電子產(chǎn)品。這些產(chǎn)品被成為電子器件，隨著電子技術(shù)不斷發(fā)展，這些產(chǎn)品被廣泛使用。因此，被稱(chēng)為第一代電力電子器件，隨著電力電子技術(shù)不斷發(fā)展，該技術(shù)使用范圍不斷擴(kuò)大，將其使用于電子技術(shù)理論研究和半導(dǎo)體制造使用，使得工藝水平逐漸提高。我國(guó)隨后研究出了GTR、GTO、功率MOSFE 等等電子器件，這些器件都是全控制型的電子器件，被成為第二代電力電子器件。近年來(lái)，隨著技術(shù)水平不斷發(fā)展，研究出了絕緣柵雙極晶體管(IGBT) 為代表的第三代電力電子器件，逐漸向響應(yīng)快、高頻率方向發(fā)展，這是一個(gè)質(zhì)的飛躍，在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有重要作用，它推動(dòng)了我國(guó)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，使得我國(guó)電子自動(dòng)化進(jìn)程邁進(jìn)一部。進(jìn)入90 年代之后，電子電力器件發(fā)展更快速，逐漸朝復(fù)雜化、模塊化、智能化、功率集成的方向發(fā)展，以此形成了電力電子技術(shù)的理論研究、器件開(kāi)發(fā)研制、應(yīng)用的高新技術(shù)領(lǐng)域等，在國(guó)際上形成了新的技術(shù)熱門(mén)。目前世界上許多大公司已開(kāi)發(fā)出IPM 智能化功率模塊，日本三菱、東芝及美國(guó)的國(guó)際整流器公司已有成熟的產(chǎn)品推出。我國(guó)國(guó)產(chǎn)的電力半導(dǎo)體器件研究水平相對(duì)于西方國(guó)家，我國(guó)的電力電子技術(shù)水平相對(duì)較低，我國(guó)應(yīng)該不斷創(chuàng)新技術(shù)，不斷進(jìn)行研究，提升科研水平，更好的保障經(jīng)濟(jì)建設(shè)。我國(guó)電力半導(dǎo)體器件如果沒(méi)有跟上社會(huì)發(fā)展步伐，將會(huì)影響我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。因此，我國(guó)的電力半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展任務(wù)艱巨。在未來(lái)發(fā)展中，應(yīng)該進(jìn)一步研究使用新材料，提升器件功率以及溫度范圍，之間降低器件價(jià)格，使得器件被使用的范圍更廣。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)集成化，當(dāng)獲得更好的集成化之后，才更好保障系統(tǒng)可靠性和安全性。

五、結(jié)語(yǔ)

電力電子技術(shù)作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，在各個(gè)行業(yè)中被廣泛的應(yīng)用，對(duì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著不可忽視的作用。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步相信電力電子技術(shù)會(huì)取得更大的突破，從而為國(guó)家的建設(shè)與發(fā)展提供有力的保障。

參考文獻(xiàn)：

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一、引言

電力電子技術(shù)利用無(wú)源功率器件和半導(dǎo)體功率器件、大規(guī)模集成電路和微處理器、傳感與信息處理技術(shù)、現(xiàn)代控制理論、計(jì)算機(jī)仿真與輔助設(shè)計(jì)技術(shù)，以功率變化電路為對(duì)象，研究對(duì)電能進(jìn)行變換和控制的規(guī)律，以其獨(dú)特的、不可取代的特殊功能，廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。

開(kāi)關(guān)電源的高頻化是實(shí)現(xiàn)電源裝置的高性能、高效率、高可靠性，減小體積和重量的重要途徑。開(kāi)關(guān)電源的高頻化增大了變換器的功率密度和性能價(jià)格比，而且極大地提高了瞬時(shí)響應(yīng)速度，抑制了電源所產(chǎn)生的音頻噪聲。

軟開(kāi)關(guān)（softswitching）技術(shù)是近年來(lái)電力電子學(xué)領(lǐng)域中的一個(gè)主要研究方向。對(duì)軟開(kāi)關(guān)理論的深入研究，使軟開(kāi)關(guān)技術(shù)成為電力電子變換技術(shù)的核心內(nèi)容尤其是能有效地減小電能變換裝置引起的環(huán)境污染（噪聲等）和電磁污染（EMI），為發(fā)展無(wú)公害電力電子產(chǎn)品提供了有效的方法和途徑。

二、諧振軟開(kāi)關(guān)的工作原理，種類(lèi)及特點(diǎn)

諧振軟開(kāi)關(guān)是八十年代提出并用于DC-DC變換器中[2]。它利用電路發(fā)生諧振時(shí)，電流或電壓形成周期性地過(guò)零點(diǎn)，并使開(kāi)關(guān)器件在在零電流或零電壓條件下接通或切斷，因此理論上它的開(kāi)關(guān)損耗為零，避免了硬開(kāi)關(guān)由于電壓電流波形交疊而產(chǎn)生開(kāi)通及關(guān)斷損耗。

軟開(kāi)關(guān)包括軟關(guān)斷和軟開(kāi)通。按驅(qū)動(dòng)信號(hào)的時(shí)序來(lái)分又可以分為零電壓開(kāi)通、零電壓關(guān)斷與零電流開(kāi)通、零電流關(guān)斷。各種軟開(kāi)關(guān)與硬開(kāi)關(guān)的波形比較如下：

圖1 軟開(kāi)關(guān)和硬開(kāi)關(guān)的波形比較

圖中零電流關(guān)斷信號(hào)在t2或t2以后發(fā)出，零電壓關(guān)斷信號(hào)在t1發(fā)出。零電流開(kāi)通信號(hào)在t2或t2以后發(fā)出，零電壓開(kāi)通信號(hào)在t1發(fā)出。

諧振軟開(kāi)關(guān)電路中的零電流和零電壓條件是由輔助的諧振電路提供的，輔助電路一般由輔助諧振元件L和C和電力電子開(kāi)關(guān)器件S構(gòu)成。輔助諧振電路中的開(kāi)關(guān)器件S也是在零電流或零電壓條件下實(shí)現(xiàn)通斷。

對(duì)于軟開(kāi)關(guān)逆變器來(lái)說(shuō)，有兩種拓樸結(jié)構(gòu)：一是諧振發(fā)生在直流母線(xiàn)上，通過(guò)諧振使直流母線(xiàn)上的電流或電壓過(guò)零點(diǎn)，提供給逆變橋一個(gè)零電流開(kāi)關(guān)（ZCS）或零電壓開(kāi)關(guān)（ZVS）條件。二是諧振發(fā)生在逆變橋橋臂的每一個(gè)有源開(kāi)關(guān)兩端，通過(guò)諧振使得在每個(gè)開(kāi)關(guān)需要切換的時(shí)候它兩端的電壓或電流過(guò)零點(diǎn)。

軟開(kāi)關(guān)技術(shù)實(shí)際應(yīng)用中需要解決的主要關(guān)鍵問(wèn)題：

諧振電路在諧振時(shí)所產(chǎn)生高電流應(yīng)力和高電壓應(yīng)力；

（2）如果諧振電感處于主功率傳輸通道上時(shí)引起感性損耗；

（3）輔助諧振環(huán)節(jié)及其輔助器件的引入使得電路變得復(fù)雜，增加了電路控制的難度；

（4）將PWM技術(shù)和諧振軟開(kāi)關(guān)技術(shù)結(jié)合是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。采用諧振過(guò)渡技術(shù)，即把諧振電感移出主功率通道，通過(guò)輔助開(kāi)關(guān)控制諧振的發(fā)生和終止，使得逆變主開(kāi)關(guān)在過(guò)渡的瞬間由諧振產(chǎn)生一個(gè)ZVS或ZCS[2]。

三、幾種典型的諧振軟開(kāi)關(guān)變換器

利用諧振現(xiàn)象，使電子開(kāi)關(guān)器件上電壓或電流按正弦規(guī)律變化，以產(chǎn)生零電壓關(guān)斷或零電流開(kāi)通的條件，采用這種技術(shù)以實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)器件之間的轉(zhuǎn)換的變換器稱(chēng)為諧振變換器。它有三種類(lèi)型：

1、全諧振變換器：即諧振變換器（Resonant converters），實(shí)際上是負(fù)載諧振型變換器，按照諧振元件的諧振方式，分為串聯(lián)諧振變換器（Series resonant converters， SRCs）和并聯(lián)諧振變換器（Parallel resonant converters，PrcS）兩類(lèi)。

2、準(zhǔn)諧振變換器（Quasi-reonant converters，QRCs）：諧振元件參與能量變換的某一個(gè)階段，而不是全程參與。由于正向和反向等電路參數(shù)不同，諧振振蕩頻率和電流幅值也不同，因此振蕩不對(duì)稱(chēng)。一般情況下正向正弦半波大過(guò)負(fù)向正弦半波，所以稱(chēng)為準(zhǔn)諧振。具有此特點(diǎn)的變換器稱(chēng)為準(zhǔn)諧振變換器。準(zhǔn)諧振變換器分為零電壓開(kāi)關(guān)準(zhǔn)諧振變換器（Zero-voltage-switching Quasi-resonant converters，ZVS QRCs）和零電流開(kāi)關(guān)準(zhǔn)諧振變換器（Zero-current-switching Quasi-resonant converters，ZCS QRCs）。

3、多諧振變換器（Multi-resonant converters，MRCs）：它和準(zhǔn)諧振變換器一樣，諧振元件參與能量變換的某一個(gè)階段，而不是全程參與。不同之處是多諧振變換器的諧振回路和參數(shù)要均多于兩個(gè)，因此稱(chēng)為多諧振變換器。

諧振變換器是一個(gè)調(diào)頻系統(tǒng)，這是為了保持輸出電壓不隨輸入電壓變化而變化，或者不隨負(fù)載變化而變化，依靠調(diào)整諧振變換器開(kāi)關(guān)器件的開(kāi)關(guān)頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)。作為一個(gè)調(diào)頻系統(tǒng)，不如PWM開(kāi)關(guān)變換器那樣容易控制，導(dǎo)電損耗增加，功率器件所受的電流與電壓的應(yīng)力較大，且隨電路的Q值和負(fù)載變化而變化。此外變換器的輸出靠改變開(kāi)關(guān)器件的開(kāi)關(guān)頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)，開(kāi)關(guān)頻率大范圍變化使得干擾難以抑制，濾波器、變壓器設(shè)計(jì)難以?xún)?yōu)化，而且當(dāng)負(fù)載變化大時(shí)，變換電路不能達(dá)到零電壓或零電流開(kāi)關(guān)條件。

為了克服調(diào)頻系統(tǒng)的缺點(diǎn)和充分發(fā)揮PWM的優(yōu)點(diǎn)，出現(xiàn)了零開(kāi)關(guān)—PWM變換器和零轉(zhuǎn)換—PWM變換器等一批新穎的諧振變換器。

四、幾種典型的諧振軟開(kāi)關(guān)變換器

1、零開(kāi)關(guān)PWM變換器（Zero switching PWM converter）

零開(kāi)關(guān)PWM變換器是在準(zhǔn)諧振變換器的基礎(chǔ)上，加入一個(gè)輔助開(kāi)關(guān)管，來(lái)控制諧振元件的諧振過(guò)程，實(shí)現(xiàn)恒定頻率控制，即實(shí)現(xiàn)PWM控制。這樣，變換器已有電壓過(guò)零（或電流過(guò)零）控制的軟開(kāi)關(guān)特點(diǎn)，又有PWM恒頻調(diào)寬的特點(diǎn)。諧振網(wǎng)絡(luò)中的電感是與主開(kāi)關(guān)串聯(lián)的。與準(zhǔn)諧振變換器不同的是，諧振元件的諧振工作時(shí)間與開(kāi)關(guān)周期相比很短，一般為開(kāi)關(guān)周期的1/10～1/5。

零開(kāi)關(guān)PWM變換器可分為零電壓開(kāi)關(guān)PWM變換器（Zero-voltage-switching PWM converters）和零電流開(kāi)關(guān)PWM變換器（Zero-current-switching PWM converters）。

文獻(xiàn)[3]提出了一種新穎的混合式全橋PWM變換器，它不但能在不增加導(dǎo)通損耗的情況下實(shí)現(xiàn)空載下ZVS條件，而且能使輸入輸出的濾波波形幾乎為理想的，從而減少了輸入輸出的濾波裝置。

2、 零轉(zhuǎn)換PWM變換器（Zero transition converters）

零轉(zhuǎn)換PWM變換器與零開(kāi)關(guān)PWM變換器并無(wú)本質(zhì)差別，不同之處是諧振網(wǎng)絡(luò)與主電子開(kāi)關(guān)并聯(lián)。在開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換期間，并聯(lián)的諧振網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生諧振以獲得零開(kāi)關(guān)條件。開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換結(jié)束后，電路又恢復(fù)到正常的PWM工作方式。因此，零轉(zhuǎn)換PWM變換器綜合了硬開(kāi)關(guān)PWM和諧振技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，又克服了它們的缺點(diǎn)：

①采用PWM控制方式，實(shí)現(xiàn)恒定頻率控制；

②輔助電路與主功率回路相并聯(lián)，僅在開(kāi)關(guān)管開(kāi)關(guān)時(shí)工作，其他時(shí)候不工作，不需要處理很大的環(huán)流能量，從而減小了輔助電路的損耗；

③輔助電路的工作不會(huì)增加主開(kāi)關(guān)管的電壓和電流應(yīng)力。

該類(lèi)變換器可分為ZVT PWM變換器和ZCT PWM變換器，在中大功率的場(chǎng)合得到廣泛應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

1.《軟性開(kāi)關(guān)逆變電路及其應(yīng)用》。王聰 機(jī)械工業(yè)出版社 1993.

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中圖分類(lèi)號(hào)TM1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2011）46-0078-02

電力電子技術(shù)是應(yīng)用于電力領(lǐng)域的電子技術(shù)，它對(duì)于電力領(lǐng)域有著非常重要的貢獻(xiàn)，它是利用電力電子器件對(duì)電能進(jìn)行變換和控制的新興學(xué)科。在現(xiàn)階段的發(fā)展背景下，電力電子技術(shù)可以理解為功率強(qiáng)大。它與傳統(tǒng)的電子技術(shù)相比，改變了以往的發(fā)展模式，有著許多的優(yōu)勢(shì)和功能：它不僅能夠通過(guò)功率較大的電流和承受高電壓，而且能夠在大功率的情況下，很好的解決器件發(fā)熱、運(yùn)行效率的問(wèn)題，對(duì)于我國(guó)電力事業(yè)的發(fā)展意義重大。當(dāng)前，電力電子技術(shù)的應(yīng)用范圍已經(jīng)越來(lái)越廣，對(duì)于人們的生活所產(chǎn)生的影響越來(lái)越大。本文主要針對(duì)當(dāng)前電氣工程領(lǐng)域的四大熱點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)分析和探討，分別為電氣節(jié)能領(lǐng)域、新能源發(fā)電領(lǐng)域、電力牽引領(lǐng)域以及智能電網(wǎng)領(lǐng)域4個(gè)方面。

1 電力電子技術(shù)的應(yīng)用

1.1 電氣節(jié)能的應(yīng)用

節(jié)能是當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。電氣節(jié)能主要包括變頻調(diào)速、電能質(zhì)量控制、有源濾波等，當(dāng)前階段，在電氣節(jié)能的應(yīng)用中又以變頻調(diào)速為主要研究?jī)?nèi)容。電機(jī)變頻調(diào)速節(jié)能是當(dāng)前工業(yè)節(jié)能發(fā)展的一個(gè)主要途徑，在未來(lái)的發(fā)展時(shí)期，三大發(fā)展因素將會(huì)進(jìn)一步促進(jìn)電機(jī)變頻調(diào)速行業(yè)的快速發(fā)展：一是變頻器產(chǎn)品日趨成熟，應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，技術(shù)越來(lái)越新，企業(yè)投資產(chǎn)品的成本將會(huì)越來(lái)越低；二是電機(jī)變頻調(diào)速節(jié)能的效果非常明顯，具有廣泛的社會(huì)效益，這樣能夠更好的調(diào)動(dòng)企業(yè)生產(chǎn)的積極性；三是國(guó)家對(duì)重點(diǎn)耗能企業(yè)也會(huì)采取一系列措施，發(fā)展電氣節(jié)能能夠有效的降低企業(yè)能源消耗，減少資源浪費(fèi)，為社會(huì)創(chuàng)造財(cái)富。

1.2 新能源發(fā)電的應(yīng)用

當(dāng)前，社會(huì)發(fā)展的速度越來(lái)越快，人們消耗的資源也越來(lái)越多，全球范圍內(nèi)的石油儲(chǔ)量、煤炭資源總量逐步在減少。在傳統(tǒng)能源逐步減少的同時(shí)，生態(tài)平衡也受到嚴(yán)重的破壞，環(huán)境污染日益嚴(yán)重。因此，新能源在未來(lái)的一段時(shí)期有很大的發(fā)展前景。現(xiàn)在通過(guò)新能源發(fā)電的方法越來(lái)越多，比如通過(guò)地面太陽(yáng)能發(fā)電、風(fēng)電等，其中太陽(yáng)能光伏發(fā)電在上海世博會(huì)上被充分利用，這對(duì)于新能源的開(kāi)發(fā)有很好的借鑒意義。上海世博會(huì)的太陽(yáng)能發(fā)電項(xiàng)目不僅是我國(guó)當(dāng)前規(guī)模最大、采用技術(shù)最多的項(xiàng)目，同時(shí)也是世博會(huì)歷史上新能源發(fā)電技術(shù)的最大規(guī)模應(yīng)用，可以說(shuō)，新能源的世界已經(jīng)離我們?cè)絹?lái)越近。新能源發(fā)電中的電力電子技術(shù)應(yīng)用特點(diǎn)主要有：新能源在供給過(guò)程中能源供給隨機(jī)性較大，比如風(fēng)能、太陽(yáng)能等都會(huì)隨著天氣的變化而變化，并對(duì)電網(wǎng)發(fā)電的要求比較高，在新興的能源使用中，可以充分考慮海洋能等隨意性不大的資源。

1.3 電力牽引的應(yīng)用

電力牽引（electric traction）是利用電能為動(dòng)力的軌道運(yùn)輸牽引動(dòng)力形式。它是以電力系統(tǒng)或發(fā)電廠(chǎng)為電源，通過(guò)牽引變電所使電力系統(tǒng)受電，經(jīng)過(guò)降壓、變頻成交流電源，由接觸網(wǎng)向電力機(jī)車(chē)、動(dòng)車(chē)組供電。比如電力機(jī)車(chē)或動(dòng)車(chē)的牽引電動(dòng)機(jī)將電能充分轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)鐵路列車(chē)運(yùn)行，這給人們的生活提供了極大的方便。但電力牽引也存在一些不足，主要表現(xiàn)在增加了供電系統(tǒng)裝置，使其一次性投資比其他牽引動(dòng)力形式要高些，同時(shí)，電力機(jī)車(chē)在運(yùn)行時(shí)，會(huì)產(chǎn)生高次諧波和負(fù)序電流，諧波的存在和高壓接觸網(wǎng)及其回流網(wǎng)的不對(duì)稱(chēng)，對(duì)沿線(xiàn)不平行接近的電信線(xiàn)路將產(chǎn)生干擾電壓，對(duì)電力系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有一定的影響，對(duì)通信質(zhì)量和人身安全也存在一定的影響。因此，需要采取有效措施進(jìn)行防護(hù)和限制，要在以后的發(fā)展過(guò)程中不斷改進(jìn)技術(shù)，通過(guò)新技術(shù)來(lái)改進(jìn)電力牽引的缺點(diǎn)，使其達(dá)到合理，為社會(huì)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

1.4 智能電網(wǎng)的應(yīng)用

智能電網(wǎng)，就是將電網(wǎng)進(jìn)行智能化改造，它是建立在集成的高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)之上的，在運(yùn)行的過(guò)程中，通過(guò)先進(jìn)的傳感和測(cè)量技術(shù)、控制技術(shù)以及先進(jìn)的決策管理體系的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的可靠運(yùn)輸、實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)境友好和使用安全的目標(biāo)。從更高的層次來(lái)講，當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的電網(wǎng)變得比以往更大、更安全及更高能效，但其智能化程度仍舊較低，因此，其在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中有很好的發(fā)展前景。智能電網(wǎng)的核心就是智能電表。通過(guò)借助智能電表，電力事業(yè)機(jī)構(gòu)能夠知道用戶(hù)在任意時(shí)間所使用的電能，便于他們根據(jù)用戶(hù)的個(gè)性化需求提供針對(duì)性的服務(wù)，不斷的滿(mǎn)足社會(huì)的需求。

2 電力電子技術(shù)的未來(lái)發(fā)展前景

當(dāng)前，電力電子技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入到各個(gè)領(lǐng)域，它在人們的生活中扮演著非常重要的角色，有著非常大的發(fā)展前景，這主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1）新的材料進(jìn)一步更新。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平越來(lái)越高，對(duì)于新材料的需求也會(huì)越來(lái)越高。同樣，電力電子技術(shù)也會(huì)進(jìn)一步加快研究步伐，將會(huì)擴(kuò)大器件的頻率研究、功率等級(jí)研究，會(huì)有效的降低器件的溫度，減少器件體積，同時(shí)，成本將會(huì)大幅度下降，可以大大改進(jìn)系統(tǒng)性能，擴(kuò)大應(yīng)用范圍，使越來(lái)越多的領(lǐng)域受益；

2）改進(jìn)器件和裝置封裝形式。在未來(lái)的發(fā)展前景中，電力電子技術(shù)將會(huì)對(duì)電力電子器件和裝置形式不斷進(jìn)行改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成，減小各項(xiàng)生產(chǎn)成本，同時(shí)，通過(guò)新技術(shù)的運(yùn)用使其獲得更高的集成化和可靠性；

3）使用無(wú)需吸收電路并且關(guān)斷延時(shí)小的集成門(mén)極換流晶閘管，這樣可以有更多的器件來(lái)選擇應(yīng)用，特別是在一些大功率應(yīng)用場(chǎng)合的器件選擇時(shí)，選擇的范圍將會(huì)越來(lái)越廣，給人們社會(huì)生活帶來(lái)方便；

4）發(fā)展新型的全半導(dǎo)體變流系統(tǒng)。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的迅速，社會(huì)在選擇上越來(lái)越傾向于體積小、應(yīng)用廣的電子器件。因此，電力電子技術(shù)的發(fā)展將會(huì)在體積小、重量輕、損耗小、無(wú)功率的全半導(dǎo)體變流系統(tǒng)上做文章，不斷加大設(shè)計(jì)力度和創(chuàng)新手法，滿(mǎn)意日益增長(zhǎng)的物質(zhì)文化需要；

5）發(fā)明新型家用電器產(chǎn)品。隨著低碳經(jīng)濟(jì)的提倡，人們?cè)谏钪性絹?lái)越追求低碳的概念，低碳對(duì)于人們的生活有著非常重要的意義，現(xiàn)階段，各種低碳產(chǎn)品已經(jīng)逐步進(jìn)入人們的視線(xiàn)和生活之中，新型汽車(chē)、新型電動(dòng)車(chē)等低碳產(chǎn)品供不應(yīng)求。因此，未來(lái)的電子器件的發(fā)展趨勢(shì)將會(huì)進(jìn)一步向家用電器延伸。

參考文獻(xiàn)

[1]趙金亮.我國(guó)電力電子技術(shù)的現(xiàn)狀及應(yīng)用[J].北方經(jīng)貿(mào)，2010(7).

篇6

作者簡(jiǎn)介：茅靖峰（1976-），男，浙江寧波人，南通大學(xué)電氣工程學(xué)院，副教授；顧菊平（1971-），女，江蘇南通人，南通大學(xué)電氣工程學(xué)院，教授。（江蘇　南通　226019）

基金項(xiàng)目：本文系江蘇省高?！扒嗨{(lán)工程”基金項(xiàng)目、南通大學(xué)教學(xué)研究基金項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：2011B50、2010B10）的研究成果。

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0?????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?????文章編號(hào)：1007-0079（2012）33-0032-02

近20年來(lái)，電力電子技術(shù)受計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)與材料科學(xué)等關(guān)鍵技術(shù)的推動(dòng)，得到了快速發(fā)展，其工程應(yīng)用領(lǐng)域得到了迅猛擴(kuò)張。由現(xiàn)代電力電子技術(shù)支撐的新型產(chǎn)業(yè)和對(duì)傳統(tǒng)行業(yè)的技術(shù)改造，如新能源、綠色交通、智能電網(wǎng)、先進(jìn)伺服驅(qū)動(dòng)、極端環(huán)境探索、節(jié)能減排等，都取得了巨大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益，展現(xiàn)出了良好應(yīng)用前景。[1，2]

為了適應(yīng)電氣信息類(lèi)工程應(yīng)用學(xué)科的發(fā)展，保持教學(xué)內(nèi)容的新穎性，跟蹤電力電子技術(shù)的最新熱點(diǎn)，自2006年以來(lái)，南通大學(xué)電氣工程學(xué)院開(kāi)設(shè)了“現(xiàn)代電力電子技術(shù)”課程，在傳統(tǒng)“電力電子技術(shù)”課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，結(jié)合地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展特色和技術(shù)需求，講授現(xiàn)代電力電子技術(shù)高級(jí)原理、新器件與新型工程應(yīng)用，以此提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的工作能力，培養(yǎng)市場(chǎng)應(yīng)用型人才。本文從該課程的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、實(shí)踐教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等方面，介紹了課程教研組對(duì)這門(mén)課程的教學(xué)改革和實(shí)踐情況。

一、傳統(tǒng)教學(xué)存在的問(wèn)題分析

1.裝置與系統(tǒng)級(jí)的概念不突出

傳統(tǒng)的“電力電子技術(shù)”課程教學(xué)，側(cè)重于器件級(jí)的理論分析，強(qiáng)調(diào)基于電力電子器件的電路拓?fù)浣馑?，即以電力電子器件為核心，在器件基本結(jié)構(gòu)、原理和特性學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，針對(duì)典型電力電子拓?fù)湓黼娐?，從電力電子器件的通和斷兩個(gè)狀態(tài)入手，對(duì)電力電子電路換流的物理過(guò)程、波形特性、電參數(shù)之間的數(shù)量關(guān)系進(jìn)行分析和計(jì)算。

該教學(xué)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是概念清楚、體系完備、機(jī)理分析透徹，但也存在諸多弊端。例如，學(xué)生將電力電子學(xué)過(guò)多地關(guān)注在了電力電子器件上，弱化了從裝置級(jí)和系統(tǒng)級(jí)的角度對(duì)電力電子電路進(jìn)行理解和認(rèn)知；割裂了電力電子功率電路與基于反饋原理的數(shù)模電控制電路、自動(dòng)控制原理、工程實(shí)際應(yīng)用電路之間的關(guān)系；大篇幅的基于晶閘管器件的理論分析和計(jì)算，降低了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣；單一和過(guò)少的工程應(yīng)用實(shí)例，減少了學(xué)生對(duì)課程實(shí)用性的認(rèn)同感等等。

2.實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱

電力電子技術(shù)作為工程技術(shù)需要有一定量的實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐環(huán)節(jié)才能保障學(xué)習(xí)效果。但在傳統(tǒng)的“電力電子技術(shù)”課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中，基礎(chǔ)性和簡(jiǎn)單驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)較多，不能很好地與當(dāng)前的工程實(shí)際應(yīng)用相聯(lián)系，致使許多新技術(shù)、新方法無(wú)法通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)直觀(guān)的體驗(yàn)。

而且電力電子實(shí)驗(yàn)設(shè)備的常用形式為基于掛件結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)臺(tái)和實(shí)驗(yàn)箱，基本上與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相關(guān)的重要元器件、電路和系統(tǒng)都被封閉于內(nèi)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生們無(wú)法看到功率元器件、配件及電子儀表的外觀(guān)和關(guān)鍵連線(xiàn)。學(xué)生依照原理圖機(jī)械地連接主電路、記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和波形，即使不了解電路的工作原理，也能較順利地完成實(shí)驗(yàn)。因此，無(wú)法發(fā)揮學(xué)生的主觀(guān)能動(dòng)性，沒(méi)有探索學(xué)習(xí)的動(dòng)力，鍛煉創(chuàng)新思維和動(dòng)手能力的教學(xué)內(nèi)容和平臺(tái)也不足。

二、課程教學(xué)改革措施

1.以服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展為導(dǎo)向，確立教改思路和目標(biāo)

作為地方綜合性高校，南通大學(xué)的電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的定位是培養(yǎng)應(yīng)用型工程技術(shù)人才，為區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供智力支撐和人才支持。因此，本課程作為電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的主干專(zhuān)業(yè)課程之一，其教學(xué)目標(biāo)的確立需結(jié)合本區(qū)域的產(chǎn)業(yè)分布與發(fā)展特點(diǎn)，同時(shí)又緊緊圍繞本專(zhuān)業(yè)的學(xué)科方向。

形成了以幫助學(xué)生從裝置和系統(tǒng)角度理解和掌握電力電子技術(shù)，培養(yǎng)理論與實(shí)踐能力兼具的創(chuàng)新型電力電子應(yīng)用技術(shù)人才為目的，以新能源、運(yùn)動(dòng)控制、電源技術(shù)、柔流輸配電等應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)楸尘?，以講授電力電子技術(shù)在實(shí)際工程應(yīng)用中所需要處理的相關(guān)問(wèn)題為主要內(nèi)容的課程教學(xué)思路和培養(yǎng)目標(biāo)。

2.整合教學(xué)內(nèi)容，突出應(yīng)用能力培養(yǎng)

根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)，在學(xué)院學(xué)科特色和現(xiàn)有教學(xué)資源的基礎(chǔ)上，對(duì)課程體系和內(nèi)容進(jìn)行了合理調(diào)整。舍棄了傳統(tǒng)的以大篇幅晶閘管半控器件分析為主線(xiàn)的教學(xué)內(nèi)容體系，建立了“以基于全控器件的實(shí)際應(yīng)用為主線(xiàn)，以電力電子主拓?fù)潆娐方Y(jié)合系統(tǒng)級(jí)的自動(dòng)控制原理及其實(shí)現(xiàn)電路分析為主要技術(shù)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生從整體的角度認(rèn)識(shí)和設(shè)計(jì)電力電子電路的能力”的課程教學(xué)體系。

整合后的教學(xué)內(nèi)容由三部分組成：功率器件、典型電路、應(yīng)用及其系統(tǒng)。功率器件是基礎(chǔ)，重點(diǎn)講授開(kāi)關(guān)全控器件及其驅(qū)動(dòng)電路；典型電路是主體，重點(diǎn)講授基于全控器件的直直、逆變和整流三種變換電路及其控制機(jī)理；應(yīng)用及其系統(tǒng)是提升，重點(diǎn)講授電力電子在新能源發(fā)電、運(yùn)動(dòng)控制、電源和柔流輸配電技術(shù)中的應(yīng)用原理及其典型系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例。三者層次明晰，但學(xué)時(shí)又有所側(cè)重。即前兩部分作為前續(xù)“電力電子技術(shù)”課程內(nèi)容的回顧與拓展，講授學(xué)時(shí)占總理論學(xué)時(shí)的近一半，第三部分作為工程應(yīng)用與系統(tǒng)提升的重要部分，需著重講授，以逐次勾勒出一個(gè)電力電子技術(shù)及其工程應(yīng)用的整體全貌。

在教學(xué)內(nèi)容的組織與講授中，凝煉理論教學(xué)的內(nèi)容，在原理的講授中注意培養(yǎng)學(xué)生面向工程的意識(shí)和思維，并及時(shí)動(dòng)態(tài)地將教學(xué)團(tuán)隊(duì)獲得的最新科研成果以及科研項(xiàng)目的最新進(jìn)展融合到相關(guān)的課程內(nèi)容中去，讓學(xué)生接受到來(lái)自科研和工程研發(fā)第一線(xiàn)的新知識(shí)、新技術(shù)。

另外，針對(duì)基于電力電子技術(shù)應(yīng)用的電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)和前沿內(nèi)容，以及課程中被壓縮掉或被取消的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，設(shè)置為系列課外專(zhuān)題講座，聘請(qǐng)對(duì)專(zhuān)題內(nèi)容有深入研究和獨(dú)特造詣的教師及企業(yè)的科技人員講授，以開(kāi)拓學(xué)生的知識(shí)面、培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的思維及能力。

3.加強(qiáng)課內(nèi)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)教學(xué)，注重理論聯(lián)系實(shí)際

課內(nèi)實(shí)驗(yàn)是在課堂教學(xué)的基礎(chǔ)上，鞏固理論知識(shí)，培養(yǎng)動(dòng)手能力和初步設(shè)計(jì)技能，增強(qiáng)解決問(wèn)題和分析問(wèn)題的能力的必要教學(xué)一環(huán)。為了突出課程的工程實(shí)用性，采取了優(yōu)選驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，增加了設(shè)計(jì)型和綜合型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的課內(nèi)實(shí)驗(yàn)設(shè)置方法。

注重電路的工作機(jī)理分析與工程實(shí)際問(wèn)題是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的選擇標(biāo)準(zhǔn)。優(yōu)選的該類(lèi)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目包括：常用PWM控制器件及特性、不控整流的諧波與抑制、SPWM/SVPWM/方波PWM逆變策略的實(shí)現(xiàn)電路及特性等。

注重工程實(shí)用性是設(shè)計(jì)型和綜合型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的選擇標(biāo)準(zhǔn)。我們要求學(xué)生們對(duì)該類(lèi)型的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目遵循“理論設(shè)計(jì)計(jì)算—>計(jì)算機(jī)仿真驗(yàn)證—>硬件實(shí)驗(yàn)電路測(cè)試—>波形數(shù)據(jù)分析總結(jié)”的順序開(kāi)展路線(xiàn)，以強(qiáng)化學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的理解，并促進(jìn)學(xué)生形成理論聯(lián)系實(shí)際的科學(xué)實(shí)驗(yàn)作風(fēng)。

增設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目包括：各型升/降壓直直變換器設(shè)計(jì)、有源功率因數(shù)校正器設(shè)計(jì)、諧振軟開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)、三相高頻PWM整流器設(shè)計(jì)，以及他們的復(fù)合系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。

課內(nèi)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置為必修和開(kāi)放式的選修兩類(lèi)，以彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)授課學(xué)時(shí)不足的矛盾，同時(shí)采取“案例講解法”、“實(shí)物演示法”等不同的教學(xué)方法，在實(shí)驗(yàn)課上認(rèn)真講解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、步驟和注意事項(xiàng)，以激發(fā)學(xué)生興趣，調(diào)動(dòng)其積極性。

此外，應(yīng)改革課內(nèi)實(shí)驗(yàn)成績(jī)的評(píng)定方式，突出對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的考核，鼓勵(lì)探索性的設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)。具體措施包括增加課內(nèi)實(shí)驗(yàn)在課程總成績(jī)中的權(quán)重，增加實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)操作測(cè)評(píng)、實(shí)驗(yàn)過(guò)程問(wèn)辯三方面的成績(jī)考核項(xiàng)等，通過(guò)確立科學(xué)合理的考核方法，調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，形成務(wù)實(shí)的學(xué)習(xí)風(fēng)氣。

4.優(yōu)化課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)工程設(shè)計(jì)能力

課程設(shè)計(jì)是對(duì)學(xué)生工程設(shè)計(jì)和應(yīng)用能力、創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新精神培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，其課時(shí)安排在全部理論課程講授完畢后進(jìn)行。

該實(shí)踐環(huán)節(jié)依托于以現(xiàn)代電力電子技術(shù)與運(yùn)動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)室為主體，以工程訓(xùn)練中心、控制電機(jī)、虛擬儀器、風(fēng)力發(fā)電動(dòng)模實(shí)驗(yàn)室等其他專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室為輔助的課程設(shè)計(jì)開(kāi)放式創(chuàng)新訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。[3，4]課程設(shè)計(jì)內(nèi)容以學(xué)生熟悉并感興趣的熱點(diǎn)工程為背景，從南通大學(xué)電氣工程學(xué)院專(zhuān)業(yè)與學(xué)科特色以及科研項(xiàng)目中，提煉出其中典型的技術(shù)問(wèn)題，設(shè)計(jì)出合理的課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目?？蛇x的背景包括：風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、精密電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)、電力無(wú)功與諧波控制、磁懸浮控制、特種電源等。其中的典型技術(shù)問(wèn)題包括：整流、正弦逆變、直直變換、Delta逆變、閉環(huán)自動(dòng)控制、檢測(cè)技術(shù)等。

針對(duì)少部分優(yōu)秀學(xué)生采用“導(dǎo)師制”的課程設(shè)計(jì)教學(xué)方法，通過(guò)細(xì)致的指導(dǎo)，緊密的設(shè)計(jì)過(guò)程跟蹤，來(lái)進(jìn)一步提高課程設(shè)計(jì)質(zhì)量，并促進(jìn)這部分學(xué)生研究性論文、專(zhuān)利、小制作等方面成果的形成。

針對(duì)大部分學(xué)生采用“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法”的課程設(shè)計(jì)教學(xué)方法。學(xué)生以小組為單位，在選題庫(kù)中自由選題，利用書(shū)刊、網(wǎng)絡(luò)查找相關(guān)資料，自主形成完成項(xiàng)目的各種設(shè)計(jì)思路，以培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

通過(guò)課程設(shè)計(jì)的鍛煉，使學(xué)生將書(shū)本上的理論知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)真正融入了自己的知識(shí)鏈，提高了其綜合能力以及自主創(chuàng)新和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

5.注重網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源建設(shè)，提高自主性學(xué)習(xí)能力

網(wǎng)絡(luò)教學(xué)是彌補(bǔ)課堂教學(xué)學(xué)時(shí)局限，開(kāi)拓課程學(xué)習(xí)的知識(shí)面，引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展自主性學(xué)習(xí)，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要途徑。課程組以校Blackboard網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)為基礎(chǔ)，通過(guò)長(zhǎng)期投入、持續(xù)積累、動(dòng)態(tài)跟蹤的建設(shè)方式，建立了課程的網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)平臺(tái)。

網(wǎng)站的教學(xué)材料提供了與課程相關(guān)的豐富的資源，內(nèi)容包括教學(xué)資源庫(kù)（課程教學(xué)大綱、多媒體課件、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)、數(shù)值仿真實(shí)驗(yàn)例程、實(shí)驗(yàn)設(shè)備操作視頻等文件）、參考資源庫(kù)（經(jīng)典學(xué)術(shù)論文、典型芯片和模塊的使用手冊(cè)、常用仿真軟件說(shuō)明、典型應(yīng)用設(shè)計(jì)案例、產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)和研究熱點(diǎn)等信息）、復(fù)習(xí)思考題庫(kù)等版面區(qū)。

此外，課程組充分利用Blackboard網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的交互功能，完成諸如教學(xué)信息、在線(xiàn)電子試卷測(cè)試、遠(yuǎn)程答疑和討論等教學(xué)工作，提高了教學(xué)的效率和效果。

三、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)上述教學(xué)改革措施，同學(xué)們?cè)谡n程學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、系統(tǒng)級(jí)的分析設(shè)計(jì)能力、實(shí)踐動(dòng)手能力以及理論聯(lián)系實(shí)際的工程應(yīng)用能力等方面均得到了提高，培養(yǎng)的學(xué)生在近年來(lái)的挑戰(zhàn)杯、機(jī)器人和電子設(shè)計(jì)大賽等學(xué)科競(jìng)賽中均取得了良好成績(jī)。

顯然，基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的課程改革是一項(xiàng)持續(xù)而動(dòng)態(tài)的工作，課程教學(xué)中需依據(jù)卓越工程師教育培養(yǎng)思想，以實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)需求與區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求的無(wú)縫對(duì)接為導(dǎo)向，明確樹(shù)立學(xué)生的主體觀(guān)，合理安排理論和實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，運(yùn)用合理的教學(xué)方法和手段以及科學(xué)的評(píng)價(jià)體系，以切實(shí)提高教學(xué)效果和人才培養(yǎng)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳堅(jiān)，康勇.電力電子學(xué)：電力電子變換和控制技術(shù)[M].第三版.北京：高等教育出版社，2011.

篇7

1 前言

隨著人們生活水平的不斷提高，整體經(jīng)濟(jì)水平的不斷發(fā)展，電子設(shè)備與電力電子在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中應(yīng)用越來(lái)越廣泛。但是電力等能源需求也越來(lái)越大，隨著引起了能源危機(jī)與生活需求的矛盾。電力電子技術(shù)在整個(gè)能源開(kāi)發(fā)中扮演著十分重要的角色，新型電力能源的研究與開(kāi)發(fā)都離不開(kāi)電力電子作為基礎(chǔ)。因此，電子技術(shù)于電力系統(tǒng)的相互結(jié)合，不僅關(guān)系到電力能源的革新發(fā)展，對(duì)于社會(huì)的長(zhǎng)足未來(lái)也都起到了關(guān)鍵作用。國(guó)內(nèi)對(duì)于電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)較早就展開(kāi)了建設(shè)研究，至今也取得了斐然的成果與成熟的電力網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架。

2 電子技術(shù)在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

電力系統(tǒng)本身具有復(fù)雜性、專(zhuān)業(yè)性與各領(lǐng)域技術(shù)結(jié)合的綜合性。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展與融合，電子技術(shù)在各行各業(yè)都得到了廣泛運(yùn)用，也推動(dòng)了電力能源的快速發(fā)展。對(duì)電力系統(tǒng)的性能與效率都起到了極大的促進(jìn)作用。在電力系統(tǒng)中包含發(fā)電、配電、輸電等各個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，電子技術(shù)的深度結(jié)合都必不可少。隨著電網(wǎng)的規(guī)模性能逐漸壯大高效，對(duì)電力電子技術(shù)也要求越來(lái)越高。通過(guò)優(yōu)化完成電網(wǎng)變網(wǎng)的運(yùn)行管理，在效率、精度、性能、質(zhì)量等各方面指標(biāo)都得到了更好的控制管理，對(duì)于電力系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)成本與難度都有效降低了。安全穩(wěn)定的運(yùn)行，使整個(gè)系統(tǒng)容錯(cuò)性增加，運(yùn)行更趨于完善。

2.1 發(fā)電環(huán)節(jié)應(yīng)用

現(xiàn)代電力系統(tǒng)作為一個(gè)復(fù)雜的綜合系統(tǒng)，其發(fā)電環(huán)節(jié)技術(shù)成分含量較高，多個(gè)發(fā)電組與設(shè)備相結(jié)合，并且設(shè)備本身結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜。因此，相關(guān)的操作技術(shù)人員需要有過(guò)硬的專(zhuān)業(yè)技能知識(shí)，這樣才能更好的完成電力設(shè)備中相關(guān)設(shè)計(jì)管理，運(yùn)行維護(hù)等系列工作。發(fā)電環(huán)節(jié)中與電子技術(shù)的相互結(jié)合，對(duì)于發(fā)電系統(tǒng)整體的效率都能有很大的提升。勵(lì)磁控制作為目前發(fā)電機(jī)控制的主流控制方法，主要通過(guò)品閘管整流電路完成設(shè)備的連接。具有較高的可靠性，并且系統(tǒng)整體控制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性?xún)r(jià)比較高，造價(jià)與系統(tǒng)性能均較為合理。靜止勵(lì)磁控制在對(duì)原有勵(lì)磁機(jī)完成優(yōu)化后，消除了慣性環(huán)節(jié)，系統(tǒng)穩(wěn)定性與高效性能變得更為完備。對(duì)于系統(tǒng)的運(yùn)行規(guī)律變換，一般結(jié)合電子變頻設(shè)備，控制調(diào)節(jié)發(fā)電中機(jī)組的運(yùn)用速度。使得電力功效得到提高，自身變化率也完成自動(dòng)化控制，結(jié)合勵(lì)磁控制，整體變得更加穩(wěn)定高效，而且自身系統(tǒng)功率耗費(fèi)也降低到了最低。其他電力領(lǐng)域也均有廣泛參考，如風(fēng)力水力發(fā)展等。由于發(fā)電設(shè)備電量使用不可轉(zhuǎn)移改變，并耗電比較大，例如在風(fēng)力發(fā)電中，為了消除不同風(fēng)速變化導(dǎo)致的頻差，其功率消耗高達(dá)整個(gè)用電的65%，電子變頻器的出現(xiàn)很好的緩解了這一問(wèn)題，通過(guò)有效地控制調(diào)節(jié)，能源消耗更低，大大降低了成本輸入。

2.2 輸電環(huán)節(jié)應(yīng)用

電子電力技術(shù)的不斷發(fā)展與提高，在電力系統(tǒng)中應(yīng)用越來(lái)越廣泛。電子元件的大量生產(chǎn)與應(yīng)用，為現(xiàn)展提供更多的技術(shù)硬件支持與廣闊的平臺(tái)。在系統(tǒng)中的輸電環(huán)節(jié)，電子器件的結(jié)合運(yùn)用，一方面電力電網(wǎng)運(yùn)用的可靠性得到了保證，電網(wǎng)穩(wěn)定性也得到了相應(yīng)提高，安全可靠的發(fā)展都展現(xiàn)電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的關(guān)鍵作用。在當(dāng)前輸電環(huán)節(jié)中，一般采用直流與輕型直流這兩種較為常見(jiàn)輸電模式，不僅能夠增加輸電的容量大小，并且能夠更加靈活方便的控制調(diào)整。整個(gè)輸出過(guò)程穩(wěn)定可靠。這對(duì)于遠(yuǎn)距離的傳輸電力實(shí)現(xiàn)了較好的支持供應(yīng)。其中，直流輸電最大的優(yōu)勢(shì)還在于能夠滿(mǎn)足不同的電力輸出要求，采取針對(duì)性的不同輸電方式。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，柔流輸電技術(shù)被研發(fā)并最近應(yīng)用。這種融合了微電子、未處理、電力電子技術(shù)、自動(dòng)化控制、通信交互等多種融合的技術(shù)平臺(tái)，能夠完成交流輸電的適時(shí)控制，使整個(gè)電網(wǎng)達(dá)到長(zhǎng)時(shí)的穩(wěn)定狀態(tài)，同時(shí)輸電環(huán)節(jié)的輸出成本也相應(yīng)降低。柔流輸電技術(shù)為電力系統(tǒng)提供了無(wú)功功率和感應(yīng)，提高了輸電質(zhì)量與傳輸效率。

2.3 配電環(huán)節(jié)應(yīng)用

在輸電環(huán)節(jié)中，保證電能質(zhì)量有效控制調(diào)節(jié)十分重要。在配電過(guò)程中，對(duì)頻率、諧波、電壓等指標(biāo)有效控制，以此到達(dá)電能質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)，并且還需要考慮到干擾與瞬態(tài)波動(dòng)的影響。在目前的電子應(yīng)用中，一般是基于DFACTS電能質(zhì)量調(diào)節(jié)裝置進(jìn)行控制。完成對(duì)電能質(zhì)量的約束規(guī)范。由于柔流輸出系統(tǒng)日趨成熟。作為簡(jiǎn)約版本的FACTS設(shè)備技術(shù)，DFACTS自身的工作原理、性能結(jié)構(gòu)、功能指標(biāo)均大同小異。由于電力電子期間的飛速發(fā)展，目前電氣設(shè)備出現(xiàn)了供過(guò)于求的市場(chǎng)狀態(tài)。DFACTS自身應(yīng)用前景廣闊，市場(chǎng)需求大，并且自身技術(shù)并不復(fù)雜，造價(jià)成本較低，更加容易被市場(chǎng)所接納，整個(gè)設(shè)備產(chǎn)品將進(jìn)入高速發(fā)展地勢(shì)態(tài)。

目前一般采用電力通信技術(shù)為微波、無(wú)線(xiàn)擴(kuò)頻、電力載波、光纖通信等。除了數(shù)據(jù)語(yǔ)音、電信業(yè)務(wù)、自動(dòng)化控制等，還有相應(yīng)的業(yè)務(wù)保護(hù)，安全控制數(shù)據(jù)等。而電力通信的自動(dòng)化與電力系統(tǒng)自動(dòng)化相照應(yīng)?，F(xiàn)在大多已經(jīng)滿(mǎn)足了穩(wěn)定、可靠、高效的優(yōu)化通信。目前一般光纖采用OPGW與ADSS類(lèi)型技術(shù)，能夠與電力系統(tǒng)本身的線(xiàn)路資源相結(jié)合，避免產(chǎn)生頻率資源、路由協(xié)調(diào)、兼容性之間的矛盾與沖突，自身具有較強(qiáng)的主動(dòng)權(quán)，控制靈活。

3 結(jié)束語(yǔ)

由于技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，對(duì)應(yīng)的電子技術(shù)、電子設(shè)備、電子材料等，都在飛速發(fā)展。在電力系統(tǒng)建設(shè)中，作為主要組成的電力電子器件，也得到了相應(yīng)的完善與優(yōu)化。不斷滿(mǎn)足高要求的新型電子技術(shù)也不斷呈現(xiàn)研發(fā)。同時(shí)，現(xiàn)代電力系統(tǒng)構(gòu)建態(tài)勢(shì)也呈現(xiàn)多元化，綜合性?？梢灶A(yù)測(cè)，基于目前的發(fā)展，未來(lái)較長(zhǎng)一段時(shí)間中，電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中依然扮演著重要作用，滿(mǎn)足大規(guī)模電網(wǎng)改進(jìn)建設(shè)。不斷研究新技術(shù)，并加以改進(jìn)應(yīng)用。完善促進(jìn)現(xiàn)代電力系統(tǒng)的健康發(fā)展育穩(wěn)定高效建設(shè)，爭(zhēng)取取得更大的科技進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)

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[3]張文亮，湯廣福，查鯤鵬，賀之淵.先進(jìn)電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2010（04）.

作者簡(jiǎn)介

篇8

隨著汽車(chē)工業(yè)與電子工業(yè)的不斷發(fā)展，在現(xiàn)代汽車(chē)上，電子技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，汽車(chē)電子化的程度也越來(lái)越高。汽車(chē)技術(shù)與電子技術(shù)相結(jié)合催生出汽車(chē)電子技術(shù)概念。電子技術(shù)在現(xiàn)代汽車(chē)工業(yè)中的廣泛應(yīng)用加快了電子汽車(chē)的發(fā)展趨勢(shì)，推動(dòng)了汽車(chē)功能的多元化和便捷化。

一、汽車(chē)電子技術(shù)

現(xiàn)代電子技術(shù)與汽車(chē)工業(yè)的結(jié)合促成了電子汽車(chē)概念的誕生和實(shí)現(xiàn)，概括地來(lái)說(shuō)當(dāng)前的汽車(chē)電子技術(shù)主要包括：智能化集成傳感器：提供用于模擬和處理的信號(hào)，而且還能對(duì)信號(hào)作坊大處理。同時(shí)，他還能自動(dòng)進(jìn)行時(shí)漂、溫漂和非線(xiàn)性的自動(dòng)校正，具有較強(qiáng)的抵抗外部電磁干擾的能力，保證傳感器信號(hào)的質(zhì)量不受影響；嵌入式微處理機(jī)已廣泛地應(yīng)用與安全、環(huán)保、發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系、速度控制和故障診斷中。軟件技術(shù)：隨著汽車(chē)電子技術(shù)應(yīng)用的增加，對(duì)有關(guān)控制軟件的需求也相應(yīng)增加，并可能要求進(jìn)一步計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)。因此，要求使用多種語(yǔ)言，并開(kāi)發(fā)出通用的高水平軟件，以滿(mǎn)足多種硬件的要求。轎車(chē)上多通道傳輸網(wǎng)絡(luò)將大大地依賴(lài)于軟件；多通道傳輸技術(shù)，多通道傳輸技術(shù)的采用，對(duì)電子控制集成化的實(shí)現(xiàn)是十分必要和有效的。采用這種技術(shù)后，使各個(gè)數(shù)據(jù)線(xiàn)成為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，以便分享汽車(chē)中心計(jì)算機(jī)的信息。汽車(chē)車(chē)載電子網(wǎng)絡(luò)：汽車(chē)電子設(shè)備發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)是大量使用微處理機(jī)來(lái)改善汽車(chē)的性能。隨著電控器件在汽車(chē)上越來(lái)越多的應(yīng)用，車(chē)載電子設(shè)備間的數(shù)據(jù)通信變得越來(lái)越重要。為了進(jìn)一步提高行使的經(jīng)濟(jì)性，溫度及車(chē)速等信息必須在不同控制單元間交換。由此，以分布式控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)構(gòu)造汽車(chē)車(chē)載電子網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是很有必要的。集成化技術(shù)：汽車(chē)電子技術(shù)的一個(gè)發(fā)展趨向是功能集成化，從而實(shí)現(xiàn)更經(jīng)濟(jì)、更有效以及可診斷的數(shù)據(jù)中心。光導(dǎo)纖維：汽車(chē)電子技術(shù)的進(jìn)步，已使各系統(tǒng)控制走向集中，形成整車(chē)控制系統(tǒng)。這一系統(tǒng)除了中心電腦外，甚至包括多達(dá)23個(gè)微處理器及大量傳感器和執(zhí)行部件，組成一個(gè)龐大而復(fù)雜的信息交換與控制系統(tǒng)等。

二、國(guó)內(nèi)汽車(chē)電子技術(shù)發(fā)展

電子技術(shù)在汽車(chē)工業(yè)中的應(yīng)用加快了汽車(chē)技術(shù)的升級(jí)和突破，自20世紀(jì)80年代以來(lái)，汽車(chē)工業(yè)的長(zhǎng)足發(fā)展，也是以電子技術(shù)（特別是計(jì)算機(jī)、集成電路技術(shù)）為動(dòng)力而實(shí)現(xiàn)的。采用電子技術(shù)是解決汽車(chē)所面臨的諸多技術(shù)問(wèn)題的最佳方案。因此一國(guó)電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平及其在汽車(chē)工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用情況決定了其在未來(lái)軌跡汽車(chē)行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中的地位和影響力。目前，國(guó)產(chǎn)汽車(chē)的電子技術(shù)應(yīng)用多數(shù)還處于初級(jí)階段。只有少數(shù)廠(chǎng)家，主要集中在一些中外合資和國(guó)內(nèi)較為先進(jìn)的汽車(chē)生產(chǎn)廠(chǎng)家，開(kāi)始將電子控制裝置應(yīng)用在汽車(chē)工業(yè)中。國(guó)內(nèi)現(xiàn)在采用的電子裝置主要包括發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油噴射、電子點(diǎn)火控制、汽車(chē)安全性方面的安全氣囊，ABS等領(lǐng)域，而且多數(shù)為直接引進(jìn)國(guó)外產(chǎn)品組裝，國(guó)內(nèi)科研院所目前有關(guān)汽車(chē)電子技術(shù)應(yīng)用的研究也主要集中在發(fā)動(dòng)機(jī)控制、電控懸架、ABS系統(tǒng)等幾個(gè)方面，在汽車(chē)的電子網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)、GPRS導(dǎo)航及智能交通系統(tǒng)的研究等方面與國(guó)外還有一定差距。

三、現(xiàn)代電子技術(shù)促進(jìn)汽車(chē)智能管理的發(fā)展

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民群眾對(duì)汽車(chē)工業(yè)要求的逐步提高，當(dāng)前的電子技術(shù)在汽車(chē)工業(yè)領(lǐng)域里得到了很好較快較好的應(yīng)用。汽車(chē)智能管理系統(tǒng)就是這一應(yīng)用的重要體現(xiàn)。車(chē)輛智能管理儀（以下簡(jiǎn)稱(chēng)管理儀）硬件構(gòu)成主要由CPU，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器擴(kuò)展電路、IC卡接口電路、GPS接收電路、光電隔離的輸入、輸出電路、數(shù)碼相機(jī)控制電路、指示燈、蜂鳴器及電源部分組成。采用GPS接收機(jī)接收衛(wèi)星的信號(hào)，經(jīng)過(guò)計(jì)算后可得出車(chē)輛所處的經(jīng)緯度、行駛速度、行駛方向等參數(shù)。管理儀還能夠采集與司機(jī)操作有關(guān)的數(shù)據(jù)，如剎車(chē)、遠(yuǎn)光燈、近光燈、左右轉(zhuǎn)向燈、喇叭、霧燈、制動(dòng)氣壓、車(chē)門(mén)開(kāi)關(guān)等參數(shù)。管理儀根據(jù)預(yù)先設(shè)定的時(shí)間間隔和特殊事件的觸發(fā)，將有關(guān)數(shù)據(jù)保存入IC（Intelligent Card）卡中。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，車(chē)輛管理部門(mén)就可以對(duì)車(chē)輛的歷史運(yùn)行狀況進(jìn)行檢查、管理，以確定車(chē)輛是否按照規(guī)定的要求運(yùn)行。管理儀還能夠?qū)ψ罱?5次停車(chē)前，每次停車(chē)前50秒的所有信息進(jìn)行詳細(xì)記錄，GPS數(shù)據(jù)的采集速度受GPS系統(tǒng)的限制，每秒鐘記錄1次，其他參數(shù)每隔0.2秒記錄一次。管理儀還具有數(shù)碼照相機(jī)的控制接口，可以根據(jù)外部觸發(fā)信號(hào)，對(duì)車(chē)內(nèi)的情景拍照。 轉(zhuǎn)貼于

汽車(chē)工業(yè)是高科技工業(yè)，汽車(chē)性能的每一步提升都伴隨著新技術(shù)、新工藝的運(yùn)用。電子技術(shù)是21世紀(jì)推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)變革的重要技術(shù)之一，電子技術(shù)的發(fā)展及其在汽車(chē)工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用將有效提升汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展水平。

參考文獻(xiàn)

[1]高艷青：《現(xiàn)代電力電子及電源技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)》，載《電腦與電信》2007，1.

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[3]李衛(wèi)東：《淺談電子技術(shù)在現(xiàn)代汽車(chē)工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用》，載《中國(guó)職工教育》2005，9.

篇9

關(guān)鍵詞:電子技術(shù)；現(xiàn)狀；電力應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：F406文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

一、前言

電子技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)，是把電力變換當(dāng)成研究對(duì)象，并對(duì)電能進(jìn)行控制的科學(xué)技術(shù)。電子技術(shù)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠使得電能更好地為人們提供服務(wù)。

二、電子技術(shù)發(fā)展概述

1、和能源相結(jié)合的電子電力技術(shù)

“科學(xué)發(fā)展觀(guān)”的提出使得人們愈加關(guān)注經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，通過(guò)運(yùn)用電子電力技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)能、誰(shuí)能、太陽(yáng)能等自然能源向電能的轉(zhuǎn)化，不僅大大提高了能源的利用效率還有效改善了我國(guó)資源短缺的窘境，通過(guò)這些能源發(fā)電將在今后成為電子電力技術(shù)的主要發(fā)展趨勢(shì)。電力節(jié)能技術(shù)的研究和發(fā)展大幅度提高了我國(guó)的能源節(jié)約效率，國(guó)家也一直關(guān)注和支持著這方面技術(shù)的研究和應(yīng)用

2、機(jī)電一體化的不斷發(fā)展和應(yīng)用

通過(guò)電子電力技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的科學(xué)控制和管理已成為當(dāng)前主流的研究方向，相關(guān)資料研究顯示在將來(lái)全國(guó)幾乎全部的電能都需要通過(guò)電子電力技術(shù)的進(jìn)一步處理后才能夠投入使用。近些年來(lái)，我國(guó)機(jī)電一體化的進(jìn)程也在不斷加快，這為電子技術(shù)的深入發(fā)展和應(yīng)用打造了良好的基礎(chǔ)。

3、智能技術(shù)的推廣

電子計(jì)算機(jī)、人工智能等理論和技術(shù)的研究的不斷深入為實(shí)現(xiàn)電力控制系統(tǒng)的智能化創(chuàng)造了有利條件。通過(guò)智能技術(shù)的應(yīng)用，使設(shè)備或者系統(tǒng)具備一定的自適應(yīng)、自控制能力，對(duì)工作過(guò)程中的相關(guān)操作或者出現(xiàn)的一些故障能夠做出準(zhǔn)確的判斷、分析和處理將能夠全面提升電力行業(yè)的管理水平和服務(wù)質(zhì)量，這也將成為電子電力技術(shù)的一個(gè)重要的研究方向之一。

三、電力技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于電力系統(tǒng)產(chǎn)生的意義

電力技術(shù)是最近幾年發(fā)展起來(lái)的應(yīng)用于電力行業(yè)的一種新型技術(shù)，這種技術(shù)通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體元件、電子信息技術(shù)等來(lái)完成對(duì)電力系統(tǒng)及設(shè)備的控制。研究電力技術(shù)的主要目的是為了實(shí)現(xiàn)有效利用電力資源以及提升電力行業(yè)服務(wù)的質(zhì)量。盡管電力技術(shù)的發(fā)展歷程還很短暫但它的發(fā)展速度卻是十分的迅速，當(dāng)前已經(jīng)擁有了一套比較系統(tǒng)、完整的體系。電力技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)產(chǎn)生的重要意義包括以下幾點(diǎn)：

增強(qiáng)電力行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益

電力技術(shù)的廣泛應(yīng)用能夠有效改善系統(tǒng)和設(shè)備的工作效率，提高利用資源的效率，降低管理成本和人力成本。此外，它還可以不斷促進(jìn)完善系統(tǒng)和系統(tǒng)的功能，從而使電力行業(yè)朝著更加低能耗、高效率的發(fā)展方向前進(jìn)。

調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)

電力技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展使得電力行業(yè)加入到了新興產(chǎn)業(yè)的行列中來(lái)。加快機(jī)電一體化進(jìn)程還可以促使電力行業(yè)積極的引入電子技術(shù)，從而提升電力企業(yè)的整體實(shí)力。

四、電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

1、電子技術(shù)在發(fā)電環(huán)節(jié)的使用現(xiàn)狀

發(fā)電環(huán)節(jié)作為電力系統(tǒng)中最為核心的部分，其涉及到龐雜、多樣的機(jī)器設(shè)備，一旦沒(méi)有進(jìn)行有效管理將會(huì)直接影響到電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。電子技術(shù)在發(fā)電環(huán)節(jié)的運(yùn)用，主要變體現(xiàn)在對(duì)不同設(shè)備運(yùn)行特性的有效控制、改善上。

（1）運(yùn)用靜止勵(lì)磁實(shí)現(xiàn)對(duì)大型發(fā)電機(jī)的控制。由于采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易、穩(wěn)定性好、成本較低的晶閘管整流自并勵(lì)方式，該控制方法被電力系統(tǒng)的大部分企業(yè)積極采用。勵(lì)磁機(jī)環(huán)節(jié)的有效省略，為快速地進(jìn)行發(fā)電過(guò)程調(diào)節(jié)，提供了十分高效的技術(shù)保障。

（2）運(yùn)用變速恒頻勵(lì)磁完成對(duì)風(fēng)力、水力發(fā)電機(jī)的有效控制。眾所周知，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率直接與風(fēng)速的三次方成正相關(guān)的關(guān)系，在風(fēng)車(chē)發(fā)電過(guò)程中，其捕捉到的最大風(fēng)能因風(fēng)速的不同而相應(yīng)變化，為了實(shí)現(xiàn)有效功率的最大化，可以通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流的有效調(diào)整，達(dá)到機(jī)組運(yùn)行能夠與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速疊加后維持在恒定的輸出頻率，完成預(yù)定目標(biāo)。同樣，水電發(fā)電有效率直接受到水頭壓力以及水流量大小的影響，為使機(jī)組的轉(zhuǎn)速能夠與水頭的變化幅度以及流量的起伏狀態(tài)契合一致，通過(guò)變速電源的控制，一樣能夠十分準(zhǔn)確地完成輸出頻率恒定的預(yù)定目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)有效功率最大化的目的。

（3）對(duì)發(fā)電廠(chǎng)風(fēng)機(jī)水泵的變頻調(diào)速進(jìn)行有效干預(yù)。據(jù)相關(guān)資料顯示，發(fā)電廠(chǎng)的內(nèi)部電率的均值為8%，風(fēng)機(jī)水泵的耗電量占到火電設(shè)備耗電量總數(shù)的63%左右。運(yùn)作效率不高是廣大發(fā)電企業(yè)面臨的一大難題，低壓以及高壓變頻器的出現(xiàn)很好地解決了這一歷史性難題，通過(guò)運(yùn)用風(fēng)機(jī)水泵的變頻以及調(diào)速，可以十分有效地達(dá)到節(jié)能的目標(biāo)。由于技術(shù)水平尚處于起步階段，高壓大容量變頻器的生產(chǎn)、設(shè)計(jì)尚處在較為稀缺的狀態(tài)，學(xué)校與企業(yè)聯(lián)合開(kāi)發(fā)研究的方式正在被積極推廣。

2、電子控速技術(shù)的推廣使用

在工況相對(duì)惡劣的作業(yè)環(huán)境下運(yùn)用該技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)電動(dòng)工具的串激電機(jī)額定負(fù)載轉(zhuǎn)速與空載轉(zhuǎn)速保持基本一致或者完全統(tǒng)一的效果，這就為廣大施工人員在進(jìn)行作業(yè)時(shí)，有效降低噪音和震動(dòng)，實(shí)現(xiàn)工作效率的提高并且延長(zhǎng)工具的使用期限提供了十分必要的技術(shù)支持。

3、電子減速技術(shù)的運(yùn)用推廣

施工人員在進(jìn)行螺釘以及螺栓拆卸過(guò)程中，由于工具需要在低轉(zhuǎn)速、大扭矩的條件下進(jìn)行運(yùn)作，傳統(tǒng)的串激電機(jī)扳手或者螺絲刀，難以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速、扭矩雙雙降低的情況下完成螺釘與螺栓的順利卸載，尤其是生銹現(xiàn)象出現(xiàn)時(shí)，卸載就更加不易。通過(guò)使用電子減速器，可以實(shí)現(xiàn)串激電機(jī)負(fù)載減壓的同時(shí)自動(dòng)將電壓進(jìn)行增大，實(shí)現(xiàn)奠基的大扭矩，方便工人進(jìn)行螺栓以及螺釘卸載。

4、電子扭矩控制技術(shù)的有效運(yùn)用

由于高功率、大扭矩的客觀(guān)條件，操作人員在用螺絲刀或者把手進(jìn)行大螺釘、大螺栓的擰緊作業(yè)時(shí)，往往會(huì)出現(xiàn)因扭矩控制不當(dāng)而出現(xiàn)鉆頭、螺釘、螺栓斷裂的情況，電子扭矩控制技術(shù)的出現(xiàn)十分巧妙地解決了這些問(wèn)題，通過(guò)使用電子扭矩控制器，可以對(duì)螺絲刀的扭矩值以及無(wú)極調(diào)節(jié)扳手進(jìn)行有效控制，與此同時(shí)，將扭矩的最大值控制在一定的范圍內(nèi)，也是保障流水作業(yè)時(shí)，操作人員實(shí)現(xiàn)裝配螺釘、螺栓擰緊程度一致性的重要手段。

5、電子調(diào)速技術(shù)在電動(dòng)工具中的推廣使用

電子調(diào)速技術(shù)是電力系統(tǒng)中電動(dòng)工具領(lǐng)域使用最廣泛，也是最早的電子技術(shù)。目前基本上所有的品種都采用了該項(xiàng)技術(shù)，通過(guò)對(duì)電動(dòng)工具的運(yùn)行速度進(jìn)行有效設(shè)定，可以實(shí)現(xiàn)其在不同轉(zhuǎn)速，尤其是低轉(zhuǎn)速水平上的靈活、精準(zhǔn)作業(yè)，為改善工作質(zhì)量、提高工作效率創(chuàng)造了十分便利的條件。

6、電子啟動(dòng)電流限制技術(shù)在電力系統(tǒng)中的運(yùn)用

電動(dòng)工具的啟動(dòng)速度經(jīng)由限制啟動(dòng)電流控制，這一手段的運(yùn)用為功率較大的電動(dòng)工具進(jìn)行征程作業(yè)創(chuàng)造了十分高效的前提條件。繼電器與限流電阻各一只組成的電子啟動(dòng)電流限制器，在工具機(jī)體內(nèi)通過(guò)對(duì)其啟動(dòng)過(guò)程中電樞、磁力線(xiàn)的控制，實(shí)現(xiàn)工具啟動(dòng)，電流不會(huì)出現(xiàn)立刻增大的現(xiàn)象，為其正常、安全運(yùn)用奠定了極其重要的保證。

7、微機(jī)控制技術(shù)的應(yīng)用

在進(jìn)行微機(jī)控制過(guò)程中，電動(dòng)工具機(jī)器內(nèi)部只需要安裝空間占用小、價(jià)格相對(duì)較低的單片機(jī)，便可以進(jìn)行作業(yè)。使用該項(xiàng)技術(shù)最大的優(yōu)勢(shì)，便在于其能夠?qū)Σ僮骱涂刂七M(jìn)行自動(dòng)選擇，通過(guò)控制屏上的按鈕進(jìn)行工具運(yùn)作控制，不僅實(shí)現(xiàn)了高效作業(yè)，更加實(shí)現(xiàn)了這一過(guò)程中工具完好度的保護(hù)。

五、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，電子技術(shù)是實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)和技術(shù)保證。隨著電網(wǎng)的不斷深化發(fā)展，電子技術(shù)必將獲得長(zhǎng)足發(fā)展，得到更廣泛的應(yīng)用。

篇10

1、電力自動(dòng)化技術(shù)概述

電力系統(tǒng)中的自動(dòng)化指的是一種綜合概念，其本質(zhì)就是監(jiān)測(cè)和控制電力生產(chǎn)、電力傳輸以及電力使用的全過(guò)程，從而促使電力系統(tǒng)更加的安全和可靠。電力系統(tǒng)的自動(dòng)化技術(shù)主要有如下要求：一是利用自動(dòng)化技術(shù)要對(duì)傳統(tǒng)電網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行改善，以此來(lái)降低損耗，實(shí)時(shí)監(jiān)控可以降低事故發(fā)生的頻率，又可以及時(shí)有效的處理故障；二是要收集電網(wǎng)運(yùn)行各個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)，從而有效的進(jìn)行研究和分析；三是要遵循經(jīng)濟(jì)性原則，促進(jìn)電力企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

2、電力自動(dòng)化技術(shù)的主要運(yùn)用領(lǐng)域

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，居民及客戶(hù)的用電需求和要求越來(lái)越高；電力企業(yè)要想跟上經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展步伐，就需要不斷提高電力系統(tǒng)運(yùn)行效率，建設(shè)現(xiàn)代化智能電網(wǎng)勢(shì)在必行。這就迫切需要加大電力自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用，提升電網(wǎng)自動(dòng)化水平。電力系統(tǒng)的自動(dòng)化技術(shù)主要應(yīng)用在如下三個(gè)領(lǐng)域：

電力發(fā)電廠(chǎng)系統(tǒng)：發(fā)電廠(chǎng)自動(dòng)化的對(duì)象主要是水電發(fā)電廠(chǎng)和火電發(fā)電廠(chǎng)。在水電發(fā)電廠(chǎng)方面，自動(dòng)化主要可以實(shí)現(xiàn)三個(gè)方面的功能，分別是水庫(kù)的調(diào)度、監(jiān)測(cè)大壩的狀態(tài)以及管理發(fā)電廠(chǎng)的運(yùn)行。通過(guò)自動(dòng)化系統(tǒng)中的自動(dòng)化水文監(jiān)測(cè)，可以采集和分析水文信息以及降雨量等數(shù)據(jù)，依據(jù)分析的結(jié)果來(lái)制定相關(guān)的調(diào)度計(jì)劃。大壩監(jiān)控系統(tǒng)則可以實(shí)時(shí)監(jiān)控大壩的運(yùn)行狀態(tài)，如果在監(jiān)控的過(guò)程中出現(xiàn)了問(wèn)題，會(huì)及時(shí)的進(jìn)行預(yù)警；發(fā)電機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)則是監(jiān)測(cè)發(fā)電站機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)，保證可以控制發(fā)電機(jī)的運(yùn)行，有效管理發(fā)電廠(chǎng)。在火力發(fā)電廠(chǎng)方面，主要是安全檢測(cè)電廠(chǎng)內(nèi)的各個(gè)設(shè)備儀器，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)控制發(fā)電過(guò)程，自動(dòng)增減有功負(fù)荷和母線(xiàn)無(wú)功功率，并且電壓進(jìn)行控制，從而保證發(fā)電廠(chǎng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。

電網(wǎng)運(yùn)行系統(tǒng)：電網(wǎng)自動(dòng)化與電網(wǎng)管理系統(tǒng)密切相關(guān)，其總體結(jié)構(gòu)主要包括變電站自動(dòng)化、饋電線(xiàn)路自動(dòng)化、負(fù)荷管理。第一，變電站自動(dòng)化是通過(guò)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)，代替以往的人工監(jiān)測(cè)操作，對(duì)變電站實(shí)行自動(dòng)數(shù)據(jù)采集、計(jì)算、處理，自動(dòng)監(jiān)視，自動(dòng)操作開(kāi)關(guān)及閉鎖，自動(dòng)信息交換與通信等功能的自動(dòng)化系統(tǒng)。第二，饋電線(xiàn)路自動(dòng)化的主要功能在于對(duì)饋電線(xiàn)路的監(jiān)控、故障隔離、網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)等。第三，負(fù)荷管理是包括負(fù)荷控制、用電及發(fā)電管理等在內(nèi)的供需雙方共同參與的供用電管理，主要應(yīng)用于大用戶(hù)，提供充分將電網(wǎng)運(yùn)行安全性和經(jīng)濟(jì)性考慮在內(nèi)的負(fù)荷控制方案。

電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)：在調(diào)度系統(tǒng)中通過(guò)計(jì)算機(jī)的軟硬件功能將監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)有效連接起來(lái)，利用對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)分析銜接數(shù)據(jù)，比如狀態(tài)控制或者故障處理等等，從而實(shí)現(xiàn)電力調(diào)度“遙控、遙測(cè)、遙信、遙調(diào)”的“四遙”功能。

3、電力自動(dòng)化技術(shù)的在智能電網(wǎng)中的具體技術(shù)及應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，電網(wǎng)的智能化發(fā)展方向已成為必然趨勢(shì)，自動(dòng)化技術(shù)也隨之扮演著越來(lái)越重要的角色。歸納當(dāng)前在智能電網(wǎng)中所使用的自動(dòng)化技術(shù)，主要有以下六種：

光纖通信技術(shù)：電力系統(tǒng)要想實(shí)現(xiàn)自動(dòng)傳輸?shù)墓δ?，光纖通信技術(shù)是基礎(chǔ)，利用光纖通信技術(shù)可以有效的實(shí)現(xiàn)調(diào)度控制中心與其他方面，比如發(fā)電廠(chǎng)、用戶(hù)等進(jìn)行雙向的信息傳遞。通常情況下，可以將自動(dòng)傳輸系統(tǒng)分為兩個(gè)組成部分，分別是運(yùn)動(dòng)通道和運(yùn)動(dòng)裝置，運(yùn)動(dòng)裝置又可以分為遙控、遙測(cè)等等，而運(yùn)動(dòng)通道也可以分為很多種形式，比如逛到、微波等等。信息通信技術(shù)因?yàn)榫哂须p向、實(shí)時(shí)以及高速的特點(diǎn)，可以有效的監(jiān)測(cè)電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，將一系列有用的數(shù)據(jù)提供出來(lái)，依據(jù)這些監(jiān)測(cè)結(jié)果，來(lái)不斷的修正和調(diào)整電網(wǎng)，從而提高電力能源的利用率，促使供電運(yùn)行更加的安全和可靠。供電企業(yè)利用信息通信技術(shù)還可以有效的溝通用戶(hù)，這樣就可以更加的具有針對(duì)性。信息通信技術(shù)還可以監(jiān)視和控制電網(wǎng)損耗和故障。

主動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)：目前在電力系統(tǒng)中已經(jīng)開(kāi)始廣泛應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，用來(lái)支持對(duì)象標(biāo)準(zhǔn)，相較于一般的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，主動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)主要是對(duì)技術(shù)支持，以及主動(dòng)功能的技術(shù)支持。具體來(lái)講，主動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)利用系統(tǒng)的監(jiān)視功能來(lái)有效的利用對(duì)象函數(shù)，實(shí)踐研究表明，數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)間得到了大大的節(jié)省。

現(xiàn)場(chǎng)總布線(xiàn)技術(shù)：現(xiàn)場(chǎng)總布線(xiàn)技術(shù)從實(shí)質(zhì)上來(lái)講，是一種連接技術(shù)，將其應(yīng)用于電力自動(dòng)化技術(shù)中，可以有效地連接傳感系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)等等，從而構(gòu)建一個(gè)多向的數(shù)字化信息網(wǎng)絡(luò)。目前，現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)被廣泛的應(yīng)用于電力工程之中，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)可以有效的收集變送器所控制的總用電量，然后在主控計(jì)算機(jī)上集中這些控制之后的信號(hào)，最終向控制設(shè)備上發(fā)送這些指令，這樣就實(shí)現(xiàn)了電力自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用。通過(guò)分散電力工程中的控制功能，并且配備相應(yīng)的計(jì)算機(jī)來(lái)處理被控設(shè)備的信息，連接信息和計(jì)算機(jī)，就不需要控制電力工程的現(xiàn)場(chǎng)，只需要調(diào)度信息即可。

自動(dòng)化電力調(diào)度軟件技術(shù)：要想實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)電力調(diào)度的自動(dòng)化，離不開(kāi)硬件設(shè)備，更離不開(kāi)管理軟件。通常實(shí)踐研究表明，在電網(wǎng)運(yùn)行中合理的應(yīng)用調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，可以更加的安全和可靠。我國(guó)調(diào)度系統(tǒng)近些年來(lái)經(jīng)過(guò)了大力的發(fā)展，已經(jīng)從原來(lái)的單一監(jiān)視項(xiàng)發(fā)展為目前的綜合動(dòng)態(tài)監(jiān)視項(xiàng)，由目前的分布式系統(tǒng)取代了原來(lái)的單機(jī)式系統(tǒng)，原來(lái)沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在也已經(jīng)有了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。

光互聯(lián)技術(shù)：光互聯(lián)技術(shù)主要是應(yīng)用于電力工程中的繼電以及自動(dòng)控制系統(tǒng)中，光互聯(lián)技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用，主要有這些表現(xiàn)：探測(cè)器功能進(jìn)行扇出數(shù)的限制，實(shí)踐應(yīng)電容許的負(fù)載以及平面也不會(huì)對(duì)其產(chǎn)生限制作用，還可以有效的提升系統(tǒng)的集成度，對(duì)于系統(tǒng)監(jiān)控也有很大的幫助。根據(jù)相關(guān)的實(shí)踐研究表明，利用電子傳輸以及電子交換技術(shù)可以有效的拓展互聯(lián)網(wǎng)，并且重組編程的結(jié)構(gòu)，這樣就會(huì)增強(qiáng)電力工程中電力系統(tǒng)的的靈活性。光互連技術(shù)有著較好的抗磁干擾性，那么就可以對(duì)處理器的干涉能力適當(dāng)加大，這樣數(shù)據(jù)通信就可以變得更加方便，讓電力工程系統(tǒng)更加的可靠和安全。

智能傳感和控制技術(shù)：智能電網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和控制的基礎(chǔ)就是智能傳感和控制技術(shù)。它由智能電表、在線(xiàn)設(shè)備監(jiān)測(cè)以及廣域測(cè)量系統(tǒng)這三個(gè)重要部分。智能電表指的是監(jiān)測(cè)用戶(hù)的實(shí)時(shí)電價(jià)以及用電情況，并且自動(dòng)抄表功能也可以實(shí)現(xiàn)；電網(wǎng)設(shè)備在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的功能主要是監(jiān)測(cè)電力設(shè)備的各項(xiàng)運(yùn)行情況，這個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)是一個(gè)傳感器，具有十分高的敏度。廣域測(cè)量系統(tǒng)是在通信系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，可以動(dòng)態(tài)測(cè)量電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，然后控制中心來(lái)分析通信系統(tǒng)傳輸過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)，采取預(yù)防措施和控制手段。

4、結(jié)語(yǔ)

我們可以清晰的看到，未來(lái)自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的廣度和深度將不斷擴(kuò)大。在電力系統(tǒng)的發(fā)展中，許多問(wèn)題和弊端都能通過(guò)自動(dòng)化系統(tǒng)彌補(bǔ)。在進(jìn)行智能電網(wǎng)建設(shè)的過(guò)程中，自動(dòng)化技術(shù)將成為不可或缺不可替代的重要支柱。

參考文獻(xiàn)：