电力电子技术锦集(15篇)
电力电子技术1
一、项目教学模块的构建
1.1课程的特色和教学分析
可以结合专业特点,去联系实际操作,老师讲究实用的方法去授课。电力电子技术属于电工类的主要课程,只用传统授课,学生会逐渐失去兴趣,所以用项目教学法有目标的去教学,把项目目标作为教学内容。
1.2教学项目的构建
因为项目教学内容庞大,如果系统的去学习是很困难的,要把它具体的分成一个个的小模块,每个模块代表一个相对应的项目,每个模块要有其代表的知识和优点,能够一个一个模块循序渐进的去学习,去思考。学生能更完全的吸收每一个要点,思路会比较清晰,学起来更容易些。每个模块再附加上相对应的实践活动,那能更充分的激发学生的潜能。
1.3确定教学目标
首先要选择项目内容,在课堂上先让学生了解关于要学习的课程的内容大致有哪些,讲解一些要学习的项目的需要的辅助知识,如讲解白炽灯调光电路项目,首先要像学生讲解些电路的工作原理,白炽灯的结构,结构的特性和对这种结构的分析,除了像学生展示这些,还要让学生去自己研究、探讨,学会安装,充分理解工作原理,加深学生对白炽灯工作原理的印象,更激发了学生学习这个项目的浓烈兴趣。最终目的学生能够自己独立完成白炽灯的电路设计。最后由学生像大家展示自己的工作成果和通过这次实验得到的经验。
二、电力电子课程特点
电力电子课程的实践性很重要,相当一部分需要去动手操作,做到理论与实践的结合。在专业上学生能掌握扎实的理论基础和相当强的实践能力。课程安排的也相当丰富,学生能了解到各种的高级技术。
三、项目教学的实施
与传统教学的不通处有几点,以前以老师为中心,现在以学生为中心;以前围绕教材学习,现在围绕项目学习;以前课堂是学习的重要场所,现在现场教学更重要。
3.1注重学习方法,以前传统课堂注重文化教育,学生只是机械的去学习,现在更重视学生的职业能力,让学生更多的去动手,与社会有一定的接轨。专业性会很强。
3.2注重项目的实施环节设计。每个项目都要由开始到展开到结束。每个环节都很重要,需要找出它的知识点,针对不同的难度去找相应的教学点。总之是为了学生能更深刻的理解学到的理论知识,灵活的去应对实践中面对的问题,增强操作能力。成为优秀的人才。
四、项目的'选取与实施
项目教学法最重要的是项目的选取,项目是学生直接接触的,好的项目让学生更有兴趣去学习。选取的项目一定要实用,理论方面难度要适中,太难学生理解不了,会打击学习的积极性,太简单,学生会不愿意去学习,而且选取的项目理论在实际生活中有学生可以实践的技能,选取的项目之间要相互关联,可以整体体现出这门课程的特色和学习的方向。选取最有效的项目。项目的实施中心是学生,在老师下达任务后学生根据接到的项目去搜集相关资料,了解更多关于项目的知识,不懂的地方老师要做参谋,去适当给学生分析。最后,项目结束时老师要和学生一起探讨关于这次项目中学到的知识和各种不足,做一个充分的总结。
五、结语
项目教学法使电力电子技术得到很好的提高,各方面提高了学生的能力,也得到了很好的成绩。培养出高素质人才,在就业方面提供了很大的帮助。教师也更好的授予学生各种帮助,是个很有效的教学方法。
电力电子技术2
高中学生已经具备了一定的物理、化学、数学等方面的知识,思维也更有逻辑性,所以在电子控制技术课的教学中操作不仅仅是一个重点,另外,引导他们探究问题、解决问题,培养他们的技术素养也是一个重要的方面。“导究―操作―反馈”模式不仅能培养他们的实践操作技能,同时也培养了他们探究问题、解决问题的能力。导究是指导学生研究问题,找到问题,学会解决的方法,操作是在实践中解决问题,反馈是对出现的问题及时纠正和指导。教师在其中指导学生,起到枢纽的作用,让学生成为研究实践中的主体。
下面谈谈自己在电子控制技术教学中的一些方法。
一、引导学生探究学习,培养学习兴趣
电子控制技术课注重学生动手能力的培养,但是光动手不动脑,动手的水平也得不到提高,因此,在教学过程中要充分调动他们的积极性,在教学中我以“教学片,电子小制作,电子元器件的认识”引入新的知识,例如:引导学生在试验箱上进行《电子控制报警器模型》实验和《光控路灯模型》实验中引导学生从外形上认识常见的干簧管、光敏电阻等。使学生产生兴趣。深深地体会到电子控制技术课,乐在其中。使学生产生自觉动手制作的欲望,使学生获得自主探究学习的机会。通过实验使学生了解电子元器件在电子控制中的作用。激发学生进行科学研究的兴趣,在教学中可以引导他们充分运用所学知识和技能发挥他们的主观能动性,主动地去进行学习,研究,从而更好的掌握所学的知识。
二、多媒体手段辅助教学,优化课堂教学效果,实物演示,提高学生操作技能
结合不同的教学内容,采用多媒体手段教学,一目了然。既活跃课堂气氛,又可以缩短教学时间,加大了课堂容量。更多的是分散了教学难点,把纷繁的知识变的有序。例如:在讲授“焊接技术”这一节知识时,仅用语言表述很难讲清楚,需要演示实验、示范操作、动手实践才能达到的目标。我借助“焊接技术”录像及示范操作使学生先学会线路板的识别,电子元器件的安装方法及锡焊接、点锡焊接法。这样把教学内容更具体,更形象地传授给学生。因此,多媒体对课堂教学过程的优化,起着至关重要的作用。它具有丰富的表现力,有利于知识的同化。使学生更加充分,更容易理解焊接技术的要领,很快掌握焊接方法。指导学生练习焊接方法,让学生直观感受,保证了学生获得知识的可靠性和完整性。使学生真正参与到教与学的过程中去,成为教学的主体。
知道了如何进行操作并不代表学会了操作,实践操作是培养学生实际操作能力的一个过程,要让学生感觉真实的实践过程。教师的演示是向学生讲解操作的细节部分,操作中的经验以及容易出错的地方,相当于慢动作演示。例如对电子控制技术试验箱的正确使用的教学,在演示中一定要用正确的手势和方法,因为演示的目的是要学生进行模仿,任何一个错误的动作都会给学生带来不良的后果。在操作中一定要把握、组织好操作的步骤,把握好学习的气氛,因为学生经过学习后都有一种想要动手的冲动,这时候一定要把握好学生的`状态,在教师讲解演示操作时要提醒学生注意观察,调动起学生的积极性,使学生顺利完成多种电子实验。操作开始后还要到学生当中指导纠正错误。操作中提醒学生一定要注意安全问题,及时纠正危险的错误操作,让学生养成良好的操作习惯,不违规操作。
学生操作中要使学生运用所学的知识技能和操作方法去体会实践的过程,体会其中的乐趣,在实践的过程中逐步将所学的知识技能转化为自己的能力,培养了他们的动手能力和技术素养。
三、分组学习,加强学生间的相互交流
电子控制技术是一门实践性很强的学科,在教学中我们不仅向学生传授知识,更突出了对学生实践能力、创新能力的培养,鼓励学生设计一些电子小制作,培养学生的技术素养,使学生的学习更加生动活泼,鼓励学生进行实践的学习,探索的学习、合作的学习。教学应该是形式多样的,除课堂讲授外我们还分组讨论,分组检测,实验,进行操作实践等。我在教学中,针对教学内容让学生2~3人一小组,进行检测,实验,制作电子作品。这样既加强了学生之间的相互配合,相互交流同时还培养了团结协作的精神,促进创新思维。这样各组同学在思想和技能上的交流,有利于学生共同进步,提高了教学质量。
四、当堂讲评,及时反馈
课堂评价是教学中不可忽视的非常有意义的工作。及时分析、总结学习过程的得与失,可以培养学生严谨的学习态度,不断提高教学的质量,使学生自身素质不断提升。例如:实验结束后我们对好的电子作品进行展示,对有创新的电路分析,加深学生对电子控制的理解和掌握。反馈可以对学生学习的知识和技能进行检验,及时纠正,同时也可以进行归纳总结。在教学中我们对学生在电子控制技术试验箱上所进行的实验,做到及时掌握学生的学习情况,针对出现的情况及时调整,最后进行归纳总结,完成整个教学过程。
电力电子技术3
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4
一、智能电网对电力电子技术的要求
目前,电力电子技术虽然取得一定的进步但是仍然存在诸多的问题。例如如何让它实现最大的优化控制改善电能的质量、减小对电网的污染,这都是需要解决的问题。安全使用电力电子器件是另一个急需解决的问题,在安全的前提下才可以实现其他的应用。我国的电网建设和电网结构虽然相对稳定但是仍存在很多问题,需要提高电网建设的要求和利用先进电力电子器件提高电网输出电能的质量。而随着经济的不断发展,电力需求量也越来越大,大电网的建设必然是今后电力事业发展的方向,这也就意味着电网的结构也会越来越复杂,我国地理地狱辽阔气候复杂,因此电网所面临的条件很复杂,这就需要利用先进的电力电子技术,采用先进的电子装置来调控电力系统,以增强电网的构架,避免电网故障的扩散,并增强电网的故障抵抗和故障恢复能力,这些问题都是可以通过先进电力电子技术的.应用得到改善。社会的进步对电能的需求量变大同时对电能的质量要求也是越来越高,输出电能质量如果达不到要求会对整个电网产生重大影响,带来的损失也是不可估量的。先进电力电子设备可以改善电网电能质量,大大的提高输电效率和经济发展。能源是整个人类社会存在与发展的物质基础,更是经济快速稳定增长的根本驱动力。随着常规化石能源的不断消耗以及生态平衡、环境污染等能源安全问题的日益突出,以清洁无污染、循环可再生为特点的太阳能、风能、生物质能等新能源的开发利用越来越受到世界各国的高度重视。我国虽然是当今世界上最大的发展中国家,能源资源总量丰富,但是资源分布不均衡,开发利用难度较大,且人均拥有量较低。当前正值经济飞速发展、能源高消耗时期,以常规化石能源为主要能源造成的环境污染问题与经济快速发展之间的矛盾较为突出。为了从根本上解决我国的能源问题,满足经济稳定增长和社会和谐发展的需要,必须保护生态环境,实行能源的可持续发展战略。一方面要大力提高能源利用效率,另一方面则是加快风能、太阳能等新能源的开发利用进度。这些新能源的发对电力电子器件的要求更高。
二、先进电力电子技术在智能电网中的应用
柔性交流输电包括SVC和STATCOM,通过SVC进行无功补偿的电压输出谐波大、基波损耗高、占地面积较大,因此,用STATCOM进行无功补偿成为电力系统无功补偿的主要方法。静止同步补偿器(StaticSynchronousCompensator,STATCOM)是柔性交流输电系统的核心装置和技术之一。1976年,美国人L.Gyugyi第一次提出了它的概念,即利用半导体变流器进行无功补偿的理论。通过对系统无功功率实现动态无功补偿,提高系统暂态电压稳定性,确保系统运行安全,改善系统的稳态性能和动态性能。与传统的无功补偿装置相比,STATCOM装置能够连续调节无功,输出谐波小,器件损耗低,运行范围宽,调节速度快,可靠性高等优点;其输出电流在电网电压低时不受影响,具有较硬的低压无功功率特性;而且接入系统后不会改变系统阻抗特性引起振荡。近年来,世界上有很多学者都从事STATCOM装置的研究工作,无论是装置容量还是产品性能都有了很大的提高。新型电力电子器件(如:IGBT、GTO、IGCT等)、多重化、多电平和单相桥串联等技术被应用到STATCOM装置中,以提高装置容量和电压等级,并通过现代控制技术,提高系统电压稳定性,改善装置输出谐波。许多先进的控制方法,例如递归神经网络自适应控制、模糊控制、比例积分(PI)控制、微分代数控制、鲁棒性自适应控制等被应用到STATCOM装置非线性特性的研究中。在世界上针对STATCOM装置的研究工作中,STATCOM装置的仿真建模及其控制方法研究始终是重点。世界各国对STATCOM的研究,STATCOM技术和应用情况都取得了突破性的进展。现代电力电子技术、多重化、多电平和单相桥串联等技术使STATCOM工作性能得到很大的提高。再加上先进控制方法的加入更提高了STATCOM工作的稳定性,使之在电力系统领域的应用更加广泛。关于STATCOM的研究有很多问题,但是最重要的还是它的建模和控制问题,这将直接影响着STATCOM的整体性能。国际上关于STATCOM的研究由来已久,日本是最先运用STATCOM装置的国家,紧接着美国也在STATCOM的研究上取得成功,并和日本联合研制了世界上第一台采用GTO进行逆变的STATCOM,在1991年投入运行取得很好的效果。之后的德国在1997年也研制出大型的STATCOM装置并在丹麦的风电场投入运行。我国虽然起步晚,但是发展速度极快,清华大学在1999年研制出20Mvar的STATCOM装置,紧接着在20xx年我国南方电网研究出世界上最大容量的STATCOM装置,并在东莞投入运行取得良好的效果。从此我国成为能够研制出大容量STATCOM装置的国家之一,但是仍有许多不足之处有待改进。
三、结语
在本文里,分析了先进电力电子对整个电网的影响,它在电网建设中的重要性,然后介绍了电网的发展和电能质量的提高对电力电子器件的要求,最后着重对STATCOM和SVC的发展进行分析和比较,它们对电网的无功补偿有效的提高了电网的电能质量。
电力电子技术5
摘要:“电力电子技术”是高等学校电气工程及其自动化专业的专业课,课程内容复杂,涉及多门学科。本文在分析独立学院学生特点和“电力电子技术”课程特点的基础上,对“电力电子技术”课程进行了教学方法的改革,提出基于仿真软件的“实例教学”方法,强化了课程教学效果。
关键词:电力电子技术;仿真软件;教学改革
一、引言
“电力电子技术”是独立学院电气工程及其自动化专业的一门专业课,课程理论性强、概念多、与工程实际联系紧密。电力电子技术的应用范围广泛。它不仅用于一般工业,而且广泛用于交通运输、电力系统、通信系统、计算机系统、新能源系统等,在照明、空调等家用电器及其他领域中也有广泛应用。现今,电力电子技术正以令人瞩目的发展速度,改变着我国工业的整体面貌。同时,对社会的生产方式、人们的生活方式和思想观念也产生了重大影响,随着与信息科学、计算机科学和能源科学等相关学科的交叉融合,它正在向智能化、网络化和集成化的方向发展[1]。近几年金城学院发展迅速,建立了很多新的实验室,配备了相应的软硬件设施,同时学院的生源水平也有了很大提高,用人单位招聘时的要求也在不断提高,这些变化促使学院提出新的培养目标,即“高素质应用型人才”,对于电气工程及其自动化专业而言就是培育掌握电气工程及其自动化领域的理论知识;具有创新精神和实践应用能力的电气工程及其自动化领域的高级工程技术人才。“电力电子技术”作为重要的专业课,原先的授课方式已无法满足要求,必须做出相应调整。
二、“电力电子技术”课程的特点
“电力电子技术”课程的'主要内容为电力电子器件、整流电路、逆变电路、直流-直流变流电路、PWM控制技术、电力电子器件应用的共性问题。课程主要特点为:1.理论性强、概念多:“电力电子技术”课程要求学生先修电路、模拟电子技术、数字电子技术等课程,同时涉及“电子学”、“电力学”、“控制理论”,属于交叉学科,所以相关概念较多,内容复杂。2.实践性强:“电力电子技术”是一门实用性课程,学习的目的是解决工程应用中的实际问题。对学生的项目设计开发能力、制作与测试研究能力都有较高要求。
三、仿真软件在课程教学中的应用
1.仿真软件介绍Saber软件是美国Synopsys公司推出的一款系统仿真软件,可用于电子、电力电子、机电一体化、机械、光电、光学、控制等不同类型系统构成的混合系统仿真,为复杂的混合信号设计与验证提供了一个功能强大的混合信号仿真器,兼容模拟、数字、控制量的混合仿真,可以解决从系统开发到详细设计验证等一系列问题[2]。该软件可以对电源的各个组成部分及整体运行状态进行模拟,并对结果进行分析。Saber软件仿真真实性强,网络学习实例较多,适用于“电力电子技术”课程的教学及学生电源开发设计验证。Matlab软件是美国MathWorks公司出品的一款仿真软件。其中的Simulink提供了可视化开发环境,可以在基本模块库及电气模块库中选择合适的模块搭建电源系统进行电源整体或部分的运行状态仿真。Labview软件由美国国家仪器(NI)公司研制开发,使用的是图形化编辑语言G编写程序,产生的程序是框图的形式。Labview开发环境集成了工程师和科学家快速构建各种应用所需的所有工具,旨在帮助工程师和科学家解决问题、提高生产力和不断创新,是开发测量或控制系统的理想选择[3]。三种仿真软件易于获得,可互相通信,网络学习实例较多,方便学生自学,对于后期电源实物研制或电源研究是不可或缺的部分。
2.结合仿真软件的实例教学“电力电子技术”初始的授课方式就是基本理论的讲解,这样的教学方式使得内容较分散,学生没有电源整体概念。在授课内容和方式上结合仿真软件,采取整体-分布-整体的讲解方式。首先,以具体的应用实例(比如一个笔记本电脑用的电源适配器)说明一个完整的电源内部的组成,让学生有整体概念;其次,对每一部分的内容进行基本工作原理和特性的讲解,再回到整体,介绍如何进行整体电源的设计。在讲解过程中结合三种仿真软件,每讲解完一个部分,就用仿真软件搭建相应的模型,在仿真环境下演示此部分的特性或运行原理。最后,演示完整电源的仿真运行及结果。运用这样的授课方式可提高学生学习兴趣,让学生对所学内容有直观了解,同时仿真软件的应用对学生后期的发展有较大帮助。学生可用仿真软件做电源前期的设计验证工作,特别是一些较复杂电源,此步骤不可缺少;在电源研究过程中出现问题时,可在仿真环境中模拟,找到问题的所在并解决问题;在课堂教学中结合仿真软件可不用开设专门的课程来学习软件,节省了相应的时间,提高了教学效率。
四、结语
在“电力电子技术”的教学改革中,根据学生的特点和社会需求进行教学方式改革,内容上以基础知识为重,注重实践应用,利用仿真软件进行实例教学,这样可以调动学生的学习积极性,收到良好的教学效果。
参考文献:
[1]王兆安,刘进军.电力电子技术(第5版)[M].北京:机械工业出版社,20xx.
电力电子技术6
这几年来,由于科学技术越来越发达,我国的电力电子技术也开始走向成熟和稳定,应用范围逐渐扩展,已经涉足的行业有工业、交通、国防等。电力电子技术主要的功能就是通过对电子设备的使用和转换,用弱电子来引导强电力,实现电力之间的最大化效用。电力电子技术的应用包括但不限于电气工程,现今在电动机和发电机领域也分得了自己的一杯羹,新领域的应用,还帮助了电能生产,提高了利用效果,节省了很大一部分能源,为中国的能源事业做出自己的贡献,另一方面也可以提高电力系统的稳定性和安全性。
1、电力电子技术的概念
电力电子技术已经成长为一种逐渐兴起的技术,它主要是应用电子的零件来转换和控制电力,常见的电力电子零件主要有闸管、高斯型轨道以及大功率半导体的开关零件等。电力电子技术能够转换的电能功率从1W甚至更小,一直到兆瓦或者更大,都是它可以实现控制的范围,电力电子技术与信息电子技术有着很大的不同,信息电子技术是用来处理信息数据的,而电力电子技术则是用来转换电力的。电力电子技术从实用角度分为两种,分别是电力电子制造技术以及变流技术,变流技术包含的范围比较广泛,主要有整流、斩波、变频以及逆变等。现如今的电气工程专业以及自动化专业中,都有着电力电子技术的基础专业课程,这给中国的电力事业培养了大量的人才。随着电力电子技术的发展,已经将其分为电子学、电工原理、自动控制三门类目,并进行高效施行学习,由于电力电子技术有着强大的功率,因此日常主要给强电工业服务。电力电子技术主要分四大系统,即零件、电路、装置和对应系统。由于零件多为半导体材料,主要的材料是单晶硅,因此,电子零件将半导体物理学作为了理论基础,将半导体技术作为了主要技术。
2、电力电子技术的发展
随着晶体管的发明,大家都认为固态的电子时代将要到来,发明了晶闸管就意味着电子技术逐渐走向更高的发展。这些年来,高端技术出现的越来越多,电力电子技术不断发展,也开始得到了更多的应用机会。整体上来看,电力电子技术的发展主要分为以下3个时代阶段。
2.1晶闸管时代阶段
也就是有些人所说的晶闸管整流时代,主要发展时间为20世纪六七十年代。那时电力电子技术主要是为工厂开发大功率服务,应用的是50Hz的交流发电机,在当时直流电供电所占的比例还非常小。现如今,中国许多的发电厂都把交流电转换成为直流电以满足工厂生产的用电需求,因此,功率更大的晶闸管和硅整流器才应运而生,为我国的工业生产提供了足够的直流电电力,于是发展到了晶闸管整流的新时代。
2.2逆变时代阶段
此阶段出现在20世纪70年代以后。彼时全球爆发了能源危机,人们开始重视节约能源资源,各国为了度过危机制定出一系列关于环保的发展计划,建议工厂生产尽量使用交流电。在交流电重新需要广泛应用的情况下,科学家研发出了自关断零部件并且投入到生产当中去,由此进入到新的时代阶段,即逆变时代。逆变的意思很明显,就是把直流电转换成为交流电,从而有效节约能源。
2.3变频时代
由于逆变技术的工作效率比较低,即使把直流电转换成了交流电,也有着较大的损耗和成本,并且难以满足工业生产的电力需求,因此,在80年代以后,集成电路被发明出来,提高了供电的效率,它把各种当时的先进技术融合起来,展开了一个全新的电力电子变频时代。在这个时代下,电力电子零件开发的环境比以前更加复杂,零件之间的关联性也得到加强,功能得到进一步的强化,这些都表明了电力电子的发展越来越高频化。
3、在电气工程中的意义
以计算机和自动化控制两种技术作为基础,电力电子技术就可以做到在不同的电能之间进行转化,这大大提高了电气系统在工作和自控装置上面的效率,也改善了服务质量,使得电力电子技术能够做到更好的工业服务,这对于电气工程产生了以下几个重要的意义。
(1)提高了电气系统智能自动化的程度。电力电子零部件的开发探索推动着电气系统逐步趋向智能自动化,给电子技术带来良好的发展前景,智能控制和模糊控制则是其发展的基础。
(2)提高社会效益和经济效益。电力电子技术的功率一直都非常大,这不但能够提高电子零部件和系统的工作效率,而且也能够对资源进行节约,给予人们安全、高效的电能,因此在社会意义和经济意义上都有着重大的意义。
(3)革新技术的同时给企业带来完整的产业管理模式。随着电力电子技术不断更新换代,生产企业的管理也开始发生变化,电子技术不仅为企业的生产提高了技术水平,也推动了企业管理者制定新的管理模式,更新产业结构,开发新型产业,从而促进企业的健康可持续发展。
4、在电气工程中的应用
电力电子技术应用到变电站中去,给变电站的工作带来了效率提高以及工人减少两大好处,这有效减少了工作上的失误,提高了企业生产的效率和质量。电力电子技术应用在变电站给技术人员的监管工作带来极大的便利,有助于工作人员及时寻找、弥补问题,保证变电站的运行。随着现代技术的发展,电力电子技术也给变电站带来了科学的管理措施,因此,变电站应该关注电力电子技术的'发展创新,降低变电站事故的数量。电力电子技术的发展,离不开晶闸管的发明,晶闸管的使用开启了中国电气工程新的篇章。由于交流变频技术已经被逐步普及应用,但是第一代的电力电子零部件却开始慢慢落后,因此第二代的电力电子开关被研发出来,其主要是全控型部件如CTR,GTO等,主要功能是提高各部件对电流电压的适应能力。这种开关在具体操作的时候通常需要很大的电流来进行辅助,因此也加大了控制的难度。在这些零部件里面,有一个叫作MOSEFT的电压驱动零部件,它不需要很大的电力来进行驱动,但是却可以加快开关的速度,让工具安全快速地运行。缺点就是与MOSEFT在一起工作的部件电压额会不断地上升,从而导致对P-MOSEFT的发展产生限制。
为了解决这一系列的问题,复合型的新器件IGBT和MGT就被研发出来。IGBT主要的特征是高输入阻抗和运转速度快、时间短、大电流面的密度与GTR有的一拼,新一代的电子器件由于本身的开关速度加快、通电电压更小以及运行平稳、电路简易等优点,逐渐在现代化电气中占据最重要的地位,这些优点恰恰是电气工程在器件方面最根本的需要。在新型电子器件中,由于先进技术的推动,企业的生产和推广一直都在不断地加大,这对于电子器件复合化发展,以及其向模块化发展都有着巨大的帮助和推动作用。在电力电子零部件不断进行发展和创新的情况下,其内部的转换器也开始随之改进,变更后的新型逆变器解决了原来供应新一代器件电力不足的缺点,既能够供应充足的电力,又能够降低电力的损耗,简单组合一个年便器就可以随意转换零电压和零电流。要将变频器从低频转换为高频,需要我们长期不断地努力和探究,这既有利于节约企业的能源和成本,也有利于推动电力系统深入长期地稳定发展。在当今社会,电气工程不断得到发展,交流电控制理论的研究在许多领域得到了关注和探索,人们研究交流电主要是用于把电动模型由复杂变为简单。在研究方面,主要是从交流电的控制和结构等一些角度来进行研究。
这些研究明确了信号处理物是什么,也有着提高运行效率等优点,改变着原来的交流调速方式,紧跟现代化的脚步。变频技术在许多领域得到了广泛应用和开展,矢量控制性也逐渐被人们所接受认可,开始进行大规模生产,它应用的是数字控制以及有关的软件来对实行电气系统的智能自动化,这样有利于提高变频器件对于结构的适应能力。现今社会科技飞速发展,先进技术和手段越来越多,在电气工程方面的应用也逐渐升级并且普及,变频技术高效可控制的性能深受人们喜爱,人们也在不断地研究探讨电力电子技术下一个新时代的来临。
5、结语
电力电子技术研究给现代化的电气工程事业带来重大意义,从电力电子技术在电气工程中的应用这一探索之中我们可以发现,电力电子技术的发展前景直接决定了电气工程的发展进步。因此,技术人员应该对电力电子技术有着彻底的了解和高超的水平,掌握电子技术的核心技术,推动电力电子技术的不断创新和发展,给现代化的电气工程事业添砖加瓦。
电力电子技术7
摘要:当前我国的电子电器行业较为繁荣,市场上需要大量的相关人力资源,虽然高职院校被誉为是技术性人才的摇篮,但是很多高职毕业生在毕业之后很难马上进入工作角色,因为高职毕业生学习的内容与实际存在脱节的情况,而这主要是由高职院校“电力电子技术”教学内容和方法存在不足导致的。对此,本文将简要分析高职电力电子技术教学中存在的问题,从优化教学内容、改进教学方法、创新实践环节3个方面来探究高职电力电子技术教学改革方案,以期对优化高职电力电子技术教学有所裨益。
关键词:电力电子技术;教学内容;教学方法;课程改革
高职院校教学的主要目的是教授学生能力,让学生在毕业后即可迅速投入工作,从而为人力市场源源不断地供应技术型的人才。而电力电子工程作为电气工程及其自动化专业的基础课程,不仅适用范围较广,也是相关高素质技能型专门人才必须掌握的一门课程。传统的高职电力电子技术教学大多沿用的是本科的教学形式,没有体现高职教学的特色,也没有达到高职教学应有的目标。
1目前教学中存在的问题
1.1教学内容陈旧
科技的发展导致电力电子相关技术更新较快,是很多高职院校的教材却没有跟上科技发展的脚步,甚至仍以半控型器件晶闸管为核心器件搭建电路,而事实上在工业中都使用的是功率MOSFET和IG-BT等全控型器件为主流器件,整个电路的结构都发生了重大的变化。此外,由于教学内容过于偏向本科,在教材中对电子电力器械的内部结构以及运行原理介绍较多,而高职学生更多的是需要对元器件的运用能力。由于电力电子电路的种类繁多,很多教材都难以将其进行系统的归纳,不同章节之间完全没有衔接,这就导致学生在学习这些章节的时候难以对新的知识进行理解。教学内容的陈旧以及科学分类的缺乏使得学生很难成长为高素质高技能型应用人才。
1.2教学方法单一
电力电子技术中很多内容都是比较抽象的,如晶闸管整流及其逆变电路、交流调压电路等,这些内容仅仅依靠传统的口述加板书是无法加以展现的,如果学生理解能力有限,教师再怎么去努力也是徒劳的。虽然有的学校可能会进行多媒体的教学,但是学生对电力电子电路的实际构建过程和工作过程缺少形象直观的了解,仅仅依靠教学是达不到这个要求的。学生想要掌握实际应用电力电子产品的能力,就必须进行工程实际体验,而实践教学恰恰是高职电力电子技术教学的薄弱之处。
1.3实践环节薄弱
对于技术型人才来讲,实践教学的价值远比理论教学来得重要。但是在相当多的高职院校中,电力电子技术教学都是以理论教学为主,实践教学占的课时很少,可能学生能够运用一些基础的电力电子电路,但是真正要想对相关电气元件进行灵活的运用,学生远达不到这个要求。这就导致有的高职院校虽然具备了功能强大的实验设备,但是却没有发挥应有的作用。当前电力电子产品的更迭比较快,而学校的实训基地的资源又是有限的,因此高职院校更多的应该考虑的是加强校企合作,以此来增强学生的实践能力。
2课程改革的探索和思考
2.1整合和更新教学内容
教学内容和课程体系的改革是教学改革的重难点,特别是在当前电子电力技术不断发展的当下,教学内容的更新速度很难跟得上各种新型电力电子设备的推广速度,因而当前高职电力电子技术教学对教师知识面的要求更高,需要教师不断的整合和更新教学内容,做到与时俱进的教学。高职的目的是培养学生的能力,因此在教学的过程中一定要把握课程的核心,对于电子电力器件复杂的内部解构以及工作原理都可以一笔带过,这些复杂的公式推导过程对高职学生来讲,并没有什么意义,而对于电子电器元件的参数特性以及使用方法都要详细叙述,首先让学生在理论上掌握电子电气元件如何去使用。其次教学的内容要紧跟当前时代,自动化是当前工业发展的主流,在介绍这些电力电子元器件时应该选用能够代表当前实际应用水平的电路,如功率MOSFET、IGBT及其智能功率模块IPM进行讲述,这样才不至于让学生毕业后产生与社会脱节的现象。
2.2改革教学方法和手段
传统的本科式的讲授方法,对高职学生来讲并没有太大的作用,很少有学生能够凭借自己的能力来分析电力电子电路及其系统结构,因为三相交流电所带来的电路输出波形异常复杂,讲述如何去手动计算也没有太大的意义。而如果能够使用现代计算机仿真技术来进行电力电子电路的分析,则可以在短时间内就帮助学生理解整个知识架构,可以作为高职电力电子技术教学的重要手段。高职电力电子技术的仿真教学可以参见本科院校的课程,本科院校很多都是使用的基于MATLAB软件的电力电子电路仿真,从实践效果来看也相当的理想,因而不妨借鉴本科院校的教学方法和手段,让学生利用仿真电路来理解整个电子电路的架构和运行规律,或许能够在帮助学生理解的同时增强学生的学习兴趣。在技能培养上要采用层次化的方式,首先让学生通过基础实验来了解电子元器件的基本原理,然后利用综合实践来掌握电子电气电路的`各部分电路功能和特征,再用综合实训来进一步加强学生的技能锻炼,能够独立完成电路的分析、制作、焊接和调试工作,最后使用现场教学来落实学生的实践能力,提前适应工作岗位的需求。
2.3扩充和创新实践环节
电力电子技术对于实践能力的要求较高,针对当前高职电力电子技术教学缺乏实践环节的情况,必须有效扩充和创新实践环节,利用实践来让学生所学到的理论知识得到验证,从而对电子电路知识有更深的了解。当前很多院校在电力电子技术实践环节上都只安排了基本的实验,对于高职学生来讲这些实验都过于简单,既没有起到提高学生相关能力的作用,又没有充分发挥现有实验设备的功能。高职院校可以保留基本的电力电子电路验证性实验,但是更多的是要基于现有的教学实验设备来开发设计综合性的设计实验项目,以此来增强学生对于电子电路的综合运用能力,在实践中巩固自身的知识,发展实际动手能力。而对于创新实践环节的考核上,高职电力电子技术教学也存在诸多的弊端,考核大多基于卷面分数,考核的结果也凸显不了学生的实际操作能力,这就很可能出现动手操作能力强的学生没有较好的卷面分数,而动手能力不强的学生依靠死记硬背却能够通过考核。在实践阶段的考核要根据学生的学习态度、作业情况、实践报告、实践操作考试等多方面来综合评定,这样才能够客观地评价学生的成绩,确保每个经过创新实践环节的学生都能够有良好的动手操作能力。而在电子电气技术不断更新的当下,仅仅依靠学校的实践基地是无法满足教学的需求的,学校应该加强与校外企业的联合建设,在教学过程中可以聘请校外企业的专业人员到课堂来讲授电气元件的操作和运行。也可以让学生到企业中去亲手实践和见证电力电子装置的运行情况,从而加深学生对课程的理解和印象。而对于表现优异的学生可以直接选择进入企业就业,无意进入企业就业的学生也拥有了较强的动手操作能力,有工作的资本。
3结语
当前我国的电子电力行业正处在飞速的发展中,需要大量的高素质技术性人才。虽然高职教学的目的就是为人力市场提供技术型人才,但是很多高职的电力电子技术教学都存在理论与现实脱节的情况,导致毕业的学生不能马上适应工作条件。对此高职院校有必要更新电力电子技术教学的内容,丰富教学方法,创新实践教学环节,从而让学生从书本上学习到的理论知识能够实际运用于生产之中。
参考文献:
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电力电子技术8
1电力电子技术在电力系统中的相关应用
1.1电力电子技术在发电过程的应用
在我国发电厂中,发电多是静止励磁系统。使用过程中,励磁机繁重且耗能巨大,电力电子技术的发展便可大大缓解这个问题,可以代替励磁机中的励磁环节,使发电过程变得更便捷且耗能少,易操作,方便控制。同时,电力电子技术在变频控制上同样起到很大作用。发电厂中发出的电能频率多为波动的,而民用的交流电频率要在220V为峰值进行使用,传统的变压方式多为变电站的中转,而电力电子技术可以简化这个环节,使电流更适合民用电的使用。电力电子技术在发电过程中的优势对一些新能源发电同样适用,如广泛使用的风力发电、水利发电等,都离不开电力电子技术来正常运行。
1.2电力电子技术在电力传输过程中的应用
电力电子技术在传输线路上的应用有很多,其中主要以柔性交流电技术、高压直流电技术以及静止无功补偿器技术上,以线路传输过程中的高压直流电技术为例,说明在电力传输过程中电力电子技术的重要作用。在没有这种技术的时候,对于高压直流电的传送,在传送过程中需加有若干变压器来完成,这不仅增加了传送电过程中的成本,还使工作的程序变得复杂,而电力电子技术的广泛使用,尤其是晶管换流阀在高压直流电传送过程中的使用,使电压变得可以自动化控制,节约成本,减少了传送过程中的工序,而且准确性、安全性和可控性都比传统的'传送方法高得多。
1.3电力电子技术在电力使用过程中的应用
电力电子技术不仅能在电力产生、传送过程中有广泛的应用,还能保证在使用过程中带给使用者的便捷。回想我们家中的电力配备,保证安全的是一个全自动的电表,其实在这其中便应用到电力电子技术,它可以增强对电流、电压的可控性,自动感应到电力的强度,进行调控,保证了家庭用电的安全性。同时,在一些大型工厂、单位等,用电量较大,对电力的稳定性要求很高,配有电力电子技术可以使在配电过程中,电流变得更加稳定,避免各种不稳定的波动带来的不良影响。
2电力电子技术对于电力系统的其他应用
2.1节约能源
通过电力电子技术的应用,可以对电能进行综合处理,使电能能够最大限度的发挥出来,并且能够应用得更加合理、高效,真正做到节约能源。例如,在一些造纸厂、冶炼厂等,可以根据工厂的性质和对电能的具体需求,利用电力电子技术,能够将电能自动化的进行合理的分配,使耗电量大、功率大的场所能够达到要求,而对于一些对电量要求不大的地方可以适当的进行节省。据调查显示,20xx年的大型工厂的节电量相当于1990年发电的15%,截止到今年,全国又将14个项目列入节电推广项目中,可见,电力电子技术在资源的节约中起到了很大的作用。
2.2改善传统机械设备
电力电子技术的使用打破了传统的工作方式,不仅可以实现最佳的工作状态,还可以更准确的接受信号,使其向高频化和变频化发展,而且因其高效的性能及其广泛的工作性,可以代替许多设备进行工作,不仅可以减少工序、节约成本,还可以改善许多机械的不足,如可以降低噪音、缩小设备的体积,提高工作效率,在生产、生活中带来许多便利。
电力电子技术9
新能源发电出现至今,电力电子技术的飞速发展让其占据非常有利的位置,成为了一项关键技术。这项关键技术与新能源发电息息相关,直接制约着人们开发利用新的发电技术,并且还关系到新世纪人们与日增长的物质文化需要和社会的向前发展。所以说:在电力系统中,电力电子技术占据着决定性作用,该技术的不断创新和发展非常重要。关于该项技术,我国是世界上起步相对比较早的国家,目前在这个技术上,做的比较完善和专业,尤其是在通信网络方面形成较大的规模。比如说电信网络被我们所熟知的各项业务都是这个技术的应用体现,电力系统的不断发展,使得电力电子技术已经成为必不可少的因素,占据至关重要的位置。
1该技术应用在电网中的现状
作为一项新兴的电工技术,电力电子将强弱两种电技术结合在一起成为新技术的一种,不仅在应用上占据一定的份额,并且在国民经济上发挥着自身巨大的作用。除此之外,还会对输电系统的前景造成巨大的影响,使得其出现革命性的变革,推动其不断向前发展。现有的电力电子技术在生活中应用十分广泛,涉及到如下方面:生产电能的过程中会用到它、输配送电能的过程中会用到它、存储电能的时候会用到它、还有其他的领域也需要他。这项技术基本上应用在了电力系统全部的环节中。
(1)生产电能的过程中会用到它。在这个方面的应用主要是发电系统,通过提高类似于发电机这类发电设备的工作效率来控制和调节设备功率。我们显而易见的就是大型发电机的应用上了,其控制方向是静止励磁控制。
(2)输配送电能的过程中会用到它。在这个方面的应用换言之就是输电系统。这个过程中,我们会引进一个新的技术称之为交流输电,它是将现代出现的叫做控制技术的一种技术和电力电子技术紧密的结合在一起形成的。这一项柔性交流输电技术通过控制技术,针对电力系统,然后不间断的调节系统的各项指标(包括参数、功率和电压等等)。这样的处理尽可能的减少了输配送电能的过程中将会存在的能源损耗问题,也会提高其过程的稳定性。关于这个输配送电的过程,目前技术上比较关心的是高压直流电的输送。距离的远近也是一个重要因素,我们知道的是关于高压直流,其距离越远的输送越发能处理输送过程产生的诸多问题。在其他方面的参数控制相同的情景之下,高压直流的输电远距离会相对交流有很大幅度的损耗减小。因为如果电流保持稳定不变,那便不会出现电抗压降,这样会减少输电整体的压降。那么我们可以以低成本投入的线路获得我们意想不到的线路高稳定性,甚至可以保证基本上不会出现由于稳定性不够而产生各种各样的线路问题。
2相关器件的发展过程的描述
上个世纪的50年代后期,世界上出现了晶闸管,这是世界上出现的第一只,这个晶闸管的出现意味着电力电子技术发生了来势汹汹让人触不及防的一次大变革,它标志着人们不再在电气传动领域一如既往的坚持过去的运作方式,这样的格局已经进步了,发生了翻天覆地的变化。电能的转换已经发生了革新,已经不会再沿用过去古老的办法,而选择采取最新出现的技术,电力电子技术中的各种器件出现和构成,这一领域将我们带入了变流器的时代。走到这个时期,电力电子技术就算是历经千辛万苦才迎来了春天,但始终没有阻挡它进入这一个新的时代。据此经过40多年的发展之后,我们到了新的世纪,我们口中的电力电子技术已经变得非常的成熟,它的每一个方面都取得了非常惊人的成绩。这40多年的经过,是世界上各个技术人员最为紧张,竞争最为残酷的一段时期。传统的电网模式所采取的`信息传递方式为点对点,即信息的交互和传递仅能在有限的局部范围进行,因此较为保守和安全。电力电子技术的兴起掀起了智能化电力系统的诞生。智能化电力系统所具有的性能包括实现信息的共享化,有利于各级对变电站的运行进行相关管理。在纵向发展的角度,由二极管带头的第一代器件最后发展至第二第三代,最终将各个电子元件结合在一起,形成了集成电路,也作为最新出现的第三代电力器件在世界上立足。我们如果想要在生活必不可少的网络上,得到系统最为贴心的服务,便不得不将电力电子技术应用起来,这是一项高科技技术。我们实事求是的说一句:电子系统出现如今的盛事,变得如此的现代化,是离不开电力电子技术的,没有这项技术,我们现在享受的网络系统根本就无法如此现代化。
3结语
总而言之,我们人类在不断地向前发展过程中,认知这这个世界,对于世界客观事物的理解也随着这个过程不断的进步和延伸出不同的认识。各个行业的技术都与日俱新,不停的进行着技术革命,不断的向前推动。制造各项技术所需的原材料也不甘示弱,不断展现出新的面貌,研发出更加优质的材料。电力电子器件在所有的技术中,被归类为电力系统的一项优秀技术,它表现出了自身独有的特性,随着社会各个方面的进步和发展,表现出自己的完善机制。世界上不断地涌现出改革创新后的电力电子技术,我们都是有目共睹的。我们可以大胆的猜想,电力电子技术时代会延续很久,这个时代不会一时半会儿被替代,而这项技术会延伸到更多的方面去。有着灿烂的前景。
电力电子技术10
摘要:随着科学技术的不断发展,我国电力领域也是取得了不小的成就。为了更好的实现现代化电力发展目标,将电子技术与电力事业相融合,形成新颖的电力电子技术,以高新技术知识为基础,为我国电力事业提供方便、快捷的生产途径。也为人们的生产生活提供源源不断的能源需求,因此本文也会针对电力电子技术的发展及应用进行详细的讨论,充分体现电力电子技术在社会发展中的重要性。
【关键词】电力电子技术;发展应用
电力电子技术是一种科学性和实用性较高的新型电力技术,已经成为当今技术发展的主流,对我国的经济建设发展有着很重要的影响。其使用速度也是在逐年上涨。主要用在电能的获取、传输、交换和利用等环节,有效的提高了用电效率,提升供电质量,同时也为能源的节省创造了有利条件,为环境保护提供了可靠的保障。本文通过阐述电力电子技术的发展及应用,充分体现电力电子技术对于国民经济水平提高的重要性。
1电力电子技术的发展
1.1电力电子技术的晶闸管时代
电力电子技术的晶闸管时代起源于20世纪60年代末期,主要是为各工业领域提供大功率的用电能源。通过大功率硅整流器传送,将交流电转化成直流形式的电消费,应用在有色金属、化工原料、电气机车、地铁电车、轧钢、造纸等大型工业领域中。这种大功率硅整流器的研发在当时的社会发展中占有着很重要的地位,曾掀起了各地建立硅整流器厂的热潮,因此被人们称作电力电子技术的晶闸管时代。
1.2电力电子技术的逆变时代
电力电子技术的逆变时代始发于20世纪70年代初期,以自关断器件为基础,创新出交流电机,也被称作是逆变时代。其优点是交流电机中的变频调速可以自动的调节电流量的使用频率差异,将多余电能储存起来,有效的降低了电能源的浪费。因此在当时交流电机的发展也是十分迅猛,尤其是其构建组成的元件,如:晶闸管、巨型功率晶体管及门极可关断晶闸管,更是发挥了其节电的优势。尽管电力电子技术在那个年代已经实现了整流和逆变的功效,可所产生的工作频率较低,仅适用于中低频范围内,根本无法满足日后的工业发展需求。
1.3现代电力电子时代
进入90年代初期,我国研制出了功率半导体复合器件,集结了多种电力技术的优势,如:高频、高压、大电流等功效。可以将以低频技术处理问题为主的传统电力电子学有效的转化成以高频技术处理问题为主的电力电子学,充分体现了电力电子技术的现代化发展。同时各种应用在新型器件上的集成电路技术也在以大批量的走势向复合化、模块化的方向发展,经过这样一系列的转变,可以使器件体积变小、结构紧凑,并结合了其他器件的优势,完全符合新时代的电力电子技术标准。另外在器件性能上也发生了很大的转变,不仅提高了器件的容量,也提高了其工作效率。此外随着科学技术的不断进步,电力电子技术逐渐向人工智能技术的`方向靠拢,各种新型的器件控制方法也在大范围内广泛应用,尤其是智能学科中的神经网络系统,利用强大的混合人工技术,对半导体复合器件采取相应的控制技术和评估技术,使其更好的应用在各工业生产中,对故障监测和故障耐力起到很大的功效。
2电力电子技术的具体应用
2.1电力电子技术在再生能源中的应用
随着科学技术的快速腾飞,我国可再生能源在电力事业的发展中占有着重要的作用,其发电形式也是多种多样,如:风力发电、太阳能发电、水力发电及生物质能发电等形式。其中风力发电是再生能源中最为关键的组成部分,具有发电施工的周期较短、投资灵活、占地面积小、无污染等特点,为电力发展带来巨大的经济效益和社会效益。随着电力电子技术和变频调控技术的发展,其在风力发电中的应用也是越来越广泛。可以大大的提高电能源生产量,还可以有效的控制风电机组,并在电能转换和改善电能质量上都有着显著地成果。是再生能源中不可或缺的重要组成部分。
2.2电力电子技术在电力节能中的应用
进入新时期以来,电力在现代工业中的应用范围越来越广泛,主要是因为电力具有清洁、无污染、稳定性及实用性较高的特点。现如今电力供给已经全面的深入到工业的各个领域中,对其发展和经济效益都有着很大的促进作用。然而在实际的运用中,我国工业用电还是存在很多不合理的现象,如:用电效率低、大量浪费等。因此为了缓解这些用电难题,将电力电子技术应用在电机和电机控制方面,则大大提高了供电效率,并且每年可为我国节省总电量的百分之十八的电能,由此可见电力电子技术对于能源节省的重要性,可以充分保证我国能源供给情况,实现电力事业的可持续发展目标。
2.3电力电子技术在电动汽车及工业机器人控制系统中的应用
随着时代的进步和发展,我国在电动汽车和工业控制系统技术改造中也发生了翻天覆地的变化,利用电力电子技术手段实现了电动汽车的信息化发展,将其与汽车驱动装置有效的融合,形成车速性能高、噪音低、无污染、能源效率高的现代化灵敏电动车型,符合当代绿色交通运输。工业机器人的产生代表着我国工业向信息化、科技化的方向发展,不仅提高了生产效率也为生产技术工人减轻了工作负担,极大的改善了传统工业产品的质量。再其控制系统中加入了电力电子技术可以有效的提升机器人的灵敏度,让其进行更为精细的生产加工程序,同时通过调速变频装置,还可以控制机器人的工作速度,避免其在工作和休息时耗费能源差异过大,引起不必要的能源浪费情况。由此可见,电力电子技术无论是应用在电动汽车方面还是应用在工业机器人控制系统上都有着很重要的作用。
3结束语
综上所述,电力电子技术作为一种时代进步的科技产物,有着十分显著的实用性和安全性。被越来越广泛的应用在各生产领域中,几乎所有的电子产品都离不开电力电子技术的渗入,不仅提高了生产效率,增大生产效益,也为我国能源的节省做出了巨大的贡献,是能源发展中不可缺失的组成部分,随着我国国民经济水平的不断提高,电力电子技术也会不断的进步和完善,为我国节省更多的能源,更好的为国家经济建设贡献力量。
参考文献
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电力电子技术11
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。
参考文献
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电力电子技术12
摘要:电力系统中,电工电子技术的应用能够有效满足当前用户对电力供应能力的需求。作为一项拥有较高综合性、技术性的电子技术,电工电子技术对于促进电力系统能够长久保持稳定性和安全性有着重要作用。本文将分别从电工电子技术在不同电力环节内的应用入手,具体包括发电环节、输电环节、配电环节以及节能环节,就如何充分在该系统中充分发挥电工电子技术的优势做简要探讨。
关键词:电工电子技术;电力系统;应用研究
电力系统中有关电工电子技术应用的层面较为广泛,如针对发电环节中的静止励磁、发电频率以及能源转换的应用;输电环节中柔性交流输电、高压直流输电等方面的应用;节能环节中对变动负荷电动机,以及提高有效功率等方面的应用。为此,要想有效确保电力系统能够正常供应,满足人们对电力的需求,就需要不断加强其在上述层面的实际应用。
1发电环节
1.1静止励磁
在电力发电环节,对静止励磁实施有效控制,是电工电子相关技术应用的重点方向。如技术人员可通过变频电源对电流频率实施适度调整,确保该发电系统能够保持在最大的发电功率,极大程度地提高了技术人员对整体系统的调控管理能力,除此以外,在火力资源进行发电的系统中,该技术也有着一定程度的应用。例如:技术人员可利用变频调速装置,有效处理该发电系统中效率低、能耗大等遗留性问题,从而为大幅度提高火力发电系统的发电效率提供了有利基础。
1.2发电频率
这里以水力发电系统为例,在水力发电模式中,影响该体系发电频率的因素有很多,例如:地域内水流速度或者压力等,都对水力发电体系有着根本影响,并且这些因素无法有效地被人为控制,因此,水力发电的频率也无法长期保持稳定。但是频率稳定是进行电力传输的基本要求,受这些因素的影响,水力发电体系的发展在很长一段时间都没有得到突破。然而通过电工电子技术对水力发电过程中发电频率的控制,完美解决了发电频率无法有效控制的问题。此外,对于其他类型的发电系统,如在太阳能发电技术发展的过程中,电工电子相关技术在其高速发展的过程中,也起到了核心作用。
1.3能源转换
与其他类型的资源相比,太阳能资源具有压倒性优势,并且随着社会上太阳能发电技术的不断完善,其对于缓解社会能源危机起到了关键作用。但是,对于该系统发电功率较大的状况,如何切实将其内部的大功率资源转变为可供人们使用的小功率电力资源,是当前太阳能发电技术研究的重点内容。基于此,技术人员通过电工电子技术的应用,不仅完美处理了太阳能发电系统中的难题,同时有效促进了大功率太阳能资源能够以人们可利用的功率形式进行电能输出,并进一步推动着太阳能资源向稳定、持续的.方向发展。
2输电环节
2.1柔性交流输电
虽说柔性交流电技术起步较晚,但是到目前为止,短短数10年时间柔性交流电技术就已经被世界各国广泛应用,并迅速成为当前电力输送环节中的中坚力量。不过传统的柔性交流技术因操作较为复杂,且应用面较为狭窄,因此,不能有效满足当前时代电力输送的要求。然而,技术人员通过在柔性交流输电环节中结合电动电子技术,不仅极大程度地简化了操作步骤,同时还有效增强了柔性交流输电环节中,电流输送的稳定性。
2.2高压直流输电
晶闸管换流阀是电工电子技术在输电环节中的应用标志,随着其在电力输送环节中的深入应用,电力输送体系也不断地朝着高效率、高水平、易操作的方向发展。晶闸管换流阀的大规模应用,不仅有效取代了输电环节中交直变压器的应用,使得电力输送成本得到了进一步的控制,同时还有效提高了电流转换设备在高压直流输电环节中的移动性。
3配电环节
配电系统对于保障电力系统能够稳定、高效运行有着极为关键的作用,而为了确保配电系统的安全和稳定,需要着重处理配电环节中的电能控制问题。在电能生产的过程中,必须在经过运输以及配电等步骤之后,才能供用户使用。在此环节中,很多因素都会导致其电压、电流等发生改变,并且在实际生活中,用电设施都必须在一定的电压范围内才能正常工作,如果电力配送无法达到稳定,不仅会导致电电力资源的浪费,同时还会对用电设施造成损伤,从而给用户带来不必要的经济损失。为此,技术人员凭借电工电子技术能够有效地在配送环节中对电力的频率、电压等进行严格控制,且在其处于不稳定状态时,能够及时进行自我调节。
4节能环节
4.1变动负荷电动机
为进一步加强节约电能的效果,还需要不断加强发电系统的节能效果。工作人员在利用发电系统进行发电时,无论是哪种发电系统,本身都会在发电过程中消耗一部分能量,只不过不同的发电系统所消耗的能量高低不同。为有效节省发电过程中的能源浪费,一方面,工作人员可通过在发电过程中,尽量减少其他形式能量的损耗,将系统中更多的能量能够顺利转变为电能传输给用户;另一方面,工作人员可通过尽量减少发电机本身所消耗的能量,来达到节省电能的目的。总体来讲,无论是哪一方面,都需要不断地提升发电机的性能或者有效调节发电系统中变动负荷电动机的工作频率来实现节能的目的。目前,研究人员已经能够凭借电工电子技术来有效控制变动负荷电动机的工作效率,同时这也推动着发电系统中变频调速的应用不断走向成熟,从而有效实现了发电过程中对能源的节省。
4.2提高有效功率,降低能源损耗
在电能使用阶段,由配电厂所配送的电能除被用户使用之外,还有一部分电能则损耗在配送环节中以及各类电器工作的过程中,这样一来,除了会造成电能的浪费之外,还会对电能的质量造成一定程度的影响,为有效提高电能的利用率,降低无谓的电能消耗,就需要研究人员不断提高其有效功率。电工电子技术能够有效补偿电能产生以及输送过程中的无效功率,从而有效降低电能损耗,大幅度提高电能的实际利用率,并有效确保用户能够安全用电。
5结语
综上所述,电力系统中,无论是在其发电环节,还是配电、输电等环节,电工电技术都起到了不可或缺的重要作用,而为进一步提高电能的利用率,减少电能损耗,让广大用户安全用电、放心用电,还需要研究人员不断发展电工电子技术的基础上,有效地将其应用到发电系统中,充分挥发其技术优势,推动电力系统的不断发展。
参考文献
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[2]周威.我国电力电子技术应用系统的发展现状[J].电子技术与软件工程,20xx(5):246.
电力电子技术13
电力电子技术是从上世纪开始发展起来的,也称为功率电子技术,它具有的特点是:小体积、小重量、大容量、低损耗、较长的使用寿命,而且方便维护、有优异的控制性能。电力电子技术的应用范围特别广,涉及通信、电器等多个领域,应用在电路系统是其中一个重要方面,因此,研究电力电子技术在电路系统中的应用尤为重要。
1电力电子技术介绍
电力电子技术是一个由多种技术支撑的平台,不仅包括功率半导体器件和现代控制技术,还包括计算机技术和电路技术。在近五十年来发展迅速,应用的范围也从传统产业设备以及电能质量控制逐渐发展到新能源开发,而且在民用产品方面也有较广泛的应用。在电力电子技术众多的应用方面中,应用于电路系统,尤其是直流输电的大功率电力电子技术是其中的重要方面。自本文分别介绍了将此技术应用在电路系统中的发电、输电、配电和节能这四个环节。
2电力电子技术在电路系统中的应用
自柔性交流输电概念出现后,越来越多的学者开始关注电力电子技术,并积极联合多种技术,开发出许多相关的支持和应用设备。下面对电力电子技术的多个电路系统应用方面进行详细介绍。
2.1将电力电子技术应用在发电环节
在发电环节,可以将电力电子技术应用在发电环境中的发电环节,涉及到的设备包括发电机组的大多数设备。在这种情况下,电力电子技术能够实现设备运行特性改善的目的。第一种情况是用于静止励磁,尤其是对于大型发电机,采用晶闸管整流方式,利用静止励磁的自并励方式,具有明显优势,能够获得极高的可靠性,而且结构相对简单,造价也不高,所以其应用技术已经获得了国内外相关专家学者的青睐。在这一项应用中,将中间的惯性环节也就是励磁机部分省去了,所以它的调节速度更快。调节速度的加快对于更好的控制规律的应用更为有益,从而控制效果的进一步优化就能随之实现。第二种情况是应用于水力和风力发电中。对于水力发电而言,水头压力和流量是决定其变速恒频励磁的关键因素,一旦水头出现较大的变化幅度,机组将会随着水头的变化出现最佳转速的改变。对于风力发电而言,有效功率的大小正比于风速的三次方,而且风车会随着风速的改变出现捕捉最大风能的功能的转变。在上述情况中,为了实现有效功率的最大化,需要实现机组运行的速度的变化,可以通过将转子励磁电流进行调整实现。也就是叠加转子转速,以保持输出频率也就是定子频率的不变,在这项应用中,涉及的关键技术是变频电源。第三种是应用在变频调速中。在发电厂中,风机水泵的耗电量是非常巨大的,根据统计,火电设备的总耗能的65%都是风机水泵贡献的,而其中的8%又是变频调速消耗的,也就是说风机水泵变频调速的运行效率是比较低的。如果要实现节能的目的,不管是在高压还是低压变频器中,将变频调速技术应用于风机水泵是最佳的解决思路。
2.2将电力电子技术应用在输电环节
在输电环节,尤其是高压输电过程中,电力电子技术应用素有“硅片引起的第二次革命”的称号,它的应用实现了电力网运行稳定性的大幅度提高。在直流输电技术中,直流和轻型直流输电具有容量大、性能稳定、易于灵活控制的特点,所以高压直流输电在长距离输电以及在海底电缆输电中拥有无法取代的'优势。晶闸管换流器于上世纪七十年代第一次出现,代表着直流输电正式进入电力电子技术应用时代,从此以后,晶闸管换流阀开始广泛应用于直流输电工程。在1980年到1990年,柔性交流输电技术开始出现,这项输电技术是以电力电子技术为基础,借助现代控制技术,实现灵活调节交流输电系统的电压、阻抗和相位的技术,能够充分保证电力系统的稳定性。
2.3电力电子技术应用在配电环节
存在于配电环节的主要问题是电能质量的保证和供电可靠性的保证。其中对于电能质量问题来说,既要满足控制电压、频率和谐波的要求,又要满足不对称度的要求,同时还要防止出现瞬态波动和干扰。应用电力电子技术,结合现代控制技术,应用于电路系统中的配电环节,是近些年来发展起来的新型电能质量控制技术。市场对于这项技术的需求比较大,而且由于其开发简单、成本低廉,所以这项技术的应用前景非常好。
2.4电力电子技术应用在节能环节
电动机运用变负荷方式进行节电只是节能的一个方面,而电动机变负荷调速技术是节能研究的另一个方面,只有二者的有力结合才能实现真正的节能。交流调速是目前广泛用于冶金和矿山等部门的一项技术。风机、泵类是首先采用调速控制的变负荷机械,此技术用于替代风板或节流阀,在对风流量和水流量进行控制时的效果非常明显。变负荷的风机、水泵,国外普遍选择交流调速方式,但在我国这项技术还处于应用推广阶段。变频调速的具有调速范围广,效率和精度高,可以连续无级调速。这种技术具有损耗小,节电效率客观的优点,但同时也存在成本高,易产生高次谐波,从而对电网造成污染的问题。对于无功损耗的问题,功率因数的提高对于电气设备节能尤为重要。感性负载一般是指交流异步电动机、变压器等,在运行这些设备时,会同时消耗有功功率和无功功率,所以为了实现电能质量的优化,要同时保证无功与有功电源的优化。一旦电力网或电气设备出现无功容量不够的情况时,为使得设备功率因数提高,需要加设无功补偿设备。
3结束语
电力电子技术仍然处于快速发展阶段,这个过程中又不断的有新结构器件、新材料出现,而且不断进步的计算机技术也为现代控制技术的广泛应用提供可能。在相关辅助技术的发展支持下,电力电子技术在电路系统中的应用也越来越广泛。
参考文献
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电力电子技术14
【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。
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电力电子技术15
一、电力电子技术的现状及发展前景
电力电子技术前沿及发展在电力电子半导体器件、电力电子积木和集成电力电子模块技术、发电和输电技术、电能质量控制、电力电子变换技术以及电力电子仿真软件等方面都有所反映,鉴于篇幅所限,笔者自此只选取其中几方面加以介绍和阐述。
1.1 发电机输电技术
依托于电力电子技术,发电效率不断提高,输电及配电更加可靠。
(1)电力电子技术的应用提升了传统发电方式,例如,借助中频交流励磁机以及电力电子整流,可以在一定程度上提升传统发电方式的可靠性;借助节能技术可以实现对发电领域潜力的充分发掘;此外,在水力发电中,借助电力电子技术可以实现直流励磁向变频励磁的转换,从而试论电力电子技术发展趋势渠莉国网山东济宁市任城区供电公司272000可以实现枯水季节发电周期的延长。
(2)发电污染大大降低。虽然利用风能、太阳能以及地热等自然能发电所造成的污染少到可以忽略不计,但是发出的电力质量不高,当无法直接连入到电力系统时,电力电子技术则可以对其进行储存和缓冲,并且可以实现对电能质量的极大改善。
(3)新型高效储能技术及变换技术,借助超导线圈磁场可以实现电力能量储备,这样就可以将利用风能、太阳能以及地热等自然能所发的质量较低的电能以直流方式进行储存,之后再借助变换技术完成电力传输,与抽水储能发电以及蓄能电池相比,这一方式的工作效率更高。
(4)高压直流输电技术,在远距离电力传输方面,高压直流输电比交流输电更具优势,但是,采取高压直流输电技术必须具备功率极大的整流及逆变装置,并且对可靠性要求极高。因此,今后电力电子技术需要在现有技术之上,将提高输电可靠性作为重点研究项目。热力系统节能的发展潜能非常大,效果也相对明显,在以往的一段时间内,由于电力工程方基本不注意热功系统的节能问题,所以缺少完整的热功系统节能知识以及必要的优化设计分析方案。发电厂热功系统设计方案、系统结构以及连接方式都存在着不合理的.现象。由于在运行操作及维护不当的因素存在,所以在电厂电功系统运行过程中,会出现一些相关问题:运行经济性达不到设计水平等问题层出不穷。这些都导致了机组热经济性的降低,所以热功系统节能知识的普及以及实用节能新技术应当尽快的进行全面推广。
1.2 电能质量控制及完善对策
所谓电能质量,指的是在供电装置正常运作过程中,不对用户正常用电造成干扰或者中断影响的特性。当前,随着电网变频调速装置、电气化铁路冲击性、非线性以及负荷不平衡性日益加剧,电能质量问题越来越突出;与此同时,工业、商业以及居民用电设备对电能质量的要求也在不断提高。配电系统已经引进了电力电子技术设备,从而向电能质量控制难题的解决提供了技术方面的保障和途径,以固态开关为例,借助固态开关,发生故障的供电线路向正常运作的供电线路的切换可以在一个工频半波内即可实现。近些年来又提出用户电力技术概念,即借助电力电子技术实现供电可靠性的不断提升以及电能质量的严格控制。
1.3 电力电子变换技术
电力电子技术中,处于基础性地位同时有十分重要的共性技术就是功率变换技术。当前的电力电子功率变换技术中应用到了软开关技术、矫正功率因数技术以及谐波消除技术等。其中,借助软开关技术可以实现变换器件开关时耗能量的极大减少,使开关损耗不对开关频率造成影响,进而实现工作频率提高,散热体积降低等效果。比如火力发电热力系统安装包括燃料供应系统、除灰系统、水处理系统、供水系统、电气系统、热工控制系统、暖通系统等,对这些设备调试前先制定合理调试手册,进行调试时先对热功的系统各设备进行调试,若调试过程中发现设备无法正常运行,应查明原因,待问题解决后方可对热功系统整体进行调试,调试过程中必须注意人员安全,系统调试完成后需核对是否满足了设计要求?运行效果是否良好?全力保证热功系统的安全运行,全面提高电厂的经济效益。另外通信设备的转换也很重要,虽然我国电力通信网已实现综合数字网,但实际上只是物理意义上的网,大部分还仅仅停留在点对点的通信方式上。真正意义的通信网络还应包括逻辑网,这样,才能有效发挥通信网络的功能和效益,才能从根本上提高电力通信网的可靠性和各种业务的传输质量。我们应在现有设备资源的基础上,着重研究如何实现网络化,结合同步数字传输体系(SDH)技术的研究,重点研究解决SDH的网络管理技术和网络同步技术等问题。
二、结语
随着科技的进步,电力电子技术的应用范围越来越广泛,在诸如供电电源、电力输配电以及照明等方面都有所涉及。电力电子技术具有十分重要的影响和意义,一方面,可以对传统工业起到极大的改进和完善作用。
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