电力电子技术

时间:2024-07-23 10:25:41 电子技术/半导体/集成电路 我要投稿

电力电子技术常用【15篇】

电力电子技术1

  【摘要】电力电子技术是一个以功率半导体器件、电路技术、计算机技术、现代控制技术为支撑的技术平台。文章介绍了电力电子技术在电力系统各个环节中的应用及在电力系统中的应用前景。

  【关键词】电力电子技术;电力系统;应用;直流输电

  【中图分类号】tm744【文献标识码】a【文章编号】1007-7723(20xx)08-0170-02

  电力电子技术是电工技术中的新技术,是电力与电子技术(强电和弱电技术)的融合,已在国民经济中发挥着巨大作用,对未来输电系统性能将产生巨大影响。目前电力电子技术的应用已涉及电力系统的各个方面,包括发电环节、输配电系统、储能系统等等。

  一、发电环节电力系统的发电环节涉及发电机组的多种设备,电力电子技术的应用以改善这些设备的运行特性为主要目的。

  (二)大型发电机的静止励磁控制。静止励磁采用晶闸管整流自并励方式,具有结构简单、可靠性高及造价低等优点,被世界各大电力系统广泛采用。由于省去了励磁机这个中间惯性环节,因而具有其特有的快速性调节,给先进的控制规律提供了充分发挥作用并产生良好控制效果的有利条件。

  (二)水力、风力发电机的变速恒频励磁。水力发电的有效功率取决于水头压力和流量,当水头的变化幅度较大时(尤其是抽水蓄能机组),机组的最佳转速亦随之发生变化。风力发电的有效功率与风速的三次方成正比,风车捕捉最大风能的转速随风速而变化。为了获得最大有效功率,可使机组变速运行,通过调整转子励磁电流的频率,使其与转子转速叠加后保持定子频率即输出频率恒定。此项应用的技术核心是变频电源。

  (三)发电厂风机水泵的变频调速。发电厂的厂用电率平均为8%,风机水泵耗电量约占火电设备总耗电量的65%,且运行效率低。使用低压或高压变频器,实施风机水泵的变频调速,可以达到节能的目的。低压变频器技术已非常成熟,国内外有众多的生产厂家,并有完整的系列产品,但具备高压大容量变频器设计和生产能力的企业不多,国内有不少院校和企业正抓紧联合开发。

  (四)太阳能发电控制系统。开发利用无穷尽的洁净新能源———太阳能,是调整未来能源结构的一项重要战略措施。大功率太阳能发电,无论是独立系统还是并网系统,通常需要将太阳能电池阵列发出的直流电转换为交流电,所以具有最大功率跟踪功能的逆变器成为系统的核心。日本实施的阳光计划以3~4kw的户用并网发电系统为主,我国实施的送电到乡工程则以10~15kw的独立系统居多,而大型系统有在美国加州的西门子太阳能发电厂(7.2mw)等。

  二、输电环节(一)柔性交流输电技术(facts)

  柔性的交流输电技术是上世纪八十年代后期出现的新技术,近年来在世界上发展迅速。柔性交流输电技术是指电力电子技术与现代控制技术结合,以实现对电力系统电压、参数(如线路阻抗)、相位角、功率潮流的连续调节控制,从而大幅度提高输电线路输送能力和提高电力系统稳定水平,降低输电损耗。传统的调节电力潮流的措施,如机械控制的移相器、带负荷调变压器抽头、开关投切电容和电感、固定串联补偿装置等,只能实现部分稳态潮流的调节功能,而且,由于机械开关动作时间长、响应慢,无法适应在暂态过程中快速柔性连续调节电力潮流、阻尼系统振荡的要求。因此,电网发展的需求促进了柔性交流输电这项新技术的发展和应用。到目前,facts控制器已有数十种,按其安装位置可分为发电型、输电型和供电型3大类,但共同的功能都是通过快速、精确、有效地控制电力系统中一个或几个变量(如电压、功率、阻抗、短路电流、励磁电流等),从而增强交流输电或电网的运行性能。已应用的facts控制器有静止无功补偿器(svc)、静止调相机(statcon)、静止快速励磁器(pss)、串联补偿器(sssc)等。近年来,柔性交流输电技术已经在美国、日本、瑞典、巴西等国重要的超高压输电工程中得到应用。国内也对facts进行了深入的研究和开发,每年都有数篇论文发表,但是具有自主知识产权的'facts设备只有清华大学和河南省电力公司联合开发的±20mvar新型静止无功发生器(asvg)

  (二)高压直流输电技术(hvdc)

  1970年世界上第一项晶闸管换流阀试验工程在瑞典建成,取代了原有的汞弧阀换流器,标志着电力电子技术正式应用于直流输电。从此以后世界上新建的直流输电工程均采用晶闸管换流阀。新一代hvdc技术采用gto、igbt等可关断器件,以及脉宽调制(pwm)等技术。省去了换流变压器,整个换流站可以搬迁,可以使中型的直流输电工程在较短的输送距离也具有竞争力。此外,可关断器件组成的换流器,由于采用了可关断的电力电子器件,可避免换相失败,对受端系统的容量没有要求,故可用于向孤立小系统(海上石油平台、海岛)供电,今后还可用于城市配电系统,并用于接入燃料电池、光伏发电等分布式电源。目前,全球已建成的直流输电工程超过60项,其中具有代表性的工程有:

  1.天生桥—广州直流输电工程(20xx年)±500kv,1800mw,980km

  2.三峡—常州直流输电工程(20xx年)±500kv,3000mw,890km

  3.三峡—广州直流输电工程(20xx年)±500kv,3000mw,962km

  近年来,直流输电技术又有新的发展,轻型直流输电采用igbt等可关断电力电子器件组成换流器,应用脉宽调制技术进行无源逆变,解决了用直流输电向无交流电源的负荷点送电的问题。同时大幅度简化设备,降低造价。世界上第一个采用igbt构成电压源换流器的轻型直流输电工业性试验工程于1997年投入运行。

  (三)静止无功补偿器(svc)

  svc是用以晶闸管为基本元件的固态开关替代了电气开关,实现快速、频繁地以控制电抗器和电容器的方式改变输电系统的导纳。svc可以有不同的回路结构,按控制的对象及控制的方式不同分别称之为晶闸管投切电容器(tsc)、晶闸管投切电抗器(tsr)或晶闸管控制电抗器(tcr)。我国输电系统五个500kv变电站用的svc容量在105~170mvar,均为进口设备,型式为tcr加tsc或机械投切电容器组。国内工业应用的tcr装置大约有20套,容量在10~55mvar,其中一小半为国产设备。低压380v供电系统有各类tsc型国产无功补偿设备在运行,但至今仍没有一套国产的svc在我国的输变电系统运行。

电力电子技术2

  (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3

  一、探讨大功率电力电子技术的应用

  1、新能源发电方面的应用

  随着人们生活水平的不断提高,对电力能源的需求量不断增加,使得能源危机问题越来越严重。而且,还造成了大气污染,破坏了人们赖以生存的地球环境,不利于生态平衡的维持。为此,缓解能源紧张,加强新能源的研发刻不容缓。目前,在新能源发电过程中,风力发电、生物发电及光伏发电等受到了高度重视。由于新能源具有不稳定性,随机性较强,不利于能源的开发。而将大功率电力电子技术运用到新能源发电领域中,便可以有效的解决这些问题,进一步促进我国新能源的开发。

  2、智能电网领域的应用

  随着电力行业的不断发展,电网开始走向智能化、现代化,为了进一步确保电网系统的安全性,我们一定要加强智能电网的研究,从而提高我国电网系统的经济效益和社会效益。目前,我国智能电网的'发展有待提高,处于发展阶段,与发达国家差距很大。为此,我们要将大功率电力电子技术运用到智能电网中,促进智能电表的广泛应用,方便供电企业通过智能电表了解用户情况,并为用户提供人性化服务。

  3、电气牵引方面的应用

  电力牵引主要指运用电能为轨道提供运输动力,依靠电力系统来当作电源,同时也广泛的应用到生活中。以往运用燃机驱动,现在将大功率电力电子技术运用到电力驱动系统中,为轨道运输提供了很大的方便。虽然如此,由于供电系统是相对独立的,成本花费较高,而且在机车运行过程中,产生的信号波对电力系统有一定的不良影响。为此,我们在运用过程中,要注意做好抗干扰措施,避免系统受到破坏。

  4、在电气节能方面的应用

  随着能源的日益紧张,节能已经成为社会发展的主要趋势。将大功率电力电子技术运用到节能中,运用同步发电机励磁系统、变频调速装置来达到电气节能效果。变频技术的发展越来越迅速,变频器的应用越来越广泛,将变频器运用到电气节能中,不仅能够降低企业成本,还能够有效的发挥节能效果。

  5、定制电力技术

  定制电力技术是大功率电力电子技术与控制技术的有效结合,主要是为了确保电能的供电质量,有效的满足用户的电力需求。在人们的生活工作中,不仅对电能的需求量不断增加,而且对供电质量也提出了更高的要求。为了进一步保证供电质量,预防供电问题的发生,我们就要将大功率电力电子技术运用到电力系统中,也就是指定制电力技术,通过静止无功发生器装置的使用,来调整电压的稳定性,确保供电质量。

  二、总结

  综上所述,相对于发达国家来说,我国电力电子技术水平还有待提高。为此,我们要加强电力电子技术应用的研究,改变电力电子技术规模小、产业分散的现状。我们要用更多的时间去完善电子产业,促进大功率电力电子技术在新能源发电、智能电网、电气牵引等多个方面的应用,努力创造出功能性更强大的电力装置。

电力电子技术4

  教学是一项具有针对性的教育活动,只有对教学对象的情况有及时、全面、深入的了解,才能开展卓有成效的教学活动。目前的90后大学生兴趣广泛,在各种活动中表现很大的积极性,但即使是同一专业同一年级的学生,由于生活环境,家庭因素的影响,他们在基础知识、接受能力、思维能力、动手能力、分析判断和总结归纳能力上有较大差别。如何在课堂教学中充分调动学生的积极性,变被动学为主动学,提高教学质量,是每一名教学工作者需探索的重大课题。

  电力电子技术作为一门新兴的集电子技术、控制技术和电力技术为一体的交叉学科,在生产生活中发挥着越来越重要的作用,已被广泛地应用于高品质交流电源、直流电源、电力系统、变频调速、新能源发生及各种工业与民用电器等领域,成为现代高科技领域的支撑技术,电力电子技术在电气领域占有重要的地位。本课程作为电力工程及其自动化专业的专业必修课,与其他本科课程相比,电力电子知识点更加分散,各种器件特点、符号、物理参数等容易混淆,且电路波形绘制和分析对于学生来说理解和记忆难度较大。课程目标偏重基本原理和方法。因此,为最大程度地实现教与学的有机结合,课程大纲和课堂讲授应紧密结合学生所需,且对于教学内容和教学模式的改革也势在必行。

  “导讲促学”教学改革的基本思路

  通过多年的教学研究与实践探索,在专业课程教学中提出“导讲促学”教学模式与实施方法,即通过引导学生以讲授课程核心知识点为目标,促进其学习的主动性与自主性,从而提高学习兴趣、探索精神与学习效果。“导讲”是一种形式,“促学”是核心目的,通过拓展教学内容,丰富教学形式,开展学生上台讲课、研讨或研究性实验,改革教学考核方法,将理论教学与实践环节相结合,促进学生自主学习,全面提高学生分析解决问题能力,实现教学相长。

  “导讲”要求学生能讲述课程的主要知识点,通过这一要求促进学生认真听课,提高课堂教学效果;促进学生课后复习和预习,加深对知识点的理解、掌握和融会贯通;学习教员的讲课方法,提高学生的语言表达能力和综合素质。通过学生讲述,教员可准确把握学生对知识点的学习、理解和掌握情况,有的'放矢地进行点评和辅导答疑,改进教学方法,增强教学互动,增进师生友谊,提高教学效果。

  “导讲促学”教学改革实践

  本教学方法与模式在“电力电子技术”系列课程教学中得到了应用并取得了很好的效果。“电力电子技术”课程的授课对象是电力工程及其自动化专业本科学生,普遍基础知识较为扎实,接受能力较强,有较强的求知欲。由于毕业后面临岗位应聘和工作竞争,都希望通过课程学习,打牢基础,提高实际工作能力,增强自身的发展潜力。本课程要求学生对电路、电机和电子技术较为熟悉。通常在开课之初,需要告知学生复习电路、电机、电子技术等课程知识。

  以“电力电子技术”第二次课课堂教学内容设计为例,在课堂上讲课的大体思路是:首先通过学员讲课回顾上节课电力二极管知识,了解学员掌握程度,针对存在问题进行点评,加深学员理解。从电力二极管存在问题出发引出对器件可控性的要求,进而引出本次课内容。以问题为牵引,启发和引导学员思考解决此问题的方法:由总体思路开始,不断深入和细化问题,使其能用已学习过的理论知识去分析并得到解决此问题的方法。最后从知识掌握、能力提高、素质培养等方面进行小结,布置作业与思考题;并指导学员课后复习和拓展学习,针对本讲内容进行讲课式准备,促进学员课后自主学习、练习,努力培养学员综合素质与能力。

  实施成效

  采用“导讲促学”教学模式,引导、启发学生把课堂所学知识以及进行思考、相互讨论、查找资料等所获得的知识、成果与体会讲出来,让学生在展示自己学习进步和研讨成果的过程中获得成就感,促进和激发学生的学习兴趣与潜能,培养学生的创新能力,实现以教员为主导、学生为主体、教学相长的教学目的。

  该方法还在电力工程及其自动化专业“电力系统”“自动控制系统”“继电保护”等专业课教学中得到了进一步的推广应用,也都取得了较好的成效,该班学生在学院举办的电工电子创新竞赛中取得较好名次,并且与往年相比,专业课的成绩有明显提高。

电力电子技术5

  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6

  1对电力电子技术应用的探讨

  其具体包括以下几方面的内容:第一,通过对电力电子技术的应用,已经将传统发电机直流励磁转化为由中频交流励磁和电力电子整流相结合的方法,并且在推广应用过程中取得了良好的效果,其运行的可靠性也得到了提高。第二,电力电子技术的应用有效地改变了水轮发电机的变频励磁。发电频率取决于发电机的转速,采用了电力电子技术后,将水轮发电机直流励磁转变为低频交流变频励磁。当水流量减少时,提高励磁频率,可以把发电频率补偿到额定,延长水轮发电机的发电周期,解决水力发电中发电机工作时间受季节性水流量影响而导致的频率无法调节、浪费较多水能的问题。这对大型水力发电设施来说,具有巨大的经济效益。

  2电力电子技术的未来发展趋势

  从近几十年的发展历程中我们可以看出,半导体的发明与应用有效地推动了电子技术的快速发展,其中晶闸管等电力半导体在这一过程中发挥了重要的作用。在进入20世纪70年代后,半控型晶闸管形成由低电压小电流到高电压大电流的系列产品,被称为第一代电力电子器件。随着电力电子技术理论研究和半导体制造工艺水平的不断提高,先后研制出GTR、GTO、功率MOSFET等自关断全控型第二代电力电子器件。近期研制的.以绝缘栅双极晶体管(IGBT)为代表的第三代电力电子器件,开始向大容量高频率、响应快、低损耗的方向发展,这又是一个飞跃。步入20世纪90年代后,电力电子技术得到突飞猛进的发展,与该技术有关的产品也得到进一步升级,大都朝着智能化、模块化方向发展,逐步形成了电力电子技术的三步走模式及理论的研发,产品的研制、产品的应用,成为国际科研领域的新星,成为经济社会发展的热门行业。但是,就目前我国电力电子技术发展现状来看,还不容乐观,其中电力半导体器件的研发与应用同西方发达国家相比,还存在较大的差距,还比较落后,所以,如果在21世纪国际电力电子技术迅猛发展的背景下,我国半导体器件的落后状态得不到改善,将直接影响我国国民经济的快速发展,因此,对于我国电力电子技术的发展趋势来说,仍然任重而道远。

  3结语

  现阶段,我国电力电子技术的应用同西方发达国家相比,还存在较大的差距,但是,电力电子技术在我国各领域的应用潜力非常巨大,我们作为与电力电子技术应用有关的工作人员,应该认清当前发展形势,不断提高自身的专业知识、专业水平、激发自己的创新能力,相信我国电力电子技术势必会得到又好又快的发展。

电力电子技术7

  随着我国科学技术的不断发展,我国在电子技术方面的水平也得到了很大的提升,如今,电子技术的应用已经涉及到我们生活的方方面面,任何电器的使用都离不开电力的支持,小到一个开关,大到国家科研技术的研究,正是电力电子技术的广泛应用才使电子技术不断发展电力电子技术的发展如此之快主要是其应用广,电子技术的开发对人类来说意义重大,首先离我们最近的是灯的使用,电的出现直接让人类的生活从原始的昏暗环境进入到现代光明的社会,再到如今生活处处离不开电的支持。电的出现给我们的生活带来了光明,从此,电被人们进行更深入的开发。

  在高中物理当中涉及到电力方面的理论知识,主要有电流与电阻,电磁学及电势能等内容,其中,电磁学中的重要内容电磁感应的原理是:变化的磁场能够产生感应电流,当有一个导体放置在变化的磁场当中时,该导体就会自行产生电流,如将导体闭合,即形成一个闭合的回路。这项理论知识在生活中的应用很常见,如许多发电机就是根据这项原理发明出来的,还有家里的电磁炉等也是同样的道理。所以说,很多高中的物理内容虽然大部分是纯理论,但其在生活中的应用只要用心观察,会发现其实它无处不在。

  1大容量电力电子技术

  在电学当中,大容量电力电子技术的实质是采用一种大功率的半导体材料将電能进行变化和传输,这是一项新型的电子技术,应用于大多数电力领域内。这一项技术最早是出现在上世纪60年代的美国,当时认为,电力电子是由三个学科组合而成的技术,这三个学科分别是:电子学,电力学,控制理论。在我国的生活生产中,涉及到多种能源的利用,不仅仅是电能的使用,大容量电力电子技术的出现能将这种可开发的电能转换成其他能量,从而达到使用功能,如生活中常用到的太阳能热水器就是利用这项原理,将空气中投射过来的太阳辐射能通过这种转换器转换成热能,从而供给人们生活使用,这种加热方式比通过消耗电能来加热更加环保。除此之外,电力电子技术在生产中还有很多其他的作用:

  (1)将电能使用最佳化,经电力电子技术的处理后,电能使用将更加高效合理,达到节能的效果。

  (2)发展新兴产业,电力电子技术的'使用将改变传统的生产方式,并且,这项技术是一种弱电控制强点的媒体,也是一些机电设备和计算机之间的接口,是将计算机与运用到传统产业的基础。

  (3)电力电子技术智能化。

  我国还处在发展阶段,在各项生产工业中都要应用到能源,但能源毕竟有限,如果不能高效利用对于很多工厂来说利益将会降低,而对于整个人类社会来说,能源枯竭将是一场巨大的灾难,因此全球都在提倡节能环保,而我国对电能的需求量又大,尤其是许多大型的产业和技术产业都需要大容量的电能,电容量越大,操控起来就难,而大容量电力电子技术则能起到用弱电控制强电的作用,此外,在传统工业实现智能化,自动化及节能化的效果中起着桥梁的作用,所以这项技术的应用领域也越来越广,在我国的航空航天,能源,工业制造,交通等领域都有应用。

  2电力电子技术在电力系统的应用

  2.1电力系统的节能

  物理学中在讲电学方面的知识时,物理老师讲过,发电厂生产出来的电电压很高,不能直接运送,因为根据公式I=U/R(I是电流,U是电压,R是电阻)电压越高,运输过程中损耗的电能就越大,所以厂家在运输之前要将高电压转换为低电压,在这个过程当中,电能会损耗一部分,这部分的损耗产生无功率的浪费,主要原因是在生产电能源的过程中电能源发生变化,导致发电机组不能完美的配合,从而产生无功功率的浪费,电力电子技术是通过控制变负荷电动机的运转速度来实现电能的良好的生产和使用,在我们国家,这项技术还尚在研究探索阶段,但在国外已经非常成熟,虽然电力电子技术能够通过以上方式对电能进行控制,然而在实际使用过程中也存在一些问题,实际上,变负荷电动机的成本很高,并且在运转中对电网有很大的影响,所以目前在我国的适用范围并不广,仅仅使用于一些中型和大型的电厂。尽管如此,这项技术还在不断的研发,毕竟电力电子技术能够对配送电的过程进行控制,从而保证电能的质量及稳定。

  2.2在发电环节中的应用

  在电力生产的电场中,不仅电能的配送过程中会产生电能损耗,同样,在电力的生产中也会产生损耗,且相对于发电量,其损耗的电能不在少数,且在高低压转换的过程当中也会消耗一部分电能,为了满足电力生产节能的要求,在高低压的转换过程当中使用一种风机水泵变频机来达到降低损耗的电能,并且提高转换效率的效果。21世纪太阳能的发现使它成为新世纪的新型能源,被大量的进行开发和使用,利用太阳能发电如今成为全世界奋斗的目标,在将电能转换过程中电力电子技术也解决了大功率电流转换器的问题。

  大容量的电能是我国很多工厂生产所需的必备能源,电力电子技术的使用在很多方面解决了这种大容量电能的投入使用问题。在高中物理学中涉及的理论知识还比较浅显,大部分还是基础理论,但了解了最基础的知识对于生活中的技术拓展运用才能有一个大概的概念,生活中的电子产品越来越多,使用的人数也越来越多,其中应用到的电力学知识就越广,作为新时期的高中生,除了掌握课堂上的理论知识外,更要留心观察这些理论知识在生活中的运用。

  3结束语

  大容量电力电子技术的出现确实对我国的生产和发展起到很大的促进作用,但这项技术在我国还不够成熟,因此需要更多的研究和探索,作为一名高中生,对于物理学这项理论知识的使用还需要进一步的深入和进行网络了解。

  参考文献

  [1]余永琼.大容量电力电子应用系统及其关键问题综述[J].电子技术与软件工程,20xx(03):12-13.

  [2]赵金亮.我国电力电子技术的现状及应用[J].北方经贸,20xx(05):23-24.

  [3]谢祥洲.大容量电力电子应用系统及其关键问题综述[J].电子世界,20xx(04):18-21.

电力电子技术8

  【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

  [1]刘海艳.电工电子技术在电力系统的应用与探究[J].内燃机与配件,20xx(21):122~123.

  [2]武文.电工电子技术在电力系统中的应用研究[J].科技资讯,20xx,15(23):48+50.

  [3]王国庆.电工电子技术在电力系统的应用[J].南方农机,20xx,48(14):73.

  [4]钱少伟.电力系统中电工电子技术的特点与应用[J].现代工业经济和信息化,20xx,7(09):48~49.

  [5]胡格吉勒图.电力系统中电工电子技术的应用[J].中小企业管理与科技(上旬刊),20xx(03):240.

  [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9

  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10

  我国电力电子技术的现状及应用

  摘要:电力电子技术在国民经济与人民日常生活中正发挥越来越重要的作用。本文通过对电力电子技术的描述,阐述了电力电子技术在我国的发展现状;对我国电力电子技术在大气污染治理、节能环保、电力系统及国民生活等等中的应用做了较详细的研究;对我国电力电子系统的发展进行了展望,得出电力电子技术不仅是国民经济支柱产业的重要组成部分,也是未来技术的发展趋势之一。

  一、电力电子技术概述

  1、电力电子技术的含义

  电力电子技术是利用电力电子器件对电能进行变换和控制且应用于电力领域的电子技术,它是一门新兴学科。电力电子技术功率强大、可供诸如电力系统那样大的电流以及高电压场合应用,它与传统的电子技术相比,其特殊之处是因为它能够通过大电流和承受高电压,而且还有在大功率情况下,器件发热、运行效率的问题。电力电子技术分为两个分支:电力电子器件制造技术和交流技术。

  2、电力电子技术的地位和作用

  电力电子技术至今诞生近50年,特别是近年来更是取得了突飞猛进的发展,已经形成十分完整的科学体系和理论。信息技术的发展造就了信息时代“弱电控制强电”电力电子技术的实现是人类社会的第二次电子革命。由于将来工业高度自动化,计算技术、电力电子技术以及自动控制技术将会成为三种最重要的技术。

  二、电力电子技术的发展

  1、整流器时代

  大功率的工业用电由工频(50Hz)交流发电机提供,但是大约20%的电能是以直流形式消费的,其中最典型的是电解,牵引,和直流传动三大领域。大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电。

  2、逆变器时代

  世界范围的能源危机出现在七十年代,由于交流电机变频调速节能效果显著而迅速得到发展。将直流电逆变为0-100Hz的交流电是变频调速的关键技术。随着变频调速装置的普及,当时电力电子器件的主角是大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管和门极可关断晶闸管,类似的应用还包括高压直流输出,静止式无功功率动态补偿等。

  3、变频器时代

  进入八十年代,出现了一批全新的全控型功率器件、首先是功率MOSFET的问世,致使中小功率电源向高频化发展,而后又出现了绝缘门极双极晶体管,又为大中型功率电源向高频发展提供了机遇。新型器件的发展不仅使交流电机变频调速提高了频率,使其性能更加完善可靠,而且也使现代电子技术不断向高频化发展,为用电设备提供了重要的技术基础,那就是高效节材节能,实现小型轻量化,机电一体化和智能化。

  三、电力电子技术的应用

  1、电力拖动

  随着电力电子技术的发展,交流调速的水平已经取得了巨大的进步,在很多应用场合直流调速已经逐步被取代,尤其是在大功率应用场合更是显示出其优势。同时,根据不同的调速特性要求,开关磁阻调速,无换向器直流调速,内馈调速等,也有一些应用的场合。这种技术的产生为交流电机的调速运行奠定了技术基础。

  2、交流输配电系统(FACTS)

  目前,FACTS已经发展成为有十多类产品的大家族,主要分为两大类,一类是针对电网的污染而设计的功率因数校正和谐波治理装置,另一类是针对高压直流输电(HVDC)而设计的直流输电装置。滤波装置的发展从最早用机械开关投切电感和电容来吸收或者发出无功,发展到基于现代电力电子技术为基础的滤波装置。

  超导技术在近期不断的发展,使得电力有源滤波装置的'发展又进入了一个新的阶段。超导就是利用一定工艺制成的材料,在一定的外部条件作用下,使它的电阻值降得很低。因此,为了大大减少电路的损耗,可以利用超导储能。超导储能还具备响应快,联系方便,可随意控制有功和无功等优点。

  对于大容量远距离输电来说HVDC技术具有很强的经济性,并具备交流输电所没有的优越性。经过多年的改革及发展,虽然我国的电网建设已经比较成熟,但是类似三峡这样一些大的发电站的建成并逐渐投产,对我国的电网输电能力及输电安全性还是新的挑战,直流输电以它优越的特性在三峡向华东电网输电的任务中发挥了重大作用。

  3、应用电源系统

  应用电源系统主要指的是直流电源,电焊机,脉冲电源,UPS电源,稳压电源等等。这些应用也是电力市场的主要用户之一。开关电源技术随着电力电子技术的发展也得到了促进和发展。其高频化工作的特点也带来了很多优点,如:隔离变压器小型化,开关噪声高频化等,使得开关电源的体积,重量,噪声等大大减少。同时,软开关技术的发展,带有源滤波整流器的发展,以及N+1冗余的设计思想,都使得应用电源的发展水平不断提升。

  4、分布电力能源

  近年来,小水力,风力,太阳能等再生能源得到了越来越广泛地开发和利用。然而,要能够使这些分布散,功率小,电压等级多样的电站并网运行,就使得电力电子技术的并网研究就显得十分重要。目前虽然国内外已经有很多学者在从事这方面的工作,但是发展的水平还相对比较低。

  四、电力电子技术发展前景

  1、标准化。

  根据情况,从业者在不断完善行业标准,并且在产品研制过程中严格贯彻执行相关的标准。

  2、大容量化。

  高压和大电流的产品市场需求量比较大,但是由于电力电子器件发展水平的限制,这方面的进展还很不理想。

  3、高性能化。

  电力电子技术的发展虽然比较迅速,并且在许多领域都开始大规模的应用和推广,但是在控制性能的改善上还需要作大量的研究工作。

  4、高可靠性。

  安全问题历来就是电力系统一个很值得重视的问题,如果电力电子设备本身就不可靠,那么很可能在实际应用中会给电力系统的安全运行带来隐患。

  5、无污染化。

  目前,电力电子设备对电网的污染已经成了公认的问题。由于电力电子设备发展的落后性,致使很多设备产生的污染,需要别的设备去进行治理,这属于被动型的,因此,主动型(自身治理自身)的发展也成为了一个趋势。

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

  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13

  一 问答题

  1 什么是维持电流?什么是擎住电流?答:维持电流是使晶闸管维持通态,所必需的最小主电流。擎住电流是晶闸管刚从断态转入通态,并移除了触发信号后,能维持通态所必需的最小主电流。

  2晶闸管元件导通后,怎样才能由导通变为关断?答:在晶闸管导通后,减小正向电压,正向电流就逐渐减小。当电流小到某一数值时,晶闸管又从导通状态转为阻断状态。

  3画出晶闸管的阳级伏安特性,标出确定晶闸管额定电压的电压名称。答:

  4半控桥式整流电路,L负载,脉冲突然切除会出现什么现象?如何解决?答:失控现象。加续流二极管。 5有源逆变的条件是什么?答:1、有通流方向极性的直流电源和储能元件(足够大的电感)、控制角阿尔法大于90度

  二 填空题

  1 三相半波整流电路,R负载,触发脉冲出现在自然换向点之前,晶闸管( 不 )换向,

  输出波形顺序是( U2, UG, Ud )。

  2 三相半波整流电路,电动机负载,合闸后电动机处于静止状态,此时a相脉冲距a相电压起始点

  ( a ),控制角是( 0° )。3 考虑安全裕量,晶闸管通态平均电流的表达式是( )4 逆变器的换流方式,主要有以下几种:

  4 逆变器的'换流方式,主要有以下几种:(源逆变,无源逆变 )。

  5 串流电感式电压型逆变器晶闸管导通角度是( 180° ),串流二极管式电流型逆变器晶闸管导通角度是( 120°) )。

  三 单向半控桥式整流电路

  L=∞,有续流二极管,U2=220V,=90°,R=9.9,求晶闸管,续流二极管的电流有效值,平均值,变压器容量和cos。

  四 三相全控桥整流电路,L=∞,U2t,ED217V,RD1。

  1 画出逆变状态下的主回路,并标明有关参数极性

  2 当=60°时,选择晶闸管元件,计算变压器容量

  参考答案:

  解:2. Ud=2.34U2cos=-2.34*100/2=-117V

  Id=EdUd=100A R

  Ik=0.578

  Id=0.578*100=57.8A

  I2K=0.816Id=0.816*100=81.6A

  IT=(1.5~2)IK57.8=(1.5~2)=55.2~73.6A 1.571.57

  Uked=(2~3)Um=(2~3 取700V 选Kp100—7

  SB3U2I2=3*100*81.6=24480=24.48KVA

  三 三相全控桥式整流电路,L负载,锯齿波同步的触发电路,主变压器的组别为Dy1,试确定出同步变压器的组别。

  四 画出三相半波整流电路L负载主电路,并画出换相过电压保护,短路保护和di/dt保护器件。

电力电子技术14

  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15

  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.

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