电力电子技术

时间:2024-07-22 14:18:07 电子技术/半导体/集成电路 我要投稿

电力电子技术汇编(15篇)

电力电子技术1

  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

  [1]刘江.电子装置在电力系统中的应用研究[J].中国高新技术企业,20xx(3):41-42.

  [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2

  大学生专业认识实习是大学学习阶段在完成一定的课程后所要进行的最重要的一段实践环节。实习是每一个合格的大学生必须拥有的一段经历,它使我们在实践中增强专业意识和实践意识,鉴于此,学校根据教学计划于9月11日——9月17日安排我们电信04专业的同学对网通机房、校锅炉房、校配电房、电视塔、网通公司进行了认识实习。在实习期间,我们得到了学校和实习单位的大力支持,更有相关专家的悉心指导,通过实习让我们学到了很多在课堂上根本就学不到的知识,也打开了视野,增长了见识,为我们以后进一步走向社会打下坚实的基础。同时,通过撰写实习报告,使我学会综合应用所学知识,提高分析和解决企业问题的能力,并为毕业以后的工作做准备.一个周的实习让自己增长了不少知识。

  现对实习报告整理如下:

  9月11日上午:实习动员

  负责老师着重向我们介绍了这次专业实习的目的、内容、方式、时间安排以及一些实习要求等。

  专业实习目的

  专业实习是本科教学计划中非常重要的实践教学环节,其目的是使学生了解和掌握生产知识,印证、巩固和丰富已学过的专业基础课内容。使学生了解电子产品的现代化生产方式和先进的工艺过程,对工业生产有一个感性认识,并得到电子产品工艺、组装和调试方面的训练,掌握一定的生产技能。在实践中提高分析问题和解决问题的能力,为后续专业课程的学习打下基础。培养学生理论联系实际,热爱专业、奋发向上、致力于祖国现代化建设的思想。

  专业实习内容

  为了达到上述实习目的,实习主要内容应包括:

  1.了解实习单位的生产过程和生产组织管理情况。

  2.分析和掌握某一通信业务的工作原理、发展和未来的前景。

  3.掌握使用电气设备进行各分机和整机调试的技术和方法。

  4.学会所用电气设备、电信业务的操作方法和基本工作原理。

  专业实习方式

  1.组织参观

  组织学生到通信公司或有关车间进行专业性的参观,以了解电信业的现代业务和未来的发展方向,重点了解实习单位的工作过程和生产组织管理情况和先进通信方式、先进装配和调试技术。

  2.听取报告

  在生产实习开始时,由实习单位指派人员向学生介绍单位情况及进行安全保密教育。为了保证和提高实习质量,在实习期间还可请实习单位有关人员作技术报告,介绍:

  ①各个主要设备的作用、工作方式、工作原理;

  ②各设备间的相互联系以及一些主意事项;

  ③目前所用设备所存在的问题和一些简单的应急方案;

  ④目前电信技术的发展,以及未来的方向;

  ⑤工作组织及管理方面的经验及问题。

  3.车间实习

  四、实习体会:

  通过这次的实习,我对自己的专业有了更为详尽而深刻的.了解,对实际操作有了更多的了解,增强了专业知识的感性面及认识面,对所学的专业有了新的认识。从这次实习中,我体会到了实际的工作与书本上的知识是有一定距离的,并且需要进一步的再学习。俗话说,千里之行始于足下,这些最基本的技能是不能在书本上彻底理解的。短短的实习,让我大开眼界,也学会了不少东西,也让我对自己今后要从事的行业有所思考。短短三天仿佛思想又得到了一次升华,心中又多了一份人生感悟。这次实习让我深刻体会到读书固然是增长知识开阔眼界的途径,但是多一些实践,畅徉于实践当中接触实际的工作,触摸一下社会的脉搏,给自己定个位,也是一种绝好的提高自身综合素质的选择。>电子专业认识实习总结与体会

  实习目的

  认识实习是电子信息专业十分重要的必修实践环节。通过认识实习增强学生对电子技术专业的感性认识,了解电子信息技术在不同行业的应用;引导学生理论联系实际,形成学以致用的工程观念;树立正确的劳动观念,培养学生的社会责任感,明确专业思想,理解电子信息工程专业的重要性,了解在社会中的应用情况及技术需求,其地位、作用及技术发展趋势,为进一步学习专业课打下基础。

  通过在北京电子控股有限责任公司的实习,电工技能、信号发射、网络主控中心的监控、电信机房的网络控制和传输的各个模块知识有了一定的初步了解。逐渐在脑中形成概念,将学到的知识能在现实中进行连接,达到实践运用的目的。

  实习内容

  这次实习主要是通过对北京电子控股有限责任公司参观认识学习,了解了以下四个方面的知识:

  1、维修电工技能培训

  2、电视台信号发射接收装置

  3、电信机房的网络控制和传输设备

  4、网络主控中心的监控设备

  并请该公司相关人员做了技术报告,进一步介绍以上各个方面的具体知识。自己作好记录,以便回顾,记忆与掌握。

  实习内容及过程分析

  1、在《维修电工技能培训》的视频中,学习到以下关于电工技能的基本知识:

  (1)三相异步电动机的拆装和维修:在使用过程中要学会三相异步电动机的拆卸和装配,了解电动机的结构以及检验方法;学会结合所学知识以及各种常见方法对各型交直流电动机进行故障排除,通过问、听、摸、闻检查来判断是外部故障还是电机故障找到具体问题并解决。

  (2)常用低压电器检修:生活生产中常见的低压电器有转换开关、空气开关、接触器、热继电器、时间继电器、速度继电器、行程开关等。低压电器的原理主要由主电路和控制电路组成。控制线路主要有点动控制线路、单向启动控制电路、正反转启动控制电路、星-△降压启动控制线路、绕线式电动机启动控制线路、机械制动控制线路、自动往返控制线路、双速电机自动加速控制线路、直流电动机启动调速控制线路九种。

  (3)常用机床电气线路的安装与维修:CW6163型车床维修与安装、M7120型平面磨床电气线路的安装与维修、Z35摇臂钻床电气线路的安装与维修、X62W万能铣床电气线路的故障排除、在模拟板上安装T68卧式镗床电气线路图。

  (4)发电与配电的基本过程:本部分主要介绍了火力发电厂、水力发电厂的生产过程以及电力线路和变电所的种类和设备。同时还介绍了常用电工工具的使用方法、导线的连接和绝缘恢复、墙孔的錾打和木楔的安装以及常用电工仪表的使用方法。

  (5)室内线路与接地装置安装:本部分主要介绍了瓷夹板接线、瓷瓶配线、槽板配线、塑料互套线配线、线管配线、几种常用灯具开关和插座安装、进户装置及配电板得安装、接地装置的安装、接地装置的安装、接地电阻的测量等内容。

  (6)电子技术基本操作:本部分主要介绍晶体管的简易测试、安装12V5A稳压电源的整流电路、安装和调试12V5A稳压电源、单结晶体管触发电路图的安装、单向可控整流装置的安装。

  2、参观电视台信号发射接收装置

  在参观学习过程中,我们看到了发射接收设备、调频广播的发射接收设备以及微波信号的发射接收设备。对于电视信号的发射接收设备,主稳压器用的是微机控制广电专用稳压SBW(S)-GD,发射装备用的是10KW全固态电视发射机,每个10KW由几个插件组成,有的是由几个功放为1200W的插件组成的,有的则由几个功放为1500W的插件组成。每个插件下面有电压显示装置,利用各控制面板显示的发射机主要部件的工作状态和参数(包括电压、电流、温度)判断原因,排除故障。需要注意的是发射机的激励器有两个,一个正在使用,另一个则是备用。全固态发射机有稳定、可靠、高效率、低成本的优点,其最明显的特点是实行模块化设计,在并联放大状态下,采用多个晶体管功放模块合成放大工作状态,其功率采用分散合成式,这样不至于因某个晶体管功放模块发生故障而造成

  停播。在维修机器时功放模块可任意拔插,不会造成节目中断,从而保证了安全播出。目前,新一代全固态电视发射机都精心设计了防止过载、过电流、过温度电路,采取了雷电保护措施。另外发射机的故障取样点比较明显,警告设施比较齐全,机器一旦出现异态,值班人员可在很短时间内判断出故障点。

  调频广播采用的是380V电源供电,立体声调制器由激励器、总控制器、放大器和电源组成。两路音频信号进入立体声调制器和立体声编码器,产生立体声复合信号,经编码后的立体声复合信号送入调频激励器进行调制发射。

  微波传输,每50公里一站,采用点对点通讯方式。一个卫星有38个转发器,地面通过天线来接收信号,再通过天线向下一站微波基站发射信号,就这样在相邻站点间不断地进行着收发工作,从而完成信号的传输。所用天线有双偶式、蝙蝠式、泵吸式三种。

  3、参观电信机房的网络控制和传输设备

  电信机房主要由互联网、传输装置、电源配电柜、网关、控制设备、测试系统等组成。互联网设备由汇接局中心柜、资源柜、业务处理柜和汇接局用户柜组成,均采用华为的C&C08系列接口柜;传输系统主要负责北京地区的三大干线的中转传输,设施采用华为公司的BWS1600G系列传输装置;电源配电柜采用标准48V直流供电;控制设备机架采用三星公司生产的SBSC-500系列。交换机的设备侧是AD电话线,每根线就是一个用户,每个用户都有各自的编号,便于工作人员进行检查和维修,如果有用户需要入网,则直接将线路连接到网络设备上。

  4、参观网络总控中心的监控设备

  其中心的网康科技5120设备,由核心层、汇聚层(采用了华为8512万兆链路设备)、接入层组成。该设备是一种模块化的服务集群,主要用以安全监控和网络上传下载流量监控。同时还介绍了视频会议、VNP设备、光线分配器、核心交换机8512万兆模块、双电源双引擎、7506E-S设备、H3C汇聚层设备、 E152交换器、海力普柜式七氟丙烷灭火装置、动力配电柜、UPS不间断电源、智能家居设备以及身份认证设备等。所有这些设备由核心机房的主计算机通过控制界面进行分类控制,使各项系统安全有序地运行。

  实习总结

  通过这次在北京电子控股有限责任公司的实习,总的感受是使我对电子信息工程专业有了更加深入的认识和理解。在参观学习的过程中,我接触到了以前在学校中所见不到的先进的设备和模拟仿真系统,使我发现自己所修的专业竟然在实际生活生产中有着如此重要的作用。

  在对专业知识的学习方面,这次实习让我更加深刻地体会到理论知识与现实应用之间还存在着巨大的衔接问题。我们要想将所学知识真正应用到实际生活生产中,就必须广泛参与社会实践,多参观,多学习,多动手,多总结。以谦虚谨慎,不骄不躁,求真务实的学习作风规范自己的学习态度,扎扎实实,不可沽名钓誉,求真务实,不可弄虚作假。从而对系统流程、制造过程有了解,加深对电子信息工程系统应用的理性认识,增强我们理论联系实际的能力。以切身的努力和奋斗加深对本专业的进一步学习和研究。

电力电子技术3

  (一)

  一、电力电子技术传统教学法与逆向教学法比较

  传统教学中,教师往往花大量时间先把理论体系灌输给学生,然后才在最后篇幅结合工程实际应用做简要介绍,且经常由于课时紧张,应用部分甚至会一语带过。这造成许多学生错误地认为这是一门难以理解且不实用的课程,从而很难激发起学习的动力。传统教学中,即使实验环节,在时间和条件均有限的条件下,也都是以验证理论为目标的。也就是说,传统教学中不管是课程的讲授还是实验的操作,仍然仅仅把理论知识的学习作为主要的目标。逆向教学法和传统的教学法不同,它不是由因到果的推导,而是由果到因的回溯。在这样的教学活动中,老师起到的更多是引导作用,学生能够变被动地接受为主动地学习。逆向教学法在教给学生新知识的同时还培养了学生分析解决问题的能力,理论结合实践的能力,尤其是创新的能力,而这些能力的培养能更好的帮助他们就业后快速适应工作岗位,将知识转化为生产力。

  二、电力电子技术中逆向教学法的具体应用

  2.1逆向教学法的可行性

  采用逆向教学法,我们可以将实践与理论结合。首先,依照学生的具体情况,选择能够与理论融合,又集趣味、实用和扩展性于一体的有代表性的电子产品或电路为实验对象,让学生积极动手,借助实验中出现的现象及得到的结果,先获取初步的感性认识,并要求学生对实验时遇到的问题及疑惑的现象做好记录。然后,任课教师再对实验涉及的产品或者电路的原理进行讲授,重点对相关的现象和问题做出针对性地分析及解答。最后,再让学生以实验的方式获得深入研究探讨的机会,让他们好奇心得到满足的同时,也让他们的学习能力被激发出来。从高等教育心理学的角度剖析,在实验过程中,学生耳到、眼到、心到、手到,其所获得的感官印象要比单纯的课堂理论教学来得更深刻和持久。电力电子技术课程主要包括电力电子器件、电力电子变换电路、PWM控制技术、软开关技术等教学内容,其中相当一部分的理论都很方便结合一些实例,实现用实验的方式直观形象地展示电路的功能及特性。

  2.2逆向教学法的应用体会

  通过实践来学习,借助应用来成长。学生知识的获取,仅仅靠教师自顾自滔滔不绝地讲解,是远远不够的。比如:面对一台电脑,打开机箱盖板,取出机箱电源,然后直接就实物开始剖析。又比如:上课前交代学生自带小型手机充电器,做为课堂上分析讲解的对象。在这些过程中,教师再将整流、滤波、稳压、PWM、DCDC变换等概念引入其中,一定会让学生觉得电力电子技术的课堂内容不再是天书般难以接受。这样的课程会带给学生很大的启发,使得学生把他们熟悉的诸如电磁炉、空调、电梯等等电力电子相关设备和他们所学的知识紧密联系起来。这样,首先实现借助这样的方式激发起学生的求知欲,而接下来的工作就显得更加重要,教师需要抓住这个有利的时机,将课程内容引导到相关理论分析中去,并让大家形成这样一个共识,那就是理论分析是为了解决实际应用中的问题。理论分析在这种情况下成为必须,是因为实际工程设计需要理论分析,而不是学好理论分析就可以进入工程设计,这两者是有本质区别的。适度的理论分析,可以让学生进一步理解实际器件的工作原理。但这还仅仅是开端,接下来就该进入更深层次的学习,教师应就产品本身的性能优劣,设计缺陷,改进思路与学生一起做深入探讨。因为我们不是要把学生培养成电子产品流水线上的操作工,而是需要他们成为一个具有创新能力的电气电子工程师。这就要求学生不但具有工程设计的基础知识,更需要有深厚的理论分析能力。“理论来源于实践,同时也指导实践”,要让学生深刻认识到系统的掌握这门课程的理论知识是认识并改进甚至发明相关产品的前提条件。

  三、结束语

  教学实践证明,在某些章节中采取逆向教学法,理论讲解时学生接受快、印象深,课堂气氛活跃,课程教学事半功倍。当然,并非电力电子技术课程的全部内容均适合逆向教学法。授课教师可以根据实际情况适当筛选,或采用其他教学法,如启发教学法、类比教学法等。逆向教学法让教师摆脱了旧有的教学方式,开始更深层次的考虑教与学的问题。不过,逆向教学法要求教学时间充足,教师综合能力较强,学生基础知识扎实等。当然,最好的教学方法,应该是根据所授课程的内容、要求,比照学生的专业、素质等特点,筛选出最适宜的方法,再进行综合归纳,形成最佳的方案。这就需要广大一线教师的深入实践,努力钻研。

  (二)

  一、新能源发电

  随着我国社会经济的快速发展,社会的生产以及人们的日常生活中对电的需求急剧升高,我国人多地广,但是煤油等不可再生资源却非常少,目前我国已经出现严重的能源危机,同时环境污染问题也应引起我们的高度重视。新能源的开发是我们目前亟待解决的问题。近年来,我国正在努力研发一些可重复的绿色发电装置,像风力、水力、太阳能等,这些自然新能源在应用的过程中,最大的问题是能源供给的不确定性,这会导致发电机随天气的变化而转速不恒定。大功率电力电子变化器是解决这些问题的关键设备。

  二、电气牵引中大功率电力电子技术的应用

  随电力电子技术的不断发展,燃机驱动机均在向以大功率电力电子变频技术的电力驱动系统发展。电气牵引的基本原理主要是依靠电力系统提供电源,利用电力电子变频器以及降压器处理将变电所的电流转变为变流电源,从而为轨道列车、舰船、汽车等运行提供动力。目前这种电气牵引技术已经被广泛应用于人们的日常生活中,但是在列车、汽车等机车运行时会产生一种信号波,干扰乘客的通信质量,对电力系统也会产生一些影响。同时这种大功率电力电子变频器通常都需要单独配置供电系统,导致投资成本较高。

  三、定质电力技术

  定质电力技术实际上是一种电力供应技术,主要目的'是控制电能质量,满足用户的特定要求,主要实现途径是先进的控制技术以及大功率电力电子技术。随着社会经济的快速发展,社会生产及人们日常生活中对电能的需求量以及质量都大大提高,比如现代企业生产中,计算机技术网络信息系统的应用,加工工具的精密要求、变频调速机器人以及驱动器,自动生产线以及可编程控制器等设备对电路变化的敏感度较高,只要供电质量出现一点小小的波动都有可能影响产品质量,造成严重的经济损失。因此很多企业用户都自己安装了UPS(不间断电源)装置来确保供电质量,这种解决措施需要付出的代价就是增加投资成本,这是治标不治本的办法。想要彻底解决优质供电问题的关键是供电部门。定质电力技术就是供电部门协调好供电质量的主要措施,目前已经研发出了静止无功发生器装置来快速调节电压,通过变压器、可关断晶闸管(GTO)、储能电路、双极性绝缘门极三极管(IG)变换电路等设备来抑制电压闪变,吸收和发生生电网的无功功率进而提高配电网无功调节质量。同时在电网故障时,固态开关可与静止无功发生器配合可保持电压恒定。

  四、大功率电力电子在智能电网的应用

  智能电网是近年来的热门话题,主要是以高速双向通信互联网为基础,利用先进的管理体系结合现代化先进的传感技术、测量技术以及控制技术,实现电网的智能化,确保电网系统的安全、可靠、经济、高效运行。目前我国的电网智能化仍处于发展阶段,智能化程度与世界上一些发达国家相比仍存在一定的差距,但是以大功率电力电子技术为核心技术的智能化趋势已经得到人们的广泛认可。比如说现在的智能电表,供电企业可以对每个用户安装智能电表,通过设备动态追踪用户的用电情况,进而为用户提供更加多样化与人性化的服务。相信随着电力电子技术的不断发展与进步,电网的智能化程度会越来越高。

  五、结语

  大功率电力电子技术的发展与应用为我国的电力系统迎来了新的发展格局,为人们提供更优质的服务,但目前我国的大功率器件以及装置仍然相对落后,未来应积极研发出更加经济、性能更好的电力电子器件以及装置。

  (三)

  一、智能电网对电力电子技术的需求

  1.1保证设务可靠安装,满足电网安全要求

  如今,电力电子技术的发展可谓有了很好的发展,但是其现骨干的评估体系还没有得到很好白勺完善和大规模的应用。在智能电网中,如何评价其电力电子装备的运行的实用性,以及估算其对社会的价值有多少等,这些都是需要面对的问题。在智能电网中,安全的运宁研口安全的运用电力电子技术对于智能电网的建设有着重要的影响,同时是一个非常重要的研究i裂题。在我国的电力实业中,部分电网的构架结构还是相对薄弱,在很多地方,都存在着输配电不足的问题,这类问题需要得到及时的改善,所以电力企业需要不断加强自身电网构架的建设,同时要大力开发灵舌的交流输电装置。随着社会经济的不断发展,对电力的需求量也随之上勤口,大电网的建设也是我国电力实业发展的目标和方向同时也意味着未来的电网结构会朝着越来越复杂的方向发展。在我国由于频发自然灾害,制侯灾害、地质灾害等都会对电网的安全有着巨大不利的影响。所以,电力实业需要利用先进的装置来调配电力系统,从而上勤口电网的构架,避免电网故障不断的扩展,同时上勤口电网的抗故障能力和故障恢复能力。

  1.2满足市场的电力需求,不断改善电能的质量问题

  随着社会工业水平的不断提高,对电能的质量问题的标准也越来越高,川门也逐渐重视这个问题。据统计表明,在美国,因为电育濒量问题而导致的直接绍剂员失就高达千亿美元。所以利用先进的电力电子技术对其进牙犯夕善是十分必要的,要不鳅勺对电能资源及其质量进行洲七,从而使电网白镇俞配电率提侄]l提高,这也是对先进电力电子技术白榷夔要需求

  1.3将资源进行优化配置,使环境也得到不断优化

  要使我国的资源得到合理的配置洲七,需要提高可再生能源的使用率。光育矫口风能作为主要的可再生能源,主要分布在我国的西北部还有翻暗随区,分布的不剥寺别密集,而且不太稳定,根据这个清况,这需要建立一个更加安全稳定的电力系统,建立完善的智能电网系统,从而保证资源能够澎于大规模的开发并能够澎于远距离输送,并且能够将能源和电网融合在一起,从而使绿色能源能够实现可持续发展,并且提高清部琶源在能暴吉构中的七蹄口,使我国白馆琶泥硒己置币器]l合王暨勺洲七。

  二、电力电子技术在智能电网中的应尾

  2.1高压直流输电技术的应用

  在直流输电系统中仅仅只有输电环节时直流电在发电系统和用电系统中还是交流电,交流刻寻终端变为高压直流电,然后将其送到直流输电线路中,之后,直流电又经过输电线路达到逆变器,将高压直流电转变为交流电,再通过环流变压器讲电能源输送到系统中。高压直流输电的技术有着独特的优势,可以茜于远距离输电,当系统发生故障时,对电网的影响较小,所以对长距离大功率的输电来说是特别适合的,在智能电网中运用高压直流的输电技术,能够满足智能电网远距离、大功率的输电要求,同时它还能够帮助解决清部琶源的稳定胜。

  2.2柔性交流输电技术的应用

  柔胜的交;稻俞电技术对于新能源和清吉能源的大规模并网来说起着重要的作用,是一种关键性的技术,它综合了微电子技术、控制技术、圃言技术以及电力电子技术,能够对电网系统中的交流输电进行灵活的扩至,并且最大限度的提高电力系统的稳定胜和反应谏磨,从而提高电力能原的输1关谏磨。在我国的智能电网中,特高压输电是作为其差肠出的所以要综合考虑新能源和清部旨源的隔离以及接入清况,柔性的交流输电技术为其提供了很多帮助,川门也越来越重视此项技术,通过将其与现代白勺控制技术进宁稿虫合,智能电网能够将各种电力参数进行联系和调节,从而阁氏全封员,确保系统安全白场孟行以及输送电能白胡隐定胜。

  2.3智能开关技术的应用

  智能开关技术尉旨,在电流、电压的指定位置将电路执行断开或者闭合。智能开关包括壳体、数个分开关和总电源开关,总电源开关能够进行总过流保护和过压,数个分开关是整体结合式,有过流和防漏电功能,使系统能够安全可靠的运行,保证家用电器设备能够不受到影响。随着智能电网不断的发展,开关设备等也朝着高品质和高性能的方向进步,同日邯道荀言息传感技术、计算树支术以及微电子技术等更加智育日七。

  2.4高压变频技术的应用

  高压变频技术的最大优势是它的节电率可以达到30%,但是它也存在一定的缺陷二它的成本较高,在运行时容易产生高次谐波的污染如果在电力系统中运用止匕页技术,其节能效果会非常明显,对于工业用户而言,使他们能够更好的实现节能礴非的效果。在国内生产高压变频设备的厂家中,很多是采用多电平技术,其他结构形式的高压变频器也有一定的发展,例如二混合结构技术、中亚三电平技术,他们都有着高密度工艺、紧凑的结构、灵舌的控制以及四象限运行的优点,是高压变频技术未来的主要发展方向。

  三、结束语

  本文对智能电网中先进的电力电子技术进行了探讨,得出智能电网能够创造更多的经济和社会效益,对环境和能源的保护起着关键作用,对可持续发展的实施有着重要的引导作用。但是就目前而言,我国在智能电网中的建设中还存在着各类大大小小的问题,这就需要专业的研究人员重视对电力电子技术以及信息誉里白勺探讨,从而保证智能电网的顺利运行。

  (四)

  一、简析电力电子技术在智能电网中的作用

  随着我国电力系统的不断发展,社会用电需求的不断增加,电力电子技术在电网中的作用将会越来越重要。在智能电网运行的过程中我们将会面对很多问题:何如使智能电网在一个相对较为安全的环境中运行?如何是电子设备运行的更加稳定?如何提高电子设备的质量?笔者将在下文中一一进行论述。

  1.1对设备的可靠性、电网的安全性的保障作用

  尽管目前的电力电子技术发展迅速,应用广泛,但是其实质的系统并没有得到完善。在智能电网运行的过程中最重要的问题就是其运行的安全性。不仅如此,在电力实业中,有很多电网结构都存在着不同程度的漏洞与问题,这都需要电力企业不断加强智能电网的建设。此外,我国频频发生的自然灾害等都对电网的安全运行造成阶段的隐患,针对这种情况,电力企业一定要不断引进先进的装置对电力系统进行调配以保证智能电网安全、可靠的运行。

  1.2满足社会对电能的需求,不断提高电能的质量问题

  随着人们生活水平的提高、工业化程度不不断加深,对电能的需求量越来越大,对电能质量的要求也越来越高。有数据显示,美国曾经因为电能的质量不达标,导致损失了千亿美元,由此可见,保证电能质量的重要性。因此电力企业一定要不断引起先进技术和设备,尽可能的提高智能电网的输配电率,对电能质量进行优化,同时,这也体现出电力电子技术在智能电网中的重要作用。

  1.3能够有效的促进可再生能源的利用

  太阳能、风能等是目前应用比较广发的可再生能源,目前我国的陆地风能和光伏发电资源主要集中在东北、华北等地区,相关数据表明,截至到20xx年,我国的风能产电可以达到一千到一千五百亿瓦特,光伏发电可以达到二百亿瓦特,其中将风力发电得到的电能投入到千瓦级基地的开发中,将太阳能发电则呈现出分散接入和大规模开发的特点。可再生能源开发的大规模性、分散性对电网的安全运行提出了更高的要求。促进可再生能源发展的关键因素之一就是要利用智能电网的建设对可再生能源的调度与控制经行预测与把握。这一切都需要加强电力电子技术在智能电网中的应用,只有充分的利用电力电子技术才能保证各种可再生能源发电的大规模、远距离输送,使智能电网能够更好的容纳、适应可再生能源,进而提高清洁能源的比重,对全球气候变暖的现状起到一定的缓解作用。

  1.4节能减排技术的需要

  实践证明,节能减排是一项历时漫长、进展复杂的艰巨性工作,国家的相关部门如电监会、国家发展和改革委员会等也加大了对节能减排工作的重视程度,并且对全国的节能减排工作进行了检查,调查结果显示,要想不断的提高清洁能源的利用率一定要突破电力电子中的瓶颈技术,通过利用较为可靠的电力电子技术装置来提高电能的输送能力,在最大程度上做到节能减排。

  二、加强电力电子技术在电网中应用的有效措施

  电力电子技术在电网中具有十分重要的作用,要想保证智能电网安全、良好的运行,首先就要加强电力电子技术在电网中的应用。笔者将在下文中对加强电力电子技术在电网中应用的措施进行简单介绍。

  2.1解析高压直流输电技术的应用

  在直流输电的过程中,只有输电环节的电能是直流电,在发电和用电的过程中都是交流电,然后在终端处加高压,使交流电再变成直流电输送到直流输电线中,加压后的直流电经过逆变器又变成了直流电,最后通过环流变压器将剩余的电能输送到用电系统中。这种在直流输电的过程中加压的技术具有独特的优点,那就是能够实现远距离、大功率输电,不仅如此,它还可以处理清洁能源稳定性的问题。

  2.2解析柔性的交流输电技术的应用

  柔性的交流输电技术是一项非常重要的技术,在新能源和清洁能源的并网方面起到十分重要的作用,其中包含了很多技术如:微电子技术、控制技术以及通讯技术等,柔性的交流输电技术能够在最大程度上提高电力系统的稳定性及与运行速度,还可以提高交流输电的灵活性,最终提高交流电的输电速度。作为我国智能电网的基础,特高压输电子对其起到很重要的作用,因此,一定要充分的考虑新能源和清洁能源的隔离以及接入问题,而柔性的交流输电技术恰好可以缓解这一问题,这也是人们越来越重视该技术的原因之一,不仅如此,还有很多供电企业将柔性的交流输电技术与先进的控制技术进行有机结合,以在最大程度上降低损耗,确保输电过程的安全可靠性。

  2.3解析智能开关的应用

  所谓智能开关指的就是在电流或者电压的指定位置可以断开或者闭合电路。智能开关主要由壳体、分开关、总开关以及总电源开关组成,总电源开关可以对整个系统进行保护;几个分开关是整体结合式的,具有过流和防止漏电的功能,可以保证系统的安全运行,确保家用电器不受到影响。此外,随着我国科技的不断进步,智能电网的级别也不断升高,智能开关的功能和质量也在逐渐升高。

  2.4解析高压变频技术的应用

  高压变频技术的最大优势就是它能够节约百分之三十的电,但是该项技术的成本较高,在运行的过程中容易产生污染,如果在电力企业应用该项技术一定会体现出非常优越的技能性,如果工程应该该项技术则会更好的实现节能减排。目前我国有很多生产高压变频设备的工厂,大多数都是采用多电平技术,而其他类型的高压变频器也得到了很大的发展空间,如混合结构技术、中亚三电平技术等,这些技术具有很多优点,如结构紧凑、密度精艺高、控制灵活等。

  2.5FACTS技术的应用

  FACTS技术主要指的是将电力电子设备作为基础,将现代控制技术与之进行有机结合,达到快速灵活控制原有交流输电系统参数及网络结构的目的,进而达到提高线路输送电能的能力,并增强系统的稳定性、可靠性。近些年,随着电子技术的不断发展,FACTS技术也有了突破,将原先的半控制器件的静止无功补偿器升级为可关断器件的静止同步补偿器,将可控串补技术升级为统一潮流控制器,FACTS技术的这一系列转变升级都证明了该项技术的活力和可发展空间。此外,我国的能源分布与资源需求是逆向分布的,这就需要充分实现大范围的能源的转移,而提高线路的输送能力成为解决这一问题的关键因素。此外,还需要解决大范围转移能源过程中产生的潮流调控、系统震荡、电压不稳定等问题。

  2.6电能质量技术的应用

  一般工业上对电能质量技术的需求比较大,这也促进了相关技术和领域的发展。国家上有很多国家在电能质量技术方面已经达到了相当高的水平,如美国、日本、印度等。目前在国际上针对提高电能质量的技术装置包括有源电力滤波器、动态电压调节器等。要想使电能质量技术在智能电网中得到广泛应用,首先就要逐渐完善电能质量的评估标准与等级划分要求,并且针对供电接口的经济性方面要建立内部技术等级评估体系和用户关于经济性的评估体系,建立健全相关的法律法规,促进智能电网"经济性"运行。

  三、结束语

  通过论述,我们可以清晰的认识到目前我国在电力电子技术方面的缺陷。电能是一个国家发展的基础组成部分,加强电力电子技术在智能电网中的应用对于我国电力事业的发展、整个社会的进步都起到十分重要的作用。这使我们的电力工作人员承受巨大的压力、面临严峻的挑战。尽管我国目前的电力电子技术还不是很完善,在智能电网的应用中还存在很多问题,在未来探索的道路上更是充满坎坷,但是我坚信,天道酬勤,只要我们广大奋斗的电力事业第一线的工作人员恪尽职守、无私奉献,不断对加强电力电子技术在智能电网中的应用献谋献策,对我们的未来充满信心,踏实肯干、务实求真,一定能够在最大程度上推动我国电力事业的发展,是电力电子技术更好的应用于智能电网中,为我国经济的发展和社会的进步献出自己的一份力量。

  (五)

  一、电力电子技术的研究内容

  1.1功率半导体器件

  功率半导体器件,其实就是电力电子器件,是使用在电能变化和电能控制电路中的大功率电子操作器件,通常情况下会分成三种类型,分别是半控型器件、全控型器件和不可控型器件。在这之中,半控型期间的晶体闸管一般是半控器件,在电压以及电流容量的承受力上。是所有器件之中最多的。全控型器件也能够分成电流驱动型器件以及电压驱动型器件;第三类不可控制器件的电力二极管其实是不可控器件,并且一般的工作原理以及组织结构相对来说更为的简易,也有更高的可靠性能。

  1.2电力电子电路的整体操控

  大功率的电子电路是借助功率半导体器件开展更替和工业操作把控电能的大功率器件,电力电子电路的一般把控对象时工业点鉻,通常出现最多的工作程度时尽量的把能量的消耗量降至最低。功率半导体器件通常工作中是处于一种开关的模式之中,这样的操作模式能够有效的降低电路之中的能量耗损,所以电力电子其实就是一种功率比较大的开关电路,其工作原理是借助不高的信号对电能进行把控操作。

  1.3电力电子变化器的主电路

  工作的主要核心借助的是功率半导体器件,电力电子变化器的主电路使用的是另外一种电路拓扑结构和控制方式,这样做的话能够有效的实现对电能的变化和操控等一般操作、变化器的主电路拓扑结构其实本质上是把有源功率以及无源功率半导体器件依照设定好的规律做排列组合,在这个形式下而形成的一种电路,拓扑优化简单的说就是在变化器的设计过程中,经过科学可靠的选择的网络中的各个工作元件的确切位置,从而有效的实现高频化、高功率的目标。

  二、先进电子电力技术在智能电网中的应用

  2.1使整个的电网资源能够得到最大的优化

  我们所熟知的柔性输电技术已经不再需要对现在有的设备进行大范围的改动,就可以把电网的配电功能做表达,使得水电以及核电等各种可再生的洁净能源能够完成长距离的配送,正确有效的将我国的能源分布不均衡的问题平衡好。另外,我国各个有关部门也可以以智能电网为载体,进行电力资源的优化配置。

  2.2提升电网运行的安全性

  将当前的柔性交流技术和直流技术与传统的输电技术做比对,有更快的响应能力,并且把控能力也更好。可以使得智能电网的输电建设更加的有效率。并且,一些先进性交强的电力电子技术能够为不一样的电力用户提供个性化的能耗降低操作,更加有效的降低损失,提升整个电网的服务性水平。

  2.3提升城市的规划建设

  现如今的城市在电量的使用上有了更高的数量要求,之前的高空电网现在已经不能和用户的需要相适应了,耗损不断的变多,并且直接暴露在空气中,发生事故的概率也会加大。可是柔性直流输电和柔性交流输电,使用的电缆是深埋地下的,这样的话不仅不会影响市容市貌,同时电磁也不会受到其的显著影响,适时的加大远距离的电力输送,可以为将来的城市建设提供更多的并且更加科学有效的设计建设规划。

  2.4高压变频技术使用在智能电网中

  高压变频技术的本质性优点就是能够有效的节约电量消耗,达到了三成以上的水平,但是其中的缺陷也是存在的,主要的缺点就是成本太高,而且很容易造成高次谐波污染的情况。将这个使用到电力运行操作体系之中,节能效果更加突出,是用户实现节能减排的首要方式。在国内的高压变频器的生产商中,使用的最多的是功率单元串联的多电协调操作方式,但是其他的各种组织形式也包含在了高压变频器的发展范围之中,比如使用最多的混合结构技术和中亚三电平技术等,这些的共同特点就是有较高的工艺密度,而且组织结构也相对紧密,有灵活的控制能力,并且四象限优势突出,是将来的高压变频技术主要的发展方向。未来我国的直流电操作体系会形成特高压等级次序,从而形成额定的电流。

  三、结语

  先进电力电子技术的不断发展,电力行业内的发展形势也焕然一新,有效的提升了电力的使用效率,同时对电能分布性的流动趋势得到了体现。用户真正的感受就是智能电网更加的便捷。电力电子技术对促进整个电网的稳定有序发展做出了巨大贡献,为电网中加入可再生能源以及关键技术提升了社会经济效益,有效的提升了用户的满意程度,促进了电网朝着又好又快的方向发展。智能电网作为未来的电网发展方向,对于能源节约以及环境保护起到的效果是十分重要的,但是还有一些地方值得更好完善,电力电子技术使用在智能电网之中的应用也将更加广泛。

  (六)

  一、探究式教学在数字电子技术实验中的应用

  1.基础性实验阶段

  基础性实验包括各种仪器设备操作、门电路电特性及逻辑功能测试、简单数字集成电路使用、EDA软件使用及PCB板制作等,针对初学者的知识背景,着重培养学生规范的实验基本技能和思维方式,使学生初步掌握科学的实验方法和实验设计思想。传统的基础性实验是由教师先讲解、再做示范演示,然后让学生进行有针对性的模仿,并把观察到的现象、结论总结出来。这样的实验教学使学生完全处于被动地位,大大降低了学生对实验的热情和探究的欲望。为此,我们增加了部分有探究价值的基础性实验,如信号测量与误差分析、门电路扇出系数测算和数字集成电路故障判断等,这样学生就可以在模仿的基础上,按照自己的思路来选择仪器、设备及元器件,自行设计实验,养成探究习惯和科学态度。学生还可以在课前、课后借助EDA工具软件,以“软代硬”搭建虚拟仿真实验平台,进行反复练习与验证。

  2.设计性实验阶段

  设计性实验以操作能力训练为基本内容,以提升理论知识应用为重点,以电路设计能力为目标。我们将探究式教学引入设计性实验的具体做法是:实验的入口是题目或器件引导,中间实践环节是以理论课知识及学生平时实践经验积累为基础,出口是实验结果;事先只给出题目、器件范围及功能要求,不明确实验的具体要求和水平,只有在学生遇到问题时教师才会给予必要指导。这种新的探究式实验教学模式极大地调动起学生主动学习的积极性,也激发了学生的想象力和创造力,学生设计方案呈现出灵活性、多样化的特点。

  3.综合性实验阶段

  综合性实验在完成规定的基础性实验和设计性实验基础上进行。通过尝试解决一些工程、科研方面的问题,使学生熟悉掌握科学研究的基本过程,提高学生理论知识应用能力、探究性实验能力和团队合作能力。

  (1)选择合适题目,激发学生探究兴趣。综合性实验题目来源主要有三种途径:一是教师的教学研究成果和科技研究成果;二是工程应用项目,但这些项目适合于教学的可能有限,需要二次加工、提炼,方可用于教学;三是学生在课外学习及科技创新活动中完成的项目(经过筛选)。实验题目要结合现代电子技术发展、应用水平动态设置,具有一定的水平和前瞻性,鼓励学生根据自己的构思设计实验题目。实验题目名称最好让学生听(看)到后就能知道该实验有什么用途,这样学生能够知道查阅哪方面资料,做什么样的准备,激发学生学习的兴趣和好奇心。例如“交通信控制器”题目,从名字上就可知道它是应用于机动车流量疏导的交通设施,其工作原理属电子技术范畴,学生通过亲自到交道口观察,就能够了解到该设备的功能与工作流程。

  (2)明确任务要求,引导学生思维。综合性实验融合各专业特点,对课程教学内容按照其自身特性和教学需要进行分类设计和调整重组。根据教学大纲及实验条件明确实验教学情境,对实验内容、实验过程及实验要求等某些细节作具体介绍。例如在确定“交通信控制器”这一教学情境后,向学生简单描述项目的用途、工作原理、技术性能指标等,任务描述越具体、翔实,就越具有可操作性。此外,综合性实验内容抽象、偏深、工程性强、难以掌握,单靠学生的自主实验不易完全理解、掌握,教师要运用科学方法启发学生思维,引导学生将学习掌握的知识、经验和探究内容联系起来。教师还要结合学生的个体差异、目标层次采取不同程度的积极引导,教师引导行为的差异会对综合性实验的广度和深度产生一定的影响和制约。

  (3)开放优质教学资源,自主设计实验方案。学生根据经验、知识、水平和兴趣选择适合自己的题目之后,他们关注的重点就转移到实验方案设计上。学生自主设计实验方案可以通过两种途径:一是通过图书馆、实验室及互联网获取第一手资料,再经过认真加工、整理、完善;二是通过电工电子教学网站浏览优质教学资源。教师立足理论技术的创新、开发与应用,通过多项省(校)级教育教学改革立项开发出多种优质教学资源,这些优质教学资源以教师的启发指导为辅,既呈现出示范性效果,又可服务于学生自主学习及仿真实验设计、调试的演练。在设计方案可行性研究过程中,学生自主探究,也可以寻找合作伙伴,组织讨论小组,提出问题,探讨解决问题的方案,充分发挥学生的想象力,以便获得最佳方案。教师要针对设计实验方案可行性及结果提出预判,避免学生走弯路。此外,为了使综合性实验能够真实模拟科学研究活动,在参照科研项目及产品开发流程基础上,撰写出具有规范性、科学性、创新性的实验报告,引导学生熟悉掌握科学研究思路和过程。

  (4)开放实验环境,力求探究性成果。综合性实验改变了传统的“百人一题、报告千篇一律”现象,相同的或不同的题目在层次上、水平上存在较大差异,因此,在时间、空间、设备等方面对实验室提出更高的条件和要求。综合性实验采取课内与课外结合方式进行,时间为1周。期间,教师要有针对性地穿插安排2~3次(8学时)集中授课,内容包括资料查新、项目基本情况介绍及设计要求、数字系统设计方法及步骤、数字系统调试与测量等。实验室管理如同图书馆模式,全天候开放,要求学生具有较强热情和自律性。从查阅资料、选择元器件、构思实验方案,再到设计、安装、调试电路,直到完成全部实验,学生均独立进行,实验室只负责验收,对学习成绩优秀或有特长的学生开展个性化培养。实验室还实行消耗器材、教材及教具开放。学生首先在EDA软件平台上对电路各子功能模块进行设计调试,然后联调各子模块,再整体调试系统,直到仿真无误,最后将仿真实现的电路再进行硬件搭接调试。整个探究实验过程环环紧扣,成果展示形式多样,通过声音、图像、数据、光电、按键等呈现出学生熟悉的一些产品,让学生由衷地产生自豪感和成就感。

  二、探究式实验的成绩评价

  在数字电子技术课程的实验中采用探究式教学方式,就是要保证每个学生的实验效果,切实达到本科专业理论课程教学的目的。这就需要以人为本,强调整体性评价观,不仅仅要关注最终的结果,还要考察实验的计划安排、各部分任务及其完成情况,每个实验环节、步骤都要求有文字记录并赋予一定的考核分值。在考核内容上要进行全面评估,主要涉及学生的学习态度、选题的难易与创新程度、查阅利用相关信息资源的能力、掌握运用专业理论和知识分析解决实际问题的能力、口头和文字表达能力、展示成果的课件制作能力等。当然,在数字电子技术探究式实验教学管理和全面评估中要尽可能避免学生中出现“搭便车”、不劳而获的现象。教师的管理者角色十分重要,要及时了解动态,发现问题,调控纠偏,最后在全面综合各方面情况基础上对学生实验成绩做出客观结论。

  四、探究式实验应注意的问题

  1.教师方面

  (1)加强教学组织能力。在探究式实验教学中,教师是指导者和组织者,因学生个性差异不同、实验题目层次不同,教师能否把一个整体实验过程引导好、组织好直接关系到探究式实验教学实施的效果。

  (2)提高问题设计能力。探究式实验教学强调课程资源的开放性,整个教学过程均由问题驱动,要求教师用系统方法对问题进行整体布局、规划、实施。教师的问题设计能力包括教学目标设定、实验需求分析、教学资源设计和认知工具运用等。

  (3)发挥示范性指导作用。在探究式实验教学中,教师应以自身的创新为出发点,激发学生探究问题的兴趣,不仅要在认识上引导学生开展充分的思考,而且要在情感上与学生进行不断的交流,营造一个和谐的课堂气氛。教师的示范性指导作用包括科研水平、教学与实践经验、操作技能熟练程度、教学方法先进及教学理念创新等。

  (4)培养综合评价能力。探究式实验教学评价强调整体性评价观,要看结果,但更重过程,不仅对学生解决问题的情况做出评价,还要对学生在探究过程中的态度、协作、方法等情况进行评价,因此,这就要求教师具有综合评价能力。

  2.学生方面

  加强文字处理、图像编辑、表格处理、Internet连接等信息技术处理与应用能力,掌握一定的专业软件的应用技术。提高行为控制能力。在探究式实验教学中,学生的学习方式和实验时间安排自由度较大,如果缺少主动性、自控能力,就很难保证教学效果。发挥交流协作能力。在探究式实验教学中,综合性实验题目数量众多,方案灵活多样,时间相对宽松自由,因此,学生与教师之间、学生与学生之间的交流与协作对解决出现的问题尤为重要。培养自主性研究能力。在探究式实验教学中,教师把教学内容巧妙地隐含在任务之中,学生围绕某一主题主动地搜集信息、选择信息和加工处理信息,积极主动地探究和构建知识体系,然后通过思维创新,应用知识解决问题,不断提高自身的研究能力。

电力电子技术4

  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5

  摘要:本文从电力电子技术这一课程的内容出发,结合教学要求,分别从理论教学和实验教学两个角度阐述了关于教学方法的一些体会和感悟。

  关键词:电子技术教学论文

  1、引言

  电力电子技术是一门由电子技术、电力技术以及控制技术交叉而来的新兴学科,是自动化专业、电气工程等专业的专业基础课程,在整个专业体系中具有重要的作用。电力电子技术具体地说就是指利用电力电子元器件来构造不同的转换电路从而实现对电能的一系列变换,是一种利用弱电来控制强电的技术。同时电力电子技术的应用范围十分广泛,从工业、交通运输、通信到新能源系统等各方面都有应用,甚至已经渗透到我们的生活中,比如现在家用电器中很流行的“变频”技术就是电力电子技术的一个小应用。

  2、教学体系结构及要求

  电力电子技术的教学内容主要分成三部分:元器件、控制电路和控制技术。我们学校给这门课一共安排了80学时,如果这三个部分都要详细介绍的话,时间上是不够的,所以主要介绍前面两块内容。电力电子元器件是本门课程的基础,包括半控元件、全控元件和不可控元件。控制电路主要包括四大基本电路:整流电路、逆变电路、直流到直流变流电路以及交流到交流的变流电路。控制技术部分主要介绍SPWM脉宽调制技术和软开关技术。元器件部分要求学生首先要能分清楚各种元器件所属的类别,其次要求能理解各自的工作原理,最后要求能够按照电路要求自主选择元件;控制电路部分要求学生能够理解电路的工作过程,能够分析并画出电路的输出波形图,能计算电路的一些参数来选择元器件;最后控制技术部分要求能够掌握SPWM的原理即可。

  3、理论教学

  (1)兴趣的培养 电力电子技术是自动化、电气工程专业很重要的专业基础课程,但也的确是一门比较枯燥的学科,要引起学生的重视、激发他们的兴趣是比较困难的。所以如何吸引学生的注意力,让他们从心理上重视这门课就尤为重要。笔者认为上好第一堂课对该课程后续的展开有很重要的作用。在第一堂课上要多多的展示一些电力电子应用方面的图片和视频,让学生亲身体会到电力电子技术就在我们身边,来培养他们的学习兴趣[1];同时可以给他们展示一下对口的公司在招聘信息上对该课程的要求来引起他们的重视。然后后期可以通过实验教学来慢慢引导他们对本门课程的学习。

  (2)教学思路的把握 教学的顺序是先介绍元器件,然后介绍各种转换电路,最后介绍控制技术。在介绍元器件时,要讲清楚半控、全控和不可控指的是对电路“开”与“关”的控制。在控制电路中元器件是作为开关使用的,输出波形的转换也是因为电路“开关”的切换实现的[2];在介绍各种转换电路时,首先要介绍各种电路实现的功能,然后可以让学生试着自己分析下如何用电路实现这些变化,最后提出典型的变换电路进行讲解。在课堂内容上应以元器件的工作原理为基础,以整流电路和有源逆变电路的原理、搭载各种不同负载时的波形分析为重点,特别是在介绍感性负载和纯电阻负载时波形的`变化是很重要的。无源逆变和直流到直流变流电路可以简单介绍一下。由于目前变频技术在家电行业应用广泛,所以交流到交流变流中的变频技术也可以进行详细介绍。

  (3)教学方法的改变 近年来,多媒体教学以绝对的优势替代了传统板书成为教学的主要手段。电力电子技术这门学科在教学时涉及很多复杂电路、波形的绘制,采用多媒体教学能提前将这些波形准备好,节约了大量教师课上板书的时间,同时多媒体教学还可以采用FLASH动画来吸引眼球,能更直观的仿真出电路通断的过程,更好的帮助学生理解和记忆。所以多媒体教学这一手段对于电力电子技术这门课程是非常重要的。此外,我们还可以利用Matlab中的simulink自带的工具包搭建各种电路来仿真,通过软件仿真出对应的图形。这样通过计算机算出图形,要比直接把图形显示给学生看更让他们记忆深刻,也更让他们信服。

  4、实验教学

  实验教学在任何一门课程中都应该占有很重要的地位,通过实验可以加深对已学知识的理解,验证理论的正确性同时也能帮助他们记忆。而电力电子技术本身就是一门实践性很强的课程,新型的电力电子器件、新技术、新的使用方法,都需要通过实验来验证其可用性。电力电子技术这门课配备的实验还是比较多的,比如四种控制电路以及控制技术都有对应的实验,那么在实验教学中可以从中选择一些有较高实验价值的项目进行。例如整流电路是教学时的重点内容,那么这一方面的实验就可以做一些。可以让学生搭建桥式整流电路,然后搭配纯电阻负载、感性负载和反电动势负载,通过观察波形变化来加强对学习知识的理解和掌握;在讲直流斩波电路时,可以让学生在六种典型斩波电路中选择一到两个电路进行测试,深入理解理论课上学习的原理。在实际的教学过程中,由于学校设备有限不能做到每人一台设备,一般都是几人一台,这样就会出现有些同学整个过程游离在状态之外的情况。所以在实验过程中,可以将一组学生进行任务的分工,分成设计电路的、搭建电路的和验证实验结果的,这样每个人都分配有任务,就不会出现上述的情况了。

  5、小结

  本文从课程体系、教学要求和实际教学三个方面分别阐述笔者从事该课程教学的体会。对一门课程的处理方式,不同的教师有不同的方式,但都希望能以较为恰当的教学方式把最需要最重要的知识传授给学生。

  参考文献:

  [1]刘广忱.电力电子技术教学探讨[J]。内蒙古科技与经济,20xx(12)。

  [2]张波,丁金林.电力电子技术的教学体会与思考[J]。科技信息,20xx(19)。

  [3]夏美娟,李为相.电力电子教学改革实践与体会[J]。科技信息,20xx(31

电力电子技术6

  摘 要:电力电子技术的应用正日新月异的发展。本文重点介绍了当前我国电力电子技术应用系统的四个热点方向:电气节能、新能源发电、电力牵引和智能电网。分别从应用背景、主要内容、应用特点、存在问题及其发展方向等多方面子以简要综述。展现了我国电力龟子技术广阔的应用前景。

  1 电力电子技术的发展历史

  电力电子技术的前身是半导体技术,经过了半个多世纪的发展和进步,电力电子技术在半导体技术中逐渐发展和分离,越来越广泛地应用在了人类社会的日常生活中,为连接强弱电建起了一座稳定的桥梁。综合说来,电力电子技术的发展总共经历了3个阶段。

  第一阶段:20世纪50年代,可控硅整流装置,应用于电力系统中大功率电子技术;

  第二阶段:20世纪80年代,柔性交流输电技术

  第三阶段:当前时间段,实现了用电设备的高效节能、设备的智能化、小型化和轻量化

  从中我们可以看到我国的电力电子技术起步比较晚,但是随着时间的发展也得到了长足的进步。

  2 电力电子技术的应用对电力系统的重要意义

  电力电子技术的发展离不开计算机技术和自动化控制技术水平的提高,电力电子技术的应用能够最大化提高电力系统的用电效率,增强了电力系统的自我控制能力,同时也提高了整个电力系统的服务质量。电力电子技术在电力系统中的应用有很大的意义,主要体现在了:提高了电力系统的自动化智能程度,特别是电力电子技术中的模糊控制和智能化控制对电力系统起到一个推动性作用;二是提高了经济效益和社会效益,电力电子技术的广泛运用,能够提高设备的能源转化效率,降低了成本的开支,缩短了运行周期,为整个电力系统赢得了良好的社会效益;最后一点就是完善了产业结构和管理的形式,电力电子技术的提高,也让电力产业成为了新型的企业,有助于提高产业整体的完整性。

  3 电力电子技术在电力系统中的具体应用

  3.1 电气节能

  电气的节能主要包括了变频调速、电能质量、有源滤波等内容,在这其中,变频调速是主要的工作内容。早在20xx年,国家就启动了电气节能这项工程,工程中也包含了电机系统的节能。在这样的政策扶植之下,国家每年都会资助约为100多个节能项目,并且取得了巨大的成效。这个项目一个最典型的例子就是电机系统的“十一五”节能规划,总体节电为200亿千瓦时,庞大的数据表明了节能量取得了良好的效果。

  3.2 新能源发电

  全球的人口基数大,并且呈现着增多的趋势,加上工业水平的发展,对于能源的`需求量不断增大,这个给全球的能源环境带来巨大的挑战。石油和煤炭的储量在不断减少买环境污染问题严重,生态平衡遭到了严重的破坏,如果不马上解决这些问题,能源的资源总会有枯竭的一天。在这样的环境下,新能源的开发和应用受到了全世界的广泛关注。利用新能源来发电主要包含了太阳能、风能、生物质能等清洁能源发电,世界上的发达国家,如美国、欧盟、日本等都相继采取了“绿色能源”的计划,一时间,新能源的发电技术已成为电力电子技术中的主要应用领域。

  新能源发电在电力电子技术中的应用主要体现在一次能源供给的随机性大,由于太阳能、风能都会受自然环境的影响,并且对输入的电能波动小。

  3.3 电力牵引

  电力牵引目前已经成为世界各国的交通发展的新特点,电力牵引中主要包含了高铁、地铁、轻轨和电动汽车等,我国也投入了大量的资金来发展电力牵引技术。

  电力牵引的主要特点是:蓄电池供电、四象限运行、恒力矩控制以及高温和强振动的工作环境。也正是由于这些特点,导致了对于电力电子设备的高要求,根据我国的事情来看,仍然以进口的牵引设备为主,而国产产品适应能力差、动态性能不够,未来国产产品的发展还有很长的路要走。

  电力牵引在电力电子技术中的应用的发展方向为:提高电力电子的变换器装置效率和功率密度,发展集成技术和冷却技术;实施精确控制尤其是针对低速和高速下的平衡控制一直是重点研究的课题;最重要的还要保证电力牵引的可靠性运行,采用综合管理的手段。

  3.4 智能电网

  智能电网是我国新提出的一个概念,一般定义为电力电子技术、新能源发电技术、传感技术等的电网控制技术。智能电网中的电力电子技术最大的特点就是容量大、电压高、组合结构、分布广等内容。目前智能电网的发展正处于初级阶段,还存在着一定的问题,比如功率半导体的器件能力需要提高,需要向更大容量来直接变换,并保证电力质量的可靠性。

  4 结论

  电力电子技术的应用,在目前的电力系统中获得了广泛的应用,并取得了非常显著的进展,为电力企业获得了大量的经济效益。在未来的经济发展中,电力电子技术必须要发展成为现如今高新技术系统中一个必不可少的关键环节。当然,一项技术的发展必然存在着很多问题,但是只要通过国家的政策扶持和电力企业的技术创新,就一定能够想出具体的措施来解决问题。只要我国在电力电子技术的发展中抓住机遇,应对挑战,就一定能让电力系统取得更健康的发展。

电力电子技术7

  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8

  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9

  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。

电力电子技术10

  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11

  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12

  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13

  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14

  在持续提高的科技水平和蓬勃发展的经济的双重影响下,越来越多的企业实现了信息化、智能化,国家电力系统作为一个国家的重要能源基础设施,其发展水平和智能化程度直接制约着一个国家的发展和人民的生活水平的提高。现阶段,我国电力行业在结构、技术以及规模上进行了一定的改革,娴熟、合理的使用各种先进的科学手段,努力构建安全、可靠的国家电力系统,不断提高国家电网的现代化、信息化、智能化程度,从而满足可持续发展提出的各类要求。在我国大力建设电网的过程中,电力电子技术作为领先的科学手段,逐渐发挥出了其他技术不能胜任的能力,对于实现电网的信息化、自动化、智能化都有着重要意义,因此深入了解智能电网中电力电子技术的现状,对于推广其应用范围等具有实际价值。

  1我国智能电网构建现状分析

  智能电网集中了信息技术、通讯技术、计算机技术,融合了既有的国家电网基础设施,减少了对环境的污染程度,提高了电网输电效率和损耗。而我国的智能电网起步较晚,相较于其他国家的研究来说,较为落后,因此开展了大规模的涉及智能电网方面的相关实践研究,努力培育出了一批具有国际先进水平、引领电网发展的科技成果。这些科技成果都为我国推动智能化电网建设提供了基础的技术支撑。

  2电力电子技术推动智能电网发展

  2.1保障电网安全稳定,提高可靠性

  作为电力领域先进的电子技术之一的电力电子技术,其主要原理就是应用GTO、IGBT等电力电子器件对电能进行转变和调控,从而顺应电网发展趋势,提高电网输送能力、降低输送损失率、改善输电质量。随着国家和居民用户用电量激增,国家电网承担了越来越重的输电任务,并且现阶段我国的输电线路、电网结构日益复杂,加大了国家电网的输电和控制难度。因此,必须运用新的技术保证电网安全稳定,提高电网的可靠性,而先进的电力电子技术的应用可以在很大程度上提高我国国家电网的运行稳定性水平,以满足国家和人民的用电需要。

  2.2稳定输电质量,促进行业发展

  在国家电网的发展过程中,随着社会经济的发展,人们对电能的质量不断提出新的要求,因此不能一味的注重电网输电量指标的提高,同时还要兼顾输电质量的提升,如何提高国家电网输电质量是一个值得探讨和研究的问题。保证国家电网输电质量的稳步提高对于维系社会稳定、促进经济发展、提高人们生活水平都有一定的影响。而通过采用先进的电力电子技术来优化电力系统资源配置,能切实提高国家电网智能化水平,有效改善国家电网的输电质量,促进国家经济和人民生活水平的.长足发展。

  2.3资源优化配置,促进可持续发展

  日常生活中使用的电能,主要来自其他形式能量的转换,包括水能(水力发电)、热能(火力发电)、原子能(核电)、风能(风力发电)、化学能(电池)及光能(光电池、太阳能电池等)等,电能产生的地区也不尽相同,主要分布在西南、西北及沿海地区,因此需要建立完善的、稳定的国家电网,提高国家电网的智能化水平以优化电网资源配置。

  3电力电子技术在智能电网中的应用

  3.1高压直流输电技术

  由于远距离的交流电传输损耗的能源过多,不优于用直流电的传输过程,因此我国现阶段所采用的远距离输电流程主要是:在供电段,通过变压设备和整流设备的作用,将本地的交流电转变为直流电,然后传输到输电网中,当电流到达目的端变电站后,再次通过变压设备和整流设备的转化,将直流电、转变为交流电,然后将电能输送给本地用电场所,此为高压直流输电技术,是长距离输电的最佳手段。高压直流输电技术是一种先进的输电技术,其具有输送距离远、能源损耗度低、输电能力大、输电稳定性高等优点。

  3.2智能开关技术

  伴随着科技水平的提高,电网的也是朝着智能化的方向不断发展,一些性能好、质量优的智能开关设备也取得一定的阶段性研发成果,逐渐应用于智能电网的构建中。智能开关设备起到了断开或者闭合电路的作用,属于一种电力系统的保护设备。一般来说,智能开关包括了三个组成部分,分别是总电源开关、分开关以及壳体。其中,总电源开关防止了输电网络的过压和总过流;分开关则主要是防止过流或漏电等现象,保障用户端用电安全的设备。

  3.3柔性交流技术

  在我我国的智能电网建设中,为了解决有效介入和分开新能源与清洁能源这两种不同形式的能源,应当积极的、主动的推动柔性交流输电技术在智能电网中的应用范围。柔性交流技术与现代控制技术作为有效的、先进的输电技术,将其合理的融合并进行推广使用,能够降低国家电网输电过程中的能源损耗,提高了国家电网的输电能力。

  3.4高压变频技术

  高压变频技术以其高达30%的节能优势,满足了节点的目的。但我们应该注意到,其很容易造成高次谐波污染而使其应用的成本大为提高。虽然高压变频技术的成本较高,但是若将其运用与智能电网,节能效果极为明显,正是由于该技术优秀的节能效果,因此吸引了了众多企业的青睐,纷纷采用以大幅度降低企业的用电成本。未来的高压变频技术将会朝着结构紧凑、工艺集中、控制灵活的方面逐步发展。

  4结束语

  本文从我国智能电网构建现状入手,分析我国现阶段智能电网的构建水平和未来发展方向,随即介绍了电力电子技术为推动智能电网发展所起到的作用,最后详述了电力电子技术在智能电网中的应用范围,为解决国家电网输电能力和输电质量起到了一定的借鉴作用,为推动电力电子技术在智能电网中发挥更大作用做出了贡献。

  【参考文献】

  [1]张文亮,汤广福,查鲲鹏,贺之渊.先进电力电子技术在智能电网中的应用[J].中国电机工程学报,20xx,04:1-7.

  [2]吴俊勇.“智能电网综述”技术讲座第四讲:电力电子技术在智能电网中的应用[J].电力电子,20xx,04:67-70.

  [3]周海波.电力电子技术在智能电网中的应用研究[J].电子制作,20xx,16:231-232.

  [4]罗剑.电力电子技术在智能电网中的应用[J].科技资讯,20xx,32:87.

电力电子技术15

  0引言

  《电力电子技术》是自动化及其相关专业的一门重要的专业基础课程,它的内容繁杂抽象,但是实用性强,技工电气高职班的学生要很好地学习它还不是件易事,这使得教学工作进行起来比较棘手。经过总结多年的教学经验,我们摸索出了以项目教学法为核心,分步骤,对该课程的知识由浅入深,化繁为简进行教学,取得较为明显的教学效果。

  1学情分析

  首先,我们应对学习该课程的对象进行分析,结合学生接受知识的特点,有的放矢,设计出一套适合学生特点的教学方法,这为取得良好的教学效果打下坚实的基础。该课程是面对技工高职电气相关专业学生所设的,这样的班级在目前的技工教育中,人数一般为35~45人之间,其中有1/3的学生学习较为积极主动,1/3的学生需要在教师和同学的带领下被动地学习,还有1/3是无心向学的“差生”。针对这种情况,我们对全班的学生进行分组,通过以强带弱,以积极带被动的学习形式,同时培养学生的团队协作意识。技工学校电气相关专业的学生还是普遍存在动手能力强,理论分析能力差的情况。针对这样的学情,教师在教学过程中应该注意将难懂复杂的理论知识融入到一个个典型制作电路当中去。另外,因为他们是电气相关专业的学生,有一定电工电子技术的基础知识,为接受繁杂的电力电子知识打下一定的基础。

  2制定教学计划

  通过学情分析,我们几位一起任教该门课程的教师进行集体备课,这里要特别感谢陈琨韶老师和陈国荣老师,他们为我们上好这门课想出了很多好办法,他们结合深厚扎实的专业知识,将整门电力电子课程转化成几个项目进行教学。项目教学方法是将零散难懂的知识融入到每个具有代表性的项目上,这里是寻找合适的典型工作电路,再自制合理的工作页引导学生参与学习。这样一来,一向被公认难上的一门课,经过我们的努力将其变得更容易教,更容易让学生接受和对学生产生更好教学效果的一门课。

  3确定典型工作电路

  该门课程主要使用的工具有:示波器,万用表,电烙铁,变压器等。本课程结合重点知识、查找相关资料,设计出学生易学易懂的工作电路,主要用了两个电路作为实训内容。它们分别是调光灯电路———包含单相整流电路和单结晶体管触发电路两大部分;555PWM脉宽调制电路。调光灯电路。在实训室中为了方便学生实训并安全完成任务,我们将该电路的交流电源220V经过变压器把电压将为16~18V交流电,同时所用灯泡也更换为额定电压为8V的小灯泡。另外,为了适应以上改变,电路中的R1和R4两个电阻应被短接,这样才能出现既定实训效果。也就是当调节电位器Rp时,灯泡的亮度会随之改变。555PWM脉宽调制电路,该电路应用555芯片驱动整个电路,以起到控制直流电机速度和灯泡亮度的作用。学生可以通过示波器检测555芯片6脚和2脚连接处的波形,如果电路连接正确,检测出来的波形是锯齿波。如果不能出现该波形,应提醒学生检查电路的焊接是否出错。另外,学生可以通过检测NPN三极管的b极,测出正确波形为方波。

  4制作有针对性的工作页

  任务的实施通过了解学生的知识结构,我们编写了几个典型工作页,以此来引导学生“在做中学,在学中做”。第一个阶段的工作页是以复习电工电子知识为主,新学的电力电子元件知识为辅。从而引导学生回忆、巩固已学知识,对比、联系地来学新知识。第二个阶段的工作页一共有两个,是围绕图1、2—两个典型工作电路,展开一系列知识点编制的。该工作页的主要内容是设计相关的题目,这些题目主要体现了在学生制作该电路时所需要的电力电子技术方面的理论知识。通过工作页可以让学生边做题边从课本、网络中查找需要的`知识。这样就有效地化被动接受知识为主动查找知识,教师在一旁加以点拨和提醒,协助学生完成。教师结合每次讲解的内容布置相应题目,并作为作业要求学生完成。

  5项目的实施

  项目的实施分为几大部分,分别是查找资料填写工作页、列出元件清单、绘制电路原理图、绘制电路实物图、焊接电路和调试电路。

  1)查找资料填写工作页。学生根据教师提供的工作页,通过上网查找资料或者课本完成相关题目,为顺利完成该项目奠定理论基础。

  2)绘制电路原理图。学生根据教师提供的原理图,自己动手绘制出来,一来锻炼学生绘图的能力,二来加强学生对原理图的理解。

  3)列出元件清单。学生根据原理图和教师分发的元件实物列出元件清单,该清单包括元件的型号、参数、图形符号、文字符号等。

  4)绘制电路实物连接图。学生以电路原理图为依据,根据元件引脚实际封装的位置汇出最合理的布线图,避免元件与元件之间的连接线路错乱,要求符合电路布线原则。

  5)焊接电路,电路的焊接要求学生掌握熟练的焊接技术,不能出现虚焊、假焊、空焊和冷焊等。

  6)调试电路。教师要求高职的学生应自己调试电路板。首先应该对照实物接线图检查成品电路板的连接有无错漏,其次利用示波器测试电路板相应位置的电路波形以检测所焊接的电路板是否能出现正确电路的波形图,如果波形吻合说明电路板制作成功,反之亦然。最后学生根据理论知识分析成功电路板出现对应波形的原理。

  6师生小结

  每制作完成一个典型工作电路后,教师会根据学生在该项目学习的过程中存在的主要问题进行小结和解答。学生则以小组为单位,上讲台汇报他们的学习成果以及提出学习过程中的疑问。最后教师要求每位学生应自行完成该项目的实训报告,以此作为作业。

  7结语

  该门课程的学习通过以上两个实训为载体,教师不再是纯粹讲理论,一味地灌输知识。学生也可以通过完成一个规定的项目,具体到制作工作电路板,调试电路,结合书本和工作页验证深奥难懂的知识原理,并且最终通过实现实验效果而获得学习的成就感。这使得《电力电子技术》课程变成教师爱教,学生爱学的一门课。不过教学过程中仍存在不足,我们会在接下来的教学中继续努力,争取将该门课程做成精品课程。

【电力电子技术】相关文章:

电力电子技术07-22

电力电子技术【精品】07-22

电力电子技术的应用及发展论文06-20

电力系统中电力电子技术的应用的论文12-12

智能电网中电力电子技术论文12-12

电力电子技术锦集(15篇)07-22

大功率电力电子技术论文12-12

实验教学电力电子技术论文12-13

项目教学法的电力电子技术教学论文12-13