電力電子技術(shù)的定義精選(九篇)

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第1篇：電力電子技術(shù)的定義范文

關(guān)鍵詞：電子；技術(shù)；應(yīng)用；發(fā)展

中圖分類號(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）高頻開關(guān)整流器。具有效率高、重量輕、體積小等特點(diǎn)的高頻開關(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。高頻開關(guān)電源又可以稱之為開關(guān)型整流器，其通過IGBT或MOSFET的高頻工作，一般將開關(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、無軌電車、地鐵列車的無級(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，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）大功率開關(guān)型高壓直流電源。大功率開關(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)左鍵在國內(nèi)推廣使用。

（七）靜止無功功率補(bǔ)償裝置（SVC）。目前，國內(nèi)最有效的無功補(bǔ)償裝置是靜止無功補(bǔ)償裝置。靜止無功補(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)償裝置無功功率的連續(xù)調(diào)節(jié)。目前，靜止無功補(bǔ)償裝置主要運(yùn)用與軋機(jī)、電弧爐等設(shè)備的無功補(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。

三、現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展

近年來，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)和國家基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的關(guān)系也越來越密切，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。

參考文獻(xiàn)：

第2篇：電力電子技術(shù)的定義范文

關(guān)鍵詞：電力電子技術(shù)；卓越工程師；教學(xué)改革

作者簡(jiǎn)介：魯明麗（1974-），女，陜西西安人，常熟理工學(xué)院電氣與自動(dòng)化工程學(xué)院，講師。（江蘇 常熟 215500）

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2014）02-0103-02

“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”（簡(jiǎn)稱卓越計(jì)劃）是教育部的重大改革項(xiàng)目，也是促進(jìn)我國由工程教育大國邁向工程教育強(qiáng)國的重大舉措，該計(jì)劃旨在培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才。卓越計(jì)劃的重點(diǎn)是培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力、工程設(shè)計(jì)能力和工程創(chuàng)新能力，因此必須研究和探索與之相對(duì)應(yīng)的新的培養(yǎng)體系。課程是培養(yǎng)體系的有機(jī)組成部分，其教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)模式影響著卓越計(jì)劃人才培養(yǎng)的質(zhì)量。只有將卓越工程師教育培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)融入到專業(yè)課程教學(xué)之中，才能保證培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

電力電子技術(shù)是使用電力電子器件對(duì)電力進(jìn)行變換和控制的技術(shù)，該技術(shù)在一般工業(yè)、交通運(yùn)輸、電力系統(tǒng)、家用電器、新能源技術(shù)以及節(jié)能環(huán)保等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。[1]“電力電子技術(shù)”課程作為電氣工程、自動(dòng)化等專業(yè)的核心課程，在人才培養(yǎng)方案中占據(jù)重要地位。該課程在教學(xué)中具有理論復(fù)雜、結(jié)構(gòu)多變、波形圖較多的特點(diǎn)，近年來圍繞“電力電子技術(shù)”教學(xué)改革提出了一些有效的策略。[2-4]如利用MATLAB軟件建模和仿真作為輔助教學(xué)，解決了“電力電子技術(shù)”課程教學(xué)中的一些難點(diǎn)問題，但是由于MATLAB軟件是對(duì)一些難于理解的內(nèi)容進(jìn)行仿真實(shí)踐，和真正的工程實(shí)踐還相去甚遠(yuǎn)，達(dá)不到卓越工程師培養(yǎng)目標(biāo)的要求，該課程教學(xué)改革有待進(jìn)一步深化。針對(duì)常熟理工學(xué)院（以下簡(jiǎn)稱“我?！保┳吭桨鄬W(xué)生基礎(chǔ)扎實(shí)、學(xué)習(xí)態(tài)度積極、動(dòng)手能力強(qiáng)的特點(diǎn)以及卓越工程師培養(yǎng)目標(biāo)的要求，提出基于教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化、教學(xué)手段多樣、實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)創(chuàng)新的“電力電子技術(shù)”課程教學(xué)新方法，為該課程的教學(xué)改革提供一種新思路。

一、教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化

現(xiàn)代電力電子技術(shù)正朝著輕量化、小型化及智能化的方向發(fā)展。目前在電力電子技術(shù)的應(yīng)用中，基本以全控型器件MOSFET、IGBT為核心構(gòu)成各種變流電路，而半控型器件——晶體管組成的應(yīng)用電路逐步減少。以電力電子技術(shù)為核心而設(shè)計(jì)制造的電力電子裝置（如變頻器、電力有源濾波器、靜止無功補(bǔ)償裝置、新能源發(fā)電逆變器、開關(guān)電源、和UPS不間斷電源等在工業(yè)生產(chǎn)的不同領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用）使電力電子技術(shù)的應(yīng)用范圍得到很大的延伸。軟開關(guān)技術(shù)在變流電路中已成為電力電子器件降低開關(guān)損耗和開關(guān)噪聲的主要技術(shù)，PWM控制技術(shù)在變頻調(diào)速技術(shù)中已成為核心控制手段。電力電子技術(shù)的這些發(fā)展和應(yīng)用客觀上需要對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合和優(yōu)化。作為一門實(shí)用性很強(qiáng)的課程，在“電力電子技術(shù)”課程的教學(xué)中既要注重理論推導(dǎo)又要加強(qiáng)實(shí)際應(yīng)用。針對(duì)卓越工程師培養(yǎng)要求，按照以電力電子器件為基礎(chǔ)，以變流技術(shù)為核心，以工程應(yīng)用為目標(biāo)的原則，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，即將課程劃分為電力電子器件、AC/DC、DC/DC、DC/AC、AC/AC和電力電子技術(shù)的應(yīng)用等6個(gè)模塊，并根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展對(duì)相應(yīng)模塊的教學(xué)內(nèi)容和課時(shí)做出適度調(diào)整。如圖1所示，其中電力電子技術(shù)應(yīng)用模塊為4種變流電路在工業(yè)生產(chǎn)中的常見應(yīng)用。

在各教學(xué)模塊中，教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該和新技術(shù)、實(shí)際應(yīng)用無縫對(duì)接。電力電子器件模塊應(yīng)使學(xué)生掌握各種電力電子器件的特性和正確的使用方法，教學(xué)的核心內(nèi)容是各器件的開關(guān)特性；全控型器件因其開關(guān)時(shí)間短、通態(tài)電壓低、開關(guān)損耗小、高頻性能好、驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)單、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)在中小功率交流調(diào)速、逆變及斬波等方面取代著晶閘管的地位，故教學(xué)中應(yīng)增加全控型器件學(xué)習(xí)的課時(shí)。壓縮晶閘管整流電路、直流-直流變流電路、交流-交流變流電路和逆變電路有關(guān)的教學(xué)課時(shí)，除典型電路及實(shí)際應(yīng)用較多的電路精講外，其余作為學(xué)生自主學(xué)習(xí)內(nèi)容。如AC/DC模塊以工程應(yīng)用較多的單相全控橋和三相全控橋及雙反星形大功率整流電路為重點(diǎn)，其余內(nèi)容可安排學(xué)生課后自主學(xué)習(xí)；增加全控型器件為核心的逆變電路的課時(shí)；加大PWM控制技術(shù)的教學(xué)，它是現(xiàn)代變頻調(diào)速技術(shù)的核心，特別是交流調(diào)速取代直流調(diào)速和計(jì)算機(jī)數(shù)字控制技術(shù)取代模擬控制技術(shù)已成為發(fā)展趨勢(shì)；增加電力電子技術(shù)應(yīng)用的課時(shí)，尤其要增加電源技術(shù)的教學(xué)。電力電子裝置提供給負(fù)載的是各種不同的直流電源、變頻交流電源，特別是開關(guān)電源和UPS電源在現(xiàn)代生活中得到廣泛應(yīng)用，通過這種優(yōu)化使“電力電子技術(shù)”教學(xué)內(nèi)容更加豐富。

在教學(xué)實(shí)施過程中應(yīng)注重資源轉(zhuǎn)化，將技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)和科學(xué)研究成果介紹給學(xué)生，加大課程內(nèi)容信息量。學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容不能局限于掌握基本定義和原理，而應(yīng)面向工程實(shí)際問題，注重教學(xué)內(nèi)容的推陳出新。

二、教學(xué)模式的多樣化

“電力電子技術(shù)”課程教學(xué)內(nèi)容的最大特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)圖、波形圖多，因此“電力電子技術(shù)”課程多采用板書+多媒體教學(xué)手段。對(duì)于卓越工程師培養(yǎng)還應(yīng)以教學(xué)效果為目標(biāo)，以工程實(shí)踐為主線，進(jìn)行教學(xué)模式的改革?；凇半娏﹄娮蛹夹g(shù)”課程的特點(diǎn)采用以下幾種教學(xué)模式：課堂教學(xué)為主，網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)為輔的教學(xué)模式；推進(jìn)科研成果場(chǎng)景化課堂教學(xué)模式；探索式學(xué)習(xí)模式。下面對(duì)幾種教學(xué)模式進(jìn)行詳細(xì)描述。

1.課堂教學(xué)為主，網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)為輔的教學(xué)模式

我校“電力電子技術(shù)”課程已建成網(wǎng)絡(luò)課程，和課堂教學(xué)相輔相成。在課堂教學(xué)的基礎(chǔ)上利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)可以使教學(xué)資源更加豐富，圖形、圖像、聲音、動(dòng)畫、視頻等多種媒體組織起來使學(xué)生通過全方位的感官接受信息。教學(xué)內(nèi)容不再是從易到難從前到后的線形模式，而是以超鏈接的方式呈現(xiàn)信息，學(xué)生可以根據(jù)自身的知識(shí)掌握程度、知識(shí)背景、知識(shí)結(jié)構(gòu)等自由選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容，從而獲得最佳學(xué)習(xí)方式。課程具有開放性和交互性，交互既可是同步的也可是異步的，可以克服時(shí)間、地域等差異達(dá)到資源共享。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)就在于能夠?qū)崿F(xiàn)教學(xué)時(shí)間和地點(diǎn)隨意性，同時(shí)又能夠保證師生交互的高效性、開放性以及大量教學(xué)資源的共享性。[5]網(wǎng)絡(luò)課程不是簡(jiǎn)單呈現(xiàn)“電力電子技術(shù)”教學(xué)內(nèi)容，而是為學(xué)生提供豐富學(xué)習(xí)資料，也是學(xué)生和老師之間學(xué)習(xí)和交流的平臺(tái)和媒介，是課堂教學(xué)的有益補(bǔ)充。

2.推進(jìn)科研成果場(chǎng)景化的課堂教學(xué)模式

重視學(xué)生科研能力培養(yǎng)教育，是現(xiàn)代高等教育發(fā)展的趨向，理工科大學(xué)生的培養(yǎng)已從知識(shí)型向素質(zhì)型轉(zhuǎn)化，著重培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、動(dòng)手能力和綜合解決問題的能力。[6]因此把工程案例和教師的科研項(xiàng)目引進(jìn)課堂教學(xué)中是非常有必要的。

推進(jìn)科研成果場(chǎng)景化的課堂教學(xué)法分為兩個(gè)方面：一是對(duì)于重點(diǎn)章節(jié)把一些典型工程案例引入到課程教學(xué)中，從企業(yè)工程師的角度介紹如何完成一個(gè)工程項(xiàng)目，包括項(xiàng)目背景、設(shè)計(jì)要求、詳細(xì)方案、技術(shù)線路、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試過程、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)以及整個(gè)項(xiàng)目的管理辦法等。二是把教師的科研成果作為工程案例引入課堂教學(xué)。例如我校教師完成的科研項(xiàng)目“浮標(biāo)光伏鋰電供電系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究”屬于新能源技術(shù)類項(xiàng)目，可在課堂上從項(xiàng)目申報(bào)、項(xiàng)目實(shí)施、項(xiàng)目關(guān)鍵技術(shù)的解決、項(xiàng)目驗(yàn)收等方面進(jìn)行講解。在整個(gè)教學(xué)過程中，通過科研項(xiàng)目的引導(dǎo)將整個(gè)“電力電子技術(shù)”課程中學(xué)過的章節(jié)串聯(lián)起來，將學(xué)過的知識(shí)點(diǎn)通過項(xiàng)目得到應(yīng)用，從而達(dá)到了學(xué)習(xí)目的。

通過這兩種途徑，讓學(xué)生系統(tǒng)地了解作為工程師是如何完成一個(gè)工程項(xiàng)目的，如何解決項(xiàng)目實(shí)施過程中面臨的難題以及項(xiàng)目組成員之間的協(xié)作。

3.探索式學(xué)習(xí)模式

為了改變傳統(tǒng)學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)的模式，對(duì)教學(xué)內(nèi)容中的某些重要環(huán)節(jié)采取大作業(yè)、專題研究報(bào)告、文獻(xiàn)綜述報(bào)告、研究性實(shí)驗(yàn)報(bào)告為載體的探索式學(xué)習(xí)模式。針對(duì)教學(xué)內(nèi)容可以設(shè)計(jì)很多的環(huán)節(jié)，讓學(xué)生參與其中。例如為了讓學(xué)生了解電力電子技術(shù)發(fā)展前沿動(dòng)態(tài)，可在開課初安排學(xué)生閱讀大量文獻(xiàn)后撰寫文獻(xiàn)綜述報(bào)告；對(duì)于在逆變電路中大量使用的PWM控制技術(shù)，可讓學(xué)生結(jié)合交直流調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行研究做出專題研究報(bào)告；對(duì)于學(xué)生利用電力電子及電力傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備開發(fā)出的新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目可完成研究性實(shí)驗(yàn)報(bào)告等。這樣在電力電子技術(shù)學(xué)習(xí)的過程中既有老師的教，又有學(xué)生主動(dòng)參與的學(xué)，可通過網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)不受時(shí)間和地域的限制進(jìn)行交流。

三、實(shí)踐教學(xué)的創(chuàng)新

“電力電子技術(shù)”是實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，而實(shí)踐教學(xué)對(duì)加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力、綜合能力的培養(yǎng)十分重要。卓越工程師的培養(yǎng)注重的是學(xué)生工程實(shí)踐能力、工程設(shè)計(jì)能力和工程創(chuàng)新能力，因此在“電力電子技術(shù)”課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中需要增開綜合性、創(chuàng)新性試驗(yàn)。

綜合性實(shí)驗(yàn)是指學(xué)生在具備一定基礎(chǔ)知識(shí)和基本操作技能的基礎(chǔ)上運(yùn)用一門課程或多門課程的綜合知識(shí)對(duì)學(xué)生綜合實(shí)驗(yàn)技能和實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行綜合訓(xùn)練的一種復(fù)合型實(shí)驗(yàn)，其目的在于鍛煉學(xué)生對(duì)知識(shí)綜合應(yīng)用的能力，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決復(fù)雜問題的能力。例如針對(duì)卓越工程師的培養(yǎng)設(shè)計(jì)了綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目“晶閘管直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)”，該實(shí)驗(yàn)綜合應(yīng)用了“電機(jī)與拖動(dòng)”、“電力電子技術(shù)”、“運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)”等多門課程的知識(shí)點(diǎn)，原理圖如圖2所示。在完成直流電機(jī)調(diào)速的實(shí)驗(yàn)過程中既要用到電力電子技術(shù)中晶閘管整流電路的知識(shí)，又用到了電機(jī)與拖動(dòng)及運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中調(diào)壓調(diào)速的知識(shí)，該實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步拓展可構(gòu)成一個(gè)單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)，對(duì)該系統(tǒng)可以進(jìn)行靜特性的研究等。該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目既具有綜合性又具有開放性，學(xué)生在完成基本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，可根據(jù)對(duì)課程群知識(shí)掌握的程度，進(jìn)一步對(duì)其擴(kuò)展，綜合更多的內(nèi)容到實(shí)驗(yàn)中來。

學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)可利用電力電子及電力傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備增加開關(guān)電源、逆變器等電力電子裝置的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試等實(shí)踐環(huán)節(jié)。圍繞電力電子課程實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)和畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容建設(shè)一些能自主搭建電力電子元件的實(shí)驗(yàn)箱或?qū)嶒?yàn)臺(tái)，學(xué)生使用這些實(shí)驗(yàn)箱（或臺(tái)）能自己搭電路、自己調(diào)試來完成電力電子技術(shù)及電力傳動(dòng)方向的課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)。

另外學(xué)生每年都會(huì)參加各類競(jìng)賽，可把學(xué)生的創(chuàng)新成果推廣到實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。如全國大學(xué)生電子競(jìng)賽的參賽作品可納入實(shí)踐環(huán)節(jié)，用競(jìng)賽項(xiàng)目來促進(jìn)教學(xué)，激發(fā)學(xué)生對(duì)本門課程的興趣。

四、結(jié)束語

卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃以培養(yǎng)面向工業(yè)界、面向世界、面向未來、創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的高質(zhì)量工程技術(shù)人才為目標(biāo)。本文在此基礎(chǔ)上，以學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力為核心，分別從教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化、教學(xué)方法多樣性、實(shí)踐環(huán)節(jié)創(chuàng)新等三個(gè)方面對(duì)“電力電子技術(shù)”課程教學(xué)進(jìn)行了探索和實(shí)踐。實(shí)踐表明，采用這些方法能夠激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力以及實(shí)踐動(dòng)手能力，為培養(yǎng)高質(zhì)量工程技術(shù)人才奠定良好的基礎(chǔ)。

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第3篇：電力電子技術(shù)的定義范文

【關(guān)鍵詞】大容量；電力電子；應(yīng)用系統(tǒng)；關(guān)鍵問題；綜述

當(dāng)然現(xiàn)在隨著風(fēng)力發(fā)電、太陽能發(fā)電等清潔能源的并網(wǎng)調(diào)速、電能質(zhì)量的控制等，都會(huì)將原來在不易發(fā)覺的問題顯露出來。

一、應(yīng)系統(tǒng)作用

1.首先就是節(jié)約，作為大容量電力，電力輸送是比較關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，電力電子應(yīng)用系統(tǒng)就是針對(duì)電力輸送來將低壓變?yōu)楦邏狠斔偷綉?yīng)用場(chǎng)合再變?yōu)榈蛪?，便于使用，這個(gè)控制過程就是一個(gè)完整的應(yīng)用系統(tǒng)，比如我們看到的高鐵等電力牽引、冶煉廠使用的扎機(jī)、工業(yè)窯爐等等；

2.更有效的對(duì)大容量設(shè)備的使用得到更有效果的控制；

3.傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)、機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)改造對(duì)大容量電能質(zhì)量的需求；

4.適應(yīng)高頻化和變頻技術(shù)的發(fā)展實(shí)現(xiàn)最佳工作效率；

5.智能化的進(jìn)展將人從危險(xiǎn)、繁瑣的工作中解放出來。

二、大容量電力電子應(yīng)用熱點(diǎn)

目前我國基于大容量電力電子技術(shù)的應(yīng)用熱點(diǎn)有電氣節(jié)能、風(fēng)力、太陽能等新能源發(fā)電、高鐵電力牽引機(jī)車以及智能電網(wǎng)四個(gè)方面。

1.電氣節(jié)能

節(jié)能是一個(gè)永久的話題，特別是現(xiàn)在能源短缺的現(xiàn)在，這也是經(jīng)濟(jì)發(fā)展必然面對(duì)的一個(gè)主要問題。電動(dòng)機(jī)是電能最大的消費(fèi)載體，也是節(jié)約電能最具潛力的選手。我國電動(dòng)機(jī)年耗電量高達(dá)12000億千瓦時(shí)達(dá)到全國工業(yè)用電量的60%以上，這些電動(dòng)機(jī)如果采用變頻就象格力格力空調(diào)一晚只需一度電的話，我們就可以節(jié)省大約30%的電能，這是一個(gè)不小的數(shù)字，也就是可以節(jié)約上千億的電費(fèi)。無論是風(fēng)機(jī)還是水泵，都是需要電機(jī)來帶動(dòng)的，如果我們使用變頻技術(shù)，控制好電機(jī)在需要高速的時(shí)候就高速運(yùn)行，在需要低速的時(shí)候就低速運(yùn)行，這就是需要對(duì)原有的系統(tǒng)進(jìn)行智能化控制改造。也就是需要對(duì)原有設(shè)備需要增加變頻器，而這個(gè)變頻器就是做關(guān)鍵的設(shè)備，當(dāng)然降低成本和提高可靠性將是一個(gè)關(guān)鍵的問題。

2.新能源發(fā)電

目前主要應(yīng)用更多的可再生能源，風(fēng)能、太陽能、地?zé)崮?、生物質(zhì)能和燃料電池，電力電子變換技術(shù)的新能源為電能轉(zhuǎn)換和調(diào)整，以達(dá)到最大限度的利用和正確的匹配或負(fù)載和電網(wǎng)。新能源發(fā)電的電力電子技術(shù)應(yīng)用特點(diǎn)：隨機(jī)性的能源供應(yīng)，風(fēng)能、太陽能隨天氣情況有很大的變化，電網(wǎng)電力需求高，電網(wǎng)側(cè)需求輸入功率波動(dòng)很小，更高的電能質(zhì)量。和我國的現(xiàn)狀[2]：網(wǎng)格轉(zhuǎn)換器與進(jìn)口產(chǎn)品為主，一般操作經(jīng)驗(yàn)是不夠的，國內(nèi)生產(chǎn)仍處于摸索前進(jìn)。主要的問題仍然是降低設(shè)備的可靠性，功能和性能仍不能滿足要求，沒有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。

（1）大容量發(fā)展是一個(gè)趨勢(shì)，風(fēng)機(jī)機(jī)組容量已經(jīng)達(dá)到5兆瓦的發(fā)電系統(tǒng)，并發(fā)展到更大的容量，光伏（pv）電網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)也開始兆瓦的方向發(fā)展。

（2）直接變換使用也就是直驅(qū)式或混合驅(qū)動(dòng)式系統(tǒng)方向發(fā)展。

（3）主要反映在效率高、可靠性高、適應(yīng)的低壓電網(wǎng)通過和島保護(hù)需求。

3.電力牽引

高鐵的機(jī)頭就是電力牽引主要是應(yīng)用電力電子變換和控制技術(shù)，這是影響著世界交通的發(fā)展。2008年底，國家發(fā)展和改革委員會(huì)，啟動(dòng)經(jīng)濟(jì)振興計(jì)劃的刺激國內(nèi)需求，這是高速列車的主要部分，地鐵、城際列車等電力牽引的發(fā)展項(xiàng)目，我們的高鐵現(xiàn)在的覆蓋覆蓋能力已經(jīng)達(dá)到了主要城市，新能源汽車將是一個(gè)純電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車、以及普通混合動(dòng)力汽車已經(jīng)在國內(nèi)的合肥等城市進(jìn)行試點(diǎn)。電動(dòng)汽車作為美國國家戰(zhàn)略的重要組成部分明年將實(shí)現(xiàn)100萬輛電動(dòng)汽車目標(biāo)，我國目前使用的電力牽引電力電子變換器仍是主要進(jìn)口，國內(nèi)產(chǎn)品也迅速增加，但動(dòng)態(tài)性能差等一些問題，可靠性仍需要進(jìn)一步提高電力電子技術(shù)在電力牽引的主要發(fā)展方向，包括：

（1）提高電力電子變換器的效率和功率密度的設(shè)備，主要開發(fā)集成技術(shù)和冷卻技術(shù)；

（2）精確控制的實(shí)現(xiàn)，應(yīng)用高性能的閉環(huán)控制，針對(duì)低速和高速度的矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制一直是一個(gè)熱門的研究課題；

（3）以確保運(yùn)行可靠，使用冗余控制和綜合能源管理技術(shù)等等。

4.智能電網(wǎng)

智能電網(wǎng)已經(jīng)成為我國正在建設(shè)的特高壓電網(wǎng)和深化電力體制改革的一個(gè)新的方向。特高壓輸電是我國電網(wǎng)的一大特點(diǎn)，它具有傳輸距離長、低損耗、低成本的傳播特征，是一種理想的傳輸模式。自從第一個(gè)1kkv交流特高壓輸電示范工程完工以來，（陜西晉東南-南陽荊門特高壓工程），已經(jīng)在云南、廣東、向家壩、上海等地也相繼建設(shè)完成了800kv特高壓直流輸工程。國家電網(wǎng)計(jì)劃到2020年特高壓輸電建設(shè)投資將達(dá)到一億元人民幣。使用和將使用大量基于大容量電力電子技術(shù)，電力設(shè)備，其中包括固態(tài)變壓器、固態(tài)斷路器，以及均勻流控制器，靜態(tài)無功補(bǔ)償器，動(dòng)態(tài)電壓調(diào)節(jié)器等電力電子設(shè)備，這些主電路結(jié)構(gòu)及其控制仍然是包括固態(tài)變壓器、固態(tài)斷路器、靜態(tài)無功補(bǔ)償器、動(dòng)態(tài)電壓調(diào)節(jié)器、靜態(tài)同步補(bǔ)償器等電力設(shè)備的瓶頸問題。

三、主要關(guān)鍵技術(shù)

關(guān)鍵技術(shù)仍只不過硬件（設(shè)備）、方法（拓?fù)洌┖涂刂萍夹g(shù)的三個(gè)元素。

1.硬件、電力半導(dǎo)體器件的發(fā)展

大容量電力電子變換的高電壓大電流系統(tǒng)需求，提出了高功率半導(dǎo)體器件的需求。和大部分時(shí)間，設(shè)備的好壞往往決定了系統(tǒng)的性能和可靠性。主要的問題是困難的過程，收益率低，電流容量低，最大電流不超過20A。最近，人們?cè)絹碓街匾暤墸℅aN）設(shè)備的發(fā)展。因?yàn)樗奶攸c(diǎn)類似于原文如此，類似于硅過程和生產(chǎn)過程。

2.PWM控制方法的應(yīng)用

傳統(tǒng)的PWM控制技術(shù)可用于大容量多電平轉(zhuǎn)換電路，因?yàn)槊總€(gè)不同的多電平變換器拓?fù)涞奶攸c(diǎn)，因此PWM控制的目標(biāo)更重要的是，有很高的性能指標(biāo)。

四、存在的主要問題

（1）仍然沒有完全掌握足夠的半導(dǎo)體開關(guān)器件的特性；

（2）主電路的設(shè)計(jì)仍然處于理想化和經(jīng)驗(yàn)化，沒有和實(shí)際情況進(jìn)行很好的協(xié)調(diào)配合；

（3）設(shè)備和裝置的電磁暫態(tài)過程描述不清楚；

（4）設(shè)備和設(shè)備失效機(jī)理還不清楚。

急需解決的問題主要是：

（1）自適應(yīng)設(shè)備的模型；

（2）安全工作區(qū)域的定義；

（3）多個(gè)時(shí)間尺度的過程的理解；

（4）能源控制仍然是一個(gè)關(guān)鍵問題。

五、結(jié)語

隨著中國夢(mèng)的實(shí)踐，大容量電力電子技術(shù)必將向高功率密度、高效率、高性能的方向發(fā)展。高壓特高壓大容量電力電子技術(shù)必將在我國行業(yè)特別是電力驅(qū)動(dòng)顯示節(jié)能、高效的優(yōu)點(diǎn)。它與計(jì)算機(jī)、通信技術(shù)和信息產(chǎn)業(yè)，具有廣闊的市場(chǎng)和發(fā)展前景。與此同時(shí)，我國必須注意研究高壓大容量電力電子技術(shù)，實(shí)現(xiàn)自主創(chuàng)新，建立與世界先進(jìn)水平的電力電子行業(yè)。

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第4篇：電力電子技術(shù)的定義范文

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；電氣自動(dòng)化；技術(shù)

中圖分類號(hào)：C35文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，電氣自動(dòng)化在我國已取得了較大的發(fā)展與進(jìn)步，特別是近年來各種新型電力電子器件、計(jì)算機(jī)以及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的應(yīng)用，使得我國的電氣自動(dòng)化水平不斷提高。從電氣自動(dòng)化的發(fā)展歷程來看，電力系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化在我國發(fā)展已有50余年的歷史。雖然其引入我國的時(shí)間并不短，但是以前在電力系統(tǒng)中并沒有得到良好的發(fā)展，因此與發(fā)達(dá)國家相比我國電氣自動(dòng)化的綜合水平有一定的差距。不過近些年，隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步以及電氣自動(dòng)化逐漸突顯出的巨大的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，其在電力系統(tǒng)中的發(fā)展已開始步入一個(gè)全新的歷史階段。在電氣自動(dòng)化不斷創(chuàng)新和完善的過程中，其優(yōu)勢(shì)具體表現(xiàn)為廣泛的適用性以及寬闊的專業(yè)性。

1 我國電氣自動(dòng)化的現(xiàn)狀

我國電氣自動(dòng)化的歷史可以追溯到建國初始，由于受當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)實(shí)力及科技水平的限制，電氣自動(dòng)化在我國并沒有獲得很好的發(fā)展。但是隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷騰飛、科學(xué)技術(shù)的改革創(chuàng)新，我國電氣自動(dòng)化應(yīng)用越來越廣。特別是IEC61131的頒布、OPC技術(shù)的出現(xiàn)以及計(jì)算機(jī)和多媒體技術(shù)的廣泛應(yīng)用，更是使電子自動(dòng)化在我國電力系統(tǒng)中有了極大的發(fā)展。

1.1 電氣自動(dòng)化系統(tǒng)維護(hù)簡(jiǎn)易

從當(dāng)前電氣自動(dòng)化的系統(tǒng)構(gòu)成來看，還是以Windows NT、Internet Explore為主要的技術(shù)支撐，在電氣自動(dòng)化的發(fā)展過程中這些技術(shù)形成了標(biāo)準(zhǔn)的操作規(guī)范和執(zhí)行語言，建立了標(biāo)準(zhǔn)的平臺(tái)。而隨著科技的不斷進(jìn)步，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的操作界面也日趨完善，使其更易于被企事業(yè)單位接受，從而使其得到了更廣泛的應(yīng)用，并且也極大的方便了自動(dòng)化系統(tǒng)的維護(hù)。

1.2 分布式控制應(yīng)用

分布式控制系統(tǒng)又稱為分散控制系統(tǒng)，其由多臺(tái)計(jì)算機(jī)分別控制生產(chǎn)過程中多個(gè)控制回路，同時(shí)又可集中獲取數(shù)據(jù)、集中管理和集中控制的自動(dòng)控制系統(tǒng) 。由于在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)運(yùn)行組成部分的有效調(diào)控和管理，而且還要處理好線路與設(shè)備、設(shè)備與設(shè)備之間的關(guān)系，因此分布式控制系統(tǒng)在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中得到了很好的應(yīng)用。

1.3 IEC 61131標(biāo)準(zhǔn)使編程接口標(biāo)準(zhǔn)化

在IEC61131標(biāo)準(zhǔn)頒布以前，由于各個(gè)生產(chǎn)廠商執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)不同，導(dǎo)致電氣自動(dòng)化系統(tǒng)元器件市場(chǎng)較為混亂，可能各種元器件的型號(hào)、使用功能甚至定義方式都有著相當(dāng)大的差別，這樣就使設(shè)備不能很好的組合應(yīng)用和進(jìn)行統(tǒng)一管理。而在IEC61131標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)后，使得各種元器件可以更好的組合應(yīng)用，提升了其使用的效率。

2 電氣自動(dòng)化技術(shù)新發(fā)展

2.1 變換器電路從低頻向高頻方向發(fā)展

隨著電力電子技術(shù)的快速發(fā)展，極大地加快了電力電子元件更新?lián)Q代的速度，因此變換器電路也隨之變化。由于普通晶閘管有交流變頻的特點(diǎn)，因此以前在使用普通晶閘管時(shí)，電力系統(tǒng)中直流電路的運(yùn)行總是處在交-直-交交替變換的狀態(tài)。然而隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了第二代電力電子器件，其中PWM變換器逐漸取代了普通晶閘管，從而使電力系統(tǒng)的功率因素有了顯著的提升以及有效的解決了電動(dòng)機(jī)在低頻區(qū)出現(xiàn)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)現(xiàn)象，但是也隨之帶來了較大的震動(dòng)噪音。

一段時(shí)期內(nèi)，這一問題困擾著大量相關(guān)的技術(shù)人員，直到美國威斯康星大學(xué)Divan教授研發(fā)出直流環(huán)逆變器，才有效的解決了這一難題。直流環(huán)逆變器實(shí)現(xiàn)了電子器件功能的靈活轉(zhuǎn)換，使其能在零電流或者是零電壓的條件下進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并且它完全消除了開關(guān)損耗。因此使系統(tǒng)運(yùn)行成本得以降低，同時(shí)也減小了逆變器尺寸，有效的提升了逆變器的集成化程度。

2.2 全控型電力電子開關(guān)逐步取代半控型晶閘管

在20世紀(jì)50年代末出現(xiàn)了以晶閘管為代表的第一代電力電子器件，這種半控型器件標(biāo)志著自動(dòng)化控制進(jìn)入了一個(gè)新的時(shí)代。然而隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，逐漸的出現(xiàn)一系列的全控型電力電子器件，典型的代表是：GTO、GTR、MOSTEFT，這些電子器件的出現(xiàn)標(biāo)志著電力電子器件進(jìn)入第二代。而IGBT的出現(xiàn)則是電力電子器件跨入了第三代。由于這些電子器件的額定電流、電壓以及開關(guān)時(shí)間不同，所以它們的適用范圍也不盡相同。

GTO（Gate-Turn-Off Thyristor）是可關(guān)斷晶閘管的簡(jiǎn)稱，又稱門控晶閘管。其主要特點(diǎn)為：當(dāng)門極加負(fù)向觸發(fā)信號(hào)時(shí)晶閘管能自行關(guān)斷；但由于其關(guān)斷的增益較低，所以GTO的主要缺陷是：需要一個(gè)大功率的關(guān)斷驅(qū)動(dòng)電路。

GTR（Giant Transistor）是電力晶體管的簡(jiǎn)稱，其是一種雙極型大功率高反壓晶體管，由于其功率非常大，所以它又被稱作為巨型晶體管。由于其過流能力較低、熱容量小，而且安全工作區(qū)以及二次擊穿現(xiàn)象受到外界影響較大，所以根據(jù)不同的特性需要配備相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路和保護(hù)電路。

P-MOSTEFT是電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管的簡(jiǎn)稱，其是用柵極電壓來控制漏極電流，它的顯著特點(diǎn)是驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單，驅(qū)動(dòng)功率小，開關(guān)速度快，工作頻率高。但是其電流容量小，耐壓低，通態(tài)電壓會(huì)隨著額定電壓的增加而急劇的增加

2.3 交流調(diào)速控制理論日漸成熟

矢量控制實(shí)現(xiàn)的基本原理是通過測(cè)量和控制異步電動(dòng)機(jī)定子電流矢量，根據(jù)磁場(chǎng)定向原理分別對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流和轉(zhuǎn)矩電流進(jìn)行控制，從而達(dá)到控制異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的目的。

2.4 智能保護(hù)與綜合自動(dòng)化技術(shù)

根據(jù)電氣自動(dòng)化的需要，我國從事該方向的研究人員加大了對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)新理論的研究力度，并結(jié)合我國實(shí)際情況將國內(nèi)外最新的技術(shù)和理論應(yīng)用于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置中，例如：人工智能、綜合自動(dòng)控制理論、模糊理論、自適應(yīng)理論以及網(wǎng)絡(luò)通信、微機(jī)技術(shù)等。從而使新型保護(hù)裝置進(jìn)入了智能化時(shí)代，也極大地提高了電力系統(tǒng)的安全性和可靠性。同時(shí)，我國科技工作者結(jié)合我國實(shí)情對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)也進(jìn)行了多年的研究，其中研制的分層分布式綜合自動(dòng)化裝置能夠適用于我國35～500kV的各種電壓等級(jí)的變電站。

2.5 電力系統(tǒng)自動(dòng)化實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)

在軟件仿真方面，研究人員則對(duì)電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)仿真建模以及電力系統(tǒng)負(fù)荷動(dòng)態(tài)特性監(jiān)測(cè)等進(jìn)行了深入的研究分析，并且還引進(jìn)了加拿大TEQSIM公司研發(fā)的電力系統(tǒng)數(shù)字模擬實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)，從而建成了我國具備混合實(shí)時(shí)仿真環(huán)境能力的實(shí)驗(yàn)室。這套仿真系統(tǒng)可以模擬進(jìn)行電力系統(tǒng)在不同環(huán)境下的穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)實(shí)驗(yàn)，為科學(xué)研究提供大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，同時(shí)其還可以與多種不同的控制裝置構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng)，從而可以對(duì)新裝置進(jìn)行測(cè)試，為智能保護(hù)、靈活輸電系統(tǒng)的研究提供一定的實(shí)驗(yàn)條件。

3 我國電氣自動(dòng)化的發(fā)展前景

隨著第三次科技革命各種新技術(shù)的應(yīng)用，電氣自動(dòng)化開始散發(fā)出巨大的活力，并為其帶來了廣闊的前景，電氣自動(dòng)化不僅可以與新興的科技成果相結(jié)合應(yīng)用于科技創(chuàng)新的實(shí)踐中，而且還可以運(yùn)用于工業(yè)生產(chǎn)。另外，伴隨我國電網(wǎng)的大力建設(shè)，也為其帶來了巨大的發(fā)展空間。

雖然電氣自動(dòng)化在我國已有50余年的發(fā)展歷史，但是我國的電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化技術(shù)起步卻相對(duì)較晚，因此在某些技術(shù)方面與國外存在著一定的差距。所以在電氣自動(dòng)化應(yīng)用越來越普遍的今天，我們不僅要學(xué)習(xí)和借鑒國外的先進(jìn)技術(shù)，而且需要根據(jù)我國電力系統(tǒng)的實(shí)際情況以及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展水平，自主研發(fā)出更適用于我國電力系統(tǒng)的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。

4 結(jié) 語

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，電力電子技術(shù)也快速發(fā)展，從而促進(jìn)了電氣自動(dòng)化應(yīng)用的普遍化，也使其越來越廣泛并深入的應(yīng)用于電力系統(tǒng)之中。這些都使得電力系統(tǒng)的運(yùn)行及管理方式有了極大地改變，各種新技術(shù)、新理論在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用也促進(jìn)了各專業(yè)知識(shí)、技術(shù)的融合和滲透，而這些反過來又推動(dòng)著電力系統(tǒng)電氣自動(dòng)化的不斷發(fā)展和進(jìn)步。相信隨著科技的日新月異，電力系統(tǒng)的科技含量將越來越高。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張俊.電力系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化技術(shù)的探索[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2011，（3）.

第5篇：電力電子技術(shù)的定義范文

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng) 電氣自動(dòng)化 技術(shù) 運(yùn)用

中圖分類號(hào)：TB 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1008-925X(2012)O9-0328-01

1、我國電氣自動(dòng)化的現(xiàn)狀

電氣自動(dòng)化方面的研究在建國之初就已經(jīng)開始，并在日后的發(fā)展中不斷的完善。尤其是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)高速的發(fā)展、IEC61131的頒布、OPC技術(shù)的出現(xiàn)以及Windows平臺(tái)和多媒體技術(shù)的廣泛應(yīng)用，更是極大的促進(jìn)了電氣自動(dòng)化技術(shù)的快速發(fā)展。

1.1電氣自動(dòng)化系統(tǒng)維護(hù)簡(jiǎn)易

現(xiàn)在主流的技術(shù)為Windows NT、Internet Explore以及Windows等，以其規(guī)范及語言逐漸的成為工業(yè)控制中的標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)。并且隨著PC、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了具有操作靈活以及易于集成人機(jī)界面，使其迅速的普及與企業(yè)以及商業(yè)的管理中，從而也極大的方便了自動(dòng)化系統(tǒng)的維修以及使用。

1.2分布式控制應(yīng)用

在電氣系統(tǒng)中，通過使用串聯(lián)電纜將監(jiān)視控制、工業(yè)計(jì)算機(jī)以及PLC、智能儀表等設(shè)備和現(xiàn)場(chǎng)的總線實(shí)現(xiàn)連接，就可以將現(xiàn)場(chǎng)的信息集中到中央控制器。而總線作為一種智能的、穿行的線，具備雙向穿守護(hù)以及自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)字式的分支結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的分布式控制、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的連接以及將I/O模塊轉(zhuǎn)變?yōu)閳?zhí)行器。

1.3 IEC 61131標(biāo)準(zhǔn)使編程接口標(biāo)準(zhǔn)化

在IEC61131標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)之前，世界上存在著眾多的PLC生產(chǎn)廠家，不同的廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品所使用的編程語言以及表達(dá)方式不一致，標(biāo)準(zhǔn)的出現(xiàn)避免了紛雜以及奇怪的定義方式，促使結(jié)構(gòu)化的編程方式更為簡(jiǎn)化，也提升了代碼的使用效率以及編程周期。

2、電氣自動(dòng)化技術(shù)新發(fā)展

2.1變換器電路從低頻向高頻方向發(fā)展

電力電子器件的更新?lián)Q代直接的導(dǎo)致變頻器電路的更形換代。當(dāng)使用普通的晶閘管時(shí)，交流變頻動(dòng)是交—直—交變頻器，直流傳動(dòng)的變換器主要是相控整流；當(dāng)出現(xiàn)了第二代電力電子器件，開始采用PWM變化器，極大的提升了功率因數(shù)，有效的解決了電動(dòng)機(jī)在低頻區(qū)出現(xiàn)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)現(xiàn)象，但是隨之帶來了電機(jī)繞組震動(dòng)噪音。當(dāng)時(shí)為了解決這一問題，通過提升開關(guān)頻率，使得噪聲不在人的聽力之內(nèi)，但同時(shí)也產(chǎn)生了電力電子器件在高壓下開關(guān)損耗增加的問題。直到美國威斯康星大學(xué)Divan教授提出了直流環(huán)逆變器才有效的解決了這一難題。直流環(huán)逆變器通過使電子器件在零電流或者是零電壓的條件下轉(zhuǎn)換，使開關(guān)損耗降至零。這樣即降低成本、減小了逆器尺寸，同時(shí)也有效的提升了逆變器的集成化程度。

2.2全控型電力電子開關(guān)逐步取代半控型晶閘管

在50年代末出現(xiàn)的第一代電子電力器件，即晶閘管，標(biāo)志著運(yùn)動(dòng)控制的新紀(jì)元。至今我國還廣泛的使用著交流與直流的傳動(dòng)系統(tǒng)。但是隨著交變頻技術(shù)的發(fā)展，一系列的全控式器件開始出現(xiàn)，例如GTO、GTR以及P—MOSTEFT等，即第二代電力電子器件。由于這些器件在開關(guān)時(shí)間以及生產(chǎn)的電流/電壓定額不同，從而使其各自有著自身的適用范圍。GTO作為一種用門極可關(guān)斷的高壓器件，在應(yīng)用中的主要缺陷是關(guān)斷的增益較低，從而就需要一個(gè)強(qiáng)大的關(guān)斷驅(qū)動(dòng)電路。GTR由于安全工作區(qū)以及二次擊穿現(xiàn)象受到很多參數(shù)的影響，并且過流能力低、熱容量小，從而需要根據(jù)不同的特性設(shè)計(jì)相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路以及保護(hù)電路，只是電路復(fù)雜。P—MOSTEFT作為一種電壓驅(qū)動(dòng)器件，在使用中不要求穩(wěn)定的驅(qū)動(dòng)電流，相應(yīng)的關(guān)閉時(shí)也只需要提供放電電流即可，從而極大的簡(jiǎn)化了電路。只是其通態(tài)電壓會(huì)隨著額定電壓的增加而急劇的增加，為制造高壓P—MOSTEFT提出了挑戰(zhàn)。GBT和MGT作為第三代器件的代表，是一類復(fù)合型的電力電子器件，通過將變換器的半橋、雙臂甚至全橋組合于一起進(jìn)行大規(guī)模的生產(chǎn)，并在實(shí)際得到廣泛的應(yīng)用。然后在復(fù)合化以及模塊化的基礎(chǔ)上研發(fā)了功率集成電路，不僅將主回路的器件集成于一起，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了電流檢測(cè)、過壓保護(hù)、驅(qū)動(dòng)電路以及溫度自動(dòng)控制等集成，也可以看作是第四代的電力電子器件。

2.3交流調(diào)速控制理論日漸成熟

矢量控制類似于直流電動(dòng)機(jī)原理，通過將定子電流的轉(zhuǎn)矩分量以及磁場(chǎng)分量分別加以控制，省略了復(fù)雜的矢量變化、簡(jiǎn)化了電動(dòng)模型，加大的簡(jiǎn)化了控制結(jié)構(gòu)，具有手段直接、轉(zhuǎn)矩響應(yīng)速度快等特點(diǎn)。此外，新的技術(shù)還體現(xiàn)在單片機(jī)、集成電路及工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的發(fā)展以及通用變頻器開始大量投入實(shí)用等方面。

3、我國電氣自動(dòng)化的發(fā)展前景

電氣自動(dòng)化作為最具活力的高科技技術(shù)，其廣闊的前景主要體現(xiàn)在:首先是電氣自動(dòng)化可以和新興的科技成果結(jié)合，并投入到技術(shù)創(chuàng)新的實(shí)踐中；其次是不斷的優(yōu)化電氣自動(dòng)化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，建立自動(dòng)化系統(tǒng)的通用結(jié)構(gòu)、統(tǒng)一平臺(tái)以及標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)程序接口等；最受是將電氣自動(dòng)化運(yùn)用于工業(yè)生產(chǎn)，注重自動(dòng)化的產(chǎn)業(yè)化以及工作人員的專業(yè)化。

第6篇：電力電子技術(shù)的定義范文

關(guān)鍵詞：Saber；電力電子仿真；MAST語言建模；教學(xué)方法

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2014）23-0015-02

在電力電子仿真課程中，傳統(tǒng)的教學(xué)方式多以仿真軟件所提供的現(xiàn)有環(huán)境為基礎(chǔ)進(jìn)行電路的搭建。在實(shí)際教學(xué)過程中，Saber模型庫中的模型是有限的，無法為特定的教學(xué)案例提供全部或最新的集成電路模型，因此，有時(shí)需要利用MAST語言來完成一定的硬件設(shè)計(jì)。[1]

MAST語言主要是用來創(chuàng)建模擬、數(shù)字或系統(tǒng)模型的，而用MAST語言建模實(shí)際上就是用語言的形式描述物理的意義，更確切地說就是要建立一系列的方程，因此用MAST語言建模的核心就是用線性（或非線性）的代數(shù)、微分方程（組）來描述對(duì)象的特征。它包括電、機(jī)械、光和流體等。從上面的定義可以看出，Saber仿真器并不是單純的一個(gè)電路模型仿真器，從理論上講只要能用MAST語言建立出模型，通過Saber仿真器就能對(duì)其進(jìn)行仿真，這時(shí)仿真器實(shí)際上要做的工作就是解方程。[2]本文結(jié)合單相橋式PWM逆變電路具體教學(xué)實(shí)例，介紹MAST語言建模在電力電子仿真課程中應(yīng)用的具體方法。

一、MAST語言建模概述

用MAST語言建模時(shí)可以首先建立系統(tǒng)中元件的模型，然后將各個(gè)元件按照一定的要求連接起來就構(gòu)成了完整的系統(tǒng)，因此在這種情況下描述系統(tǒng)模型方程由仿真器自動(dòng)完成。只要能寫出描述對(duì)象特征的方程就能用MAST語言建模，因此MAST語言不僅可以建立模擬元件的模型，還可以建立數(shù)字元件的模型，對(duì)于數(shù)字模型是用元件在各離散時(shí)刻的離散值來描述的。[3]

在MAST語言中，被Saber仿真器使用的核心單元是模板（template），在創(chuàng)建模型中，模板是分層結(jié)構(gòu)的，所謂分層結(jié)構(gòu)就是在創(chuàng)建模板中可以引用其他模板。這樣的結(jié)構(gòu)有幾個(gè)好處：第一，在創(chuàng)建模板的過程中可以直接調(diào)用Saber庫中元件模型，這樣將大大地減少編寫模板的工作量。第二，對(duì)于經(jīng)常使用到的電路結(jié)構(gòu)（該結(jié)構(gòu)中可以包括其他電路結(jié)構(gòu)），可以將其構(gòu)成一個(gè)子模板，而其他模板可以調(diào)用這個(gè)子模板。第三，可以建立一個(gè)頂層模板，在該模板中調(diào)用系統(tǒng)中的其他所有模板，它只反映各模板之間的連接及各模板所需要傳遞的參數(shù)，這樣在仿真中修改參數(shù)就很方便。

在模板命名這個(gè)問題上需要注意兩點(diǎn)：模板的擴(kuò)展名必須是.sin，即templatename.sin；模板名必須以字母開頭。

一個(gè)模板可能有以下的一個(gè)或幾個(gè)部分，也可能包括以下的全部內(nèi)容：

Unit definitions //單位定義

Connection point definitions //連接點(diǎn)定義

Template header //模板頭

Header declarations //頭聲明

{

local declarations //局部聲明

Parameters sections //參數(shù)部分

When statements //當(dāng)語句

Values section //值部分

Control section //控制部分

Equations section //方程部分

}

在編寫模板時(shí)，沒有上面順序的限制，可以按任意順序編寫，但需特別注意的是，在使用一個(gè)變量之前必須首先定義這個(gè)變量，被定義量的位置就決定了它是全局的或是局部的變量。如果要在模板中引用文件，可以在任何地方引用文件，但是為了增加程序的可讀性，建議學(xué)生在編寫模板程序時(shí)采用上述順序。另外，如果要調(diào)用程序且該文件為全局調(diào)用，建議調(diào)用句放在header declarations部分，如果該文件為局部調(diào)用，建議放在local declarations部分。[4，5]

這里以理想恒流源模型為例對(duì)MAST語言的應(yīng)用進(jìn)行說明。理想恒流源模型如圖1所示。

其MAST語言形式為：

template isource p n= is

electrical p，n

number is=100

{

equations {i（p->n） += is}

}

模板頭說明模板名、模板的連接點(diǎn)和使用模板時(shí)需要賦值的變量，這個(gè)變量必須是在網(wǎng)表中進(jìn)行賦值。定義模板頭的格式為：template template_name connection points = arguments。定義模板頭的關(guān)鍵字為template和element template，這兩者的區(qū)別一個(gè)是內(nèi)部節(jié)點(diǎn)可見而另一個(gè)是內(nèi)部節(jié)點(diǎn)不可見。template_name是模板名，在通常情況下該模板的文件名和這個(gè)模板應(yīng)該一致；connection points是定義的端點(diǎn)名，而argument則是使用這個(gè)模板時(shí)需要賦值的變量，這個(gè)變量是通過網(wǎng)表來賦值的。模板連接點(diǎn)是一種特殊的數(shù)據(jù)類型，在Saber中被稱為pin類型，它與建立的模板有關(guān)。pin類型可以是機(jī)械連接點(diǎn)、熱連接點(diǎn)、電連接點(diǎn)。由于恒流源中的連接點(diǎn)是電連接點(diǎn)，因此其連接點(diǎn)說明為electrical p，n。作為頭說明的另一部分就是對(duì)模板參數(shù)的說明，它需要說明的是模板參數(shù)的類型，即數(shù)的類型，在本模板中定義了1個(gè)數(shù)：number is=100。isource中的方程段是用MAST語言結(jié)構(gòu)體的形式描述恒流源的特征，實(shí)際上就是用模板方程來描述器件模擬端口的特征。在恒流源模型中，電流是從p點(diǎn)流進(jìn)從n點(diǎn)流出，因此在方程段中要描述這一特征，在MAST中描述這一特征用i（p->m）+=is來表示。

假設(shè)有一個(gè)系統(tǒng)調(diào)用了這個(gè)恒流源模板isource，在這個(gè)系統(tǒng)中這個(gè)恒流源的名字為i1，這個(gè)恒流源的兩端與節(jié)點(diǎn)a、b相連，恒流源電流的大小為2，則調(diào)用這個(gè)模板的語句為：isource.i1 a b=is=2，網(wǎng)表與模板間的對(duì)應(yīng)關(guān)系：isource.i1 a b=is=2；template isource p n=is。

上述模型描述的電流從p點(diǎn)流進(jìn)、n點(diǎn)流出，其電流的大小為is，在使用這個(gè)器件時(shí)在網(wǎng)表中要對(duì)這個(gè)值進(jìn)行賦值。用任何文本編輯器編寫上述這段文本后，以文件的擴(kuò)展名為.sin存盤。通常情況下文件名和模板名要一致，如果文件名和模板名不一致時(shí)在使用這個(gè)模板的網(wǎng)表中要包含這個(gè)文件。

以上僅對(duì)MAST語言的一些編程基礎(chǔ)進(jìn)行了說明，學(xué)生還需通過實(shí)踐更深層次了解相關(guān)內(nèi)容。

二、教學(xué)實(shí)例

從原理角度來說，單相橋式PWM逆變電路其元件的驅(qū)動(dòng)信號(hào)都是由正弦信號(hào)與三角波信號(hào)經(jīng)過比較器得來的，每一個(gè)元件采取獨(dú)立驅(qū)動(dòng)方式，上下橋臂的互補(bǔ)導(dǎo)通關(guān)系由正弦波信號(hào)的相位決定，這種仿真模式雖然也能夠用分立元件得到理想的結(jié)果，但仿真模型相對(duì)復(fù)雜，分立元件數(shù)目較多且元件參數(shù)的設(shè)置也較為繁瑣。為了解決上述問題，在教學(xué)過程中將借助MAST語言實(shí)現(xiàn)對(duì)仿真模型的簡(jiǎn)化。

將IGBT用理想開關(guān)替代，理想開關(guān)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)用MAST語言實(shí)現(xiàn)。首先建立驅(qū)動(dòng)器圖形符號(hào)，該符號(hào)共7個(gè)管腳，輸入引腳分別為采樣頻率、正弦波信號(hào)和三角波信號(hào)，輸出信號(hào)則是4個(gè)理想開關(guān)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。s_f為采樣時(shí)鐘信號(hào)輸入引腳（Input Port），triangle為三角載波信號(hào)輸入引腳（Analog Port），sina為正弦調(diào)制信號(hào)輸入引腳（Analog Port），sw1～sw4為驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出引腳（Output Port），驅(qū)動(dòng)器符號(hào)及單相橋式PWM逆變電路仿真模型如圖2所示。

MAST語言編寫的模型文件如下所示：

encrypted element template control s_f triangle sina sw1 sw2 sw3 sw4

state nu s_f

electrical triangle，sina

state logic_4 sw1，sw2，sw3，sw4

{

state logic_4 sw11 = l4_0，sw21 = l4_0，sw31 = l4_0，sw41 = l4_0

when（event_on（s_f））

{

if（（v（triangle）-v（sina））>0）

{

sw11 = l4_0

sw31 = l4_0

sw21 = l4_1

sw41 = l4_1

}

else if（（v（triangle）-v（sina））

{

sw11 = l4_1

sw31 = l4_1

sw21 = l4_0

sw41 = l4_0

}

#改變開關(guān)狀態(tài)

schedule_event（time，sw1，sw11）

schedule_event（time，sw2，sw21）

schedule_event（time，sw3，sw31）

schedule_event（time，sw4，sw41）

}##when

}

zsmp模塊提供了一個(gè)周期離散狀態(tài)信號(hào)源，它為其他模塊提供了采樣時(shí)鐘信號(hào)，這里設(shè)置輸入時(shí)鐘頻率為20kHz；三角載波信號(hào)幅值12V、周期1毫秒；正弦調(diào)制信號(hào)幅值10V，頻率50赫茲。對(duì)輸入驅(qū)動(dòng)信號(hào)、載波信號(hào)、調(diào)制波信號(hào)和輸出負(fù)載電壓、電流進(jìn)行觀測(cè)，仿真波形如圖3所示。

對(duì)比在原理章節(jié)中采用分立元件構(gòu)成的單相橋式PWM逆變電路可知，利用MAST語言編程所實(shí)現(xiàn)的驅(qū)動(dòng)控制器也能夠產(chǎn)生PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)，兩種情況的電路輸出波形基本一致。同時(shí)仿真結(jié)果證明，該集成電路模型可以很好地為逆變電路提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)。

三、結(jié)論

通過一學(xué)期的教學(xué)實(shí)踐，在電力電子仿真教學(xué)過程中引入MAST語言建模，學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解更加深入，尤其是可使學(xué)生從宏觀的角度去理解集成電路所實(shí)現(xiàn)的功能，使理論與實(shí)際更緊密結(jié)合，使分析結(jié)果可視化，這對(duì)提高教師教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生學(xué)習(xí)效率有極大的促進(jìn)作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]丘東元，眭永明，王雪梅，等.基于Saber的“電力電子技術(shù)”仿真教學(xué)研究[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2011，33（2）：81-84.

[2]王紅梅，黃華飛，唐春霞.Saber仿真在電力電子技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用[J].裝備制造技術(shù)，2007，（1）：80-82.

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第7篇：電力電子技術(shù)的定義范文

[關(guān)鍵詞]電力系統(tǒng)；諧波；電網(wǎng)；污染；綜合治理

中圖分類號(hào)：TM761 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2017）08-0149-01

概述

90年代以來，電力電子學(xué)已經(jīng)逐漸成為一門新興交叉邊緣科學(xué)，與此相對(duì)應(yīng)的現(xiàn)代電力電子技術(shù)也得到迅速發(fā)展。以計(jì)算機(jī)技術(shù)和功率半導(dǎo)體制造技術(shù)為基礎(chǔ)和先導(dǎo)，開關(guān)器件功率處理能力和切換速度領(lǐng)域正在不斷擴(kuò)大，越來越多的電氣用戶對(duì)采用的電能形態(tài)和功率流動(dòng)的控制與處理提出了新的要求。因此，合理開發(fā)利用能源已成為當(dāng)代世界共同關(guān)心的問題。電力電子技術(shù)在上述現(xiàn)實(shí)需求中正發(fā)揮著日益重要的作用。

但是，由于電力電子裝置是一種非線性時(shí)變拓?fù)湄?fù)荷，由其造成的諧波污染對(duì)電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行構(gòu)成潛在的威脅，給周圍電氣環(huán)境帶來極大影響，被公認(rèn)為電網(wǎng)的一大公害。因此，電力系統(tǒng)諧波及治理的研究已經(jīng)嚴(yán)峻地?cái)[在了電力科技工作者面前。

1、電力系統(tǒng)諧波研究的重要性和必要性

在傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中正弦波形被畸變的現(xiàn)象早已存在，由于其功率相對(duì)不大，因而危害并不明顯?？墒乾F(xiàn)代電力系統(tǒng)對(duì)電能形態(tài)提出了新的要求，具體表現(xiàn)為借助電力電子裝置引入功率變換技術(shù)，對(duì)功率電子的流動(dòng)進(jìn)行通斷控制，以滿足用戶對(duì)頻率、電壓、電流、波形及相數(shù)的要求。還需注意到，隨著超大容量的電力電子裝置的使用，現(xiàn)代電力系統(tǒng)正試圖將其快速、實(shí)時(shí)可控性應(yīng)用于電網(wǎng)的電能輸送及運(yùn)行，正在出現(xiàn)著像動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償（ASVG，STATCOM）、有源電力濾波（APE）、可控移想裝置（TCPA）和統(tǒng)一潮流控制（UPFC）等獨(dú)具電力領(lǐng)域特色的應(yīng)用。

概括來講發(fā)展的動(dòng)力來自巨大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。國內(nèi)有專家統(tǒng)計(jì)，我國目前電能的30%是經(jīng)過各類功率變換后供用戶使用的。但是，作為供電電源與用電設(shè)備間的非線性接口電路，在實(shí)現(xiàn)功率控制和處理的同時(shí)，所有電力電子裝置都不可避免地會(huì)產(chǎn)生非正弦波形，向電網(wǎng)注入諧波電流，使公共連接點(diǎn)（PCC）的電壓波形嚴(yán)重畸變，產(chǎn)生很強(qiáng)的電磁干擾（EMI）。并且隨著功率變換裝置容量的不斷增大、使用數(shù)量的迅速上升和控制方式的多樣性等，電力電子裝置的潛在負(fù)作用日益突出。

由于諧波問題逐漸被人們認(rèn)識(shí)和了解，因此對(duì)其產(chǎn)生的原因、計(jì)算方法的分析、危害與影響的機(jī)理、測(cè)量與評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)的制定，以及綜合治理的實(shí)施等方面的探索也在不斷深入。人們發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)諧波作為電工學(xué)科的一個(gè)分支技術(shù)，還廣泛滲透和交叉在其它相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域中，是一門新興的跨學(xué)科的學(xué)問和尚待加強(qiáng)的重點(diǎn)研究方向。

近年來，全世界科技界普遍關(guān)注被稱為世界性的兩大問題，即能源（節(jié)能、合理開發(fā)和應(yīng)用）和環(huán)境（意識(shí)、改善和環(huán)境保護(hù)）。

電力工業(yè)是一個(gè)生產(chǎn)最佳能源產(chǎn)品（電力的生產(chǎn)、輸送、分配、轉(zhuǎn)換同時(shí)進(jìn)行）的大系統(tǒng)。如何符合用電負(fù)載需求進(jìn)行有效的能量轉(zhuǎn)換，確已成為當(dāng)今電力系統(tǒng)日益關(guān)注的焦點(diǎn)。而原有的傳統(tǒng)的電能形態(tài)，在電能的合理有效使用上，受到了很大的約束和限制（甚至浪費(fèi)）。采用電力電子裝置等高技術(shù)，在高效使用電能上已越來越多地被人們所認(rèn)識(shí)。例如，充分地開發(fā)頻率資源，使原來依靠機(jī)械傳動(dòng)變換旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)速（低效率）的過程，通過變頻調(diào)速得以迅速靈活的變化，利用高頻開頭電路實(shí)現(xiàn)的開關(guān)直流電源，使所消耗的鐵磁材料大為減少，設(shè)備尺寸明顯減少。然而，電力電子裝置的使用，出現(xiàn)的諧波問題反過來又使換流電路的功率因數(shù)下降，造成效率降低，與合理有效使用能源相悖。因此，相應(yīng)的改善措施必然成榱硪恢匾研究課題。

2、諧波的綜合治理

對(duì)自然界可能出現(xiàn)的各種危險(xiǎn)與隱患，科學(xué)的處理方法通常是以預(yù)防為主，即所謂的防患于未然。而事實(shí)上，正像世界上對(duì)自然環(huán)境污染的治理環(huán)境情形一樣，對(duì)電力系統(tǒng)的濾波危害也出現(xiàn)了“先污染，后治理”的狀況。但不管怎么講，諧波的綜合防治已成為電力電子技術(shù)中及至電力系統(tǒng)領(lǐng)域周公，不可缺少的重要組成部分和應(yīng)盡早及時(shí)開展的主要研究課題。

關(guān)于諧波綜合治理中“綜合”的內(nèi)涵，有人認(rèn)為用范圍廣泛、普遍推廣來描述；也有人認(rèn)為用集合的、一體化的來表述更實(shí)際；筆者認(rèn)為綜合治理的工作應(yīng)包含以下兩方面：

2.1 加強(qiáng)科學(xué)化、法制化管理

（1）供電部門從全系統(tǒng)出發(fā)，全面規(guī)劃，采取有力措施不斷加強(qiáng)技術(shù)臨界監(jiān)督與管理，審核尚待投入負(fù)荷的諧波水平，以已投運(yùn)的諧波順手負(fù)載，要求用戶加裝濾波裝置；

（2）普遍采用具有法規(guī)和經(jīng)濟(jì)約束的手段，改變先污染后治理的被動(dòng)局面。例如對(duì)電力設(shè)備、電子設(shè)備的技術(shù)規(guī)范中應(yīng)有諧波以含量指標(biāo)、否則不得出廠和投入電力系統(tǒng)使用。

2.2 采納有效的技術(shù)措施

（1）抑制諧波電流的發(fā)生與注入；

（2）改善裝置的功率因數(shù)與無功功率的補(bǔ)償；

（3）濾波器最待安裝拉桿的合理選擇；

（4）電磁干擾的消除與電磁兼容性性；

（5）多種補(bǔ)償功能一體化處理。

從某種意義上講，電力諧波防治更主要的是針對(duì)供電系統(tǒng)的諧波源共同作用的結(jié)果，因此在用戶端采服治理時(shí)，在公共連接點(diǎn)的諧波指標(biāo)分配和濾波器安裝的具體實(shí)施等問題要首先解決。其次，要加強(qiáng)抑制效果的檢測(cè)和評(píng)估，準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)臨界測(cè)形態(tài)質(zhì)量這兩方面的實(shí)施都會(huì)遇到很大困難和障礙。

3、國內(nèi)外諧波研究工作的動(dòng)態(tài)

3.1 共同關(guān)注的研究問題

（1）對(duì)換流器諧波源進(jìn)行廣泛深入的研究。如對(duì)PWM換流器提出了采用空間矢量澤使斯民產(chǎn)生諧波電量最小化的方法；對(duì)于不對(duì)稱角發(fā)的AC/DC揣流器，提出了采用離散小信號(hào)模型的分析方法；

（2）在測(cè)量技術(shù)上提出了在不同諧波情況下，提出了諧波測(cè)量精度的方法研制了多通道諧波分析儀和電能質(zhì)量測(cè)量儀等；

（3）在分析與計(jì)量技術(shù)方面，分析了電網(wǎng)參數(shù)變化、模型與原件參數(shù)的精度對(duì)諧波計(jì)算的影響；針對(duì)非穩(wěn)態(tài)波形畸變，尋求新的數(shù)學(xué)方法，如今年發(fā)展較快的小波變換等；

（4）在濾波技術(shù)上，提出了時(shí)域/頻域相結(jié)合的參數(shù)設(shè)計(jì)和修正方法；對(duì)無源與有源混合電路結(jié)構(gòu)，研制了具有綜合性能的新型電路線調(diào)節(jié)器。

3.2 目前更為關(guān)注的研究方向

（1）濾波抑措施，對(duì)無源與有源濾波混合方式的研究更加廣泛和深入。認(rèn)為混合濾波器可以低治理投資源、改善傳統(tǒng)濾波器的技術(shù)性能，和未來抑制諧波的應(yīng)用方向。

（2）電能質(zhì)量測(cè)量和評(píng)估方法，對(duì)測(cè)量評(píng)估中涉及到一些電氖參數(shù)從新進(jìn)行定義，繼續(xù)提出新的測(cè)量方法和測(cè)量手段。

4、建議

在以下幾個(gè)方面加強(qiáng)研究：

（1）有源電力濾波器檢測(cè)算法和控制算法及新理論的研究；

（2）電力系統(tǒng)諧波補(bǔ)償新型電力線調(diào)節(jié)器的方式的研究；

（3）有源與無源濾波混合方式補(bǔ)償?shù)难芯浚?/p>

（4）畸變波形的評(píng)估方法，諧波標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范化和實(shí)用化的研究；

（5）各種電力電子裝置和非線性負(fù)荷諧波特性的研究；

（6）電能測(cè)量臨界測(cè)量方法和儀器；

（7）諧波潮流的計(jì)算和濾波器容量及最佳安裝位置的設(shè)定；

（8）功率因數(shù)和波形校正器；

（9）PWM技術(shù)在改善波形質(zhì)量上的作用；

（10）功率半導(dǎo)體材料技術(shù)的研究和開發(fā)。

第8篇：電力電子技術(shù)的定義范文

關(guān)鍵詞：電力參數(shù)，電力分析儀，電能質(zhì)量

1、浩然國際花園工程情況

浩然國際花園是上海天浦集團(tuán)投資，安徽浩然置業(yè)有限公司開發(fā)的高檔花園住宅小區(qū)，高品質(zhì)小區(qū)配設(shè)有人防、消防、監(jiān)控的智能化樓宇建筑，為確保小區(qū)智能樓宇安全供電，保證小區(qū)電能質(zhì)量，使小區(qū)智能樓宇設(shè)備安全有效運(yùn)行，結(jié)合工程現(xiàn)狀，特作出分析探討。

電力作為一種廣泛使用的能源，對(duì)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、提高產(chǎn)品質(zhì)量和保障居民正常生活有著重要的意義。隨著滁州電力市場(chǎng)電網(wǎng)規(guī)模擴(kuò)大，一方面電力電子技術(shù)的迅速發(fā)展，特別是電爐煉鋼、電弧爐、多相可控硅整流廣泛應(yīng)用，使得電網(wǎng)中的電壓、電流波形發(fā)生畸變，造成電能質(zhì)量問題的嚴(yán)重惡化；另一方面，由于存在眾多基于計(jì)算機(jī)、微處理器、電力電子裝置控制或管理的現(xiàn)代化工業(yè)與民用用電設(shè)備，這些精細(xì)的過程控制更容易受到電力系統(tǒng)擾動(dòng)的影響。因此，電力信號(hào)的實(shí)時(shí)準(zhǔn)確分析并控制就變得十分重要。

2、電力參數(shù)測(cè)量的發(fā)展及研究的意義

電力系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，包括發(fā)電設(shè)備、輸配電線路及保護(hù)設(shè)備、用電負(fù)荷等部分。為了保證系統(tǒng)安全、可靠地運(yùn)行，需要對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的各種參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)、精確的測(cè)量，從而對(duì)系統(tǒng)內(nèi)運(yùn)行的各種電氣設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視、控制和保護(hù)。

電壓閃變是電壓波動(dòng)的一種特殊反映。所謂“閃變（Flicker）”其本意是指由于電光源供電電壓小幅度的快速變化導(dǎo)致電光源輸出照度（或亮度）的閃爍對(duì)人眼所產(chǎn)生的不良刺激的一些現(xiàn)象。研究表明：0.01Hz～30Hz的電壓波動(dòng)對(duì)人眼視覺均產(chǎn)生影響，而且波動(dòng)頻率不同，其影響程度也不同。

作為電力管理系統(tǒng)組成部分的電力監(jiān)控儀表也起著越來越重要的作用，因此，針對(duì)不同領(lǐng)域的電力系統(tǒng)，研制一種多功能的電力參數(shù)監(jiān)測(cè)裝置就具有非常重大的意義，它不但要能對(duì)如電壓、電流、功率、功率因數(shù)、電能和頻率等重要的電力參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)、高精度的測(cè)量，還應(yīng)該具有數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、事件報(bào)警以及諧波分析功能。

3、電力系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的主要變量

電能是當(dāng)今世界上使用最為廣泛的能源，也是環(huán)保潔凈的能源。電能是由電力系統(tǒng)提供的；由于電能有著不易存儲(chǔ)的特殊性質(zhì)，電力系統(tǒng)必須時(shí)刻保證功率平衡，即生產(chǎn)的電能與被消耗的電能保持一致。

對(duì)于一個(gè)理想的三相交流電力系統(tǒng)，應(yīng)該是以恒定的頻率（50Hz），按照具體標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的電壓等級(jí)進(jìn)行供電；同相的電壓、電流保持相位一致，各相電壓之間依次保持120°的相位差、幅值大小相同，波形保持為理想的正弦波。

電力參數(shù)中主要的變量包括：電壓、電流、有功、無功及視在功率、電能等基本變量；合相功率、合相電能、視在功率、功率因數(shù)等派生變量；各最大最小值、需量、曲線等統(tǒng)計(jì)變量。根據(jù)這些變量，用戶可以明確當(dāng)前的電能質(zhì)量，合理控制負(fù)荷，調(diào)峰錯(cuò)谷；同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)諧波源的定位，確保供電質(zhì)量。

電壓電流諧波，國際上公認(rèn)的諧波的含義為“諧波是一個(gè)周期電氣量的正弦波分量，其頻率為基波頻率的整數(shù)倍”。由于諧波的頻率是基波頻率的整數(shù)倍數(shù)，也稱其為高次諧波。

在國際電工標(biāo)準(zhǔn)（IEC555.2，1982），以及國際大電網(wǎng)會(huì)議的文獻(xiàn)（工作組報(bào)告36.05）中，對(duì)諧波也都有明確的定義：“諧波分量為周期量的傅立葉級(jí)數(shù)中大于1的h次分量”。對(duì)諧波次數(shù)h的定義則為：“以諧波頻率和基波頻率之比表達(dá)的整數(shù)”。IEEE標(biāo)準(zhǔn)519-1981中則定義為“諧波為一周期波或量的正弦波分量，其頻率為基波頻率的整倍數(shù)”。

對(duì)電力系統(tǒng)參數(shù)信號(hào)而言，其頻譜分布可以認(rèn)為是無限帶寬的，但是高頻分量極少，信號(hào)的大部分能量都集中在低頻處。因此一般的電網(wǎng)諧波分析儀只計(jì)算到20次諧波，高精度的場(chǎng)合下則可能要求至50次諧波。

諧波測(cè)量通常是先利用諧波分析的方法求出信號(hào)的各次諧波電壓或電流的幅值和相角，然后由相應(yīng)的公式可以方便的求出總諧波畸變率、諧波含量等值。目前對(duì)諧波分量的分析有DFT（包括對(duì)應(yīng)的快速變換FFT），以及各種加窗處理等。用DFT（包括FFT）進(jìn)行頻譜分析時(shí)，經(jīng)常由于非整周期采樣產(chǎn)生頻譜泄露，使測(cè)得的幅值、頻率和相角偏離實(shí)際值，尤其相位測(cè)量誤差更大，導(dǎo)致電流、電壓的測(cè)量精度難以滿足實(shí)際需求。這需要充分權(quán)衡，并合理調(diào)整窗函數(shù)的系數(shù)，獲得最佳的性能。

4、電力系統(tǒng)監(jiān)測(cè)裝置的發(fā)展動(dòng)態(tài)

微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展是電力儀表迅速進(jìn)步、日益成熟的主要技術(shù)支撐。高準(zhǔn)確度、高可靠性的元器件以及大規(guī)模、乃至超大規(guī)模集成電路等的采用，使電測(cè)儀表的使用壽命、準(zhǔn)確度、穩(wěn)定度等技術(shù)指標(biāo)均顯著改善。從對(duì)國內(nèi)外產(chǎn)品的分析中可以看到，目前電子式電參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中對(duì)參數(shù)的測(cè)量一般采用的方案有以下幾種：

（1）、雙MCU結(jié)構(gòu)。通過ADC芯片采集三相電壓和電流信息，送入前端MCU完成數(shù)據(jù)采集和計(jì)算，然后由后端MCU完成按鍵、顯示、控制和通信功能。其中算法的好壞對(duì)測(cè)量精度占有很重要的因素。

（2）、DSP+MCU結(jié)構(gòu)。和第一種方案基本一致，區(qū)別在于將前端的MCU換成DSP。DSP芯片通常擁有優(yōu)異的計(jì)算性能，而且普遍主頻比較高，能夠勝任復(fù)雜的運(yùn)算。

（3）、單DSP內(nèi)核的MCU結(jié)構(gòu)。普通的DSP雖然運(yùn)算性能優(yōu)秀，但是控制性能不佳，因此依然需要后端MCU。而現(xiàn)在出品的新型芯片，即DSP內(nèi)核的MCU，在保持DSP的強(qiáng)大運(yùn)算能力的同時(shí)兼具有豐富的外設(shè)以及大容量的片內(nèi)存儲(chǔ)器，同時(shí)擁有比較好的抗干擾性能，足夠勝任多種場(chǎng)合的任務(wù)。

（4）、專用測(cè)量芯片+MCU結(jié)構(gòu)。這種方案將前端的計(jì)算芯片和ADC集成在一起作為一片專用的測(cè)量芯片。當(dāng)需要額外的功能時(shí)，比如對(duì)某一項(xiàng)參數(shù)有特別的要求，或者需要芯片內(nèi)沒有的參數(shù)，就必須自行在MCU內(nèi)進(jìn)行運(yùn)算。

第9篇：電力電子技術(shù)的定義范文

【關(guān)鍵詞】電子技術(shù)；電力系統(tǒng)；節(jié)能；應(yīng)用

電子系統(tǒng)已經(jīng)在我國的電力系統(tǒng)中得到了應(yīng)用，它為我國現(xiàn)代化的電力系統(tǒng)在發(fā)電、輸電、等環(huán)節(jié)提供了強(qiáng)大的技術(shù)支持，大大的提高了我國電力系統(tǒng)各方面的效率，促進(jìn)了我國電力系統(tǒng)的發(fā)展。但目前來說，電子技術(shù)仍舊是電力行業(yè)中一種新型的科學(xué)技術(shù)，對(duì)電子技術(shù)在電力系統(tǒng)節(jié)能方面應(yīng)用的研究，不僅可以促進(jìn)電力資源的節(jié)約，更有助于電子技術(shù)在電力行業(yè)的廣泛應(yīng)用，促進(jìn)我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

1電子技術(shù)的定義

電子技術(shù)是根據(jù)電子學(xué)的原理，運(yùn)用電子元器件設(shè)計(jì)和制造某種特定功能的電路以解決實(shí)際問題的科學(xué)。包括信息電子技術(shù)和電力電子技術(shù)兩大分支。電子技術(shù)研究的是電子器件及其電子器件構(gòu)成的電路的應(yīng)用，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，三個(gè)時(shí)代的變化，促進(jìn)了電子技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。目前來說，電子技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域非常的廣泛，包括、交通領(lǐng)域、工業(yè)領(lǐng)域、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域、廣播電視領(lǐng)域、國防領(lǐng)域、報(bào)刊領(lǐng)域、電力領(lǐng)域等。隨著社會(huì)和科學(xué)技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展，電子技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)也不斷的變得數(shù)字化和綠色化和智能化、人性化，網(wǎng)絡(luò)化，并且將來還會(huì)被廣泛的運(yùn)用到更多的領(lǐng)域。

2電子技術(shù)在電力系統(tǒng)節(jié)能方面應(yīng)用的原因

隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國的環(huán)境污染問題也變得越來越嚴(yán)重，工業(yè)產(chǎn)生的工業(yè)垃圾、污水、有害氣體、以及發(fā)電等都是導(dǎo)致我國環(huán)境不斷惡化的原因，而發(fā)電更是其中比較重要的一方面。節(jié)約電力資源，或者減少電在開發(fā)中的資源浪費(fèi)，以及開發(fā)電力節(jié)能系統(tǒng)，都是在間接的減少對(duì)環(huán)境的污染。因此將電子技術(shù)運(yùn)用到電力系統(tǒng)節(jié)能方面，不僅能夠避免電力資源的浪費(fèi)，更能促進(jìn)我國環(huán)境的改善。

3電子技能技術(shù)的重要技術(shù)

（1）開關(guān)變頻技術(shù)。開關(guān)變頻技術(shù)是當(dāng)之無愧的節(jié)能之王，開關(guān)變頻技術(shù)是針對(duì)固定頻率方面。很多電力系統(tǒng)發(fā)電的頻率并不是最佳頻率，因此長時(shí)間的運(yùn)行會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)帶來很大的負(fù)擔(dān)，而開關(guān)變頻技術(shù)可以通過改變電力系統(tǒng)頻率的方式來解決這個(gè)問題。（2）高頻技術(shù)。當(dāng)電力系統(tǒng)的頻率改變以后，如果能在此基礎(chǔ)上增加頻率，就可以有效的利用電源來實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。（3）軟開關(guān)技術(shù)。軟開關(guān)技術(shù)主要是解決硬開關(guān)技術(shù)在運(yùn)用的過程中，電壓和電流太快產(chǎn)生的開關(guān)噪聲，它將會(huì)降低開關(guān)時(shí)產(chǎn)生的噪聲，并有效的減少開關(guān)時(shí)的電能損耗，并在此基礎(chǔ)上提升開關(guān)的頻率。（4）有源功率因數(shù)校正技術(shù)。我們都知道，當(dāng)功率增大的時(shí)候，輸出的有功功率同樣會(huì)隨之加大。而無用功的功率卻會(huì)降低，這種結(jié)果說明了電能的有效利用率在提升。所以，用電子技術(shù)加強(qiáng)功率因數(shù)，同樣能在一定程度上提升電能的有效利用率。

4電子技術(shù)在節(jié)能環(huán)節(jié)的運(yùn)用

4.1變負(fù)荷電動(dòng)機(jī)調(diào)速運(yùn)行

在對(duì)電力系統(tǒng)中電力資源的節(jié)約中，有兩種重要且切實(shí)有效的方法：①對(duì)電動(dòng)機(jī)自身的性能不斷的進(jìn)行改良；②加強(qiáng)對(duì)變動(dòng)負(fù)荷電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，以此來達(dá)到節(jié)約電力資源的作用。當(dāng)然，如果能在對(duì)電動(dòng)機(jī)自身性能不斷改良的同時(shí)，加強(qiáng)負(fù)荷電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，那么無論是電動(dòng)機(jī)的節(jié)能，還是電力資源的節(jié)約都將會(huì)有新的突破和發(fā)展。電子技術(shù)在節(jié)能環(huán)節(jié)中的應(yīng)用，一般會(huì)涉及到電動(dòng)機(jī)本身，以及變負(fù)荷電動(dòng)機(jī)的調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用這兩方面，在實(shí)際應(yīng)用中，只有將兩者充分結(jié)合起來，才能保證電動(dòng)機(jī)的節(jié)能達(dá)到最好的效果。這項(xiàng)技術(shù)在西方發(fā)達(dá)國家早就易經(jīng)是成熟的技術(shù)，但在我國卻仍舊處于發(fā)展期，這源于我國電力行業(yè)落后的科學(xué)技術(shù)，以及新技術(shù)在電力行業(yè)推廣緩慢。對(duì)于在風(fēng)機(jī)、泵類等一系列變負(fù)荷機(jī)械中運(yùn)用電子技術(shù)，是通過淘汰掉傳統(tǒng)的擋風(fēng)設(shè)備和節(jié)流閥，而改為用調(diào)速控制來控制風(fēng)的流量和水的流量，以及風(fēng)和水的流速，通過這種嘗試，在節(jié)約能源方便取得了明顯的成效。①因?yàn)?，這種方法可以調(diào)速的范圍十分的廣泛，而且精度和效率都很高。②因?yàn)橥ㄟ^這種方法，還實(shí)現(xiàn)了連續(xù)無級(jí)調(diào)速且在調(diào)速過程中轉(zhuǎn)差損耗小的目標(biāo)，定子、轉(zhuǎn)子的銅耗也相對(duì)較小，一般可以節(jié)約30%左右的電能。閥門控制變頻控制水泵流量見圖1。通過在系統(tǒng)中加入電子感應(yīng)設(shè)備，能夠根據(jù)系統(tǒng)的需要準(zhǔn)確的進(jìn)行閥門的開關(guān)，當(dāng)電子感應(yīng)設(shè)備檢測(cè)到水流量偏大的時(shí)候，大流量的閥門會(huì)自動(dòng)開啟；當(dāng)電子感應(yīng)設(shè)備檢測(cè)到水流量偏小的時(shí)候，作用閥門會(huì)也會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，這樣一來，在節(jié)省電能浪費(fèi)的同時(shí)，也最大限度的提高了作業(yè)的效率。采用巨型晶體管等功率集成器件的交流高效調(diào)速裝置，可使風(fēng)機(jī)和泵類設(shè)備調(diào)速運(yùn)行的耗電量比傳統(tǒng)的節(jié)流方式要少30％左右。我國現(xiàn)有風(fēng)機(jī)和水泵2000多萬臺(tái)，總耗電量占全國發(fā)電量的30％以上，其中70％靠調(diào)節(jié)擋板或閥門變流量運(yùn)行。如有1/3改造為調(diào)速運(yùn)行，即可節(jié)電150億kWh。用柵極可關(guān)斷晶閘管開發(fā)的直流高效調(diào)速方式的載波調(diào)波裝置，以取代電阻器．用于城市電車，工礦電機(jī)車和電瓶車調(diào)速運(yùn)行，可節(jié)電20％左右。例如沈陽市改造了500輛有軌電車，年節(jié)電400多萬千瓦時(shí)。如將GTO載波技術(shù)推廣到全國，則可節(jié)電10~30億kWh。我國照明用電占全國總發(fā)電量的8．0％以上，如能改造2/3，則可節(jié)電130億kWh。我國正在運(yùn)行的12000臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)高頻電爐，由于高頻振蕩器仍沿用電子管，因此，整機(jī)效率只有50％左右。若用靜電感應(yīng)晶體管代替電子管，則效率可達(dá)80％左右．微觀節(jié)電30～40％，宏觀節(jié)電量達(dá)10億kWh左右。全國配電變壓器若有70％配裝無功補(bǔ)償自控裝置，則可節(jié)電100億kWh。

4.2提高有效功率，減少耗損

我國目前的很多電力設(shè)備和電力系統(tǒng)中，電動(dòng)機(jī)和變壓器不僅消耗既定功率，還會(huì)消耗一定的無用功率，對(duì)功率的損耗很大，在一定程度上影響了電能的質(zhì)量。因此，所儲(chǔ)存下來的電源的質(zhì)量，將會(huì)直接決定所運(yùn)輸出去的電能的質(zhì)量。因此，在平時(shí)的電力生產(chǎn)過程中，應(yīng)該盡量把兩者的功率保證在相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)下，否則就會(huì)造成電壓崩塌的情況發(fā)生。而這，就需要電子技術(shù)來作為支持，通過增加一些必要的無功補(bǔ)給設(shè)備，來供應(yīng)電動(dòng)機(jī)和變壓器對(duì)無用功率損耗的需求，減少對(duì)有用功率的損耗，以此來保證所儲(chǔ)存下來的電量的質(zhì)量。

4.3減少電力系統(tǒng)總事故的發(fā)生

因?yàn)槲覈娏ο到y(tǒng)各方面技術(shù)不夠完善等因素，電力系統(tǒng)經(jīng)常會(huì)發(fā)生一些漏電、斷電等現(xiàn)象，造成電源的浪費(fèi)。所以將電子技術(shù)運(yùn)用到電力系統(tǒng)節(jié)能方面，可以通過電子設(shè)備及時(shí)的檢測(cè)到各個(gè)電路事故的發(fā)生。（1）可以準(zhǔn)確的做出判斷是哪一段電路發(fā)生了漏電、斷電，對(duì)斷電的電路及時(shí)的做出補(bǔ)救措施，從而減少電能的浪費(fèi)，和減少斷電對(duì)社會(huì)生產(chǎn)帶來的損害，保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。（2）電子技術(shù)還能給電力系統(tǒng)提供安全技術(shù)支持，因?yàn)槁╇娗闆r的發(fā)生可能會(huì)對(duì)人身安全造成損害，檢測(cè)漏電的電子設(shè)備在檢測(cè)到某一段有漏電情況發(fā)生后，可以通過安全保護(hù)設(shè)備對(duì)漏電的電路進(jìn)行強(qiáng)制斷電，以此來避免漏電造成的意外。

5結(jié)語