【优】电力电子技术
电力电子技术1
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2
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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[4]刘禹延.电力电子技术在电路系统中的应用[J].电子技术与软件工程,20xx(15):90-91.
电力电子技术3
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4
电子技术基础是一门课时短、内容多、轻理论重实践的课程,对学生的知识运用能力提出了很高的要求。由于课程本身的特点,课程进度稍快往往就会使学生不能很好地掌握知识,学生的学习存在困难,致使教学效果不理想。因此要想改变该课程的教学现状,就要总结经验,积极探寻新的课程教学方法。
一、电子技术基础课程教学现状分析
随着现代社会的飞速发展,对电子技术的要求也在逐步提高,因此电子技术基础课程的学习,不仅能使学生掌握基本的电子知识,为后续学习打下基础,也顺应了社会发展的需求。但是现阶段本课程教学效果并不理想。由于这门课程是电子技术的一门基础课程,涉及的知识较多,而真正的教学过程课时却较少,学生对知识的掌握不够,实践能力也较差,远远达不到预期目标。
二、电子技术基础课程教学方法改进与创新
1、讲解形象直观,激发学习兴趣
电子技术基础这门课程涉及的概念与理论较多,知识点抽象难懂,学生很难通过教师的表述理解透彻。此外,在课堂上学生听懂了,并不代表知识点理解了、掌握了,还需要教师通过一些特殊的方式让学生加深理解,增强记忆,提高能力;通过一些更为直观的教具、图片,使学生将理论与实际物品结合起来,利用计算机对声音、图像、文字、flash的处理能力,形成声、图、文并茂的形象化教学,充分调动学生学习的积极性。
2、采用启发式教学模式
在课堂教学环节中,启发式教学有助于引发学生的.思考以及学习兴趣。对于电子技术基础这门课程,教师在运用启发式教学模式时就是要从最简单的电路入手,分析电路的组成以及工作原理,让学生自行查找电路存在的问题并指出解决的方法,并对改进后的电路的特点进行总结,启发学生思考由电路结构的改变给电路性能带来的改变;通过一系列的分析问题、解决问题、归纳总结的方式推进教学的进程,充分调动学生的学习热情与积极性,也使学生对知识点的理解更加透彻,形成一种思维模式,便于以后问题的解决。
3、适当引入电子技术学史,紧密联系时代前沿实际
在教学中适当引入电子技术学史,有助于学生了解在电子线路研究发展的历史。新产品,新发现的推出,也是新思维模式的形成。了解这些发展史也有助于学生在学习电子线路时形成新的思维,学会发散思维看待电子技术问题,并且有利于学生的科技创新。这就要求教师在教学过程中从科学的角度解读一些电子线路规律的建立过程,创设情境,如果你是科学家,该怎么解决类似的问题,从而介绍科学进程中遇到的问题,以及科学家解决问题的思路与方法。电子线路基础这门课程的实践性与实用性很强,学生也能通过学习电子技术学史,了解到电子技术与生产生活、科学实际密切相关,从而在学习该课程的过程中,更加注重实验。鼓励学生要勇于创新,站在时代的前沿思考问题,不断将新的知识、新的技术充实到电子科技方面,使学生的眼界更加开阔,学习兴趣更加浓厚。
4、理论联系实际,增强实践能力
电子线路基础这门课程,在生活中的实用性很强,这就对学生的实践能力提出了新要求。因此在有限的课时中,既要完成理论知识的建立,又要通过设计不同的实验激发学生的学习兴趣,锻炼学生的动手实践能力。在进行课堂演示实验时,教师要邀请学生参与其中,共同解决实验中出现的问题。
5、灵活运用教材,寓教于乐
教材是教学的参照范本。在教学过程中,教师应该以学生为主体,依据学生的特点,恰当地选取教材,制订合适的教学计划。对于学生自主能力差,思维懒惰等问题,教师在教材的选择上应更加注重其实用性,在教学过程中要改革教学模式,运用现代化教学技术,依据本学科的特点,制订更为有趣的教学计划,增加与学生的互动环节,制造轻松愉悦的学习氛围,大大提升学生的学习效率。
三、小结
电子线路基础对于学生以后的专业知识的学习以及实际应用都有很重要的作用,因此改变教学方法,提升教学效果是教学的重中之重。作为一门系统理论课程,该课程要求学生不仅要有牢固的理论基础,更要有很强的实践动手能力。因此在教学过程中,要依据学生的特点,改革教学模式,运用多种方法提升教学效率。
电力电子技术5
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6
本学期实时测量技术实验以电子设计大赛的形式,老师命题,学生可以选择老师的题目也可以自己命题,并且组队操作其他的事情(包括设计总体方案、硬件电路、软件设计、焊接、调试等工作)。趣味性强,同时也可以学到很多东西。
我们认为,在这学期的实验中,在收获知识的同时,还收获了阅历,收获了成熟,在此过程中,我们通过查找大量资料,请教老师,以及不懈的努力,不仅培养了独 立思考、动手操作的能力,在各种其它能力上也都有了提高。更重要的是,在实验课上,我们学会了很多学习的方法。而这是日后最实用的,真的是受益匪浅。要面 对社会的挑战,只有不断的学习、实践,再学习、再实践。
之所以使用avr单片机作为我们的执行核心,不仅是因为老师说avr现在是社会上应用比较多的单片机,也因为想通过使用avr锻炼自己的c 语言编程能力,养成良好的c语言编程风格。不管怎样,这些都是一种锻炼,一种知识的积累,能力的提高。完全可以把这个当作基础东西,只有掌握了这些最基础 的,才可以更进一步,取得更好的成绩。很少有人会一步登天吧。永不言弃才是最重要的。
而且,这对于我们的将来也有很大的帮助。以后,不管有多苦,我想我们都能变苦为乐,找寻有趣的事情,发现其中珍贵的事情。就像中国提倡的艰苦奋斗一样,我们都可以在实验结束之后变的更加成熟,会面对需要面对的事情。
与队友的合作更是一件快乐的事情,只有彼此都付出,彼此都努力维护才能将作品做的更加完美。而团队合作也是当今社会最提倡的'。曾经听过,mba之所以最近不受欢迎就是因为欠缺团队合作的精神和技巧。
电压电流测量装置虽然结束了,也留下了很多遗憾,因为由于时间的紧缺和许多课业的繁忙,并没有做到最好,但是,最起码我们没有放弃,它是我们的骄傲!
相信 以后我们会以更加积极地态度对待我们的学习、对待我们的生活。我们的激情永远不会结束,相反,我们会更加努力,努力的去弥补自己的缺点,发展自己的优点, 去充实自己,只有在了解了自己的长短之后,我们会更加珍惜拥有的,更加努力的去完善它,增进它。只有不断的测试自己,挑战自己,才能拥有更多的成功和快 乐!
to us, happiness equals success! 快乐至上,享受过程,而不是结果!
认真对待每一个实验,珍惜每一分一秒,学到最多的知识和方法,锻炼自己的能力,这个是我们在实时测量技术试验上学到的最 重要的东西,也是以后都将受益匪浅的!
电力电子技术7
1智能电网中电力电子技术的运用所存在的问题
1.1电力网存在安全隐患
在如今电力突飞猛进增长的时候,在电力安全措施方面显得比较薄弱。为了很好的满足广大社会对于电力的需求,电力部门就必须建立一个安全的高水平的并且规模新队较大的混合电力网络体系。在该系统中采用了可控串联补偿和无功补偿来保障智能电网中的安全稳定性能[1]。在智能电路中必须要设置安全预防措施,保证安全触发器能够灵敏的进行工作。实际中对于串联触发器在有些运营模式下会存在相对的风险,同时在安全措施中所涉及的相关设备在长时间的应用过程中会出现故障如果不及时的对故障进行排出容易造成重大安全隐患。
1.2智能电网中存在资源优化分配能力低下
在我国很多落后地区,能源存在很大程度的分配不均,从整体上来看,在我国西部和北部有大规模的燃煤电力资源,而在东部和南部就存在很多的水力电力资源,为了达到我国资源的合理分配,就进行水利电力的西输和燃煤等资源的东送,而在进行资源分配时,存在运输规模很大、距离很远、传输技术存在低下等等一系列的问题,在进行电力的传输过程中,由于运输线路存在电阻导致大量电能损失严总,可以看出目前的电力网已经很难在适应于国家的能源和工业的协调发展的要求了。
2智能电网中电力电子技术的运用
2.1智能电网中大型能源基地间的电力传输
在我国近几年来,建设了多条大型的能源基地间的电力传输线路,在传输中,存在容量大、距离远等缺点[2]。在新一代的电力电子器件中,其主要是基于充分控制元件对电子器件进行技术改进,这些器件包括:静止同步补偿器、统一潮流控制器和静止同步串联补偿器等,这些电子元件同原先的相比,在技术上得到了很大程度的提高,在智能电网中通过对新型的电子器件的运用,可以充分的发挥电子技术在智能电网中所起到的作用,同时提高智能电网的运用效率和水平。
2.2持续利用的能源的运用
将可持续利用的能源通过电子技术在智能电网中进行运用,能够充分的节省资源,提高智能电网的电力运用效能。风能、光电能和存储混合等系统可以满足大型的存取和自适应的能力的要求。在电力生产和电力负载间的协调作用中,风能和电能的不稳定性极为重要,在如今这个时代,可再生能源产在电力电子技术的支持下可以成为电力系统大功率的转换器,该转化器可以对能源质量进行合理的改进、实现能量的转化和无功功率解耦控制等,通过电力电子技术,可以使得电网同可持续利用能源成功的结合并联系起来。在电力电子在智能电网中运用,对保持电网功率的稳定性和波动平稳性进行有效地解决,减少峰值时的功率和补偿谷值功率,同时提高电力系统的稳定性和加强电力资源在利用中的质量。表1为智能电网中,电力系统中产生的问题,和相应的解决方案。从表1中我们可以很清楚的看到其同负荷的变化以及电压电流的不平衡等问题都容易导致其电力系统出现运行故障。因此针对不同的问题,需要根据实际情况采用不同的解决方案。
2.3电力电子技术对电力网运营的安全性和经济性
在智能电网随着时代逐渐发展中,电力电子技术可以极大的推动智能电网在区域性电网和各个水平的协调控制。就需要更多更加有效地电子技术如:电流控制、动态无功补偿、系统阻尼和自动障碍隔离等逐渐的`运用到智能电网中来,FACTS技术在经济牢固的智能电网中的重要工具,随着FACTS技术的不断改进以及多功能复合型技术的突破,相信在全系统综合信息的协调控制中,会使得电网经济更加牢靠。在FACTS中SVC技术在智能电网中运用中,可以很好地调节系统电压,保持电压稳定等,随着该技术在实际电网中的运用,SVC所具有的无功补偿和潮流优化功能在智能电网中得到了很好的运用,至20xx年止我国电网总计投运SVC系统将近20套,单套的最大容量达180Mvar,在一年中可以节省的电能为25.976GWh,而这一年增加收入将达1149千万元。
3结语
在智能电网中,电力电子技术主要通过电子器件对电网中的电能进行科学的调控和转换,极大的使得电网中的能量传输更加灵敏、便捷和高效,从而逐渐的降低电网中的电能损耗,同时电力电子技术可以促进电讯资源的优化分配。通过对电网的改造,运用电力电子可以使得电力系统更加安全、经济和环保,相信现代化电力电子技术会更加完善智能电网各方面的性能,从而实现我国智能电网的更加快速的发展。
电力电子技术8
1.电力电子技术在智能电网中的应用
1.1电力电子器件
电力电子器件主要是由一些半导体半控器件和全控器件组,主要有IGBT、BJT、MOSMOSFET、GTR等组成。成为了满足广大需求、适应复杂多变的恶劣自然天气、自然灾害,生产出质量高、性能好的电压和电流,要求电力电子器件具有可靠性高,抗干扰能力强,温度稳定性高并且有一定的电气隔离能力,能承受短暂的高电压强电流。电子器件所控制得智能电网应该有自愈性、安全性、交互性、经济性、优质高效、清洁环保市场化程度高。
1.2在风力发电与太阳能发电中的应用
太阳能发电系统由太阳能电池阵列、控制器、蓄电池、逆变器、用户即照明负载等组成。其中,太阳能电池组件和蓄电池为电源系统,控制器和逆变器为控制保护系统,负载为系统终端,在太阳能的利用上同样面临这类似的问题,光伏发电系统主要以电源方式并入电网,其输出系统的电力跟踪电网电压电流相位变化,同时调整输出电流幅值的大小,使光伏系统注入电网中的功率最大,为了弥补光伏发电系统在功率上的波动,还需要通过控制器对蓄电池的双向充放电,以保证向电网输送平稳的电压电流,和规定的相位,使电网得到纯净的高质量电力。
1.3超高压直流输电技术在智能电网的应用
超高压直流输电技术在远距离大容量输电、异步联网、海底电缆送电等方面具有优势,因而得到了广泛应用。而特高压直流输电更可以有效节省输电走廊,降低系统损耗,提高送电经济性,它为我国解决能源分布不均、优化资源配置提供了有效途径。截至20xx年,我国已建成7个超高压直流输电工程和2个直流背靠背工程,直流输电线路总长度达7085km,输送容量近20GW,线路总长度和输送容量均居世界第一。预计到20xx年,我国将建成“强交强直”的特高压混合电网和坚强的送、受端电网,预计直流工程达50项,其中规划建设30多个特高压工程,包括5个±1000kV的直流工程。
1.4SVC在智能电网的应用
SVC是一种比较典型的电力电子控制技术,在电网应用中发挥着重要作用,它具有许多作用,可以调节电力系统的电压从而保证其稳定,并通过控制无功潮流来增加系统输送点的能力,提供无功功率给直流换流器,提高电力系统的暂态稳定性和静态稳定性,还可以加强对电力系统低频振荡的阻尼。SVC技术是提高我国电力系统稳定性,解决电网输配电存在的不足之处的一个非常重要的技术,它具有优化潮流和无功补偿的功能,可以有效改善电网的电能质量,提高电网的稳定性、安全性和输电的能力、效率。
1.5在电力分配上的作用
电网应该能满足所有用户的.要求,特别是国家电网应该不允许出现这样的缺陷,电网所面临的用户多种多样,包括了普通家庭,医院,工厂,城市照明等,当电力通过电网输送到用户的面前时,还需要电网根据不同客户的要求输出合适的频率、幅值、相位,在面临雷击、短路、及自然灾害的情况下应该任然能维持电网的平衡稳定,积极满足用户的需求。如今。城市用电迅速增长,原来的架空电网的供应已经不能满足用户的需求,在交流的长距离出送中,需要添加电力电子设备,对电网缺失进行补充,增加电力电子设备环节对供电系统起着越来越重要的的作用。
2.小结
智能电网由此新生,大功率电力电子技术能够实现电网的转化和控制,是实现电网对进行电力参数灵活调整得到高质量电压的重要工具之一,本文就电力电子技术在智能电网中的应用展开讨论,首先介绍了智能电网,然后介绍了电力电子器件的分类作用,最后结合两个具体技术,分析电力电子技术在电网中如何实现电能的控制和转化。
电力电子技术9
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10
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11
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12
摘要:电工电子技术近些年来的发展速度非常迅猛,已经被广泛地应用于电力行业领域,对电力行业的发展起到了巨大的促进作用。基于目前电工电子技术发展的实际情况,文章分析电工电子技术的特点、意义,在此基础上详细探讨了电工电子技术在电力系统中的应用,希望能够为今后相关内容的研究提供一定的参考依据。
关键词:电工电子技术;电力系统;发电
所谓电工电子技术其实是一种合成技术,是电力技术和电子技术的合成,具有较强的综合性、全面性和智能性。随着社会经济的快速发展,电工电子技术的水平也有了很大提升,并且在电力系统中得到了充分地应用,对电力行业的发展意义中大,应当在今后的发展过程中不断改进和创新,以便符合电力行业的发展趋势。
1电工电子技术的特点
首先,电工电子技术具有集成化特点。不同于传统电工技术,电工电子技术下的电子电力零件不是分散的,而是各种单元器件的并联组合,集成到一个基片中。其次,电工电子技术具有高效率特点。电工电子器件在电工电子技术的情况下,能够减少导通电子元件的压降,间接降低线路导通时的消耗。最后,电工电子技术具有高频化特点。高频化特点建立在集成化的基础之上,正是因为电工电子技术的集成化特点,使得器件的运行效率提升。
2电工电子技术的意义
1)提高电能的使用水平:电工电子技术的应用,电力系统的正常运行将会得到很好的维护,同时在利用和分配电能资源方面具有巨大的作用,对于电力系统高效运转起到了很好的保障。
2)促进机电一体化发展:当前,社会各领域都在强调一体化发展。电工电子技术应用在电力系统中,需要在实践中不断加工和处理,以便能够有效保证电力系统的安全和稳定。
3)推动电工电子智能化:智能化是目前电力行业发展的一种趋势,电力行业要想实现进一步发展,必须要走智能化道路,这就要求电工电子技术走智能化的道路,不断进行革新。
3电力系统中电工电子技术的应用
3.1发电环节的应用
电力系统发电过程中,必须要应用到各种各样的'发电设备,利用电工电子设技术,有利于发电设备性能的发挥。比如,静止励磁技术。静止励磁依托于晶闸管整流自并励模式发挥控制作用,具有安全度高、成本低的特点,如今已经被世界各国广泛地推广和应用,在提升调节速度、控制规律功能和作用发挥方面具有十分积极的效果[1];又比如,变频调速技术。在电力系统中,变频调速技术的应用主要集中在发电厂风机水泵中,将变频调速技术应用在系统中,能够实现对风机水泵的变频调速,提升节能减排效果,随着变频调速技术的不断完善,它已经被广泛地应用于发电厂风机水泵中,发挥出了巨大的作用[2]。
3.2输电环节的应用
电力系统中,输电环节十分关键,电工电子技术的应用提高了输电环节的效率,维护了电网的安全和稳定。电工电子技术应用在电力系统中主要体现在以下几个方面。首先,直流输电技术。直流输电技术的应用克服了长途送电、大规模送电产生的无功损耗问题,在安全、稳定、操作方面具有无可比拟的优势[3];其次,交流输电技术。交流输电技术有多种分法,其中的柔性交流输电是交流输电的具体体现。在柔性交流输电中,其核心技术与弹性补偿技术非常类似,相比于传统的交流电力系统,优势巨大,可以说是传统交流电力系统的一种优化和升级,很好地解决了无功损耗问题。
3.3配电环节的应用
电力系统具有复杂性、综合性的特点,配电系统是其有机构成之一,在保证电力系统的稳定、安全方面意义重大,同时在控制电能质量方面作用也巨大。电工电子技术的应用,可以说是对配电系统的改进和优化。以往,配电设备会因为各种主客观因素的存在,导致供电经常会出现异常,尤其是大体积的变压器,除了笨重之外还容易产生污染。电工电子技术的应用,有效地解决了上述问题,弥补了工频配电系统变压器的不足,提升了配电水平。
3.4节能环节的应用
除了上述提及到的几方面之外,电工电子技术在节能损耗环境也有所应用。通过应用电工电子技术,调控技术优势尽显,在控制风、水流量方面效果显著,可以实现持续无级调速。另外,电工电子技术还具有控制无功损耗、提升功率因素的特点,应用在电力系统中,能够保证电气设备安全使用的同时,还可以保证电气设备维持无功平衡,通过无功补偿装置提升电气设备功率因素。
4结束语
总而言之,电工电子技术的应用,对电力系统的运行意义重大。相比于其他发达国家,我国的电工电子技术应用还不是非常成熟,电力系统也比较落后,这就需要在今后的发展过程中,加大对电工电子技术的研究,不断进行实践和总结,使其更好地应用于电力系统中,促进电力行业的健康发展,从而促进我国的社会经济发展。
参考文献:
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[3]唐静娴.浅谈电子电工技术在电力系统的应用[J].机电信息,20xx,30(11):90-91.
电力电子技术13
随着社会经济的快速发展,各种能源消耗速度极大,能源短缺已成为社会生产发展过程中亟待解决的问题。近年来,新能源的开发和利用,为解决能源短缺问题提供了一条新的道路,而电力电子技术在新能源的开发利用中扮演着重要的角色。本文通过对电力电子技术的概述、电力电子技术在新能源领域的应用、在电力电子技术运用过程中应注意的问题等方面的着重介绍,让人们充分认识和了解电子电力技术并加强对其合理有效充分的利用。
一、电力电子技术概述
电力电子技术,又称功率电子技术,学术上称电力电子学,是指应用于电力领域的电子技术,使用电力电子器件对电能进行变换和控制的电子技术。电力电子技术包括电力电子器件、电力电子设备和系统及其控制三个方面,涉及电力电子器件(上游)、电力电子设备和系统(中游)、电力电子技术在各个行业的应用(下游)三个领域。电力电子技术将各种能源高效率地变换成为高质量的电能,是采用电子信息技术改造传统产业的有效技术途径。电力电子技术具有高效、节能、省材的特点,对于我国乃至世界范围内的经济发展具有极为重要的作用,是现代科学、工业和国防的重要支撑技术。
二、电力电子技术在新能源领域的应用研究
电力电子技术是实现节能环保和提高人民生活质量的重要技术手段,在执行当前国家“发展新能源”和“节能减排”基本国策的过程中起着重要的作用。下面以一些能源的开发利用为例,对电力电子技术在新能源领域的应用进行研究。
1、水力发电
没有水就没有生命。这句话充分说明了水的重要性:水是生命的源泉,地球上没有水,也就不会有生命的存在。有聪明才智的人抓住水在流动过程中产生的动能可以充当天然的推动力这一有利条件,再加上一些物理知识和电路原理,以著名的三峡水电站为标志的一大批水电站挺立起来了。这一创新,不仅仅降低了对媒体等不可再生能源的消耗,更创造性的为人类寻找可再生能源并加以利用的道路提供了方向。在水利发电的基础上,一系列电力电子技术在新能源的开发利用中得到了创新。
2、风力发电
风是大自然产生的一种自然现象,具有清洁、可再生、储量大的特点,而风能则顺理成章的成为了一种能够被高效利用的低碳能源。风力发电技术的出现,可以有效的减少二氧化碳的排放量、减缓全球气候变暖,为我们保护环境、节约能源、减少资金成本带来了突破性进展。这项技术不但将取之不尽、用之不竭的风能转换成源源不断的电能,而且有利于缓解能源危机和供电压力,随着风电技术的不断发展和完善,风力发电组等产品的数量和质量逐渐增多增强,在价格和效用上自然也会更具优势。在当前形式下,除水电技术外,风力发电技术比其它可再生能源技术更为成熟、成本更低、对环境破坏更小,因此还有改善生态环境的.重要作用。
3、太阳能发电
在大自然赐予地球的能源中,太阳能也是一种取之不尽、用之不竭的清洁能源之一,阳光是人类赖以生存的因素之一,世间万物离开了太阳就难以继续维持生命。据统计,我国2/3以上国土面积的年日照时间在2200h以上,年辐射总量在502万kJ/m2以上,为太阳能的利用创造了丰富的资源和有利条件。目前太阳能在利用中,主郭建要采用了三种技术:太阳能光电技术、太阳能光热技术和太阳能光伏发电技术。这些技术的产生和发展,对于新能源的开发利用起到了巨大的作用。太阳能电池是电力电子技术在新能源领域的应用中的典型案例。太阳能热水器、蔬菜大棚的照明、药材和果脯的干燥、太阳能路灯等,都是利用了太阳能发电发热的原理。可以说,太阳能发电技术,在未来生活中具有更广泛、更有前途的发展前景。
4、潮汐能发电
在波涛汹涌的大海上,潮汐狂妄的拍打着海面,巨大的潮汐能为新能源的开发和利用带来了契机,通过电力电子变换装置,发电机将巨大的潮汐能转换成电能,也就是能使这些波动能(潮汐能)的电能以恒压恒频方式输出,再通过其他的电力装置,为电力系统提供电力,其提供的电能既能源源不断输出,又对克服能源危机(煤、石油、天然气等化石类能源匮乏)提供了重要的解决措施,可以说,自然界的可再生资源也是无穷无尽的,只要我们拥有一双善于发现的眼睛,并采用先进的各项技术加以不断创新和完善,就可以在循环利用的基础上不断创造出各种新的清洁、高效、可再生、无限利用的能源。
三、结束语
由上述诸多例子中可以看出,新能源的开发和利用已成为一种优势更大的发展趋势,而电力电子技术在这项伟大的工程中发挥着难以想象的重要作用。目前,电力电子技术对我国来说,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非常广泛,而从大方面来讲,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。由此我们可见,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。我国政府相关职能部门已经采取了一系列有力措施,将发展电力电子技术作为在相当长的一段时间里的重点发展的关键技术。新能源发电系统给电力电子技术提供了新的方向,也为从事可再生发电能源系统的研究提供了新的思路。在国家政策强有力的推动下,电力电子技术正迎来其发展的大好时机。
作者:郭建 单位:南京磐能电力科技股份有限公司
电力电子技术14
(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15
【文章摘要】信息技术的快速发展推动许多学科进一步完善,以电力电子技术为例,其本身具有较强的理论性、实践性等特征,涉及的波形图、电路图也较多,相关设计人员需掌握较多相关理论,且在设计分析中面临较多的难题。在此背景下便提出仿真技术,即Matlab,其可通过相应模型的构建使所有波形结果具有可视化特征。对此,本文将对电力电子设计中Matlab应用的必要性、基于Matlab的系统模块构建以及系统仿真思路进行探析。
【关键词】Matlab;电力电子技术;应用
0前言
作为近年来能够合理控制电能形态的技术,电力电子技术在信息技术推动下得到快速发展,其以自身相关器件转换与控制电能,无论数瓦电器或数千瓦输电系统,都可通过电力电子装置进行控制。据统计分析,国外许多发达国家依托于电力电子技术所转换的电能达到90%,而这一转换过程的实现主要得益于其在仿真过程中能够取得精确的结果。因此,本文对电力电子技术中Matlab的应用研究,对促进电力电子技术发展具有十分重要的意义。
1电子电路设计中Matlab应用的必要性
目前,电子电路设计中逐渐强调以自动化为主,通过原理图设计与仿真相应的电路,使电子电路的设计达到最优,并分析电路中的最坏条件等。然而这些设计自动化目标的'实现,要求将控制领域中的典型代表Matlab引入其中,其具备基本交互式编程能力,且较多图像或数据处理以及原理图设计等都可利用其完成。特别Matlab近年来发展中,版本处于不断更新态势,且有较多系统模块与模型如电力电子器件、电路以及电机等都被囊括其中。加上完善中将Sinulink环境引入其中,更能容纳较多关于电力电子的相关模块,为电路电子设计提供具体的指导。同时,电力电子系统在构造中,将Matlab引入其中,也可直接通过仿真计算以测出相关电路结果,无需考虑以往因硬件试验条件缺失而难以仿真的难题,保证设计精准性的同时减轻设计人员的负担。因此,将Matlab引入电子电路设计中极为必要。
2基于Matlab的模型构建
模型构建中主要需考虑到Simulink环境,根据电气系统设计要求,将其融入SinPowerSystems中,该仿真系统对电力电子系统以及电路都较为适用,而且能够仿真电路传输过程以及电机拖动系统等。其中,SinPowerSystems模块在内容上应以晶闸管、整流二极管、Mosfet模块、Diode模块等为主,同时的也容纳较多集成度较高的模块与底层模块等,如Universalbridge、Thyristor模块。实际建模过程中由于需考虑整流系统,所以对各模块要求合理建模。具体建模过程中,主要需考虑Sinulink系统构建、仿真等问题,实现的步骤体现在:①将Sinulink进行打开,可从Matlab中寻找具体内容;②完成Sinulink构建后,对其进行命名,可使模型后缀名界定在mdl上;③根据电子电路设计需要,在模块集中进行相应模块的寻找,将其向所构建的模型放置;④进行电力电子系统的构造,并对该系统进行仿真;⑤综合分析仿真结果,得出最终结论。
3基于Matlab系统仿真研究
电力电子技术实际设计过程中,其目标多集中在如何控制与变换电能方面,其中电力可细化为直流电力、交流电力为主,前者多表现在干电池、蓄电池方面,而后者集中在公用电网方面。但电力由电源获取,应在电力变换的基础上才可满足电力电子设计要求,所以应做好电力变换工作。现行电力变换中,常用的方式主要以直流变与交流变直流、交流为主。一般被叫做整流的为交流变直流,而作为逆变的则为直流变交流;直流变直流主要指不同电压下直流的转变,交流变交流则叫做的交流电力控制,侧重于变换电力或电压。明确这些内容的基础上,便可引入Matlab完成仿真。具体仿真过程主要表现在以下几方面。
3.1仿真过程在整流电路中的实现
近年来整流电路在应用过程中,多以三相桥式类型为主,所以将Matlab引入后,主要对三相桥式类型电路进行仿真。具体仿真中,首先需做好Sinulink环境的构建,在此基础上完成三相桥式系统结构模型的构建。实践研究发现,该系统结构中要求电桥模块需保证具有较高的精度,且在触发脉冲方面,也需引入具体的脉冲发生器,这样可达到整流电路要求。完成仿真模型构建后,便可得到仿真结果,若利用相应的波形图表示,整个三相桥式电路在整流结果上将更清晰的显示出来,仅需对控制角进行操作,便可得到整流波形变化结果,为电路设计提供准确的参考。
3.2仿真过程在逆变电路中的实现
对于逆变电路,其主要指直流电转换为交流电。目前,逆变电路的应用也较为常见,如较多直流电源包括太阳能电池或蓄电池等,在对交流负载进行供电时要求逆变电路作用充分发挥。同时,也有许多电力电子装置,如感应加热或不间断电源以及变频器等,其在设计过程中都需将逆变电路作为核心内容。所以电力电子技术中关键的内容在于逆变电路方面。需注意的是,区别于直流侧电源,逆变电路通常以电流型、电压型两种形式为主,在仿真过程中需通过Matlab做好全桥电路的构建,在此基础上完成仿真过程。根据实践发现,整个构建的结构中,全桥逆变在构成上主要以四个桥臂为主,且各桥壁需依托于PWM发生器向其提供脉冲,这样便可通过仿真结果判断逆变后负载电流、电压波形等。综合来看,无论将Matlab用于整流电路或逆变电路中,仅需保证Sinulink环境合理构造,将相关电路与具体设计内容进行仿真,便可得到相关的波形与设计性能指标,为电路电子设计提供合理指导。
4结论
电力电子技术中引入Matlab能够为设计提供更多的指标数据。实际引入中应正确认识电力电子技术、Matlab的基本内涵,以Matlab为依托进行电路电子模型的具体构建,在此基础上将整流电路与逆变电路引入具体仿真过程中,可结合仿真结果分析实际设计中需注意的问题,能够保证电路电子的设计更为完善,推动电力电子技术的进一步发展。
【参考文献】
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[2]牛天林,樊波,张强,赵广胜.Matlab/Simulink仿真在电力电子技术教学中应用[J].实验室研究与探索,20xx,02:84-87.
[3]李鹏飞,叶文.MATLAB仿真软件在“电力电子技术”教学中的应用[J].中国电力教育,20xx,03:85-87.
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