電力電子技術(shù)的研究方向精選(九篇)

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第1篇：電力電子技術(shù)的研究方向范文

關(guān)鍵詞：電力施工型企業(yè)；關(guān)鍵鏈；資源優(yōu)化

中圖分類號(hào)： F27 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1673-1069（2016）36-40-2

0 引言

隨著全球一體化的飛速發(fā)展，電力行業(yè)市場(chǎng)化競(jìng)爭(zhēng)也日趨激烈。自從20世紀(jì)90年代初起，我國(guó)開(kāi)始步入了各行各業(yè)高速建設(shè)與發(fā)展的白熱化階段。尤其是電力施工型行業(yè)企業(yè)與企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)已呈現(xiàn)去地域化、跨行業(yè)性等特征。面對(duì)幾何級(jí)擴(kuò)張的市場(chǎng)背景，傳統(tǒng)的企業(yè)項(xiàng)目管理理論體系與方法已經(jīng)不足以滿足電力施工類企業(yè)內(nèi)部多項(xiàng)目并行的實(shí)際運(yùn)營(yíng)情況[1]。多項(xiàng)目管理思維方式的引入就是幫助企業(yè)站在戰(zhàn)略層面的高度來(lái)衡量項(xiàng)目管理活動(dòng)，其核心管理內(nèi)容就是對(duì)有限的資源進(jìn)行科學(xué)合理的優(yōu)化配置。

作者所在的企業(yè)是隸屬于國(guó)內(nèi)五大發(fā)電集團(tuán)之一的電力施工類企業(yè)。該企業(yè)主營(yíng)300MW及以上大型燃煤、燃?xì)?、核電機(jī)組的檢修、維護(hù)、改造和技術(shù)咨詢、培訓(xùn)業(yè)務(wù)以及各類工業(yè)鍋爐、管道、地鐵工程等設(shè)備的安裝、調(diào)試和維修、試驗(yàn)。本文以該企業(yè)為例分析企業(yè)管理現(xiàn)狀并提出相應(yīng)的資源優(yōu)化管理流程模型。

1 電力施工型企業(yè)管理現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)電力施工類行業(yè)是屬于勞動(dòng)密集型，主要有兩種類型企業(yè)。一類是以承接電站設(shè)備檢修及日常維護(hù)項(xiàng)目為主；另一類是以電廠基建與設(shè)備安裝為主。隨著電力體制的逐步深化改革以及市場(chǎng)化經(jīng)濟(jì)不斷深入，該類型企業(yè)的管理體系設(shè)計(jì)通常以所承接的項(xiàng)目作為主要的管理對(duì)象，其管理的核心內(nèi)容是以遵循業(yè)主意圖及與簽訂的合同的條件下為業(yè)主提供的一系列服務(wù)。一般而言，從項(xiàng)目施工階段開(kāi)始作為一個(gè)項(xiàng)目生命周期的起始，項(xiàng)目驗(yàn)收交付業(yè)主確認(rèn)作為項(xiàng)目終止完成。因此，電力施工型企業(yè)的項(xiàng)目管理是在有限的企業(yè)資源約束下對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行全生命周期的管理。

電力施工型企業(yè)面臨的市場(chǎng)正呈現(xiàn)幾何型擴(kuò)張的趨勢(shì)，然而行業(yè)內(nèi)部技術(shù)核心骨干人員成長(zhǎng)的速度卻相當(dāng)緩慢，甚至部分企業(yè)的人力資源出現(xiàn)了與承接項(xiàng)目倒掛的現(xiàn)象。因此，目前面臨較為緊迫的問(wèn)題正是資源配置效率偏低，尤其體現(xiàn)在有限的人力資源方面。企業(yè)飛速發(fā)展的同時(shí)，上述兩方面之間的激烈矛盾日益凸顯，暴露出了不少行業(yè)體制變革帶來(lái)的企業(yè)管理模式的問(wèn)題。企業(yè)內(nèi)部有限人力、物力、財(cái)力的投入如何實(shí)現(xiàn)資源的充分利用，從而獲得最優(yōu)的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效應(yīng)已然成為H公司的管理新課題。

2 多項(xiàng)目管理資源優(yōu)化配置的流程介紹

電力施工工程項(xiàng)目無(wú)論是電廠基建類項(xiàng)目還是機(jī)組檢修與日常維護(hù)項(xiàng)目都要求通過(guò)技術(shù)手段來(lái)保證工程質(zhì)量。因此，項(xiàng)目執(zhí)行過(guò)程中幾乎每個(gè)分解后的任務(wù)工序都有非常強(qiáng)的邏輯關(guān)系。簡(jiǎn)而言之，就是大部分的任務(wù)都有規(guī)定的緊前或緊后任務(wù)，不能隨意變更。在這樣的行業(yè)特性下，本文選擇關(guān)鍵鏈技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)目管理的資源優(yōu)化配置。因?yàn)殛P(guān)鍵鏈技術(shù)的核心首先是關(guān)鍵鏈的確定，也就是項(xiàng)目分解后各個(gè)任務(wù)之間邏輯關(guān)系的確定，同時(shí)關(guān)注項(xiàng)目與項(xiàng)目之間的資源流向與約束。其次，是設(shè)置項(xiàng)目緩沖，在關(guān)鍵路徑中設(shè)置合理的緩沖時(shí)間來(lái)減少突發(fā)性任務(wù)帶來(lái)的干擾，從而穩(wěn)定整個(gè)鏈路。

電力施工型企業(yè)在多項(xiàng)目管理的背景下，本論文設(shè)計(jì)了基于CMMP的多項(xiàng)目管理資源優(yōu)化模型，詳見(jiàn)圖1。多項(xiàng)目管理團(tuán)隊(duì)通過(guò)循環(huán)應(yīng)用模型中設(shè)計(jì)的三個(gè)階段來(lái)實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)目資源優(yōu)化配置實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)化管理[2]。

2.1 識(shí)別多項(xiàng)目群中的資源需求

首先，多項(xiàng)目管理團(tuán)隊(duì)結(jié)合項(xiàng)目集群內(nèi)各個(gè)項(xiàng)目的實(shí)際情況進(jìn)行項(xiàng)目任務(wù)分解并確定各個(gè)項(xiàng)目的進(jìn)度計(jì)劃；其次，估算各個(gè)項(xiàng)目所需要的資源種類與數(shù)量；最后，將各個(gè)項(xiàng)目的情況統(tǒng)一到同一時(shí)間軸上來(lái)確定各種資源需求的時(shí)間點(diǎn)與總的需求量。

2.2 分析各個(gè)項(xiàng)目之間的資源約束

多項(xiàng)目管理團(tuán)隊(duì)完成了多項(xiàng)目群中的綜合資源需求后，就需要對(duì)這些資源需求進(jìn)行詳細(xì)分析。這個(gè)時(shí)候就開(kāi)始正式引入關(guān)鍵鏈管理思維，首先確定各個(gè)項(xiàng)目的關(guān)鍵鏈并建立起項(xiàng)目與項(xiàng)目彼此之間的依賴關(guān)系。其次，通過(guò)這些項(xiàng)目之間的邏輯關(guān)聯(lián)關(guān)系來(lái)識(shí)別各種資源需求產(chǎn)生的沖突，并得出資源約束條件。最后，通過(guò)調(diào)整多項(xiàng)目群的關(guān)鍵鏈來(lái)化解彼此之間的資源沖突。

2.3 制定資源約束和進(jìn)度計(jì)劃

根據(jù)第二階段分析出的資源約束關(guān)系，對(duì)每一個(gè)項(xiàng)目的進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行細(xì)微的調(diào)整。同時(shí)，引入項(xiàng)目緩沖區(qū)從而保護(hù)多項(xiàng)目群的關(guān)鍵鏈不因特殊或突發(fā)性任務(wù)變更而被破壞。最后，根據(jù)資源約束情況以及每個(gè)項(xiàng)目運(yùn)行的關(guān)鍵鏈綜合調(diào)整每個(gè)項(xiàng)目的進(jìn)度計(jì)劃，確定在資源優(yōu)化后的新的進(jìn)度情況。

3 多項(xiàng)目資源優(yōu)化配置的實(shí)施

實(shí)現(xiàn)盈利是企業(yè)運(yùn)營(yíng)目的，通過(guò)科學(xué)的項(xiàng)目管理可以幫助企業(yè)達(dá)到降本增效的效果。企業(yè)引入多項(xiàng)目管理思維，將企業(yè)管理分為三個(gè)維度來(lái)進(jìn)行。第一層為基于企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的項(xiàng)目組合管理；第二層為已確定的項(xiàng)目組合策略進(jìn)行項(xiàng)目群管理；第三層為在項(xiàng)目群實(shí)施過(guò)程中的動(dòng)態(tài)調(diào)整管理[3]。一般而言，第一維度的多項(xiàng)目管理更偏重在策略選擇的管理方向。第二、第三維度的管理側(cè)重點(diǎn)在于動(dòng)態(tài)實(shí)現(xiàn)有限資源的合理配置與優(yōu)化。對(duì)項(xiàng)目資源需求的準(zhǔn)確識(shí)別以及對(duì)資源及能力約束的準(zhǔn)確掌握是制定資源計(jì)劃的基礎(chǔ)，而在這一過(guò)程中，資源計(jì)劃是資源配置的中樞，它需要在符合企業(yè)戰(zhàn)略的前提下，找出資源需求與資源約束的最佳平衡點(diǎn)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

多項(xiàng)目管理是從企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略角度優(yōu)化企業(yè)資源配置，從而將企業(yè)業(yè)務(wù)層面與戰(zhàn)略層面更好地結(jié)合，進(jìn)一步提高企業(yè)利潤(rùn)、開(kāi)拓企業(yè)發(fā)展前景。所以，多項(xiàng)目管理資源優(yōu)化管理相對(duì)傳統(tǒng)意義的單項(xiàng)目管理更能適應(yīng)現(xiàn)如今企業(yè)的發(fā)展需求。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 徐霆.施工型企業(yè)項(xiàng)目化管理的應(yīng)用研究[D].上海交通大學(xué)，2007.

第2篇：電力電子技術(shù)的研究方向范文

關(guān)鍵詞：虛擬仿真；Matlab；電力電子技術(shù)；實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)

中圖分類號(hào)：G642.0文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1674-9324（2016）02-0134-02

作者簡(jiǎn)介：王波（1982-），男，浙江義烏人，博士研究生，副教授，研究方向：電工、電子和自動(dòng)化

一、引言

電力電子技術(shù)是目前最活躍、發(fā)展最快的一門新興學(xué)科，且廣泛應(yīng)用于工業(yè)、交通、IT、通信、國(guó)防以及民用電器、新能源發(fā)電等領(lǐng)域，它的應(yīng)用領(lǐng)域幾乎涉及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)工業(yè)部門。

二、電力電子技術(shù)課程教學(xué)現(xiàn)狀

當(dāng)前高職院?；径疾扇±碚摻虒W(xué)加實(shí)踐操作的模式進(jìn)行電力電子技術(shù)課程的教學(xué)。首先，講解電力電子器件的工作原理、特性以及使用方法；然后對(duì)各種變流電路（包括整流、逆變、斬波和交流變換等）的電路構(gòu)成、工作原理和波形等進(jìn)行分析；最后在實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)臺(tái)上進(jìn)行實(shí)操、搭建電路、觀察波形等進(jìn)行驗(yàn)證。電力電子技術(shù)課程本身屬于電類各專業(yè)課程中較難的課程之一，教學(xué)對(duì)象又為高職學(xué)生，他們理論基礎(chǔ)差，計(jì)算能力弱，因此教學(xué)重心一定偏向?qū)嵅?。然后，在?duì)電力電子電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)分析的過(guò)程中，由于電力電子器件具有非線性等特點(diǎn)以及電力電子電路的復(fù)雜性，造成實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)結(jié)果不明顯，單從示波器顯示波形不能很好地檢測(cè)電路的正確性。而且電力電子技術(shù)的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)都涉及到220V或者380V的高電壓，具有一定的危險(xiǎn)性。往往造成學(xué)生實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目做得迷迷糊糊，不知道結(jié)果是否正確，即使知道錯(cuò)誤了也很難進(jìn)行排故，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣減低，形成惡性循環(huán)。

三、虛擬仿真技術(shù)在電力電子技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用

虛擬仿真技術(shù)是近年來(lái)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)迅猛發(fā)展而逐步形成的一類實(shí)驗(yàn)研究的新技術(shù)，它在各類專業(yè)各種類型的課程當(dāng)中被廣泛應(yīng)用。虛擬仿真技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)主要有：（1）實(shí)驗(yàn)硬件門檻低，基本不需要專業(yè)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，只需要普通計(jì)算機(jī)即可；（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程安全可靠，不涉及高電壓、高電流；（3）實(shí)驗(yàn)過(guò)程迅速、結(jié)果清晰明顯，能快速地在計(jì)算機(jī)屏幕上顯示所需要的所有結(jié)果，一目了然；（4）糾錯(cuò)排故簡(jiǎn)單，基本的仿真實(shí)驗(yàn)修改只需要在仿真環(huán)境下進(jìn)行器件或者連接的修改。鑒于以上優(yōu)點(diǎn)，虛擬仿真技術(shù)在電力電子技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)當(dāng)中進(jìn)行應(yīng)用十分合適，并能有效地提高電力電子技術(shù)課程的教學(xué)效果。目前，可對(duì)電力電子電路及系統(tǒng)進(jìn)行虛擬仿真的軟件較多，如Matlab、Pspise、Saber以及Multisim等。這些模擬仿真軟件的出現(xiàn)，為電力電子電路及系統(tǒng)的分析提供了方便、有效的手段，大大簡(jiǎn)化了電力電子電路及系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和分析過(guò)程。其中Matlab軟件由于其Simulink環(huán)境下提供的SimPow-erSystems工具箱在電力系統(tǒng)分析、電力電子電路分析中令人滿意的表現(xiàn)、友好的界面和模塊化的形式受到廣大用戶的青睞。根據(jù)電力電子技術(shù)課程教學(xué)的要求，結(jié)合課程實(shí)驗(yàn)操作內(nèi)容，我們?cè)O(shè)計(jì)、建立并實(shí)現(xiàn)了涵蓋高職教學(xué)要求的十五個(gè)電力電子技術(shù)Matlab仿真項(xiàng)目。下面以直流升壓斬波電路為例，詳細(xì)介紹使用Matlab軟件進(jìn)行模擬仿真的方法和步驟。

四、仿真實(shí)例

本節(jié)以直流升壓斬波電路為例，詳細(xì)介紹使用Matlab軟件進(jìn)行電力電子電路仿真的方法和步驟。直流升壓斬波電路是典型的直流斬波電路之一，它通過(guò)電容、電感元件的儲(chǔ)能以及電力電子器件（此處使用IGBT）的通斷控制，使負(fù)載上得到比電源電壓高的電壓。根據(jù)電路原理圖，在Matlab的Simulink中建立直流升壓斬波電路仿真模型，步驟如下：

1.仿真平臺(tái)建立。啟動(dòng)MATLAB，進(jìn)入MATLAB環(huán)境，點(diǎn)擊工具欄中的Simulink選項(xiàng)，進(jìn)入所需的仿真環(huán)境，點(diǎn)擊File/New/Model新建一個(gè)仿真平臺(tái)。

2.模塊提取。在Simulink環(huán)境中拉取所需要的模塊到仿真平臺(tái)中，具體做法是點(diǎn)擊左邊的器件分類，電力電子仿真實(shí)驗(yàn)一般只用到Simulink和SimPowerSys-tems兩個(gè)，分別在它們的下拉選項(xiàng)中找到我們所需的模塊，用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊所需的模塊不放，然后直接拉到仿真平臺(tái)中。

3.仿真模型建立。將提取的各模塊，按照原理圖布局好位置并進(jìn)行連線。具體做法是移動(dòng)鼠標(biāo)到一個(gè)模塊的連接點(diǎn)上，會(huì)出現(xiàn)一個(gè)“+”字型光標(biāo)，按住鼠標(biāo)左鍵不放，一直拉到所要連接的另一個(gè)模塊的連接點(diǎn)上，放開(kāi)左鍵，連線就完成了。

4.參數(shù)設(shè)置。參數(shù)設(shè)置分為模塊參數(shù)設(shè)置和仿真參數(shù)設(shè)置。模塊參數(shù)設(shè)置如下：直流電壓源的幅值設(shè)置為100V。電阻負(fù)載設(shè)置為1Ω?？刂泼}沖電壓由脈沖發(fā)生器產(chǎn)生，電壓幅值設(shè)置為3V，周期設(shè)置為0.001S，脈沖寬度比的大小設(shè)置可改變輸出負(fù)載電壓的大小。IGBT、功率二極管、信號(hào)分解器、電感和電容可保持默認(rèn)設(shè)置。示波器根據(jù)需要輸出的波形個(gè)數(shù)設(shè)置輸入端口數(shù)。仿真參數(shù)設(shè)置如下：將開(kāi)始時(shí)間設(shè)置為0，終止時(shí)間設(shè)置為0.01，算法設(shè)置為ode23tb。

5.仿真。完成以上步驟后便可以開(kāi)始仿真，仿真結(jié)束后雙擊示波器觀察波形。直流升壓斬波電路在控制脈沖電壓寬度比為80%和40%時(shí)的仿真波形如圖3所示，與理論分析值一致。五、小結(jié)虛擬仿真技術(shù)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展在近些年得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，越來(lái)越多的課程在教學(xué)中引入了虛擬仿真技術(shù)，它對(duì)課程教學(xué)效果的提供具有較大的作用。文章在分析教學(xué)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，引入了使用Matlab軟件的虛擬仿真技術(shù)，并以直流升壓斬波電路為例，詳細(xì)介紹使用Matlab軟件進(jìn)行電力電子電路仿真的方法和步驟。

參考文獻(xiàn)：

[1]王波.虛實(shí)結(jié)合、理實(shí)一體的電力電子技術(shù)課程改革的探索與實(shí)踐[J].時(shí)代教育，2015，（7）.

[2]牛天林，樊波，張強(qiáng)，等.Matlab/Simulink仿真在電力電子技術(shù)教學(xué)中應(yīng)用[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2015，34（2）.

第3篇：電力電子技術(shù)的研究方向范文

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)；電力電子裝備；互聯(lián)與網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.06.171

0 前言

現(xiàn)階段通信技術(shù)與電力電子技術(shù)的結(jié)合逐漸成為配電網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢(shì)，而且電力電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用，將引起配電網(wǎng)系統(tǒng)以及電能用戶端相應(yīng)的變革。電力電子技術(shù)與通信技術(shù)的融合，促使電力電子裝備進(jìn)化為一體化集成系統(tǒng)，有利于推進(jìn)配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，因此對(duì)電力電子裝備的互聯(lián)與網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)進(jìn)行探討具有一定現(xiàn)實(shí)意義。

1 電力電子裝備技術(shù)

1.1 半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件

半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件是電力電子裝備技術(shù)的基礎(chǔ)，主要包括IGBT、IGCT、SCR 等器件[1]。提升現(xiàn)有半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件的水平與性能，并開(kāi)發(fā)新型半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件是現(xiàn)階段電力電子裝備技術(shù)研究的重要課題。在半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件研究過(guò)程中，對(duì)器件材料的選取、對(duì)器件工藝的選擇都會(huì)對(duì)整體電路性能產(chǎn)生較大的影響。通過(guò)對(duì)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件的磁性元件與絕緣材料進(jìn)行改進(jìn)，可以在降低能耗的基礎(chǔ)上減小器件體積。

1.2 變換器

變換器作為電能功率的處理器，可以將某種幅度、某種頻率的電能輸入形式，通過(guò)相應(yīng)的變換操作轉(zhuǎn)變成另一種幅值與頻率的電能，從而確保電能可以適用于多樣化的配電系統(tǒng)與電能用戶端，保證配電網(wǎng)絡(luò)的順利配電。

1.3 電子電力系統(tǒng)

在配電系統(tǒng)中大型的電力電子裝備通常需要較多的變換器以及輔助電路完成配電工作，這些半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件、輔助電路以及轉(zhuǎn)換器就構(gòu)成了電子電力系統(tǒng)。在電子電力系統(tǒng)整體中，會(huì)設(shè)置多個(gè)變換器對(duì)電能進(jìn)行相應(yīng)處理，同時(shí)變換器存在級(jí)聯(lián)、并聯(lián)、串聯(lián)等多種連接方式。

2 電力電子裝備的互聯(lián)和網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)

2.1 電力電子裝備互聯(lián)和網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)概述

現(xiàn)階段電力電子裝備技術(shù)被廣泛的應(yīng)用到我國(guó)智能電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電以及配電環(huán)節(jié)，而配電系統(tǒng)中的電力電子裝備技術(shù)尤為重要，然而配電網(wǎng)對(duì)于各個(gè)電力電子裝備的運(yùn)行缺乏有效的協(xié)調(diào)，導(dǎo)致配電網(wǎng)的電能管理難以得到有效的控制[2]。配電網(wǎng)中電子電力裝備的互聯(lián)與網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)主要是通過(guò)通信技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將各個(gè)電力電子裝備進(jìn)行連接，從而實(shí)現(xiàn)電力電子裝備間的連接、通過(guò)將各電力電子裝備的實(shí)時(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集并向中樞區(qū)域發(fā)送節(jié)點(diǎn)指令，可以在整體上對(duì)電力電子裝備的運(yùn)行進(jìn)行有效協(xié)調(diào)，而這種利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)電力電子設(shè)備進(jìn)行調(diào)控的技術(shù)，被稱為電力電子互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。

2.2 電力電子裝備互聯(lián)和網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)三要素

2.2.1 即插即用的功率接口

即插即用的功率接口可以有效地將儲(chǔ)能電池、普通用電器等各種電氣設(shè)備以及分布發(fā)電等終端接入配電系統(tǒng)。即插即用的功率接口主要通過(guò)將系統(tǒng)內(nèi)部各種設(shè)備不同電能輸入形式進(jìn)行合理轉(zhuǎn)換，使其電能輸入形式與電網(wǎng)相匹配。從這一方面講，即插即用的功率接口本質(zhì)上也是一個(gè)電力電子設(shè)備，同時(shí)隨著現(xiàn)代化信息技術(shù)的發(fā)展，即插即用的功率接口還應(yīng)當(dāng)具備相應(yīng)的通信接口，并通過(guò)支持標(biāo)準(zhǔn)操作協(xié)議實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的連接，可以將終端設(shè)備的運(yùn)行信息上傳至網(wǎng)絡(luò)端口，從而接受調(diào)控指令。

2.2.2 能量路由器

能量路由器是整個(gè)電力電子裝備網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)中的智能管理模塊，同時(shí)也是低壓區(qū)域網(wǎng)與中壓配電網(wǎng)和低壓區(qū)域網(wǎng)的相應(yīng)接口，在運(yùn)行過(guò)程中可以實(shí)現(xiàn)電能的雙向流動(dòng)，不僅可以提供可再生能源的電力電子設(shè)備使用，還可以提供相應(yīng)的低壓直流母線[3]。與此同時(shí)，能量路由器也應(yīng)當(dāng)具備相應(yīng)的通信接口，并通過(guò)支持標(biāo)準(zhǔn)操作協(xié)議實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的連接，可以將終端設(shè)備的運(yùn)行信息上傳至網(wǎng)絡(luò)端口，從而接受調(diào)控指令。對(duì)指令值的確定由終端設(shè)備的實(shí)際工作狀態(tài)所決定，能量路由器可以有效地限制故障電流、保證低壓穿越，并完成維持低壓配電網(wǎng)的電壓穩(wěn)定的任務(wù)。由于在配電過(guò)程中實(shí)際面對(duì)的電能用戶有所不同，能量路由器的功率等級(jí)以及電壓等級(jí)存在差異性。

2.2.3 標(biāo)準(zhǔn)的操作系統(tǒng)

電力電子裝備互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的基礎(chǔ)內(nèi)容是信息流與能量流，同即插即用的功率接口、能量路由器相同，標(biāo)準(zhǔn)的操作系統(tǒng)是一個(gè)通用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，可以利用即插即用的功率接口以及能量路由器對(duì)電子電力裝備互聯(lián)網(wǎng)中所有電力電子裝備進(jìn)行識(shí)別與檢測(cè)，并對(duì)各個(gè)電力電子設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一協(xié)調(diào)。

3 結(jié)論

總而言之，電力系統(tǒng)通常分為發(fā)電系統(tǒng)、輸電系統(tǒng)以及配電系統(tǒng)三部分，其中配電系統(tǒng)面向電能用戶，主要從輸電系統(tǒng)接收電能分配給電能用戶。作為一個(gè)時(shí)變性系統(tǒng)，配電網(wǎng)電力電子裝備技術(shù)主要是通過(guò)電力電子裝備的運(yùn)行實(shí)現(xiàn)電能的變化，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)與電力電子裝備技術(shù)相結(jié)合，有利于推進(jìn)我國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)。

參考文獻(xiàn)：

[1]何湘寧，宗升，吳建德，李武華，趙榮祥.配電網(wǎng)電力電子裝備的互聯(lián)與網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2014（29）：5162-5170.

[2]王惠鐸，張挺，宋斌斌.配電網(wǎng)電力電子裝備的互聯(lián)與網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)探討[J].電子技術(shù)與軟件工程，2015（21）：23.

第4篇：電力電子技術(shù)的研究方向范文

目前，化石燃料仍是世界上主要的電力能源來(lái)源，在全世界面臨能源危機(jī)的背景下，預(yù)計(jì)在2060年，電力電子技術(shù)將全面投入到可再生能源發(fā)電上（風(fēng)力發(fā)電、水力發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電、潮汐能發(fā)電、地?zé)崮馨l(fā)電、生物發(fā)電等）。這是克服能源危機(jī)的重要措施,它們是可再生的綠色能源,對(duì)環(huán)境和氣候的影響也會(huì)得到緩解。目前，我國(guó)的東北、華北、西北地區(qū)是陸上風(fēng)能和光伏發(fā)電資源主要分布區(qū)，預(yù)計(jì)到2020年風(fēng)電將達(dá)到100~150GW、光伏發(fā)電達(dá)到20GW規(guī)模，大規(guī)模、分散性的可再生能源所固有的間歇性、不確定性等問(wèn)題，對(duì)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提出了更高的要求。利用電子技術(shù)，通過(guò)智能電網(wǎng)的建設(shè)，來(lái)實(shí)現(xiàn)可預(yù)測(cè)、可控制的可再生能源發(fā)電調(diào)度與控制，是促進(jìn)可再生能源發(fā)展的前提。同時(shí)更為提高清潔能源比重、有效應(yīng)對(duì)全球氣候變化帶來(lái)的挑戰(zhàn)打下堅(jiān)強(qiáng)基礎(chǔ)。目前，電力節(jié)能減排是一項(xiàng)非常艱巨的工程，隨著人們的節(jié)能減排意識(shí)的提高，國(guó)家對(duì)清潔能源的需求不斷增大、對(duì)環(huán)境的要求越來(lái)越高，必須通過(guò)電力電子技術(shù)的跨越式發(fā)展來(lái)解決變流器技術(shù)這一瓶頸，通過(guò)應(yīng)用可靠性高的電力電子裝置來(lái)提高現(xiàn)有輸電線路的輸送能力。目前人們的汽車的需求量不斷上升，通過(guò)電子技術(shù)的大力研發(fā)，推廣混合動(dòng)力汽車、電動(dòng)汽車從而為節(jié)能減排貢獻(xiàn)一份力量。

2電子信息科學(xué)在體育科研領(lǐng)域的發(fā)展

當(dāng)今世界的科技競(jìng)爭(zhēng)更多地體現(xiàn)在信息資源的競(jìng)爭(zhēng)中，國(guó)家體育科研的水平直接影響到國(guó)宗體育運(yùn)動(dòng)整體水平。因此國(guó)家體育領(lǐng)域建設(shè)的信息化將在我國(guó)體育事業(yè)中發(fā)揮重要作用。首先體現(xiàn)在信息傳播上，由于互聯(lián)網(wǎng)能將各種信息包括文字、數(shù)據(jù)、圖片、音像等信息輸人網(wǎng)中進(jìn)行互相交流傳播,其特有的遠(yuǎn)程文件傳輸FTP,對(duì)于體育信息的收集傳遞尤為必需，能夠讓從事體育科研的人員可以及時(shí)的了解世界各地的體育新聞以及有關(guān)科研資訊的收集,極大地豐富了體育信息的資源,空前加快了體育信息的傳遞速度,為體育科研提供了創(chuàng)造和交流的平臺(tái)。其次，WWW和超級(jí)文本www簡(jiǎn)稱萬(wàn)維網(wǎng)，它除了交換電子文件外,它還可以被用來(lái)進(jìn)行文本的出版、圖片、圖像等信息的傳輸,更可以通過(guò)Webbrowoer(網(wǎng)絡(luò)瀏覽器)在Internet網(wǎng)上四處觀光游覽。WWW通常建立各類服務(wù)主頁(yè),主頁(yè)內(nèi)容也十分豐富。就體育范圍而言,有國(guó)際奧委會(huì)、夏季、冬季奧林匹克項(xiàng)目國(guó)際單項(xiàng)休育聯(lián)合會(huì)等提供的不同賽季的賽事安排、競(jìng)賽成績(jī)、體育新聞、體育評(píng)論等信息。也有體育廣告和體育服裝器材用品公司等提供的服務(wù)信息,介紹新研制的運(yùn)動(dòng)服裝、設(shè)備、器材等等。也提供新出版的體育期刊、報(bào)紙的體育欄目等信息。通常需要在WWW上瀏覽文件,主頁(yè)每一頁(yè)都有一個(gè)統(tǒng)一的資源地址標(biāo)識(shí)(URL),以方便用戶進(jìn)行信息檢索。最后，對(duì)于專利的保護(hù)服務(wù)，互聯(lián)網(wǎng)能夠給用戶提供專利服務(wù)，在國(guó)內(nèi)，對(duì)于體育專利，可以通過(guò)系統(tǒng)的查找，搜尋相關(guān)的體育專利信息。對(duì)國(guó)外體育專利經(jīng)過(guò)專門的網(wǎng)址也可查到。目前，我國(guó)對(duì)體育專利信息數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)行定期的更新和維護(hù)，不斷補(bǔ)充和擴(kuò)展。

3納米電子技術(shù)的發(fā)展

納米電子技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)成為了全世界信息科學(xué)技術(shù)的趨勢(shì)，它在提升國(guó)家核心競(jìng)爭(zhēng)力和實(shí)現(xiàn)科技興國(guó)戰(zhàn)略中發(fā)揮著不可替代的作用。納米電子的研究方向和關(guān)鍵技術(shù)納米電子技術(shù)研究的內(nèi)容包括納米電子學(xué)的基礎(chǔ)理論、納米電子材料、納米電子器件和納米電子系統(tǒng)等主要技術(shù)方向。納米電子的關(guān)鍵技術(shù)主要為納米電子器件的設(shè)計(jì)、納米的加工與制備、納米電子的表征測(cè)量。納米電子技術(shù)的最新發(fā)展動(dòng)向與信息技術(shù)前景目前納米電子技術(shù)在新型的電子元件領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)取得了重大成果，特別是碳納米管和石墨烯的發(fā)現(xiàn)。碳納米管在納米電子技術(shù)領(lǐng)域有著重要的用途使，由于它獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和良好的導(dǎo)電性，對(duì)于實(shí)現(xiàn)速度快而功耗小的計(jì)算機(jī)集成電路有著重要的意義。而石墨烯的發(fā)現(xiàn)，可用來(lái)制成速度更快、功耗更低的石墨烯芯片，有望成為下一代基于電子自旋的電子元件材料。納米電機(jī)技術(shù)的進(jìn)步使集成電路、納米電子計(jì)算機(jī)、納米電子機(jī)械系統(tǒng)的研究有了技術(shù)支撐。

4結(jié)語(yǔ)

第5篇：電力電子技術(shù)的研究方向范文

隨著我國(guó)現(xiàn)代科技的發(fā)展，電工電子技術(shù)已經(jīng)作為電氣工程領(lǐng)域信息化的基礎(chǔ)，對(duì)國(guó)家的科技和經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要的作用。目前，我國(guó)的電工電子技術(shù)已經(jīng)有了很大的進(jìn)步，并被廣泛應(yīng)用在多個(gè)領(lǐng)域之中。通過(guò)應(yīng)用電工電子技術(shù)，電氣工程行業(yè)的工作效率得到了顯著的提升。但是，由于各種歷史因素的影響，我國(guó)的電工電子技術(shù)水平普遍較低，尤其是和西方一些發(fā)達(dá)國(guó)家相比，電工電子技術(shù)應(yīng)用情況相對(duì)較差，因此，加強(qiáng)電工電子技術(shù)領(lǐng)域的研究，對(duì)我國(guó)電氣工程工業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。本文從我國(guó)的工業(yè)發(fā)展實(shí)際需要出發(fā)，對(duì)電工電子技術(shù)的基本理論、應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了介紹，并對(duì)電工電子技術(shù)的發(fā)展情況進(jìn)行了探討。

2電子電工技術(shù)簡(jiǎn)介

2.1電子電工技術(shù)的基本特點(diǎn)隨著電工電子技術(shù)的進(jìn)步，各種新型電子器件的使用和研究也步入了新的階段，目前，電工電子技術(shù)呈現(xiàn)出如下幾個(gè)特點(diǎn)：

2.1.1高頻化高頻化是指電子器件在集成化的前提下也提高了器件的工作速度。

2.1.2集成化集成化是指全控型器件通過(guò)并聯(lián)多個(gè)單元器件，并將其全部集成在一個(gè)基片上的技術(shù)。

2.1.3高效率化高效率化主要表現(xiàn)在兩個(gè)主要的方面，即器件和變換技術(shù)。通過(guò)降低器件的壓降，能夠?qū)崿F(xiàn)降低損耗的目的。

2.1.4全控化全控化表現(xiàn)在將有自斷電功能的器件應(yīng)用到電力系統(tǒng)中，從而取代了半控型的晶閘管，這是一項(xiàng)電子器件的重大突破。全控化的實(shí)現(xiàn)，在很大程度上實(shí)現(xiàn)了電路設(shè)計(jì)的精簡(jiǎn)化。

2.2電子電工技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

2.2.1優(yōu)化電能的使用以整個(gè)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行為前提，通過(guò)合理整合和配置電能資源，電子電工技術(shù)能夠?qū)﹄娔苓M(jìn)行廣泛的優(yōu)化。

2.2.2實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化設(shè)計(jì)隨著電子技術(shù)的發(fā)展，通過(guò)改造加工傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，逐漸實(shí)現(xiàn)了新型機(jī)電一體化的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

2.2.3促進(jìn)了電子技術(shù)的智能化發(fā)展電子電工技術(shù)的智能化，首先保障了功率和信息的和諧發(fā)展，并在此基礎(chǔ)上促進(jìn)電子電工技術(shù)的一體化進(jìn)程。

2.2.4指明了系統(tǒng)工頻的研究方向以電子電工技術(shù)的發(fā)展為背景，為了在小型化發(fā)展的過(guò)程中使機(jī)電設(shè)備加快響應(yīng)速度，就需要進(jìn)行系統(tǒng)高頻和變頻化的研究，這樣才能支持和保證電氣工程設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

3電工電子技術(shù)的發(fā)展研究

電工電子技術(shù)在交通運(yùn)輸、電氣工程、能源開(kāi)發(fā)等多個(gè)領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。隨著各種新材料和新技術(shù)的使用，電工電子技術(shù)也得到了巨大的發(fā)展。下面，我們對(duì)電工電子技術(shù)的新研究領(lǐng)域進(jìn)行了探討。

3.1太陽(yáng)能和風(fēng)力發(fā)電技術(shù)風(fēng)能和太陽(yáng)能是兩種存儲(chǔ)量最大的可再生資源，目前已經(jīng)得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。隨著建設(shè)規(guī)模的不斷提升，風(fēng)力和太陽(yáng)能發(fā)電廠的投資成本下降了很多，裝機(jī)容量也不斷地?cái)U(kuò)大，電工電子技術(shù)得到了很好的應(yīng)用。目前，建設(shè)規(guī)模更大、容量更高的新能源電廠，提高能量的轉(zhuǎn)換效率，已經(jīng)成為該領(lǐng)域電工電子技術(shù)研究的重點(diǎn)內(nèi)容。

3.2太陽(yáng)能電池發(fā)電技術(shù)太陽(yáng)能電池的發(fā)展和電工電子技術(shù)的發(fā)展息息相關(guān)，新型太陽(yáng)能技術(shù)將光伏電池鑲嵌到塑料薄膜的外表面，進(jìn)而形成太陽(yáng)能薄膜，這樣不僅降低了投資成本，也顯著提高了發(fā)電廠的發(fā)電效率。

3.3磁流體發(fā)電技術(shù)磁流體發(fā)電是指通過(guò)加熱燃料使其成為易電離的狀態(tài)，然后在磁場(chǎng)中高速運(yùn)動(dòng)切割磁力線，進(jìn)而產(chǎn)生電能的技術(shù)。該技術(shù)在很大程度上提高了能量的轉(zhuǎn)換效率。目前，該技術(shù)的原理實(shí)驗(yàn)已獲得成功，電工電子技術(shù)方面還需要在功率調(diào)節(jié)、超導(dǎo)磁體和發(fā)電通道等方面進(jìn)行更深入的研究。

3.4受控核聚變技術(shù)受控核聚變是一種性價(jià)比高、安全無(wú)污染、原料充足、運(yùn)行可靠的新型能源技術(shù)。與氫彈爆炸類似，受控核聚變的技術(shù)難度相對(duì)較高，并且無(wú)法進(jìn)行有效的控制，因此，需要通過(guò)電工電子技術(shù)中的輔助加熱、強(qiáng)磁場(chǎng)、等離子體和大能量脈沖等技術(shù)為核聚變技術(shù)的發(fā)展提供支持，使核聚變的反應(yīng)條件、啟動(dòng)和停止都在可控范圍內(nèi)。

3.5微型光芯片技術(shù)微型光芯片技術(shù)能夠顯著降低光纜的入戶成本，從而讓家庭用戶方便地享用真正的高速寬帶技術(shù)。微型光芯片通過(guò)把不同類型的光路集中在同一個(gè)芯片上，使光纜體積大大減小，同時(shí)還不會(huì)影響數(shù)據(jù)的傳輸，在節(jié)約成本方面起到了積極的作用。

3.6磁懸浮技術(shù)磁懸浮列車的高速度甚至超過(guò)了飛機(jī)，使乘客真正享受到了出行的方便，其應(yīng)用的前景非常廣闊。事實(shí)上，磁懸浮列車使用的磁懸浮技術(shù)也是一種電工電子技術(shù)，它通過(guò)減少行車的阻力，提高了行駛的速度，同時(shí)還具有能耗低、運(yùn)行安全、噪聲低、運(yùn)力強(qiáng)的特點(diǎn)。磁懸浮技術(shù)是一種集合了供電系統(tǒng)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、磁懸浮和列車檢測(cè)等多種電工電子技術(shù)的高新科技。

3.7超導(dǎo)電工技術(shù)高溫超導(dǎo)技術(shù)對(duì)超導(dǎo)的應(yīng)用不再局限在實(shí)驗(yàn)室中，超導(dǎo)儲(chǔ)能、超導(dǎo)輸電都在超導(dǎo)技術(shù)領(lǐng)域得到了實(shí)際的應(yīng)用。目前，超導(dǎo)電工技術(shù)已經(jīng)成了電工電子技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)，超導(dǎo)體的使用將會(huì)更加普遍。

4結(jié)論

第6篇：電力電子技術(shù)的研究方向范文

【論文摘要】:電能高效潔凈地生產(chǎn)、傳輸、儲(chǔ)存、分配和使用的技術(shù)將成為電力技術(shù)的重點(diǎn)領(lǐng)域。

“電力技術(shù)是通向可持續(xù)發(fā)展的橋梁”，這個(gè)論斷已經(jīng)逐漸成為人們的共識(shí)。研究表明，為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，應(yīng)盡可能把一次能源轉(zhuǎn)換為電能使用，提高電力在終端能源中的比例。因?yàn)椋诒ＷC相同的能源服務(wù)水平的前提下,使用電力這種優(yōu)質(zhì)能源最清潔、方便，易于控制、效率最高。如果能將大量分散燃用的化石燃料都高效潔凈地轉(zhuǎn)換為電力使用，人們賴以生存的環(huán)境和生活質(zhì)量就會(huì)大大改善。因此，電能高效潔凈地生產(chǎn)、傳輸、儲(chǔ)存、分配和使用的技術(shù)將成為電力技術(shù)的重點(diǎn)領(lǐng)域。以下將對(duì)若干電力前沿技術(shù)的現(xiàn)狀和未來(lái)發(fā)展前景進(jìn)行簡(jiǎn)單評(píng)述。

1.分布式電源

當(dāng)今的分布式電源主要是指用液體或氣體燃料的內(nèi)燃機(jī)(IC)、微型燃?xì)廨啓C(jī)（Microtur_bines）和各種工程用的燃料電池（FuelCell）。因其具有良好的環(huán)保性能，分布式電源與“小機(jī)組”已不是同一概念。

1.1微型燃?xì)廨啓C(jī)

微型燃?xì)廨啓C(jī)（MicroTurbine）,是功率為幾千瓦至幾十千瓦，轉(zhuǎn)速為96000r/min，以天然氣、甲烷、汽油、柴油為燃料的超小型燃?xì)廨啓C(jī)，工作溫度500℃，其發(fā)電效率可達(dá)30%。目前國(guó)外已進(jìn)入示范階段。其技術(shù)關(guān)鍵是高速軸承、高溫材料、部件加工等?？梢?jiàn)，電工技術(shù)的突破常常取決于材料科學(xué)的進(jìn)步。

1.2燃料電池

燃料電池是直接把燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能的裝置。它是一種很有發(fā)展前途的潔凈和高效的發(fā)電方式，被稱為21世紀(jì)的分布式電源。

1.2.1燃料電池的工作原理

燃料電池的工作原理頗似電解水的逆過(guò)程。氫基燃料送入燃料電池的陽(yáng)極(電源的負(fù)極)轉(zhuǎn)變?yōu)闅潆x子，空氣中的氧氣送入燃料電池的陰極(電源的正極)，負(fù)氧離子通過(guò)2極間離子導(dǎo)電的電解質(zhì)到達(dá)陽(yáng)極與氫離子結(jié)合成水，外電路則形成電流。

通常，完整的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)由電池堆、燃料供給系統(tǒng)、空氣供給系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、電力電子換流器、保護(hù)與控制及儀表系統(tǒng)組成。其中，電池堆是核心。低溫燃料電池還應(yīng)配備燃料改質(zhì)器（又稱為燃料重整器）。高溫燃料電池具有內(nèi)重整功能，無(wú)須配備重整器。磷酸型燃料電池（PAFC）是目前技術(shù)成熟、已商業(yè)化的燃料電池?，F(xiàn)在已能生產(chǎn)大容量加壓型11MW的設(shè)備及便攜式250kW等各種設(shè)備。第2代燃料電池的溶融碳酸鹽電池（MCFC），工作在高溫（600～700℃）下，重整反應(yīng)可以在內(nèi)部進(jìn)行，可用于規(guī)模發(fā)電，現(xiàn)在正在進(jìn)行兆瓦級(jí)的驗(yàn)證試驗(yàn)。固體電解質(zhì)燃料電池（SOFC）被稱為第3代燃料電池。由于電解質(zhì)是氧化鋯等固體電解質(zhì)，未來(lái)可用于煤基燃料發(fā)電。質(zhì)子交換膜燃料電池是最有希望的電動(dòng)車電源。

1.2.2性能和特點(diǎn)

燃料電池有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）有很高的效率，以氫為燃料的燃料電池，理論發(fā)電效率可達(dá)100%。熔融碳酸鹽燃料電池，實(shí)際效率可達(dá)58.4%。通過(guò)熱電聯(lián)產(chǎn)或聯(lián)合循環(huán)綜合利用熱能，燃料電池的綜合熱效率可望達(dá)到80%以上。燃料電池發(fā)電效率與規(guī)?；緹o(wú)關(guān)，小型設(shè)備也能得到高效率。（2）處于熱備用狀態(tài)，燃料電池跟隨負(fù)荷變化的能力非常強(qiáng)，可以在1s內(nèi)跟隨50%的負(fù)荷變化。(3)噪音低；可以實(shí)現(xiàn)實(shí)際上的零排放；省水。（4）安裝周期短，安裝位置靈活，可省去新建輸配電系統(tǒng)。

目前燃料電池大規(guī)模應(yīng)用的障礙是造價(jià)高，在經(jīng)濟(jì)性上要與常規(guī)發(fā)電方式競(jìng)爭(zhēng)尚需時(shí)日。

1.2.3技術(shù)關(guān)鍵和研究課題

燃料電池的技術(shù)關(guān)鍵涉及電池性能、壽命、大型化、價(jià)格等與商業(yè)化有關(guān)的項(xiàng)目，主要涉及新的電解質(zhì)材料和催化劑。熔融碳酸鹽電池（MCFC）在高溫條件下液體電解質(zhì)的損失和腐蝕滲漏降低了電池的壽命，使MCFC的大型化及實(shí)用化受到限制。需要解決電池構(gòu)成材料的腐蝕；電極細(xì)孔構(gòu)造變化使電池性能下降等問(wèn)題。固體氧化物燃料電池（SOFC）使用固體電解質(zhì)且工作溫度很高,對(duì)構(gòu)成材料及其加工有特殊要求。為了得到高溫下化學(xué)性穩(wěn)定和致密性（不通過(guò)氣體）的電解質(zhì)，在氧化鋯中加入Y2O3生成釔穩(wěn)定氧化鋯。為了降低工作溫度，應(yīng)盡可能減少電解質(zhì)薄膜厚度。通常采用熔射法、燒結(jié)法和電化學(xué)蒸發(fā)涂層法制備電解質(zhì)薄膜。實(shí)用的電解質(zhì)膜的厚度為0.03～0.05mm。比較先進(jìn)的已達(dá)到0.01mm。這樣薄的電解質(zhì)陶瓷材料除應(yīng)當(dāng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度外，必須具有高度的氣體致密性，否則將喪失燃料電池的性能。燃料極使用鎳鋯等耐熱金屬陶瓷，鎳還用作燃料重整的催化劑，空氣極在運(yùn)行中處在高溫氧化中，難以使用一般金屬。鉑的穩(wěn)定性好，但費(fèi)用昂貴，需要尋找替代材料，可用電子導(dǎo)電陶瓷。為了降低工作溫度，另外一個(gè)重要的研究方向是尋找低溫的質(zhì)子導(dǎo)電的電解質(zhì)。工作溫度倘若能降低到700℃以下，SOFC的造價(jià)就可以大幅度降低。

2.大功率電力電子技術(shù)的應(yīng)用硅片引起的“第

2.1大功率電力電子器件的重大進(jìn)展

電力電子學(xué)（PowerElectronics）的應(yīng)用已經(jīng)有多年的歷史。電力電子學(xué)器件用于電力拖動(dòng)、變頻調(diào)速、大功率換流已經(jīng)是比較成熟的技術(shù)。大功率電子器件（HighPowerElectronics）的快速發(fā)展也引起了電力系統(tǒng)的重大變革，通常稱為硅片引起的第。

近年來(lái)，大功率電子器件已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電力的一次系統(tǒng)?？煽毓瑁ňчl管）用于高壓直流輸電已經(jīng)有很長(zhǎng)的歷史。大功率電子器件應(yīng)用于靈活的交流輸電（FACTS）、定質(zhì)電力技術(shù)（CustomPower）以及新一代直流輸電技術(shù)則是近10年的事。新的大功率電力電子器件的研究開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，將成為電力研究前沿。

2.2靈活交流輸電技術(shù)(FACTS)

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。超級(jí)秘書網(wǎng)

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(kāi)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(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)間長(zhǎng)、響應(yīng)慢，無(wú)法適應(yīng)在暫態(tài)過(guò)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。

第7篇：電力電子技術(shù)的研究方向范文

【關(guān)鍵詞】:電力配電系統(tǒng)自動(dòng)化

【 abstract 】 : power system and its automation research for our country the development of science and technology has important theoretical significance, our country at present the power system and its automation research direction are: (1) intelligent protection and integrated substation automation, (2) electric power market theory and technology; (3) power system real-time simulation system; (4) the power system operation personnel training simulation system; (5) power distribution automation system; (6) the power system analysis and control; (7) artificial intelligence in power system, the application; (8) the modern power electronic technology in power system, the application; (9) electric equipment condition monitoring and fault diagnosis technology and so on, our power automation still exist tend to distribution system automation development trend.

【 keywords 】 : electric power distribution automation system

中圖分類號(hào)：F407.61文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化的研究對(duì)于我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展具有重要的理論意義,同時(shí)對(duì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)的進(jìn)步也具有不可估量的現(xiàn)實(shí)意義。所以,對(duì)于電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化的研究是我國(guó)科學(xué)工作者需要付諸長(zhǎng)期努力的重要任務(wù)。下面謹(jǐn)對(duì)我國(guó)目前對(duì)電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化的研究方向,以及其未來(lái)的發(fā)展方向做簡(jiǎn)要論述。

1我國(guó)目前電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化的研究方向

1.1智能保護(hù)與變電站綜合自動(dòng)化

目前我國(guó)科學(xué)工作者對(duì)電力系統(tǒng)電保護(hù)的新原理進(jìn)行了研究,將國(guó)內(nèi)外最新的人工智能、模糊理論、綜合自動(dòng)控制理論、自適應(yīng)理論、網(wǎng)絡(luò)通信、微機(jī)新技術(shù)等理論應(yīng)用于新型繼電保護(hù)裝置中,使得新型繼電保護(hù)裝置具有智能控制等特點(diǎn),大大提高了電力系統(tǒng)的安全水平。對(duì)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行了多年研究,研制的分層分布式變電站綜合自動(dòng)化裝置能夠適用于35～500kV各種電壓等級(jí)變電站。微機(jī)保護(hù)領(lǐng)域的研究處于國(guó)際領(lǐng)先水平,變電站綜合自動(dòng)化領(lǐng)域的研究也已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

1.2電力市場(chǎng)理論與技術(shù)

基于我國(guó)目前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r、電力市場(chǎng)發(fā)展的需要和電力工業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)的具體情況,我國(guó)電力研究專家們認(rèn)真研究了電力市場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)模式,深入探討并明確了運(yùn)營(yíng)流程中各步驟的具體規(guī)則,提出了適合我國(guó)現(xiàn)階段電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)模式的期貨交易(年、月、日發(fā)電計(jì)劃)、轉(zhuǎn)運(yùn)服務(wù)等模塊的具體數(shù)學(xué)模型和算法。

1.3電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)

研究人員還對(duì)電力負(fù)荷動(dòng)態(tài)特性監(jiān)測(cè)、電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)仿真建模等方面進(jìn)行了研究,引進(jìn)了加拿大teqsim公司生產(chǎn)的電力系統(tǒng)數(shù)字模擬實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng),建成了全國(guó)高校第一家具備混合實(shí)時(shí)仿真環(huán)境的實(shí)驗(yàn)室。該仿真系統(tǒng)不僅可以進(jìn)行多種電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)實(shí)驗(yàn),提供大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并可和多種控制裝置構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng),協(xié)助科研人員進(jìn)行新裝置的測(cè)試,從而為研究智能保護(hù)及靈活輸電系統(tǒng)的控制策略提供一流的實(shí)驗(yàn)條件。

1.4電力系統(tǒng)運(yùn)行人員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)

電力系統(tǒng)運(yùn)行人員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)是針對(duì)我國(guó)電力企業(yè)職工崗位培訓(xùn)的迫切要求,將計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)和多媒體技術(shù)的最新成果和傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)分析理論相結(jié)合,利用專家系統(tǒng)、智能CAI機(jī)輔助教學(xué))理論,進(jìn)行電力系統(tǒng)知識(shí)教學(xué)、培訓(xùn)的一種強(qiáng)有力手段。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)新穎,并合理配置軟件資源分布,教、學(xué)員臺(tái)在軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上耦合性很少,且系統(tǒng)硬件擴(kuò)充簡(jiǎn)單方便,因此在學(xué)員臺(tái)理論上可無(wú)限擴(kuò)充。

1.5配電網(wǎng)自動(dòng)化

配電自動(dòng)化是指,利用現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與電力設(shè)備相結(jié)合,將配電網(wǎng)在正常以及事故情況下的監(jiān)測(cè)、保護(hù)、控制、計(jì)量和供電部門的工作管理有機(jī)融合在一起,改進(jìn)供電質(zhì)量,與用戶建立更密切的關(guān)系,以合理的價(jià)格滿足用戶的要求,力求供電經(jīng)濟(jì)性更強(qiáng),企業(yè)管理更為有效。配電自動(dòng)化是一個(gè)龐大復(fù)雜的、綜合性很高的系統(tǒng)性工程,包含電力企業(yè)中與配電系統(tǒng)有關(guān)的全部功能數(shù)據(jù)流和控制。從保證對(duì)用戶的供電質(zhì)量,提高服務(wù)水平,減少運(yùn)行費(fèi)用的觀點(diǎn)來(lái)看,配電自動(dòng)化是一個(gè)統(tǒng)一的整體。

1.6電力系統(tǒng)分析與控制

這一方向?qū)υ诰€測(cè)量技術(shù)、實(shí)時(shí)相角測(cè)量、電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制理論與技術(shù)、小電流接地選線方法、電力系統(tǒng)振蕩機(jī)理及抑制方法、發(fā)電機(jī)跟蹤同期技術(shù)、非線性勵(lì)磁和調(diào)速控制、潮流計(jì)算的收斂性、電力負(fù)荷預(yù)測(cè)方法、電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化仿真、基于柔性數(shù)據(jù)收集與監(jiān)控的電網(wǎng)故障診斷和恢復(fù)控制策略、電網(wǎng)故障診斷理論與技術(shù)等方面進(jìn)行了研究。同時(shí)對(duì)非線性理論、軟計(jì)算理論和小波理論在電力系統(tǒng)應(yīng)用方面,以及在電力市場(chǎng)條件下電力系統(tǒng)分析與控制的新理論、新模型、新算法和新的實(shí)現(xiàn)手段進(jìn)行了研究。

1.7人工智能在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

結(jié)合電力工業(yè)發(fā)展的需要,我國(guó)開(kāi)展了將專家系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯以及進(jìn)化理論應(yīng)用到電力系統(tǒng)及其元件的運(yùn)行分析、警報(bào)處理、故障診斷、規(guī)劃設(shè)計(jì)等方面的實(shí)用研究。在上述實(shí)用軟件研究的基礎(chǔ)上開(kāi)展了電力系統(tǒng)智能控制理論與應(yīng)用的研究,以提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行與控制的智能化水平。

1.8現(xiàn)代電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

目前我國(guó)開(kāi)展了電力電子裝置控制理論和控制算法、各種電力電子裝置在電力系統(tǒng)中的行為和作用、靈活交流輸電系統(tǒng)、直流輸電的微機(jī)控制技術(shù)、動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)、有源電力濾波技術(shù)、大容量交流電機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)和新型儲(chǔ)能技術(shù)等方面的研究。

1.9電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)

通過(guò)將傳感器技術(shù)、光纖技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)以及模式識(shí)別技術(shù)等結(jié)合起來(lái),針對(duì)電氣設(shè)備絕緣監(jiān)測(cè)方法和故障診斷的機(jī)理進(jìn)行了詳細(xì)的基礎(chǔ)研究,開(kāi)發(fā)了發(fā)電機(jī)、變壓器、開(kāi)關(guān)設(shè)備、電容型設(shè)備和直流系統(tǒng)等主要電氣設(shè)備的監(jiān)控系統(tǒng),全面提高電氣設(shè)備和電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行水平。

2傾向于配電系統(tǒng)的自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)

隨著我國(guó)電力工業(yè)的不斷發(fā)展,含配電系統(tǒng)自動(dòng)化在內(nèi)的城網(wǎng)建設(shè)改造和電力市場(chǎng)已提上了日程,電力系統(tǒng)自動(dòng)化也正朝著配電系統(tǒng)自動(dòng)化的方向不斷發(fā)展。發(fā)電市場(chǎng)也朝著配電市場(chǎng)的前景發(fā)展。配電系統(tǒng)綜合自動(dòng)化中,各有關(guān)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息共享、功能互補(bǔ)和通道公用的方式有以下幾種:

(1)環(huán)網(wǎng)故障定位、隔離和恢復(fù)供電系統(tǒng)和許多配電自動(dòng)化裝置類似,環(huán)網(wǎng)故障定位、隔離和恢復(fù)供電系統(tǒng)也經(jīng)歷了從免通信的單項(xiàng)自動(dòng)化向帶通信的綜合自動(dòng)化發(fā)展的過(guò)程。

(2)“投訴熱線處理”是供方和廣大用戶建立雙向聯(lián)系的又一渠道。因此,進(jìn)行低壓線路和一戶一表的建設(shè)改造時(shí),一二次系統(tǒng)應(yīng)統(tǒng)一優(yōu)化設(shè)計(jì),以期建立一個(gè)面向用戶(含物業(yè)管理)分級(jí)分片雙向通信的聯(lián)系機(jī)制,提高供電服務(wù)水平。

(3)管理信息系統(tǒng)基于自動(dòng)繪圖和設(shè)備管理(AM/FM/GIS),含變電、配電、用電、檢索、決策、以及辦公自動(dòng)化(OA)等在內(nèi)的管理信息系統(tǒng)(MIS),早期是作為離線管理系統(tǒng)而獨(dú)立運(yùn)行的?，F(xiàn)在,AM/FM已發(fā)展成為一個(gè)獨(dú)立的地理信息系統(tǒng)(GIS)軟件產(chǎn)業(yè),支持包括電力系統(tǒng)特別是配電系統(tǒng)在內(nèi)的具有空間數(shù)據(jù)的行業(yè)開(kāi)發(fā)各種應(yīng)用。

3.結(jié)束語(yǔ)

隨著信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,電力行業(yè)進(jìn)入了由實(shí)時(shí)信息提供管理服務(wù)、管理信息(包括地理信息)支持實(shí)時(shí)應(yīng)用的新階段,甚至發(fā)展了SCADA/GIS系統(tǒng)。

電力和自動(dòng)化的研究方向和發(fā)展方向?qū)τ谖覈?guó)的電力行業(yè)進(jìn)步具有不可估量的重要作用,所以,還需要我國(guó)科學(xué)工作者

不斷的努力、奮力的鉆研！

【參考文獻(xiàn)】

[1] 宋紅玲. 動(dòng)化配電網(wǎng)模型及障礙恢復(fù)處理[J]. 科技促進(jìn)發(fā)展(應(yīng)用版), 2011,(04)

[2] 溫靈鋒. 配電自動(dòng)化與配電管理[J]. 中小企業(yè)管理與科技(上旬刊), 2009,(10)

第8篇：電力電子技術(shù)的研究方向范文

【關(guān)鍵詞】教學(xué)改革 發(fā)展 電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)

一、電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)介紹

電氣工程及其自動(dòng)化涉及電力電子技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)，電機(jī)電器技術(shù)信息與網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)，電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)技術(shù)等諸多領(lǐng)域，是一門綜合性較強(qiáng)的學(xué)科，其主要特點(diǎn)是強(qiáng)弱電結(jié)合，機(jī)電結(jié)合，軟硬件結(jié)合。該專業(yè)培養(yǎng)具有工程技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)和相應(yīng)的電氣工程專業(yè)知識(shí)，受過(guò)電工電子，系統(tǒng)控制及計(jì)算機(jī)技術(shù)方面的基本訓(xùn)練，具有解決電氣工程技術(shù)分析與控制問(wèn)題基本能力的高級(jí)工程技術(shù)人才。本專業(yè)是電工與電子、電力控制與信息技術(shù)交叉滲透的綜合型寬口徑工科專業(yè)。培養(yǎng)具有扎實(shí)的數(shù)學(xué)、物理和電氣信息基礎(chǔ)知識(shí)，在電氣工程與信息領(lǐng)域從事電力系統(tǒng)運(yùn)行與控制、信息處理、試驗(yàn)分析、研制開(kāi)發(fā)等工作的復(fù)合型高級(jí)工程技術(shù)人才。主干課程有電路原理、電子技術(shù)、工程電磁場(chǎng)、信號(hào)系統(tǒng)與信號(hào)處理、自動(dòng)控制原理、微機(jī)原理及接口技術(shù)、電工與電機(jī)學(xué)、電力電子技術(shù)、電力系統(tǒng)分析、高電壓工程、電力拖動(dòng)與控制、電機(jī)控制。就業(yè)方向?yàn)檫m合到國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門從事與電氣工程有關(guān)的系統(tǒng)控制、信息處理、電力電子技術(shù)應(yīng)用、電器設(shè)備研制等工作，能在科研院所、高等學(xué)校從事科研教學(xué)工作，也可攻讀電氣工程、控制工程等相關(guān)學(xué)科的研究生。

二、高職電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)改革方案

（一）構(gòu)建專業(yè)課程體系，分方向設(shè)課

按照“知識(shí)、能力、素質(zhì)”協(xié)調(diào)發(fā)展的指導(dǎo)思想，加強(qiáng)機(jī)械電子、計(jì)算機(jī)、控制技術(shù)的基礎(chǔ)理論知識(shí)，以就業(yè)為導(dǎo)向，以培養(yǎng)職業(yè)能力為目標(biāo)，優(yōu)化課程體系，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)機(jī)械、電子、信息、經(jīng)濟(jì)管理技術(shù)的綜合運(yùn)用能力，著重培養(yǎng)學(xué)生綜合動(dòng)手能力，提高學(xué)生的職業(yè)素質(zhì)和創(chuàng)新意識(shí)。課程體系設(shè)計(jì)以技術(shù)應(yīng)用能力和職業(yè)素質(zhì)養(yǎng)成為主線，學(xué)生的知識(shí)、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)應(yīng)用為宗旨，注重掌握成熟技術(shù)與管理規(guī)范的培養(yǎng)訓(xùn)練，加大實(shí)踐訓(xùn)練比重。具體實(shí)施中，突出應(yīng)用性、實(shí)踐性，使基礎(chǔ)理論必需、夠用，專業(yè)課教學(xué)強(qiáng)調(diào)針對(duì)性和實(shí)用性，加強(qiáng)素質(zhì)教育和能力培養(yǎng)，構(gòu)建多個(gè)專業(yè)方向，使學(xué)生畢業(yè)能上崗，上崗能頂崗，頂崗能用，體現(xiàn)創(chuàng)新的高職教育特色。本專業(yè)學(xué)生主要學(xué)習(xí)電工技術(shù)、電子技術(shù)、自動(dòng)控制理論、信息處理、計(jì)算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用等較寬廣領(lǐng)域的工程技術(shù)基礎(chǔ)和一定的專業(yè)知識(shí)。學(xué)生受到電工電子、信息控制及計(jì)算機(jī)技術(shù)方面的基本訓(xùn)練，具有工業(yè)過(guò)程控制與分析，解決強(qiáng)弱電并舉的寬口徑專業(yè)的技術(shù)問(wèn)題的能力。

（二）改變教學(xué)法，實(shí)施系統(tǒng)教學(xué)

在傳統(tǒng)的教學(xué)中，學(xué)生在學(xué)習(xí)某一門課的過(guò)程中總會(huì)有一種疑問(wèn)，這門課程學(xué)了到底有什么作用，從而使得學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中沒(méi)有目的和方向，而系統(tǒng)教學(xué)法為學(xué)生解答了這個(gè)疑問(wèn)。系統(tǒng)教學(xué)法是基于一個(gè)真實(shí)的電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)系統(tǒng)，從系統(tǒng)的角度去講解相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，學(xué)生就會(huì)直觀感受到所學(xué)知識(shí)的作用和用途，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，幫助學(xué)生把握知識(shí)的整體性、系統(tǒng)性、連貫性、滲透性，強(qiáng)化學(xué)科知識(shí)的系體化。系統(tǒng)教學(xué)方法在課程和課程內(nèi)容的設(shè)置上緊扣培養(yǎng)目標(biāo)，按崗位需求目標(biāo)來(lái)設(shè)置課程，整合課程的內(nèi)容。如要培養(yǎng)一個(gè)生產(chǎn)線安裝，調(diào)試和維護(hù)的電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)操作人員，將以類似的生產(chǎn)線作為一個(gè)系統(tǒng)，在這樣的一個(gè)系統(tǒng)中去講解相關(guān)學(xué)科的知識(shí)。學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中就會(huì)知道所學(xué)知識(shí)的運(yùn)用，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，讓學(xué)生做到有的放矢。在課程內(nèi)容安排上，始終以一個(gè)系統(tǒng)為起點(diǎn)，所有的知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)都是放在一個(gè)系統(tǒng)中進(jìn)行講解，即由整個(gè)系統(tǒng)到某個(gè)局部，最后再回到整個(gè)系統(tǒng)的教學(xué)方法。

（三）利用“雙贏”的校企合作關(guān)系，積極實(shí)踐“工學(xué)結(jié)合”教育模式

工學(xué)結(jié)合教育模式之所以能持續(xù)100年久經(jīng)不衰，主要?dú)w功于它切合實(shí)際的理念，那就是以職業(yè)為導(dǎo)向，以提高學(xué)生就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力為目的，以市場(chǎng)需求為運(yùn)作平臺(tái)。我院在發(fā)展高等職業(yè)教育工作中，加強(qiáng)了同社會(huì)的聯(lián)系，千方百計(jì)尋求并依托行業(yè)、企業(yè)以及行業(yè)主管部門和政府主管部門合作辦學(xué)，多層次、多類型、多形式、全方位地進(jìn)行了工學(xué)結(jié)合教育的實(shí)踐和探索，并取得了一些可喜的成果。其中最為典型的是與湖南遠(yuǎn)大空調(diào)有限公司合作，教師進(jìn)入公司學(xué)習(xí)培訓(xùn)，公司的文化理念和空調(diào)專業(yè)技能提前弓l入。每年畢業(yè)生中只要符合公司要求，則全部進(jìn)入公司再進(jìn)行三個(gè)月強(qiáng)化訓(xùn)練，合格即成為空調(diào)運(yùn)營(yíng)工程師。校企雙方共同制定人才培養(yǎng)方案，學(xué)生在校內(nèi)進(jìn)行理論教學(xué)和基礎(chǔ)技能訓(xùn)練，在企業(yè)進(jìn)行崗位綜合能力培訓(xùn)和實(shí)踐，學(xué)校對(duì)教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行過(guò)程監(jiān)控，企業(yè)對(duì)人才質(zhì)量進(jìn)行目標(biāo)評(píng)價(jià)；雙方實(shí)現(xiàn)設(shè)備設(shè)施、技術(shù)信息與人才資源的共享，學(xué)校的教師到企業(yè)參加生產(chǎn)實(shí)踐，為企業(yè)提供員工培訓(xùn)、技術(shù)咨詢和智力支持，企業(yè)專業(yè)技術(shù)人員到學(xué)校舉辦專題講座、擔(dān)任兼職教師或指導(dǎo)學(xué)生實(shí)訓(xùn)。在教學(xué)過(guò)程中與企業(yè)緊密結(jié)合，有利于教師的專業(yè)水平和實(shí)踐能力的提高。學(xué)生學(xué)習(xí)目的明確，有利于學(xué)生管理。

總之，電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)專業(yè)課的教學(xué)大綱、授課方法必須進(jìn)行改革、完善。高職院校教師首先必須確立先進(jìn)的教學(xué)理念。因?yàn)槲覀兊霓k學(xué)宗旨就是培養(yǎng)能夠直接參加生產(chǎn)第一線的技術(shù)骨干，而這些人員確實(shí)需要具備更多實(shí)踐動(dòng)手能力，才能解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題，才能在人才競(jìng)爭(zhēng)的社會(huì)里立足、發(fā)展、生存，注重學(xué)生的能力培養(yǎng)，那么，我們高職院校的發(fā)展將會(huì)前途光明。

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第9篇：電力電子技術(shù)的研究方向范文

關(guān)鍵詞：PIN二極管；電路模型PSpice仿真；碳化硅；瞬態(tài)開(kāi)關(guān)特性

中圖分類號(hào)：TN710 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1004-373X(2008)06-141-03

A New Power PIN Diode PSpice Subcircuit Model

SHENG Dingyi，YANG Geng，TAN Jichun，YANG Yuchuan

(Science School，National University of Defense Technology，Changsha，410073，China)

Abstract：An improved PIN diode PSpice subcircuit model is proposed in this paper.The model takes into consideration of the conductivity modulation in the base and is able to accurately simulate switching behavior of PIN diodes.PSpice simulation results of PIN diode are presented，including forward V-A characteristic and reverse recovery.The subcircuit is also used to model a new SiC PIN diode.Simulation results indicate that using SiC PIN diodes can greatly improve the switching performance.

Keywords：PIN diode；PSpice simulation；SiC；transient switching characteristics

1 引 言

二極管在電子技術(shù)領(lǐng)域是一種必不可少的器件，但是對(duì)電路開(kāi)發(fā)者而言缺少一個(gè)這樣的模型，該模型要能準(zhǔn)確反映出二極管的瞬態(tài)開(kāi)關(guān)特性和高頻電特性。目前電路模擬廣泛使用的SPice程序中，二極管模型由導(dǎo)通進(jìn)入關(guān)斷狀態(tài)時(shí)的特性是跳變曲線，也沒(méi)有考慮他的正向恢復(fù)特性，不能描述其開(kāi)關(guān)特性。

多年來(lái)，國(guó)內(nèi)外的研究人員多側(cè)重于電力電子應(yīng)用的PIN二極管的研究[1-4]，對(duì)高開(kāi)關(guān)速度、高擊穿電壓、寬工作頻帶的PIN管的研究較少。本文在文獻(xiàn)[5]的基礎(chǔ)上，提出一種改進(jìn)的PIN管子電路模型，能夠仿真PIN二極管的瞬態(tài)開(kāi)關(guān)特性，并且探索將這種子電路模型應(yīng)用于對(duì)第三代寬帶隙半導(dǎo)體材料碳化硅(SiC)PIN管的建模。對(duì)SiC材料PIN管建模的研究在國(guó)內(nèi)還未見(jiàn)相關(guān)報(bào)道。

2 電路模型

對(duì)于一個(gè)基區(qū)寬度為ω，摻N型雜質(zhì)的PIN二極管，結(jié)構(gòu)如圖1所示，兩邊的PN結(jié)jPI和jIN可以用普通的PN結(jié)二極管模擬，關(guān)鍵是中間的I層。I層電荷的存儲(chǔ)產(chǎn)生電導(dǎo)調(diào)制效應(yīng)，他決定了PIN二極管開(kāi)關(guān)的尖鋒泄漏、插入損耗和恢復(fù)時(shí)間等諸多瞬態(tài)特性。

圖1 PIN二極管結(jié)構(gòu)

式(2)中Z0=τ/(1+sτ)；T0=x2m/Dα；τ代表載流子復(fù)合壽命；xm計(jì)算中可取ω/2。式(2)所描述的I層電荷存儲(chǔ)關(guān)系可以用圖2所示電路網(wǎng)絡(luò)來(lái)模擬。電壓源Q0驅(qū)動(dòng)一個(gè)梯型RC網(wǎng)絡(luò)，輸出即為二極管電流I。

圖2 I層等效電路\[6\]

完整的PIN二極管子電路模型還包括用來(lái)模擬結(jié)jPI和jIN的理想二極管，以及由封裝引入的寄生參量引線電感Lbond和管殼封裝電容Cpack。子電路如圖3所示。

圖3 PIN二極管子電路模型

3 模型的驗(yàn)證

為了驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性，這里選取AI公司的PIN二極管SMP1352-005進(jìn)行建模仿真，他是一種表面封裝的雙管反向并聯(lián)PIN管，專為大信號(hào)開(kāi)關(guān)應(yīng)用設(shè)計(jì)，可以適用在從10 MHz到超過(guò)2 GHz的寬頻帶范圍，其主要技術(shù)參數(shù)為：I層厚度50 μm，載流子壽命1.5 μs，結(jié)電容0.3 pF。由廠家提供的數(shù)據(jù)手冊(cè)抽取模型參數(shù)，二極管PSpice子電路模型主要參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 PIN二極管子電路模型中部分模型參數(shù)

利用圖3模型通過(guò)PSpice仿真得到PIN二極管正向直流伏安特性如圖4所示。圖中對(duì)正向電流使用對(duì)數(shù)坐標(biāo)顯示了從10～100 mA電流范圍的仿真情況。仿真結(jié)果與實(shí)際器件特性相符合得很好。數(shù)據(jù)手冊(cè)給出25 ℃時(shí)在10 mA正向電流下測(cè)得的電壓為0.8 V，這個(gè)值與圖4(a)一致，但是比圖4(b)給出的值大了0.02 V左右。稍微的誤差可能來(lái)自仿真電路參數(shù)與廠家測(cè)試條件不一致。圖5給出了PIN二極管的反向恢復(fù)電流。

圖4 PIN二極管直流伏安特性

圖5 PIN二極管反向恢復(fù)電流

4 SiC功率PIN二極管建模仿真

借助于現(xiàn)代微電子技術(shù)的長(zhǎng)足發(fā)展，以硅器件為基礎(chǔ)的電力電子技術(shù)已臻于成熟。目前，這些器件的開(kāi)關(guān)性能已隨其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造工藝的完善而接近其由材料特性決定的理論極限，依靠硅器件繼續(xù)完善和提高電力電子裝置與系統(tǒng)性能的潛力已十分有限。在功率半導(dǎo)體器件領(lǐng)域目前發(fā)展最快也極具應(yīng)用前景的材料是以碳化硅為代表的第三代寬帶隙半導(dǎo)體材料。碳化硅的擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度是硅的8倍，熱導(dǎo)率性能是硅的3倍，其電子飽和漂移速度也是硅的2倍，更有利于提高器件的抗輻射性能，熱穩(wěn)定性以及工作頻率[7]。

仍然考慮一個(gè)I層厚度50 μm的6H-SiC材料PIN二極管，其禁帶寬度3 eV，極限擊穿場(chǎng)強(qiáng)取Ec=1.2×106 V•cm-1，載流子壽命140 ns，內(nèi)建電勢(shì)差為1.3 V。由式VB=w•Ec/2，和ND=ε•E2c/2qVBУ玫焦蘢擁姆聰蚧鞔┑繆3 000 V，漂移區(qū)雜質(zhì)濃度約1015cm-3[5，6，12]。對(duì)圖3模型用6H-SiC物理性質(zhì)參數(shù)修改后仿真得到碳化硅器件的正向伏安特性和反向恢復(fù)特性分別如圖6和圖7所示。

圖6 6H-SiC PIN二極管正向伏安特性

圖7 6H-SiC PIN二極管反向恢復(fù)電流

圖6顯示管子導(dǎo)通電壓在1 V左右。圖7顯示在反向電壓800 V，管子由正向?qū)?正向電流9 A)進(jìn)入反向截止的反向恢復(fù)時(shí)間約為200 ns，峰值反向電流在10 A左右。因?yàn)榈谌雽?dǎo)體材料生長(zhǎng)與器件制造工藝存在諸多困難，有生產(chǎn)能力的企業(yè)很少，商用SiC功率PIN二極管在市場(chǎng)上還不多見(jiàn)。模型的準(zhǔn)確性雖然缺少實(shí)際器件來(lái)驗(yàn)證，但此處SiC功率PIN二極管模型是圖3建模方法的合理推廣，仿真結(jié)果能夠反映出二極管的瞬態(tài)開(kāi)關(guān)特性，為SiC功率PIN二極管的研究提供了一個(gè)新方法。

5 結(jié) 語(yǔ)

一個(gè)準(zhǔn)確的二極管模型對(duì)電路仿真至關(guān)重要，他影響到電路功率損耗的計(jì)算，預(yù)估電路電磁兼容性，還有對(duì)瞬態(tài)開(kāi)關(guān)性能的評(píng)價(jià)。本文通過(guò)對(duì)PIN二極管建立PSpice子電路模型，提供了一種新的研究功率PIN二極管的方法。本文的子電路模型同樣適用其他型號(hào)的PIN二極管，只需對(duì)相應(yīng)參數(shù)做修改即可。

探索了對(duì)第三代寬帶隙半導(dǎo)體材料碳化硅PIN二極管的建模。模型能夠在一定程度反映出二極管的瞬態(tài)開(kāi)關(guān)特性，具有一定的借鑒意義。

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作者簡(jiǎn)介