电力电子技术

时间:2024-07-22 11:16:27 电子技术/半导体/集成电路 我要投稿

电力电子技术

电力电子技术1

  电子技术基础是一门课时短、内容多、轻理论重实践的课程,对学生的知识运用能力提出了很高的要求。由于课程本身的特点,课程进度稍快往往就会使学生不能很好地掌握知识,学生的学习存在困难,致使教学效果不理想。因此要想改变该课程的教学现状,就要总结经验,积极探寻新的课程教学方法。

  一、电子技术基础课程教学现状分析

  随着现代社会的飞速发展,对电子技术的要求也在逐步提高,因此电子技术基础课程的学习,不仅能使学生掌握基本的电子知识,为后续学习打下基础,也顺应了社会发展的需求。但是现阶段本课程教学效果并不理想。由于这门课程是电子技术的一门基础课程,涉及的知识较多,而真正的教学过程课时却较少,学生对知识的掌握不够,实践能力也较差,远远达不到预期目标。

  二、电子技术基础课程教学方法改进与创新

  1、讲解形象直观,激发学习兴趣

  电子技术基础这门课程涉及的.概念与理论较多,知识点抽象难懂,学生很难通过教师的表述理解透彻。此外,在课堂上学生听懂了,并不代表知识点理解了、掌握了,还需要教师通过一些特殊的方式让学生加深理解,增强记忆,提高能力;通过一些更为直观的教具、图片,使学生将理论与实际物品结合起来,利用计算机对声音、图像、文字、flash的处理能力,形成声、图、文并茂的形象化教学,充分调动学生学习的积极性。

  2、采用启发式教学模式

  在课堂教学环节中,启发式教学有助于引发学生的思考以及学习兴趣。对于电子技术基础这门课程,教师在运用启发式教学模式时就是要从最简单的电路入手,分析电路的组成以及工作原理,让学生自行查找电路存在的问题并指出解决的方法,并对改进后的电路的特点进行总结,启发学生思考由电路结构的改变给电路性能带来的改变;通过一系列的分析问题、解决问题、归纳总结的方式推进教学的进程,充分调动学生的学习热情与积极性,也使学生对知识点的理解更加透彻,形成一种思维模式,便于以后问题的解决。

  3、适当引入电子技术学史,紧密联系时代前沿实际

  在教学中适当引入电子技术学史,有助于学生了解在电子线路研究发展的历史。新产品,新发现的推出,也是新思维模式的形成。了解这些发展史也有助于学生在学习电子线路时形成新的思维,学会发散思维看待电子技术问题,并且有利于学生的科技创新。这就要求教师在教学过程中从科学的角度解读一些电子线路规律的建立过程,创设情境,如果你是科学家,该怎么解决类似的问题,从而介绍科学进程中遇到的问题,以及科学家解决问题的思路与方法。电子线路基础这门课程的实践性与实用性很强,学生也能通过学习电子技术学史,了解到电子技术与生产生活、科学实际密切相关,从而在学习该课程的过程中,更加注重实验。鼓励学生要勇于创新,站在时代的前沿思考问题,不断将新的知识、新的技术充实到电子科技方面,使学生的眼界更加开阔,学习兴趣更加浓厚。

  4、理论联系实际,增强实践能力

  电子线路基础这门课程,在生活中的实用性很强,这就对学生的实践能力提出了新要求。因此在有限的课时中,既要完成理论知识的建立,又要通过设计不同的实验激发学生的学习兴趣,锻炼学生的动手实践能力。在进行课堂演示实验时,教师要邀请学生参与其中,共同解决实验中出现的问题。

  5、灵活运用教材,寓教于乐

  教材是教学的参照范本。在教学过程中,教师应该以学生为主体,依据学生的特点,恰当地选取教材,制订合适的教学计划。对于学生自主能力差,思维懒惰等问题,教师在教材的选择上应更加注重其实用性,在教学过程中要改革教学模式,运用现代化教学技术,依据本学科的特点,制订更为有趣的教学计划,增加与学生的互动环节,制造轻松愉悦的学习氛围,大大提升学生的学习效率。

  三、小结

  电子线路基础对于学生以后的专业知识的学习以及实际应用都有很重要的作用,因此改变教学方法,提升教学效果是教学的重中之重。作为一门系统理论课程,该课程要求学生不仅要有牢固的理论基础,更要有很强的实践动手能力。因此在教学过程中,要依据学生的特点,改革教学模式,运用多种方法提升教学效率。

电力电子技术2

  本文介绍了MATLAB在电力电子技术教学中的应用,并给出了三相电压型SPWM逆变电路仿真实例。引入MATLAB仿真技术作为课堂教学的辅助手段,对电力电子电路进行交互式动态波形分析、谐波分析及电量计算,结果直观、形象,有助于学生理解抽象的理论知识,提高学生学习的兴趣和主动性,改善教学效果,提高教学质量。

  电力电子技术课程主要研究各种电力半导体器件及其组成的各种变流装置的工作原理及应用,主要涉及整流、逆变、直流斩波、交-交变换等电能变换及PWM控制和软开关技术等内容。在该课程的教学中,需要对相关电路进行波形分析及电量计算,不仅需要画出大量的电压、电流信号波形图,而且需要作相关电量的数学公式推导及谐波分析。在传统教学中主要采用PPT动画及课堂板书等教学方式,存在着波形绘制工作量大、所画波形不规范、电路的工作过程及波形的动态变化表现不足、交互性差、理论分析及公式推导繁琐抽象等问题,使得授课课时紧张,课堂教学信息量不够大,授课方式单调枯燥,学生容易产生疲倦感,难于达到理想的教学效果。在课堂教学中引入MATLAB计算机仿真技术作为传统课堂教学手段的补充,有助于克服传统课堂教学的缺点,提高学生的学习兴趣,提高教学质量。本文以三相电压型SPWM逆变电路为例,介绍了MATLAB/SIMULINK在电力电子技术教学中的应用,建立了相应的仿真电路模型并给出了相关的仿真波形。

  一、MATLAB/SIMULINK介绍

  MATLAB是由美国mathworks公司发布的商业数学软件,它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等功能集成在一个视窗环境中,为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案。利用其中的SIMULINK软件包提供的图形化交互环境,可快速建立电力电子电路的仿真模型,利用MATLAB提供的各种数学计算及功能分析工具,可方便地对电路进行波形分析及数值计算,并可调用丰富的测量仪器工具对相应电压、电流进行波形观测及数值读取。

  在建立电力电子电路仿真模型时主要用到了SIMULINK软件包中的以下模块库:电力系统模型库(SimPower Systems)中的电源模块库(Electrical Sources)、电器元件模块库(Elements)、电力电子元件模块库(Power Electronics)、测量仪器模块库(Measurements)、其他电器模块库(Extra library)等子模块库,以及Simulink模型库中的仪器仪表库(Sinks)、连接模块库(Connectors)等子模块库。建立电路仿真模型时,不用书写任何代码,只要使用鼠标调出相应的元器件功能模型并将它们连接起来,设置好各元器件的模型参数,即可对电路进行动态仿真。

  二、基于MATLAB的三相电压型SPWM逆变电路仿真

  三相电压型SPWM逆变电路结构广泛用于通用变频器中,其作用是通过控制开关功率器件的通断将直流电逆变为SPWM交流电。该部分教学内容是电力电子技术课程的'重要知识点。在教学中不仅要分析电路的工作原理,而且还涉及电压和电流的波形分析和数值计算。尤其在作输出电压的谐波分析时,需要推导繁杂的公式,教学内容复杂、抽象、枯燥且不易理解。利用MATLAB/SIMULINK建立三相电压型SPWM逆变电路仿真模型,可借助MATLAB强大的波形分析及数值计算功能对SPWM逆变电路进行动态分析,作为传统课堂教学的辅助手段,提高教学效率和教学质量。

  (一)建立仿真模型

  打开MATLAB/SIMULINK仿真平台,从电力系统SimPower Systems模型库中选取直流电源模块、多功能桥(Universal Bridge)模块、PWM脉冲发生器(PWM Generator)模块及三相RLC串联负载模块,将以上电路元器件模块按三相电压型SPWM逆变的原理连接起来组成仿真电路。从测量仪器(Measurements)模块库中调用多路测量仪(Multimeter),配合仪器仪表(Sinks)库中的Scope示波器,可同时观察多个节点及支路的电压电流波形。从其他电气模块库(Extra Library)中调用傅里叶分析(Fourier)模块以便对输出电压信号ua进行谐波分析,调用有效值测量(RMS)模块对输出电压ua进行有效值计算,并用数字显示器Display将分析计算结果显示出来。最终建立的三相电压型SPWM逆变电路仿真模型示于图1中。

  (二)设置模块参数

  双击仿真电路中的相应模块,对逆变电路元器件进行参数设置。

  1.直流电压源Us:电压为100V,测量项Measurements选择Voltage,以便电压数据可通过多路测量仪Multimeter观察。

  2.逆变桥(Universal Bridge)模块:桥臂数选3,吸收电阻Rs=1e5(Ohms),吸收电容Cs=inf(F),功率器件选择:IGBT/Diodes,导通电阻Ron=1e-3(Ohms)。

  3.三相RLC串联负载模块:电阻R=1(Ohms),电感L=0.001(H),测量项Measurements选择Branch voltages and currents,以便数据可通过多路测量仪Multimeter观察。

  4.PWM脉冲发生器(PWM Generator)模块:采用内部产生正弦调制波方式,发生器模式选择6 pulses,载波频率为3000Hz,调制度为0.7,输出电压频率为50Hz,输出电压相角为0o。

  5.傅里叶分析(Fourier)模块:基波频率设置为50Hz,利用Fourier模块分析基波的幅值magnitude-1及基波的相位angle-1。利用Fourier1模块分析3次谐波的幅值magnitude-3及相位angle-3。分析结果用数字显示器显示。

  6.有效值测量(RMS)模块:基波频率设置为50Hz,分析结果用数字显示器显示。

  三、电路仿真及结果分析

  第一,选择菜单simulation/parameters对仿真参数进行设置:仿真开始时间设为0,终止时间设为0.045,选用变步长ode23t算法,计算精度为0.001。

  第二,选择菜单simulation/start开始仿真。通过示波器Scope可观察到三相输出SPWM电压ua、ub、uc波形及三相输出电流ia、ib、ic的波形。仿真结果示于图2中。

  三相输出SPWM电压及三相输出电流波形

  在图2中示出了三相输出SPWM电压ua、ub、uc的波形及三相输出电流ia、ib及ic的波形,仿真结果与理论分析结果基本一致。在程序的运行过程中,学生可观察到仿真波形的动态产生过程,通过观察波形,加深学生对三相对称电压及电流的幅值及其相位关系的理解。利用MATLAB提供的工具,可定向放大局部波形,加强学生对SPWM波的多电平波形的感性认识,三相输出SPWM电压、电流局部放大波形示于图3中。

  三相输出SPWM电压、电流局部放大波形

  利用傅里叶分析(Fourier)模块对SPWM电压ua作基波和3次谐波的幅值及相角计算,结果示于图4,图4中还示出了ua的RMS有效值计算结果,仿真结果与理论计算结果基本一致。改变设置参数,可观察到其他任意次谐波的幅值和相位的计算结果。

  通过该例可以看出,在课堂教学中,利用MATLAB/SIMULINK对电路进行动态交互式分析,分析结果直观、形象,通过改变模块参数可轻易实现对不同电量的分析和波形观察,有助于理解教学中抽象的理论知识,可作为教学的辅助手段,引起学生的学习兴趣,提高课程教学质量。

  四、结论

  本文以三相电压型SPWM逆变电路为例,介绍了将MATLAB/SIMULINK计算机仿真技术应用到电力电子技术教学中,作为课堂教学的辅助手段,对电力电子电路进行交互式动态波形分析、谐波分析及电量计算,分析结果直观、形象,并可通过改变模块参数轻易实现对不同电量的分析和波形观察,有助于学生理解抽象的理论分析,提高学生学习的兴趣和主动性,改善教学效果,提高教学质量。

电力电子技术3

  引言

  随着能源短缺的危机越来越严重,环境污染问题也日益恶化,我国加快了开发、利用新能源的进程。在名目众多的新能源中,风力发电是最被看好的一种,由于它开发条件好,又具有很廣阔的开发价值,因而备受关注。在风力发电中应用电力电子技术,可以大大改善风电机组的运行情况,这种技术将会在未来发挥更大的作用。

  一、我国风力发电的现状及应用电力电子技术的优点

  从总体情况来说,我国的风里发电产业还是处在高度发展的状态的。我国的风里发电从诞生至今,也已有五六十个年头了,在产生之初,风力发电的规模还是比较小的,后面由于各种原因而陷入了停滞状态。后来,资源危机的发生,客观上推动了我国对风力发电的研究,在这一方面,国家也给予了大力支持,但是此时的发电规模仍然不够大。进入21世纪后,情况得到了很大改善,风力发电的规模不断扩大。资源短缺是世界性的,这一状态的延续会让风力发电受到更多的关注。随着现代电力电子技术、现代变频调速技术的不断发展,它们也将更加广泛地应用在风力发电中。通过对电力电子技术的运用,风电机组的运行特性可以得到改善,通过相关控制,风电系统内的频率会更加稳定,电压也将得到更好地控制。此外,对于较大型的.风电场来说,风力发电的成本也可以得到有效降低。

  二、电力电子技术在风力发电中的应用

  风力发电是目前除水力发电之外的技术比较成熟、利用价值比较高的发电方式。风能本身并无法储存能源,在这一点上,电力电子技术起到了关键作用,它将风能顺利转发为电能,再进一步输送到电网中。现实中,应用在风力发电系统中的电力电子技术主要是变速、恒速恒频发电以及风电并网技术。

  1、风电并网技术。将风电进行并网运行,是目前比较可靠,也比较稳定可行的一种方法,因此风电进行并网运行的方法被越来越多的风电场接受,已经成为一种趋势。这种技术其实离不开电力电子技术,风电场可以选择与电网之间相连,也可以选择通过电子变换器来与电网进行连接。若选择直接与电网相连接,为了防止连接过程中较大冲击电流的出现,风电场往往会配置软并网装置。在风力发电机的选择上,目前通常采用变速同步发电机或是变速双馈异步发电机。由于这些设备自身的特点以及接入时的技术要求,电力电子技术成为不可或缺的因素。

  2、恒速恒频发电和变速恒频发电。在整个风力发电的过程中,发电机是至关重要的一部分;而在能量转化的过程中,发电机又处在核心环节。按照发电机运行但方式的不同,风力发电系统可以划分为恒速、变速恒频风力发电系统。若采用的是并联的电路连接方式,则风力发电机的发出频率必须要保持稳定。

  1、恒速恒频风力发电系统。在这种系统下,风电场一般会采用普通异步发电机,这种机组在国外有一个通用的名字----丹麦概念机组。这种机组的特性就是它在运行时,若达到某种状态,则会呈现转差率为负值的现象。当处在发电机状态,电机的转差率变动将保持在一个很小的范围。当风速开始变化时,这时发电机的转速基本上是不会变化的,这也是该机组的名称由来。这种机组极少采用变化器(主要由电子电力器件构成),除了上述特点外,该机组还有其他一些特点:首先,它的系统结构是一种比较简单的结构,能够很好地适合野外环境;其次,机组在工作时无法控制电压,不利于系统稳定,一旦发生故障也不易修复;另外,由于机组的工作特性,对于零部件的坚固性要求较高。

  2、变速恒频风力发电系统。这种发电系统可以使机组在保持高转速的情况下依旧稳定运行,这种工作原理也逐渐成为一种流行趋势。这种机组主要有以下几个特点:首先,由于它采用的是电力电子变频器,因此它的结构要比其他机组复杂;其次,通过追踪最大功率,该机组可以保存高速、稳定的运转,因此发电效率很高;另外,风轮机的缓冲作用使得机组的输出功率不会有太大的变化;还有,风轮机的转速可以很好地适应风速变化,因而巧妙地减少了脉冲幅度和机械应力,这样一来,机械的强度要求也就变低了;最后,通过实施一定的控制策略,可以更好地保障电网的安全。

  3、两种变速恒频发电系统。变速恒频系统又可以细分为同步与异步的风力发电机系统。同步发电机系统由电励磁、永磁同步发电机系统构成;异步发电机系统则主要是指绕线转子异步发电机。同步风力发电系统的特征主要有以下几点:首先,所有被发出的电动率都需经过变换器,因而对变换器的要求很高,投资多、损耗大;其次,可以使用永磁发电机。永磁发电机以永久磁铁替代了转子励磁,结构简单的同时也比较坚固,因此这种电机比较轻便,发电效率也较高,可以直接驱动,直接省去了变速箱这个部件,不仅简化了步骤,提高了效率,还大大节约了成本;最后,对于转换器为单象限的,该发电系统结构简单。该系统中的定子绕组会直接连接电网,它能够有效地调节电流频率,将流经变频器的电流频率控制在转差功率的范围,因此这种系统也就拥有了在同类发电系统中最高的发电效率,不得不说这一点是其他传动系统所不能比拟的。

  结语

  前文介绍了许多风力发电技术以及发电系统,但也只是简单阐述,真正具体而深入的知识并未被笔者完全呈现。综上可见,电力电子技术在风力发电中起着关键作用,会直接影响到风力发电将来的发展道路,若应用得当,将大大节约风力发电的成本,为新能源市场贡献更大的力量。

  参考文献:

  [1]张兴,杨耕.风力发电中的电力电子与系统技术专辑特邀主编评述[J].电力电子技术.20xx(08)

  [2]王琦,陈小虎,吴正伟.电力电子技术在风力发电中的应用综述[J].南京师范大学学报(工程技术版).20xx(04)

  [3]王孝洪,杨金明,吴捷.变速恒频风力发电系统中的电力电子技术[J].电机与控制应用.20xx(11)

电力电子技术4

  摘要:课程设计是工科实践教学的一个重要的环节。本文结合哈尔滨工业大学的教学实践,对电力电子技术课程设计的开设和实施进行了探索和研究。本文首先分析了电力电子技术课程设计的现状和问题,然后介绍我校自主开发的电能变换器通用实验平台及利用此平台开设和实施电力电子技术课程设计的情况。最后提出在现有实验平台基础上扩展为综合性课程设计实验平台的设想,并总结了课程设计的建设经验。

  关键词:电力电子技术课程论文

  电力电子技术是电气工程专业的重要的专业课,该课程综合了弱电和强电两个大的领域的学科,是近几十年新发展起来一门技术。其应用领域广泛包括自动化、电机和电器控制、电力系统等方面,具有非常好的前景和较高的技术经济效益。

  电力电子技术的综合性、应用性和实践性很强,尤其是实践环节是电力电子技术必不可少的部分。随着新疆近些年工业的大力发展,工业自动化水平的要求越来越高,为了满足人才市场日渐增长的需求,进一步积极研究和探索电力电子技术的实践教学的教学方法和教学手段,构建与工农业发展相适应的电力电子技术实践教学的新方案是一个值得研究的课题。

  1、完善电力电子技术课程设计

  由于电力电子技术理论学时为48学时,受到电气专业总学时的限制,一般院校都没有开始电力电子技术课程设计,另外电力电子技术课程设计的.经费需求也较高,和模拟电子和数字电子的元器件相比,电力器件的价格往往要高得多,同时电力器件都工作在高电压、大电流下,因此实验安全性也是重要的制约因素。

  课程设计是工科实践教学的一个重要的环节。指导教师根据教学计划对学生进行基础或专业强化训练。课程设计能够培养出学生把理论和实践相结合的能力,能够初步完成把知识转化成现实生产力的可能。

  电力电子技术我校是在20xx年开课,其课程设计刚开设,具体设计要求有:一方面主电路的设计。主电路不用半空器件晶闸管,不论是整流电路、逆变电路还是斩波电路都改为全控器件MOSFET和IGBT。另一方面,由于全控器件的开关频率远远大于半控器件,因此对全控器件的控制方法如脉冲宽度调制技术等要强化。

  在课程设计的实施过程中,通过分组完成,每个小组分配不同的任务,按照完成的质量给予不同,选出最好的结果给予颁发奖励证书,大大促进学生动手、动脑的积极性。同时给学生充分的自主权,指导教师事先不做示范设计,即便对于学生烧毁元器件等现象,也鼓励学生自主完成,这样既减少指导教师的工作负担,又提高学生课程设计的含金量。

  2、注重实践环节训练加强实践能力的培养

  电力电子技术课程实践性很强,实验等实践环节在教学的地位非常重要,这些实验在培养学生动手能力方面的起着非常大的作用。由于电力电子技术的实验和实践内容丰富,因此如何计划和实施好电力电子技术实践内容是使学生充分理解其内容的重要保障。在我们教学实践中结合下面的一些方法。

  2.1 理论和实践结合

  理论与实践相互结合。对于不同专业的学生,对于电力、电子和控制方面的技术理解和基础不同,因此电力电子技术理论课和实验课交叉进行,通过实验课能及时快速检查学生课堂理论的理解程度。

  2.2 前后知识串联、提高综合性

  教学后期设计综合性实验。在做这类实验的时候学生要独立设计实验方案、步骤等。指导教师根据学生开课以来学到的知识提出问题,学生解决问题,学生在解决问题过程中不但会用到刚刚学到新知识,还要用到前面章节学到的知识,形成知识串联,举一反三综合利用。另外,在课程结束后可将电力电子技术与其学过的课程相结合进行综合实验实训。不同专业学生可结合不同的综合实验,如果是弱电专业可结合单片机开发板设计输出发脉冲来控制全控桥式电路的开闭。和其他先修过的课程相结合知识比较新,这部分综合设计能够让学生了解更多的实际应用。通过综合实验实训使学生获得比较全面的综合技能和专业能力,能尽快适应本专业的岗位需求。

  2.3 结合工程实际应用

  对于电力电子技术课程中大量的波形和公式很容易让学生混淆,理解起来难度也大,为了更好理解其原理在讲解过程中有必要举出生产和生活中的实例,如企业单位中最应用最普遍的变频器,实验室中常用的开关电源等。在讲授的时候把学生带到实验室中对这些教学产品现场拆装,结合具体元器件讲解原理,这样比单纯讲解波形要形象的多。学生既有理性认识又有直接的感性认识,更会极大的激发其对本专业的学习兴趣。

  2.4 其他增强实践教学的方法

  除了上述实验实训之外还可以结合其他方法促进学生掌握实际知识,例如开发实验室、开始创新性实验等。在实验室开放过程中应保障仪器设备、元器件的数量充足,能够满足学生要做的实验基本需求,例如要保证学生做实训的时间、要能够排开实验等。创新性实验是指学生在完成教学大纲规定的实验项目后,指导教师可结合学生的实际能力,提出和实际应用密切相关的一些课题,来考查学生所设计的电路创新思维能力。

  3、结语

  电力电子技术课程实践教学改进、完善需要长期实践来逐步完成。一方面,随着电力电子技术不断的发展和创新,例如电子器件从半控的晶闸管到全控的IGBT等,实践教学也会随之变化改革;另一方面,由于工农业的发展,企事业单位对电力电子技术的需求也不同,为了适应培养高等技术应用型人才的需要,电力电子技术的实践教学也要随之改进。

电力电子技术5

  1.电力电子技术在智能电网中的应用

  1.1电力电子器件

  电力电子器件主要是由一些半导体半控器件和全控器件组,主要有IGBT、BJT、MOSMOSFET、GTR等组成。成为了满足广大需求、适应复杂多变的恶劣自然天气、自然灾害,生产出质量高、性能好的电压和电流,要求电力电子器件具有可靠性高,抗干扰能力强,温度稳定性高并且有一定的电气隔离能力,能承受短暂的高电压强电流。电子器件所控制得智能电网应该有自愈性、安全性、交互性、经济性、优质高效、清洁环保市场化程度高。

  1.2在风力发电与太阳能发电中的应用

  太阳能发电系统由太阳能电池阵列、控制器、蓄电池、逆变器、用户即照明负载等组成。其中,太阳能电池组件和蓄电池为电源系统,控制器和逆变器为控制保护系统,负载为系统终端,在太阳能的利用上同样面临这类似的问题,光伏发电系统主要以电源方式并入电网,其输出系统的电力跟踪电网电压电流相位变化,同时调整输出电流幅值的大小,使光伏系统注入电网中的功率最大,为了弥补光伏发电系统在功率上的波动,还需要通过控制器对蓄电池的双向充放电,以保证向电网输送平稳的电压电流,和规定的相位,使电网得到纯净的.高质量电力。

  1.3超高压直流输电技术在智能电网的应用

  超高压直流输电技术在远距离大容量输电、异步联网、海底电缆送电等方面具有优势,因而得到了广泛应用。而特高压直流输电更可以有效节省输电走廊,降低系统损耗,提高送电经济性,它为我国解决能源分布不均、优化资源配置提供了有效途径。截至20xx年,我国已建成7个超高压直流输电工程和2个直流背靠背工程,直流输电线路总长度达7085km,输送容量近20GW,线路总长度和输送容量均居世界第一。预计到20xx年,我国将建成“强交强直”的特高压混合电网和坚强的送、受端电网,预计直流工程达50项,其中规划建设30多个特高压工程,包括5个±1000kV的直流工程。

  1.4SVC在智能电网的应用

  SVC是一种比较典型的电力电子控制技术,在电网应用中发挥着重要作用,它具有许多作用,可以调节电力系统的电压从而保证其稳定,并通过控制无功潮流来增加系统输送点的能力,提供无功功率给直流换流器,提高电力系统的暂态稳定性和静态稳定性,还可以加强对电力系统低频振荡的阻尼。SVC技术是提高我国电力系统稳定性,解决电网输配电存在的不足之处的一个非常重要的技术,它具有优化潮流和无功补偿的功能,可以有效改善电网的电能质量,提高电网的稳定性、安全性和输电的能力、效率。

  1.5在电力分配上的作用

  电网应该能满足所有用户的要求,特别是国家电网应该不允许出现这样的缺陷,电网所面临的用户多种多样,包括了普通家庭,医院,工厂,城市照明等,当电力通过电网输送到用户的面前时,还需要电网根据不同客户的要求输出合适的频率、幅值、相位,在面临雷击、短路、及自然灾害的情况下应该任然能维持电网的平衡稳定,积极满足用户的需求。如今。城市用电迅速增长,原来的架空电网的供应已经不能满足用户的需求,在交流的长距离出送中,需要添加电力电子设备,对电网缺失进行补充,增加电力电子设备环节对供电系统起着越来越重要的的作用。

  2.小结

  智能电网由此新生,大功率电力电子技术能够实现电网的转化和控制,是实现电网对进行电力参数灵活调整得到高质量电压的重要工具之一,本文就电力电子技术在智能电网中的应用展开讨论,首先介绍了智能电网,然后介绍了电力电子器件的分类作用,最后结合两个具体技术,分析电力电子技术在电网中如何实现电能的控制和转化。

电力电子技术6

  【摘要】时代脚步匆匆,科学技术不断更迭,基于此种背景下,我国电工电子技术得以产生,并广泛应用于各个领域中。由于电工电子技术具备一定的专业性、系统性以及综合性,因此其涉及到诸多行业。合理运用电工电子技术,一方面能够提升电力系统的整体工作性能以及工作效率,另一方面能够确保社会正常生产以及人们正常生活,可以说既带来了经济收益也带来了社会效益。现阶段,电力电子技术已经成功应用于发电、配电、输电等诸多检点环节中,成为电力系统中关键性建设内容,故此具有重要的研究意义。

  【关键词】电力系统;电工电子技术;应用探究

  事实上,在电力系统的正常运行中,电工电子技术应用范围相对较宽泛,例如在发电过程中的发电频率过程、静止励磁以及能源转换等相关应用;高压直流输电、输电环节中柔性交流输电等相关应用。故此,若想最大限度的保证电力系统正常运行,充分满足社会生产与人们生活的实际需求,应该不断优化电工电子技术的在电力系统中的有效应用,以促进社会经济发展。

  1、关于电子电工技术

  1.1 概述电子电工技术内在含义与性质

  就电工电子技术这些年的运用情况来说,在计算机技术不断普及以及迅猛发展的大背景下,主要以传统型的电工技术作为根基,有效结合电工技术与电子技术等。电工电子技术涉及到的范围相对广泛,举例而言,电气工程行业、电气制造领域、电子技术行业以及电力生产领域等,是一种多元化的新兴技术。电工电子技术本身具有的内在性质主要有:工作效率高、集成化程度高、控制性较强以及高频化等。

  1.2 电力系统运行中电子电工技术具有的实用价值

  采用科学的方法运用电工电子技术,能够更好地实现电能的合理运用,并将电力资源进行优化使用,在一定层面上可以确保电力资源的整体使用效率以及使用质量。在当前的社会生产中,机械化电子设备的正常运行难以脱离电工电子技术的应用,充分利用这门技术能够促进一体化流程的顺利开展。但是基于计算机技术迅猛发展不断更新的背景下,当前电子技术若想持续使用必须跟上科学技术发展的脚步。采用科学的模式运用计算机体系安全性、简洁性以及平稳性等优势,有利于实现机电一体化生产。

  2、研究电力系统中电工电子技术应用策略

  2.1 发电过程中应用电工电子技术

  在电力系统进行发电时,实际应用到的发电设备较多,如果有效应用电工电子技术能提升发电设备的整体性能。在电力系统运行中,对电工电子技术的合理运用主要集中于两方面:静止励磁技术以及变频调速技术等。就静止励磁技术来说,其关键优势在于成本低廉、安全度较高,因此若想充分发挥这一作用,需求借助于晶闸管整流自并励方式。在电力系统运行中,静止励磁技术得到了广泛性应用,这项技术能够减少励磁机的运用,提升调节效率,并保证了充分发挥各项控制功能,以确保控制效率提升。而变频调速技术,最大的优势在于降低电力设备能源消耗,适度减轻风机水泵能源量的消耗,故此成为发电厂水泵机的重要应用技术。由于发电厂风机水泵具有高耗能的特征,消耗能源通常在总体能耗中所占比例达到70%以上。对变频调速技术加以科学应用,可以适当将风机水泵的运行速度进行调节,并且可以降低风机水泵能耗,由于不断完善低压变频技术,可以充分减少电产风机水泵发电的整体能耗,具有重要的研究意义。

  2.2 电工电子技术在输电环节的应用

  毋庸置疑的是,电力系统的运行过程中,较为重要的便是输电环节,在输电环节中重点应用电工电子技术,不仅能够提升电力系统的安全与稳定,并且能够确保保证电网的正常工作。在实际的电力系统运行中,将电工电子技术成功应用于输电环节主要体现在两个层面上:交流输电技术以及直流输电技术。

  (1)就交流输电技术角度来讲,主要具备的优点即能够实现柔性化交流输电。柔性交流技术可以发挥弹性补偿技术的作用,主要是借助于旧式交流电力系统,对旧式交流系统实现高度的优化。电力系统中有效应用交流输电技术,能够有效控制输电系统电压、电力系统发电以及相位等,并且控制输电损耗等,保证电力系统正常稳定运行。

  (2)直流输电技术,主要优势在于稳定性、安全性、灵活性以及便捷性等,在实际的电网运行中,较大规模且经过漫长历程的输电过程中,一般容易产生一定的无功损耗,如果想对直流输电技术进行合理运用,则能够将晶闸变流设备运用到送电以及受电侧,并且能够对电网输电无功损耗问题进行完好的处理。由于直流输电技术本身环境适应能力较强,可以被广泛应用于较为复杂性的`地理环境与远程输电中,因此具有极高的实用价值。科技引领潮流,人们当前物质生活水平渐渐丰盈,对用电需求不断提升,不断深化研究直流输电技术也推动了直流输电技术的进步。

  2.3 电工电子技术在配电环节的科学运行

  电力系统中较为重要的组成部分,即是配电系统,如果想电力系统实现正常供应电能,则应该确保配电系统的安全运行与稳定运行。由此观之,配电系统所起到的作用是:提升电能质量。在维持配电系统的正常工作的过程中,科学运用电工电子技术能够实现对电能的控制,合理使用电工电子技术能够促进配电系统符合电力系统中对和谐波以及电压提出的较高要求,并能够确保电力系统的供电质量与供电效率等,避免电力系统出现任何波动,并且能够保证电力系统整体供电的安全性与稳定性。电力系统中,通常以工频配电系统变压器作为配电设备,但是由于变压器实体体积较为笨拙、易于污染等,这些缺点会对电力系统的正常供电产生一定的影响,并在一定程度上降低了电力系统的供电质量。在电力系统中,合理运用电工电子技术有利于弥足传统配电设备中存在的诸多不足之处,究其原因在于借助于电工电子转换技术实现了能力的转换与利用,并且在配电设备运行中转变了能量以及利用方式等。在配电系统中,合理运用电工电子技术能够全面且及时对和谐波进行监控操作,实现电能的正常供应,确保电力系统正常工作。

  2.4 电工电子技术应用于节能降损方面

  电力系统中科学运用电工电子技术表现在两方面:控制无功损耗以及变负荷电动机调速运行。当前在实际的变负荷设备中,调速控制技术被应用的越发广泛,在对风、水流量等方面发挥着巨大的作用,并提升了调节的整体精度以及效率等,使用的范围也逐渐拓展,并且已经实现了无极调速的效果。综上所述,科学技术水平显著提升,社会化进程不断加快,新技术的更迭出现,使电力电子技术的发展步入新时期。电工电子技术功能不断强大的背景下,电工电子技术人员应不断强化新技术的研究与应用,充分发挥这一技术的优势,有效降低电力系统的损耗,确保供电质量,以推动电力系统的完善与发展,提升电力生产效率,为我国电力事业的发展保驾护航。

  参考文献

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  [6]祁红.电工电子技术在电力系统中的应用[J].电子技术与软件工程,20xx(08):111.

电力电子技术7

  一、选择题(每题20分)

  1.()晶闸管额定电压一般取正常工作时晶闸管所承受峰电压的(B)。

  A.1~2倍

  B.2~3倍

  C.3~4倍

  D.4~5倍

  2.()选用晶闸管的额定电流时,根据实际最大电流计算后至少还要乘以(A)。

  A.1.5~2倍

  B.2~2.5倍

  C.2.5~3倍

  D.3~3.5倍

  3.()晶闸管刚从断态转入通态并移除触发信号后,能维持通态所需要的最小电流是(B)。

  A.维持电流IH

  B.擎住电流IL

  C.浪涌电流ITSM

  D.最小工作电流IMIN

  4.()对同一只晶闸管,擎住电流IL约为维持电流IH的(B)。

  A.1~2倍

  B.2~4倍

  C.3~5倍

  D.6~8倍

  5.()普通晶闸管的额定电流用通态平均电流值标定,而双向晶闸管通常用在交流电路中,因此其额定电流用(D)标定。

  A.平均值

  B.最大值

  C.最小值

  D.有效值

  6.(C)晶闸管属于

  A.全控型器件

  B.场效应器件

  C.半控型器件

  D.不可控器件

  7.()晶闸管可通过门极(C)。

  A.既可控制开通,又可控制关断

  B.不能控制开通,只能控制关断

  C.只能控制开通,不能控制关断

  D.开通和关断都不能控制

  8.()使导通的晶闸管关断只能是(C)。

  A.外加反向电压

  B.撤除触发电流

  C.使流过晶闸管的电流降到接近于零

  D.在门极加反向触发

  9.()在螺栓式晶闸管上有螺栓的一端是(A)。

  A.阴极K

  B.阳极A

  C.门极K

  D.发射极E

  10.()晶闸管导通的条件是(A)。

  A.阳极加正向电压,门极有正向脉冲

  B.阳极加正向电压,门极有负向脉冲

  C.阳极加反向电压,门极有正向脉冲

  D.阳极加反向电压,门极有负向脉冲

  11.()可关断晶闸管(GTO)是一种(A)结构的半导体器件。

  A.四层三端

  B.五层三端

  C.三层二端

  D.三层三端

  12.()晶闸管的三个引出电极分别是(A)。

  A.阳极、阴极、门极

  B.阳极、阴极、栅极

  C.栅极、漏极、源极

  D.发射极、基极、集电极

  13.()已经导通了的晶闸管可被关断的条件是流过晶闸管的'电流(A)。

  A.减小至维持电流IH以下

  B.减小至擎住电流IL以下

  C.减小至门极触发电流IG以下

  D.减小至5A以下

  14.()单相半波可控整流电路,阻性负载,控制角α的最大移相范围是(B)。

  A.0~90°

  B.0~120°

  C.0~150°

  D.0~180°

  15.()单相半波可控整流电路,阻性负载,当α=(D)时,Ud=0。

  A.90°

  B.120°

  C.150°

  D.180°

  16.()单相半波可控整流电路,阻性负载,当α=(D)时,Ud=0.45U2。

  A.0°

  B.90°

  C.150°

  D.180°

  17.()单相半波可控整流电路,阻性负载,晶闸管承受的最大正反向电压均为(C)。

  A.U2

  B.U2

  C.U2

  D.2U2

  18.()单相半波可控整流电路,带电阻性负载R,设变压器二次侧相电压有效值为U2,则直流输出电流平均值为(C)。

  A.0.45

  B.0.225(1+COSa)

  C.0.9(1+COSa)

  D、0.45

  19.()单相半波可控整流电路,带电阻性负载,设变压器二次侧相电压有效值为U2,则直流输出电压平均值为(B)。

  A.0.45U2

  B.0.9U2(1+COSa)

  C.0.9U2

  D.0.45U2

  20.()单相半波可控整流电路,阻感性负载时,在负载两端并联续流二极管的作用是(B)。

  A.使α的移相范围加大。

  B.使Ud不再出现负的部分。

  C.保护可控硅不被击穿。

  D.减小可控硅承受的最大反向电压。

电力电子技术8

  一、调整教学内容使其适合学生的学习

  1.掌握相关课程之间的联系。教师应该熟悉掌握本课程与相关课程的联系,例如了解先修课“电路”、“模拟电子技术”和“数字电子技术”三门课程的教学情况和后续课“电力拖动自动控制系统”的安排,处理好它们之间的关系,使整个专业课程体系前后衔接,避免内容的重复和疏漏。例如讲“半导体电力开关器件”一章时,模拟电子技术中已讲过小功率晶体管结构、原理、特性及应用。在本门课程中,对晶体管应重点讲述其与小功率晶体管的不同之处。模拟电子技术中讲述的晶体管其工作特性在线性放大区,而在电力电子技术中,晶体管工作在截止区和饱和区之间,使用的是其开关特性。对于晶闸管相控有源逆变的应用部分,重点讲解在整流、有源逆变两种状态下,直流电机四象限传动系统的特性,也就是直流电机的转矩正比于电枢电流,转速正比于电枢电压,改变电枢电压、电流的方向,就可以使直流电机四象限运行,为后续课程《电力拖动自动控制系统》中的直流调速部分做好铺垫工作。

  2.导论是说明编者写作意图、本书内容的主要特点、背景及主要内容的知识体系和概要等,同时还向学习者指明了学习本教材的学习方法,因此,教材的导论部分对学习者的入门学习起到了提纲挈领的重要作用。我们在每学年的第一节导论课时,通常要给学生做一个专题讲座,以图文并茂的形式详细介绍电力电子技术领域最新的发展动态、国内外的发展现状以及在相关领域的应用等,开阔学生的视野,使其对本课程有个大概的了解,引导学生充分认识到本课程在现实生活中及在本专业中的重要性。

  3.电力电子器件是电力电子技术的基础,四类基本变流电路(AC/DC、DC/DC、AC/AC、DC/AC)是电力电子技术的研究核心。教学内容大致分为三部分:

  (1)电力电子器件。主要包括电力二极管、晶体三极管、晶闸管、MOS-FET、IGBT等器件的基本结构、工作原理、主要参数、应用特性等问题。

  (2)四种基本的电力电子电路。对于直流斩波电路,主要电路为BUCK、BOOST、CUK斩波电路等。重点讲解BUCK、BOOST斩波电路的原理,输出电压电流波形的画法,改变占空比的方式:脉冲宽度调制PWM,脉冲频率调制PFM。逆变电路是主要依赖于全控型开关器件,重点讲解正弦波脉冲宽度调制SPWM基本原理,单极性、双极性倍频正弦波脉冲宽度调制逆变器的原理及其控制方式。以半控型器件晶闸管为主的整流电路部分,主要包括晶闸管驱动和保护、整流电路及有源逆变电路。交流电路的器件为双向晶闸管,电路为单相交流调压电路、单相调功电路、三相调压电路及触发电路等内容的讲解。

  二、注重教师自身建设,提高综合素质

  1.在讲授《电力电子技术》这门课程内容的时候,教师不能只讲课程教学大纲或教科书的内容,还要广泛涉猎其他有关的教材和参考书,形成自己的独到见解。因此,任课教师对电力电子技术的现状和发展趋势,理论如何与实际相联系,必须要有所了解。例如在讲授直流斩波电路时,可以引出该电路可以使用在开关电源、太阳能发电系统中;在讲解整流变换时,介绍其在电力机车的启动、调速与制动中的应用,有源逆变电路可应用到变频空调、电梯、计算机不间断电源;逆变变换可联系太阳能发电、风力发电;在讲授交流电路时,说明其在可调光台灯、异步电动机软启动装置中的应用。通过以上讲解就可以使学生了解所学的书本知识在实际生活中的应用,激发学生的学习兴趣。

  2.教师要定期地阅读最新的与电力电子技术有关的学术期刊,及时浏览相关的专业技术网站,掌握本学科前沿发展的动向,熟悉本学科和相邻学科的新成果、新进展。

  3.教师还要承担一些与电力电子技术相关的科研工作,将科研与教学有机地结合起来,把科研成果转化成教学资源,将科研成果和科研体会引进课堂教学,丰富教学内容,促进专业教学水平的提高。

  三、激发学生学习兴趣,增强课堂效果

  1.充分发挥学生的主体作用。教师要学会调动学生学习的主动性和积极性,才能培养出高质量的人才。教师对内容相似或易于理解的内容予以精简,选择一部分内容留给学生去自学,然后让学生站在老师的角度去给别的同学讲解所理解的内容,让学生画出主电路波形图,通过相互交流,互相促进,提高学生的学习兴趣。

  2.平等待人,积极鼓励。在近几年教学过程中,发现学生中有消极待学的现象,这部分学生或沉迷于游戏,或忙于出外打工赚钱,严重地影响了其学业,考试成绩也不理想。对于这部分学生,教师一定要找到症结所在,积极引导、平等对待、不断勉励。要重视学生的个性培养,积极鼓励学生求新、求异、求难、质疑、进取的精神,对于部分考研的学生,他们认为凡是和考研有关的`课程就认真对待,无关的就不学,对于这样的学生,我们的做法是将考研数学的傅里叶变换与电力电子技术中的基波和谐波的概念结合起来,既加强了考研知识学习,又解决了电力电子技术中的知识难点掌握问题,使其认识到课程之间都是相关的,只有这样才能使师生之间建立一种平等、和谐、融洽的关系,激发学生在课堂上的思维能力。

  四、运用多种教学手段,提高教学效果

  1.从以上对课程特点的分析可以看出,只采用黑板板书的方法对课程进行讲授的话,教师势必会在概念、电路图、波形图及参数变化对波形图的影响方面的书写花费大量的时间。而若只采用多媒体进行教学的话,在波形和物理计算公式的推导的讲解过程中,讲解速度虽然会加快,但是与学生的互动也会相应减少。这样势必不利于启发学生,培养学生的独立思考能力。教师在讲授的过程中应根据教学内容确定使用哪种方法进行讲解。文字内容比较多的情况,可采用多媒体辅助教学。利用PPT向学生展示学习内容中涉及到的实物照片,这样不仅可以增加教学内容的知识量,而且可以提高学生的学习兴趣。如果讲解的是可控电路的工作原理和输出波形,可采用多媒体(电路图演示)和板书教学(波形图绘制)相结合的方法。

  2.实验是培养理论联系实际、学生动手能力的重要手段。对电力电子技术实验,保留原有的晶闸管整流验证性实验,使学生对本课程的应用有初步认识,对直流斩波电路以及正弦波同步移相触发电路实验,则可当成设计型实验,由教师给出电路图及参数,由学生自行设计,选择器件及其驱动电路、保护电路,进而完成实验,培养学生分析问题、解决问题的能力。

  3.课程设计作为实践课教学中的重要组成部分,在人才培养中起着举足轻重的作用。因此切实提高课程设计的质量,具有重要意义。《电力电子技术》课程设计教学模式分以下几个方面:

  (1)课程设计走进实验室。建立开放式综合性实验,将实验时间交给学生,让他们自行安排。而日常生产和生活中,有许多实用的电力电子产品,其电路相对简捷,很接近教材,非常具有代表性,例如手机的充电器、录音机用的变压器,可以把它引入到课程设计中来。通过这样的过程,学生能够更真切地理解电力电子技术的基本内容、基本原理,更加真实地感受电力电子电路的设计、调试过程。

  (2)课程设计引入计算机辅助设计。传统的电力电子技术实验,基本上是学生利用protel软件画出PCB板图,再利用电力电子开关器件、电阻、电容等元件搭建电路来获得电子线路的感性知识。但在教学实践中,由于电路板连线可靠性差,学生的操作技术不够熟练,产生错误的概率较高。为了解决上述问题,我们引入了计算机仿真软件MATLAB,Simulink作为MATLAB软件下的仿真系统,通过它下面的工具箱可以对电力电子技术进行建模、仿真分析,实现高效率开发系统的目标。

  五、结语

  本文针对近几年的《电力电子技术》课程理论教学和实践教学理念和改革思想进行了探讨,有针对性地创新教学方法的研究,使课程内容体现学科发展动态、学科前沿内容并提出有待解决的问题,实行开放式教学,对教学内容删繁就简,吐故纳新,实行教学内容对学科与专业发展的跟踪,并且将课程教育与素质教育相结合,将素质教育融入专业教育之中,有效地调动了学生的学习兴趣和学习主动性,提高了教学效果。

电力电子技术9

  1“循环互辅”实践教学方法及其在电力电子技术课程中的应用

  1.“1循环互辅”实践教学方法

  “循环互辅”实践教学方法建立在“建构主义的学习观”的基础上,建构主义的学习观认为:知识不能简单地通过教师传授得到,而是每个学生在一定的情境下通过自主探索、小组协作等学习方式,达到对所学知识意义的主动建构。传统的电力电子技术实践教学,学生的自主学习能力没有得到有效培养。因此,探索新的实践教学方法具有十分重要的意义。“循环互辅”即老师分项目分别辅导N个学生,然后由学生分项目相互循环辅导。“循环互辅”实践教学方法主要分以下步骤进行:

  1)调整优化教学内容,教师在授课前对教学内容要认真筛选,注意课程体系的前后衔接,理论够用原则,降低理论的难度,以应用为主线,精心选择N个教学项目。

  2)根据学生的兴趣特点和基础,由学生自主选择自己负责的项目,选择同一项目的同学为一组,把全班同学分成N组。针对每个项目,教师辅导负责该项目的一组学生。

  3)经教师培训后的项目负责人指导其他同学完成该项目,教师监控各个项目的完成情况,及时解决项目负责人无法解决的问题,保证项目顺利进行。实践教学过程中,教师多采用启发式进行指导,主要是多引导,多启发,提出分析问题的方法,指出解决问题的途径,让学生通过独立思考和小组合作,找出解决问题的具体方案,并在实践中加以检验,提高学生分析问题和解决问题的能力。

  4)为了保证“循环互辅”实践教学方法顺利进行,需要改革原有的课程考核评价方式,课程评价主体和评价内容应多元化,评价方式应多样化,可构建“教师评价、学生自评、学生互评”相结合的评价机制。在学生考核评价中,应全面客观地反映学生的真实情况,重点考核与评价学生的职业技能和职业素质,对学生的学习态度、学习能力、沟通与合作能力、创新精神等进行全面考察。坚持过程性评价和结果性评价相结合,过程性评价是在学生自主学习过程中对学生的学习态度、日常表现等各方面情况进行的评价,结果性评价是学生学习完成后对学生整体技能情况的评价。

  1.2“循环互辅”实践教学方法在电力电子技术课程中的具体应用

  下面从教学项目的选取和实践教学过程的.实施两个方面探讨“循环互辅”实践教学方法在电力电子技术课程中的具体应用。

  1)随着电力电子新器件的不断涌现以及各种变流电路的不断发展,电力电子技术课程的教学内容日益增长,在学时有限的情况下,以电力电子技术应用最广泛的实际案例为载体,设计了以下六个项目作为教学内容:

  (1)单相半波整流调光灯电路;

  (2)单相桥式全控整流调光灯电路;

  (3)单相交流调压调光灯电路;

  (4)同步电机励磁电源电路;

  (5)开关电源电路;

  (6)中频感应加热电源电路。

  2)根据学生的兴趣特点和基础,由学生自主选择自己负责的项目,选择同一项目的同学为一组,把全班同学分成6组。以单相半波整流调光灯电路为例,教师负责辅导选择该项目的7-8个学生。再由这些学生负责指导班上其余同学完成该项目。教师监控各个项目的完成情况,及时纠正错误。

  3)循环互辅实践教学方法,不仅要求学生自己学会,还要教会别人。这就要求学生对自己选择的项目需要进行大量的准备工作。教师利用大学城空间,建设电力电子技术空间资源课程,包括多媒体课件、参考教材、各种变换电路的仿真模型及仿真参数设置实例,实验指导、各章习题及其学习指导等。学生进入教师空间后,可自主开展学习,通过发表评论在线分享学习心得,通过电力电子技术交流的群组与教师、同学进行在线交流。“循环互辅”实践教学方法在电力电子技术课程中的应用实践表明:

  (1)实践教学过程中,由于每位同学都得到了充分有效指导,因此故障率、仪器设备损坏率降低了。

  (2)该方法最大限度地调动了学生学习的积极性和主动性,发展每一个学生的优势潜能,有效培养了学生自主学习和分析问题解决问题的能力,取得了较好的教学效果。

  2结束语

  “循环互辅”实践教学方法,通过学生为主体、教师为主导的教学方式,极大地激发了学生学习的积极性和主动性,培养了学生分析问题和解决问题的能力。实践结果表明“循环互辅”实践教学方法,在有限的设备、场地、师资和训练时间里,教学效果明显提高。但是,电力电子技术课程教学改革仍处于一个不断探索的过程中,需要广大教育工作者不断深入研究和长期实践。

电力电子技术10

  摘要:社会的发展,推进各行各业发展的步伐,从电力电子技术应用领域上看,越来越多的行业应用到电力电子技术,同时电力电子技术智能化以及信息化水平也得到了进一步的提升。在其应用过程中,不仅提高电子工业的发展水平,而且也在一定程度上促进我们国家国民经济水平的提高。本文将通过对电力电子技术的应用的实际情况进行分析,进而对电力电子技术的发展方向进行阐述,以供参考.

  关键词:电力电子技术;发展方向;应用概况

  电力电子技术的应用于电力领域的一种全新的电子技术类型,其工作原理是在电力电子器件的作用下对电能进行有效的控制,在电力电子技术对电能进行处理的过程中,实现节约电能的目的,使得电能使用能够发挥出理想性的效果,同时由于电力电子技术多方面的优势,在多个领域都得到了广泛的应用,并且取得了良好的成效。

  1电力电子技术的应用概况

  1.1电力电子技术在用电领域中的应用

  1.1.1电动机的优化运行

  从世界范围上看,大约将近有着60%的电量都是电能机来消耗的,然而电力电子技术与现代先进的计算技术技术的'结合下,进而形成一种智能的变频控制技术,在此基础上,电动机能够在高校的状态下进行运转,在节约电能的同时,还能在一定程度是提高电力企业整体的经济效益。

  1.1.2高能量密度电源的应用

  电化学电源在铜、铝、锌、镍等有色金属以及氯碱等电解产业中应用的相对比较广泛,并且其所具有的效率高、重量轻以及体积小等方面的优势特点在各种电源开关也得到较为广泛的应用,我们国家科技发展水平的提高,电力电子技术也得到了快速的发展,电源(UPS)、稳压稳流电源、高精度洁净电源等特种电源,在应用电力电子技术后,各项性能指标得到了极大的提升。

  1.2电力电子技术在信息领域中的应用

  在信息领域中应用电力电子技术,能够为其提供出先进的运动控制以及信息系统,电力电子技术已经成为信息技术领域中必不可少的一部分。在各种信息类产品的主电路中,目前双极晶管逐渐被MOS场效应所取代,并且MOS场效应的用量也呈现出逐渐上升的发展态势。

  1.3电力电子技术在发电领域中的应用

  (1)发电机直流励磁。常规的发电机中的主流励磁是通过传统的直流励磁机进行转变为电力电子整流家中频交流励磁机的方法建立的,同时这种方法已经取得了良好的成效,具有极高的可靠度。(2)水轮发电机的变频励磁,发电频率主要取决于发电机的转速,应用电力电子技术,能够将水轮废电机的直流励磁转化成为低频交流变频励磁。在应用过程中,如果出现水流量有所减低问题的出现,此时必须要使得励磁频率增加,并且将发电频率合理的在额定值内进行补偿,延长水轮机的发电周期,从而能够在一定程度上预防水利发电受到工作时间以及季节变化等因素的影响造成频率无法调节的现象的出现,同时也能在一定程度上对水资源起到一定的节约性作用。采用这种方式对于大型水利发电设备而言,能够带来更多的经济效益。(3)环保型能源发电。通过现代一些新的能源类型进行发电,(举例来说,地热能、潮汐能、风能以及太阳能等等)很好的解决目前我们国家出现的能源危机性问题,并且这些能够都是可再生性能源,然而这些新型能源在使用过程中也存在一定的局限性,尤其在电能转化过程中,电压以及频率无法产生波动,在电网中使用,只有利用电力电子技术,才能在一定程度上实现能源的输出,使得这些新型的能源类型得到有效的使用,充分发挥出作用。

  1.4电力电子技术在储能领域中的应用

  1.4.1电容器组与蓄电池进行蓄能

  该种技术的主要工作原理是使得夜间具有一定富余性的交流电合理的进行直流电的转化,在通过蓄电池以及电容进行有效的存储,然而,到了白天,为了使得广大居民能够正常用电,将夜间存储的电能进行交流电转化。

  1.4.2抽水储能发电

  在白天,每个水库都会采用泄水发电的形式,而一旦到了夜间,会在电网电能的作用下,将发电机机进行电动机转化,在水泵的作用下,将水库上游中的水输送到下游中,不仅能够使得水库的需水量在一定程度上有所增加,而且还能使得白天进行更多的电能发送。

  1.4.3超导线圈磁场储能

  在超导线圈进行能源存储过程中,直流电子超导线圈流动过程中将不会发生耗损现象,采用这种储能方式具有储能器体积小一级转换率高等方面的优势。目前,由于受到电力电子技术水平方面因素的限制,还未能有效的解决交流电进行超大电流直流电转化的问题。

  2电力电子技术的发展方向

  目前,世界上各种产品的发展都与电力电子技术有着密切关联性,因此说,电力电子技术具有广阔的发展前景,下面我们将对电力电子技术的发展趋势进行阐述:(1)电力电子技术的应用能够对新的应用材料进行研究,使得电力产品的功率。温度以及频率范围大幅度提高,同时也使得电力器件产品的价格有所降低。(2)电力电子产品的用用使得电力系统集成化,提高电力设备产品的可靠度。(3)多电平逆变器在大功率逆变器中的应用。(4)柔性交流输电技术主要是现代电力控制技术与电力电子技术进行有机的结合,实现对交流输电系统阻抗、相位以及电压实现快速灵活调节的一种输电技术,在其应用过程中,使得电力系统的整体稳定性能大幅度提高,动力系统的整体供电质量也得到一定的改善,因此,柔性交流电技术应用也越来越广泛。(5)电力电子技术应用能够进行各种节能产品的研制,使得电力产品的性能得到极大的提升。

  3结语

  综上所述,随着国民生活水平的提高,各种电力产品得到了快速的发展,并且得到了广泛的应用,居民的用电需求量也在与日俱增,为了能够在一定程度上提高各种电力设备产品的使用性能,各领域广泛的应用电力电子技术,在其应用过程中,不仅起到节约电能消耗的目的,而且提高设备产品的使用性能,促进我们国民经济整体发展水平的提高。

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电力电子技术11

  【摘要】随着电力行业不断发展,对于大功率电力电子技术可靠供电系统进行研究,是电力行业发展中的重要内容。电网的运行规模越来越大,电力用户的需求逐年增加,提升电力系统的可靠性是电力企业所面临的重要任务。在科技发展背景下,大量的电力电子装置被应用到电力系统中,为电力系统可靠性提升带来诸多帮助。基于此,本文就大功率的电力电子技术进行分析,研究该技术下的可靠供电系统。

  【关键词】大功率;电力电子技术;可靠供电系统;研究

  1前言

  大功率电力电子技术在电力系统中发挥着重要的作用,主要涉及到了电力系统的发电、输电、配电以及用电等方面。实现大功率电力电子技术供电可靠性,在本文中从两方面进行分析,第一,提升大功率电力电子技术的供电可靠性,可以通过提高工业敏感负荷的供电可靠性来实现;第二,将大功率的电子技术应用于发电机励磁系统中,以提升发电机的阻尼转矩,来实现系统的动态可靠性提升。

  2大功率电力系统可靠性供电概述

  从敏感负荷角度对电力系统供电可靠性进行分析。实现供电的可靠性不仅要求电力系统中不能长时间断电,还需要对电力供电系统的动态电压质量提出更高的要求。对系统中的电压跌落以及电压短时中断的时间进行限定,在实际供电中,不同的电压跌落中,其敏感负荷所能够承受的电压跌落时间存在着差异性。在一般规律下,跌落幅度越大,其敏感负荷所能够才承受的时间越短。传统的供电可靠性统计统计,只能以停电时间超过1分钟或者5分钟实际依据。在我国,对于自动重合闸成功或者备用电源投入成功的现象不能视为用户停电,而此时敏感负荷用户有可能遭受到一定的电力损失。那么在实际的电力系统供电中,提升供电的可靠性,需要从电网方面进行综合考虑,以优化的配电网结构,改善动态带电压质量[1]。

  3大功率电力电子技术提高供电可靠性的应用

  3.1转换开关

  转换开关电源供电中发挥着重要的作用,在实际电力系统电源供电中,包含两路或者多路的电源供电,转换开关应用其中,能够实现多路电源之间的`相互切换。在本文中以两路电源供电为例进行分析,当有一个电源电路在正常供电时,则另外一个线路中的电源供电就会处于备用状态。一旦线路中出现线常用电源供电异常的情况时,转换开关开始发挥作用,自动切换到被用电源线路中。以转换开关的形式,实现线路正常供电,其开关投入使用成本较低,应用广泛[2]。

  3.2动态电压恢复器

  动态电压恢复器简称DVR,DVR通过线路中的变压器串联在线路电源与敏感负荷之间。当线路正常输电时,线路中在没有产生电压跌落的情况,DVR完全不发挥作用,其在线路中所输出的电压补偿为0。当线路中出现了较大的电压跌落时,此时,DVR就会发挥其真正的作用,DVR通过自身输出与跌落电压值相同的电压补偿值,来实现线路中的电压补偿。线路中所补偿的线路电压为额定电压。从DVR的工作原理上进行分析,其实际的作用就是对提供线路中电压补偿,避免线路由于电压跌落出现故障[3]。

  3.3不间断供电电源

  不间断的供电电源,简称为UPS。目前,随着科技不断发展,UPS已经逐渐趋向于市场化,其主要有三种类型:在线型、离线型以及在线互动型。在实现的UPS中,需要具有储能单元,其中最为常见的储能单元为的电池储能。在线型的UPS在逆变器支持下实现负荷供电,实际供电与电源无关,因此在电压质量获得上比较高。

  3.4发电机励磁

  大功率的电力电子技术在发电机励磁中的应用,作用突出。首先需要对发电机的励磁系统进行分析,发电机的励磁系统能够实现机端电压的维持,合理分配多台电发电机之间的无功功率,继而提升电力系统的稳定性。目前,在电力系统中,半导体励磁是其最为主要的励磁方式,在实际电力系统运行中,可以按照电源的不同,将半导体励磁分为他励和自励。现行在电力企业中比较实用的就是基于励磁电力电子装置的三相晶闸管全桥整流器,在该整流器中采用时间常数比较小的一阶惯性环节。

  4微网可靠性供电

  4.1交流微网结构与特点

  典型的交流微网组成有:光伏发电、储能电源、风电机组以及柴油发电机组等。在以上的组成部件中,风电以及储能等电源,在电力电子变换器的转换下,实现了对额定电压频率交流电的转换,并在静态开关的转换下连接在微网母线上。交流微网的特点比较突出,主要表现在以下方面。第一,微网的电压等级比较低,在实际线路中与配电网相连,在大功率电力系统的尾端;第二,容量比较小,在10KV等级的微网容量为数百千瓦到十兆瓦之间;第三,电流实现双向流动,在微网结构中为分布式的电源网状,基于微网这样的特点,其能够实现的功能比较多。一方面能够实现对大电网的功率输送,另一方面,也能够从大功率电网中吸收功率;第四,微网具有多种工作模式,其中比较突出的就是并网和离网两种形式。并网工作形式帮助微网能够在大功率电网中正常运行,而离网是指,当大电网出现故障时,微网能够迅速的脱离大功率电网,而实现独立运行。

  4.2微网分布式电源电流保护

  微网分布式电源主要包含两大类的电源,第一,逆变器接口电源。例如光伏发电、风力发电以及储能电源等。第二,传统发电机接口电源。例如柴油发电机、燃汽轮机等。当微网分布式电源线路中出现故障时,以上两种电源类型所能够提供的短路电流存在着较大的差异。对于逆变器接口电源来说,电源线路在线路中容易受到电力电子器件等耐流能力的影响与限制,其电源所能够提供的短路电流值不超过线路中额定电流的1.5倍。在这样的线路背景下,该种电源类型不能够实现有力的电流保护。而对于另外一种分布式电源进行分析,当线路中发生短路时能够利用串联等效电抗的形式,实现较大短路电流的供应,因此该种电源类型与逆变器接口分布式电源相比,具有明显的优势,能够实现电流保护。

  5结论

  随着电力系统不断发展,电力系统的供电可靠性逐渐受到社会所关注。因此,在本文中对大功率电力电子技术进行分析,研究大功率电力电子技术提高供电可靠性的应用,并对微网可靠性供电进行详细研究。在电力电力技术可靠性供电中的应用研究中,分别对转换开关、动态电压恢复器、不间断供电电源以及发电机励磁等方面进行详细研究,针对这些供电系统的作用论述,希望能够为电力供电系统发展带来帮助。

  参考文献:

  [1]贺超.具有高可靠性的数字化大功率电力电子集成模块研究与应用[D].杭州:浙江大学,20xx.

  [2]周明磊.电力机车牵引电机在全速度范围的控制策略研究[D].北京:北京交通大学,20xx.

  [3]郑晟.中高压电力电子变换中的功率单元及功率器件的级联关键技术研究[D].杭州:浙江大学,20xx.

电力电子技术12

  前言

  现代社会经济发展速度较快,科学技术也得以进一步发展,电子技术被应用于各个领域并得到广泛认可,尤其是在电气工程中应用较多,极大的促进了电气工程发展,为满足社会发展,还需要进一步优化电力电子技术,将其作用发展得更好,以便为人们带来更多方便,获得人民的满意度与认可度。

  1、电力电子技术概述

  所谓的电力电子技术就是将电子器件与技术应用其中,以此控制电能变化情况,在这一技术中涵盖了电力、电子以及控制等三个领域的内容,通过三者的结合有效实现了通过弱电子完成了对强电力的控制能力,同时该技术被广泛应用于各个领域,如工业、国防等。将电力电子技术应用到发电机中,明显提高了电能生产,强化了电能利用,尤其是对能源节约与生产效率提升有显著的促进作用。不仅如此,当电力电子技术应用语(于)电气工程以后,电力系统操作更加灵活,实现了安全稳定运行。

  2、将电力电子技术应用到电气工程的意义

  2.1便于相关工作人员开展工作

  随着人们用电量需求的增加,传统电力系统在应用中存在较多弊病,导致电力系统运行容易出现故障。为确保电力系统安全运行,应做好技术管理工作,将先进电力电子技术应用到电气工程中促进电力企业发展。经过长期实践研究得知,电力电子技术不仅可以提高工作人员的工作效率,还可以简化操作步骤,便于工作人员开展工作,因此,需要将电力电子技术应用到电气工程中。

  2.2电力电子技术自身性能相对较好

  电力电子技术更具优越性,技术构造也更带有科学性,性能也十分良好,因其具有这些优点在电子技术被应用以后就获得了社会各界的普遍认可,尤其是在电气工程中享有盛誉。现阶段,社会发展较为迅速,将先进的电力电子技术应用到电气工程中更可以满足社会发展需要,推动电气工程发展。

  2.3强化电子技术系统适应能力

  电力电子技术具有较强的适应能力,便于操作,并不像传统电气技术一样操作困难、适应范围狭小,影响工作人员工作进程。当电力电子技术应用以后,工作效率明显提高,工作人员压力显著减少,很少出现电气运行故障,也为电力企业获得了良好口碑。

  3、电力电子技术在电气工程中的应用

  3.1电力电子技术在变电站中的应用

  将电力电子技术应用到变电站中,不仅提高了变电站的工作效率,还大大减少了人工数量,更有效避免了工作失误,实现高质量、高效率工作。同时,电力电子技术的应用有助于变电站工作人员开展监管工作,及早发现工作中存在的.问题,尽快将问题解决,确保变电站安全稳定运行。近年来,社会发展较为迅速,电力电子技术也得以完善,电力电子技术在变电站中的应用帮助变电站实现了科学化管理[1]。所以,变电站应注重电力电力技术的应用,并进行创新与完善,减少变电站安全事故的发展,将电力电子技术作用全部发挥出来。随着电力电子技术的发展,静止无功补偿装置也被应用到变电站中,显著提高了电力系统安全稳定运行,为用户提供高质量电能。无功率补偿可以提升电力系统与负载的功率因数,降低功率损耗,确保电压安全稳定运行,这样也就提高了供电质量。一般来讲,静止无功补偿装置主要有以下几种:①对于晶匣管控制电控器来说主要有两部分构成:a.反并联晶匣管;b.电抗器。它们之间是串联关系,只要改变晶匣管的延迟角就可以控制电抗器电流,这样就可以不断调节电抗器基波。②对于晶匣管投切电容器来说,它属于一种单相结构,存在于结构中的小电感主要是抑制电容器在投网时发生的冲击电流,这种装置鲜有磨损发生,能够快速响应,实现平滑投切,同时可以实现综合补偿。③对于静止同步补偿器来说,主要是利用电力半导体桥式变流器完成补偿,但这种无功补偿以动态补偿为主,它具有快速调节、适用于多种范畴的特点,通常情况下,静止同步补偿器还具有多重性,并拥有PWM技术,也正是由于其具有该技术使其能够将电流中存在的谐波消除,减少其对装置的损害。静止同步补偿器基本原理是在并联的作用下,将自换相桥式电流与电网连接在一起,以便完成电压调节等共走,实现无功补偿目标。④对于可控串联补偿装置来说,主要控制者是晶匣管,将电容器和电控门器并联在一起,而晶匣管主要是引导与改变电抗器电流,进而完成补偿装置的等效电抗变化。通过研究发现,这种装置可以实现参数补偿,并通过阻尼控制环境,以此来改善阻尼实际情况,这样也可以减少低频振荡的情况,确保系统在运行上更具安全性与稳定性。

  3.2电力电子技术在发电厂中的应用

  电力电子技术还具有全面监控的能力,将其应用到发电厂中可以保障发电厂工作顺利进行。电力电力技术能够构成完整的网络系统,实现全面监测,在确保工作人员正常工作的同时,也便于其操作,这样就可以提升电气工程工作效率。发电厂工作人员通过监控系统就能发现其中存在的问题,采取措施排除安全隐患,防止事故的发生,这样既可以保证发电厂安全运行,还可以使供电工作更加安全[2]。如在发电厂中高压直流输电技术的应用,就是电力电子技术的典型代表。高压直流输电是将发电厂输送出来的交流电在换流器的帮助下转化为直流电,然后将直流电在输电线路的作用下送至受电终端,经过受电终端后将直流电会逆变成交流电,然后再将这部分电能送到用电用户手中,供其使用。对于高压直流输电来说,其传输功率相对较大,在电能传输中所用到的线路造价也很低,十分便于控制,它是现阶段最常用的输电方法。同时,直流输电的架空线路具有成本小,损耗小的特点,将直流输电方法应用其中可以保证输电更加安全稳定。

  3.3电力电子技术在配电系统中的应用

  现阶段,将电力电子技术应用到配电系统中还处于初级发展阶段,并未实现普及目标,但随着科技的发展,在不久的将来一定会在配电系统中得以广泛使用。将电力电子技术应用到配电系统中,主要用于监控与管理,防止工作人员在工作中出现失误操作情况,使配电系统工作更加稳定,实现高效率与高质量工作。通过监控管理者就能了解到工作人员的工作情况,同时也能发现在工作中是否有不正确操作的存在,一旦发现问题,可以当即指出与纠正,因此,需要应大力推行电力电子技术在配电系统中的应用,实现普及目标。在智能技术的影响下,电力电子技术也将朝着新的方向发展,使配电系统呈现智能化,为用电用户提供更为人性化的服务。

  4、结论

  综上所述,电力电子技术在电气工程中的应用已经十分普遍,促进了电力企业的发展,并成为电气系统安全运行的重要保障,不仅可以提高电气工程工作效率,还能提高电气工程工作质量,推动电力工程进一步向前发展,尤其是电力电子技术在变电站、发电厂中的应用更是为其发展增添了动力,尽管现阶段电力电子技术还未在配电系统中普及,但随着科技的发展,配电系统中所应用的电力电子技术将更为智能化与人性化,为电气工程发展增添新型动力。因此,应注重电力电子技术在电气工程中的应用。

电力电子技术13

  摘要:随着社会的不断发展与科学的不断进步, 现代化的电力电子技术在智能电网中应用越来越广泛, 其中通过信息化、数字化、自动化、互动化等方面作为智能电网的发展目标, 其技术在建设现代化的智能电网中占据着很重要的位置。本文以多个角度对其技术的运用进行分析探讨, 以此来为技术方面的研究方向和发展预期作出新的展望, 旨在为其技术的相关研究提供新思路。

  关键词:智能电网; 先进电力电子技术; 高压直流; 电能质量;

  随着社会的不断发展与科学的进步, 带来的不仅仅是人类生活水平的提高, 还有全球资源日益枯竭与环境恶化问题, 电力作为人类生活中必不可缺的一种资源此时面临着新课题和新挑战。从目前的情况来看, 各国专家在对于电网未来是否能持续发展的问题已有了初步的发展规划, 主要依靠现代信息、通信和控制技术, 来积极发展智能电网, 这种规划对于目前的电网发展方向具有可行性。在我国, 国家电网公司已规划出了类似的发展目标, 通过立足自主创新的方式, 通过各级电网协调积极发展建设智能电网。因此, 对于这些问题, 我国的电网行业应对其重点研究, 并且将其制定为未来电网发展的重要战略目标。

  一、先进电力电子技术要适应智能电网的需求

  (一) 大电网安全方面的需求供应。

  目前, 相比较与我国的传统电网, 智能电网最大的优势便是通过互动系统来达到对环境的不同需求, 比如说在系统变化、用户需求和环境变更的要求上要达到令人们满意的程度, 因此, 电网要有极佳的反应能力与适应能力, 而这两点正是目前国内电网所欠缺的, 刚好, 在智能电网中通过电力电子技术能有效解决这一问题。在我国目前的电网行业中, 大多数的先进电力电子技术的自主创新性形式多样, 不单一。在HVDC、ACTS等相关产业中进行研发同时也取得了一些良好的效果, 因此, 对于智能电网的未来建设规划, 必须引起足够的重视, 同时, 对于先进电力电子技术在智能电网中的应用必须要有新的要求。

  不同国外电网结构, 由于制度与技术的缺失, 导致我国对于网架结构意识比较薄弱, 在许多地方都存在着较为严重的问题, 尤其是在输电、配电领域, 明显还有着较大的提升空间, 但是我国对其却极为忽视, 因此, 我国对于电网的建设发展必须要重点研究。根据世界各地的电网发展历程来说, 电网发生了几次重大的改革, 由最初的“家居电网”经过改革演变成了目前的“大电网互联”模式, 但是这些改革在我国实行的却比较晚, 导致在许多问题上存在着技术的缺失, 并且由于电网的结构方式不同, 日趋复杂, 操作人员在对其运行控制上也有所不足, 同时, 由于我国个别地区频繁发生自然灾害, 对于电网的稳定性及人的危害性有着极大的威胁, 近年来因自然灾害而发生的电流击中人体事件层出不穷, 因此, 在这种情况下, 必须对电网进行有效改革, 先进电力电子装置恰恰能对系统进行调控, 同时, 由于先进技术在电网中有效应用, 使得电网的“自我恢复”能力增强, 在很大程度上节约了人力物力, 使得电网稳定有效地为人们服务。

  (二) 可再生能源有效利用方面的需求。

  我国陆上风能和光伏发电资源较为稀薄, 部分处于我国西南地区, 根据专家的预测, 在二零二零年的时候, 我国年风在其地区的电将达到100~150GW、而光伏发电将达到20GW规模, 听起来有点不可思议, 但却真实并且有依据可言, 其中主要原因便是使用风力发电与太阳能, 将其集中起来, 能开发出若干千万千瓦级基地, 在一定程度上来说, 为我国的可再生资源的持续利用带来了不小的进步。因此, 对于电网也就提出了更高的要求, 特别是在其安全稳定运行方面。通过使用先进的电力电子技术, 不仅能保证可再生能源发电的大规模化, 同时使电网对可再生能源具有容纳性和适应性也有了很大的帮助。

  二、对先进电力电子技术在智能电网中应用研究方向和发展预期

  对于我国的的`电网行业来说, 目前主要的难题便是如何建设智能电网, 而先进电力电子技术智能化是建设的关键, 同时也是未来的主要发展方向。对于我国来说, 先进电力电子器件的系统控制器对于HVDC技术和FACTS技术帮助也会越来越大, 是其技术日趋成熟的重大转折点, 并且能够在现有输电线路情况下, 加大传输容量和安全稳定性。从另一方面来说, 电能质量调节技术的发展对于智能化输电配点网络将更具字适性与恢复性。使其日益成熟的能量转换技术能够在风电并网得到广泛应用, 通过这些因素为我国构建成一个强大的电网。

  三、在智能电网中对电能质量技术的应用

  随着社会的不断发展与科学的不断进步, 人们在工业方面对于有电力的需求不断增加, 在国外, 人们对于电能质量技术方面的研究很早便开始了, 对其相关技术有着很深的理解, 比如说对有源电力滤波器, 动态电压调节器等在电网中的使用。由于我国对电能质量研究只是处于基础阶段, 因此, 对于许多技都比较尚缺, 像性能更佳的新型补偿等技术目前还处于基础研究阶段。

  在电能质量技术方面, 我国对于这类技术在智能电网中的应用研究不够严谨, 比方说建立的便是一套完善的电能质量评估制度, 从此来对智能电网“优质经济”有效运行。比如说在电气化铁道平衡供电技术方面的实现、统一电能质量控制器、优质电力园区的优化。同时, 为满足广大用户, 应该统一电能质量控制器, 同时, 通过蓄电池的充放电调节能够让用户在使用时自身去控制电量, 以此为用户带来方便, 以此创造更多的经济效益。

  四、在智能电网中能量转换技术的应用

  从目前社会电网发展方向来看, 人类已经开始重视低能耗、低污染、低排放的低碳经济, 而这也是社会发展的基础与前提, 电能量转换技术的创新及应用便是其中的重中之重。目前, 人类已经开始节制对资源的无限开采了, 而对于一些可再生资源却无比重视, 比如说风能、太阳能等可再生能源, 由于国外对于该技术的研究很早便开始进行了, 所以其技术方面比较先进, 我国只是根据国外的研究方向的碎点或是自身的理解对其进行研究, 所以在许多技术方面存在着不足, 就目前国内的情况而言, 其研究的主要方向还是对于风电场的并网技术研究, 与先进国家相比, 我国对能量转换技术的研究只是处于起步阶段, 未来还有一段很长的路要走。

  五、结语

  对于我国来说, 在智能电网中大规模的实行先进电力电子技术不仅可以强化、优化电网的特色功能, 同时在再生能源问题上也有着很大的帮助。对先进电力电子技术的研究是目前我国建设智能电网的重要基础。所以, 对于如何促进先进电力电子技术在电网的应用, 是国内电网行业值得思考的一大难题, 这不仅关系到我国智能电网长远发展目标, 同时关系到我国未来的经济发展情况。

  参考文献

  [1]刘振亚.大力发展特高压技术, 推动能源利用方式创新与变革[A].20xx特高压输电技术国际会议[C].20xx

  [2]张文亮, 刘壮志, 王明俊等.智能电网的研究进展及发展趋势[J].电网技术, 20xx

  [3]陈树勇, 宋书芳, 李兰欣.智能电网技术综述[J].电网技术, 20xx

电力电子技术14

  【文章摘要】信息技术的快速发展推动许多学科进一步完善,以电力电子技术为例,其本身具有较强的理论性、实践性等特征,涉及的波形图、电路图也较多,相关设计人员需掌握较多相关理论,且在设计分析中面临较多的难题。在此背景下便提出仿真技术,即Matlab,其可通过相应模型的构建使所有波形结果具有可视化特征。对此,本文将对电力电子设计中Matlab应用的必要性、基于Matlab的系统模块构建以及系统仿真思路进行探析。

  【关键词】Matlab;电力电子技术;应用

  0前言

  作为近年来能够合理控制电能形态的技术,电力电子技术在信息技术推动下得到快速发展,其以自身相关器件转换与控制电能,无论数瓦电器或数千瓦输电系统,都可通过电力电子装置进行控制。据统计分析,国外许多发达国家依托于电力电子技术所转换的电能达到90%,而这一转换过程的实现主要得益于其在仿真过程中能够取得精确的结果。因此,本文对电力电子技术中Matlab的应用研究,对促进电力电子技术发展具有十分重要的意义。

  1电子电路设计中Matlab应用的必要性

  目前,电子电路设计中逐渐强调以自动化为主,通过原理图设计与仿真相应的电路,使电子电路的设计达到最优,并分析电路中的最坏条件等。然而这些设计自动化目标的实现,要求将控制领域中的典型代表Matlab引入其中,其具备基本交互式编程能力,且较多图像或数据处理以及原理图设计等都可利用其完成。特别Matlab近年来发展中,版本处于不断更新态势,且有较多系统模块与模型如电力电子器件、电路以及电机等都被囊括其中。加上完善中将Sinulink环境引入其中,更能容纳较多关于电力电子的相关模块,为电路电子设计提供具体的指导。同时,电力电子系统在构造中,将Matlab引入其中,也可直接通过仿真计算以测出相关电路结果,无需考虑以往因硬件试验条件缺失而难以仿真的难题,保证设计精准性的同时减轻设计人员的负担。因此,将Matlab引入电子电路设计中极为必要。

  2基于Matlab的模型构建

  模型构建中主要需考虑到Simulink环境,根据电气系统设计要求,将其融入SinPowerSystems中,该仿真系统对电力电子系统以及电路都较为适用,而且能够仿真电路传输过程以及电机拖动系统等。其中,SinPowerSystems模块在内容上应以晶闸管、整流二极管、Mosfet模块、Diode模块等为主,同时的也容纳较多集成度较高的模块与底层模块等,如Universalbridge、Thyristor模块。实际建模过程中由于需考虑整流系统,所以对各模块要求合理建模。具体建模过程中,主要需考虑Sinulink系统构建、仿真等问题,实现的步骤体现在:①将Sinulink进行打开,可从Matlab中寻找具体内容;②完成Sinulink构建后,对其进行命名,可使模型后缀名界定在mdl上;③根据电子电路设计需要,在模块集中进行相应模块的寻找,将其向所构建的模型放置;④进行电力电子系统的构造,并对该系统进行仿真;⑤综合分析仿真结果,得出最终结论。

  3基于Matlab系统仿真研究

  电力电子技术实际设计过程中,其目标多集中在如何控制与变换电能方面,其中电力可细化为直流电力、交流电力为主,前者多表现在干电池、蓄电池方面,而后者集中在公用电网方面。但电力由电源获取,应在电力变换的基础上才可满足电力电子设计要求,所以应做好电力变换工作。现行电力变换中,常用的方式主要以直流变与交流变直流、交流为主。一般被叫做整流的为交流变直流,而作为逆变的则为直流变交流;直流变直流主要指不同电压下直流的转变,交流变交流则叫做的'交流电力控制,侧重于变换电力或电压。明确这些内容的基础上,便可引入Matlab完成仿真。具体仿真过程主要表现在以下几方面。

  3.1仿真过程在整流电路中的实现

  近年来整流电路在应用过程中,多以三相桥式类型为主,所以将Matlab引入后,主要对三相桥式类型电路进行仿真。具体仿真中,首先需做好Sinulink环境的构建,在此基础上完成三相桥式系统结构模型的构建。实践研究发现,该系统结构中要求电桥模块需保证具有较高的精度,且在触发脉冲方面,也需引入具体的脉冲发生器,这样可达到整流电路要求。完成仿真模型构建后,便可得到仿真结果,若利用相应的波形图表示,整个三相桥式电路在整流结果上将更清晰的显示出来,仅需对控制角进行操作,便可得到整流波形变化结果,为电路设计提供准确的参考。

  3.2仿真过程在逆变电路中的实现

  对于逆变电路,其主要指直流电转换为交流电。目前,逆变电路的应用也较为常见,如较多直流电源包括太阳能电池或蓄电池等,在对交流负载进行供电时要求逆变电路作用充分发挥。同时,也有许多电力电子装置,如感应加热或不间断电源以及变频器等,其在设计过程中都需将逆变电路作为核心内容。所以电力电子技术中关键的内容在于逆变电路方面。需注意的是,区别于直流侧电源,逆变电路通常以电流型、电压型两种形式为主,在仿真过程中需通过Matlab做好全桥电路的构建,在此基础上完成仿真过程。根据实践发现,整个构建的结构中,全桥逆变在构成上主要以四个桥臂为主,且各桥壁需依托于PWM发生器向其提供脉冲,这样便可通过仿真结果判断逆变后负载电流、电压波形等。综合来看,无论将Matlab用于整流电路或逆变电路中,仅需保证Sinulink环境合理构造,将相关电路与具体设计内容进行仿真,便可得到相关的波形与设计性能指标,为电路电子设计提供合理指导。

  4结论

  电力电子技术中引入Matlab能够为设计提供更多的指标数据。实际引入中应正确认识电力电子技术、Matlab的基本内涵,以Matlab为依托进行电路电子模型的具体构建,在此基础上将整流电路与逆变电路引入具体仿真过程中,可结合仿真结果分析实际设计中需注意的问题,能够保证电路电子的设计更为完善,推动电力电子技术的进一步发展。

  【参考文献】

  [1]龚爱平.基于嵌入式机器视觉的信息采集与处理技术研究[D].浙江大学,20xx.

  [2]牛天林,樊波,张强,赵广胜.Matlab/Simulink仿真在电力电子技术教学中应用[J].实验室研究与探索,20xx,02:84-87.

  [3]李鹏飞,叶文.MATLAB仿真软件在“电力电子技术”教学中的应用[J].中国电力教育,20xx,03:85-87.

电力电子技术15

  摘要:社会经济的持续发展促进电力技术的进步与完善,越来越多的先进技术被应用在电力系统中,并取得较好的效果。在电网中应用电子技术可以有效提高电网运行速度,确保电力输送安全。基于此,文章中笔者以电力能源计量管理为研究对象,分析电子技术在其中的具体应用,并给出具体的完善措施,推进电力事业的进一步发展壮大。

  关键词:电子技术;电力能源;计量管理;应用分析

  1电力能源计量管理现状与作用分析

  1.1管理现状

  随着电子市场竞争变得愈发激烈,我国电子技术管理水平有了很大的提高,电子计量管理技术在实现安全生产的基础上,实现管理层面的科学化治理。同样电力能源管理范围逐渐扩大,用户使用过程中会出现一些问题,因此需要应用先进的电力能源技术,创新和改革客户端及变电站,全面分析电力电源整体管理工作的数据,促进电子技术水平的提高。目前我国电力计量技术水平正在不断提高,也是我国电力事业技术创新的重点所在。电力计量技术目前已经初步实现网络化、智能化与系统化,大幅度降低工作人员工作强度,保证电力工作系统运行过程中的安全性。电力计量技术与生产服务逐渐趋向一体化,大幅度降低供电企业的能源消耗,需要不断完善和更新电力企业的管理结构,调整管理流程与生产流程,通过科技创新的手段完善电子技术,达成有效生产与管理的目的,严格监察电子计量的设备与管理。将电力网络自动化技术应用到生活中,大幅度提高电力企业生产的综合效益。

  1.2作用分析

  电力是维持现代社会生产生活正常运行的主要能源,虽然现在电力生产技术不断优化与更新,在原有基础上降低了能耗,但是从持续发展的角度分析,还需要采取措施来对资源配置进行优化[1]。电子技术在电力能源计量管理中的应用,正好满足这一发展要求,来保证电能资源大规模计量的准确性,促进电力事业的进一步发展,提高资源配置效果;虽然我国电力行业发展迅速,但是从技术水平角度分析,大部分电力企业对电子技术的应用水平十分有限,对已经投运的电子设备未进行安全性能评估,并不能保证各设备运行不会对计量产生不良影响;社会经济水平的提高,对电力计量有更高的要求,电力计量一直都是关注要点。通过电子技术的应用,来确保电力计量的稳定性,提高电能资源质量,满足社会企业发展需求。

  2促进电子计量技术管理水平提高的措施

  2.1建立健全电子计量管理体系

  实际中建立健全电子计量技术管理体系,促进电子计量管理水平的提高。通过健全制度与建立管理机构,推行岗位责任制,提高工作人员的责任意识,同时协调各工作部门间的关系。同时针对各部门制定相应的规章制度,除此之外,还需要建立相应的监督制度,提高工作人员的积极性与主动性。进一步落实电力计量的管理制度,建立健全工作管理的制度[2]。

  2.2通过专业培训提高管理水平

  对电力计量的工作人员进行专业培训,包括理论培训与技能培训,大幅度提高电子计量管理人员的工作能力;与此同时还需要对电力企业管理人员加强培训,制定培训制度时要结合不同岗位的具体要求进行,比如科技人员应该强化电力电子技术创新技术能力,创新研发新的产品与技术。企业有意识的加大科技创新的投入力度,安排管理人员学习国外先进管理经验与技术,创新产品与升级,促进电力计量技术综合管理水平的提高。

  2.3提高设备综合管理水平

  电力企业有意识的加强设备综合管理,这是两方面共同作用的结果:一方面电力设备是电力计量管理工作的核心组成部分,另一方面则是需要对设备进行定期检查,全面检查与管理设备。电力能源的工作管理人员需要做好相应的准备工作,对设备运行状况进行记录。当发现故障时要及时记录并上报问题,安排专业检修人员判断故障成因,采取有效措施进行完善。对设备的一些关键部位,比如传感器等创新研究,提高设备使用性能,延长设备使用寿命,对强化状态进行识别与矫正等[3]。电力能源企业结合实际情况建立完善的电力计量设备管理体系与运行体系。建立完善的设备管理制度,同时安排专门的相关管理人员,通过培训工作落实与贯彻电力能源设备的安全管理教育工作,严格管理与监督设备故障,科学化管理设备,通过规范制度管理的实施,提高安全生产与管理效率。电力计量管理水平提高得益于电力制度的实施与制定,落实人员思想理念。

  3电子计量技术应用时需要注意的问题

  近些年来我国电力计量设备技术发展迅速,在我国电力企业中得到广泛应用。但实际中令人担忧的是,目前我国电力技术水平相比于发达国家还存在一定的差距,实际应用中技术与系统存在一定的问题,创新电力计量技术。相关技术研究人员需要不断学习研究国外先进电力系统的科学技术,充分吸取有效的经验教训,参与到新产品的研发工作中,诸如传感器这类设备。提高研发与创新人员的积极性,实现高水平、科学化与先进性的发展。同时促进设备调节功能的强化与完善,设备故障践行自我矫正,提高电力设备使用性能,保证其在各种环境中的正常运行,保证计量工作的准确性。创新与改进电力设备传感器核心元件,促进提高电力设备工作的科学性,提高工作中设备的性能,延长电子设备的使用寿命。对电力计量设备出现的各种故障进行有效分析,提高故障诊断与检测的准确性。有效提高设备的`工作效率,同时大幅度降低故障与意外发生率[4]。通信模块选择时要科学进行,选择可靠性高的模块,同时研究人员应该加大对通信功能与设备的研究力度。强化通信控制工作提高电力计量的管理水平,结合实际工作环境调整电力设备的系统,确保系统处于最佳的工作状态。加强创新和研究不同环境下工作的最佳状态,对电力计量的设备要不断地更新和改进,提高电力计量设备的可靠性。

  4结束语

  电力能源计量管理中应用电子技术可以显著提高管理效率及质量,推进电网自动化建设进程的加快。除此之外,还能有效降低电网运行故障出现的几率,确保供电运行的稳定及持续性,在降低运行成本的基础上实现电力企业经济效益的提高。所以电力企业应该重视电力能源计量管理自动化建设工作,提高计量管理自动化水平,实现提高电力计量准确性的目的。

  参考文献

  [1]陈卓.简析电力电子技术的现状与发展趋势[J].电子世界,20xx(22):112.

  [2]岳金雪.我国电力电子技术的现状及应用[J].电子制作,20xx(08):89-91.

  [3]吕鹏飞,曹腾.电力电子技术的发展及应用分析[J].电子技术与软件工程,20xx(05):63.

  [4]黄鸿卿.电力计量技术的管理现状及应用策略[J].福建质量管理,20xx(12):47.

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