電力電子技術(shù)

時(shí)間:2024-07-23 13:26:51 電子技術(shù)/半導體/集成電路 我要投稿

電力電子技術(shù)匯編[15篇]

電力電子技術(shù)1

  摘要:社會(huì )經(jīng)濟的持續發(fā)展促進(jìn)電力技術(shù)的進(jìn)步與完善,越來(lái)越多的先進(jìn)技術(shù)被應用在電力系統中,并取得較好的效果。在電網(wǎng)中應用電子技術(shù)可以有效提高電網(wǎng)運行速度,確保電力輸送安全;诖,文章中筆者以電力能源計量管理為研究對象,分析電子技術(shù)在其中的具體應用,并給出具體的完善措施,推進(jìn)電力事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展壯大。

  關(guān)鍵詞:電子技術(shù);電力能源;計量管理;應用分析

  1電力能源計量管理現狀與作用分析

  1.1管理現狀

  隨著(zhù)電子市場(chǎng)競爭變得愈發(fā)激烈,我國電子技術(shù)管理水平有了很大的提高,電子計量管理技術(shù)在實(shí)現安全生產(chǎn)的基礎上,實(shí)現管理層面的科學(xué)化治理。同樣電力能源管理范圍逐漸擴大,用戶(hù)使用過(guò)程中會(huì )出現一些問(wèn)題,因此需要應用先進(jìn)的電力能源技術(shù),創(chuàng )新和改革客戶(hù)端及變電站,全面分析電力電源整體管理工作的數據,促進(jìn)電子技術(shù)水平的提高。目前我國電力計量技術(shù)水平正在不斷提高,也是我國電力事業(yè)技術(shù)創(chuàng )新的重點(diǎn)所在。電力計量技術(shù)目前已經(jīng)初步實(shí)現網(wǎng)絡(luò )化、智能化與系統化,大幅度降低工作人員工作強度,保證電力工作系統運行過(guò)程中的安全性。電力計量技術(shù)與生產(chǎn)服務(wù)逐漸趨向一體化,大幅度降低供電企業(yè)的能源消耗,需要不斷完善和更新電力企業(yè)的管理結構,調整管理流程與生產(chǎn)流程,通過(guò)科技創(chuàng )新的手段完善電子技術(shù),達成有效生產(chǎn)與管理的目的,嚴格監察電子計量的設備與管理。將電力網(wǎng)絡(luò )自動(dòng)化技術(shù)應用到生活中,大幅度提高電力企業(yè)生產(chǎn)的綜合效益。

  1.2作用分析

  電力是維持現代社會(huì )生產(chǎn)生活正常運行的主要能源,雖然現在電力生產(chǎn)技術(shù)不斷優(yōu)化與更新,在原有基礎上降低了能耗,但是從持續發(fā)展的角度分析,還需要采取措施來(lái)對資源配置進(jìn)行優(yōu)化[1]。電子技術(shù)在電力能源計量管理中的應用,正好滿(mǎn)足這一發(fā)展要求,來(lái)保證電能資源大規模計量的準確性,促進(jìn)電力事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展,提高資源配置效果;雖然我國電力行業(yè)發(fā)展迅速,但是從技術(shù)水平角度分析,大部分電力企業(yè)對電子技術(shù)的應用水平十分有限,對已經(jīng)投運的電子設備未進(jìn)行安全性能評估,并不能保證各設備運行不會(huì )對計量產(chǎn)生不良影響;社會(huì )經(jīng)濟水平的提高,對電力計量有更高的要求,電力計量一直都是關(guān)注要點(diǎn)。通過(guò)電子技術(shù)的應用,來(lái)確保電力計量的穩定性,提高電能資源質(zhì)量,滿(mǎn)足社會(huì )企業(yè)發(fā)展需求。

  2促進(jìn)電子計量技術(shù)管理水平提高的措施

  2.1建立健全電子計量管理體系

  實(shí)際中建立健全電子計量技術(shù)管理體系,促進(jìn)電子計量管理水平的提高。通過(guò)健全制度與建立管理機構,推行崗位責任制,提高工作人員的責任意識,同時(shí)協(xié)調各工作部門(mén)間的關(guān)系。同時(shí)針對各部門(mén)制定相應的規章制度,除此之外,還需要建立相應的監督制度,提高工作人員的積極性與主動(dòng)性。進(jìn)一步落實(shí)電力計量的管理制度,建立健全工作管理的制度[2]。

  2.2通過(guò)專(zhuān)業(yè)培訓提高管理水平

  對電力計量的工作人員進(jìn)行專(zhuān)業(yè)培訓,包括理論培訓與技能培訓,大幅度提高電子計量管理人員的工作能力;與此同時(shí)還需要對電力企業(yè)管理人員加強培訓,制定培訓制度時(shí)要結合不同崗位的具體要求進(jìn)行,比如科技人員應該強化電力電子技術(shù)創(chuàng )新技術(shù)能力,創(chuàng )新研發(fā)新的產(chǎn)品與技術(shù)。企業(yè)有意識的加大科技創(chuàng )新的投入力度,安排管理人員學(xué)習國外先進(jìn)管理經(jīng)驗與技術(shù),創(chuàng )新產(chǎn)品與升級,促進(jìn)電力計量技術(shù)綜合管理水平的提高。

  2.3提高設備綜合管理水平

  電力企業(yè)有意識的加強設備綜合管理,這是兩方面共同作用的結果:一方面電力設備是電力計量管理工作的核心組成部分,另一方面則是需要對設備進(jìn)行定期檢查,全面檢查與管理設備。電力能源的'工作管理人員需要做好相應的準備工作,對設備運行狀況進(jìn)行記錄。當發(fā)現故障時(shí)要及時(shí)記錄并上報問(wèn)題,安排專(zhuān)業(yè)檢修人員判斷故障成因,采取有效措施進(jìn)行完善。對設備的一些關(guān)鍵部位,比如傳感器等創(chuàng )新研究,提高設備使用性能,延長(cháng)設備使用壽命,對強化狀態(tài)進(jìn)行識別與矯正等[3]。電力能源企業(yè)結合實(shí)際情況建立完善的電力計量設備管理體系與運行體系。建立完善的設備管理制度,同時(shí)安排專(zhuān)門(mén)的相關(guān)管理人員,通過(guò)培訓工作落實(shí)與貫徹電力能源設備的安全管理教育工作,嚴格管理與監督設備故障,科學(xué)化管理設備,通過(guò)規范制度管理的實(shí)施,提高安全生產(chǎn)與管理效率。電力計量管理水平提高得益于電力制度的實(shí)施與制定,落實(shí)人員思想理念。

  3電子計量技術(shù)應用時(shí)需要注意的問(wèn)題

  近些年來(lái)我國電力計量設備技術(shù)發(fā)展迅速,在我國電力企業(yè)中得到廣泛應用。但實(shí)際中令人擔憂(yōu)的是,目前我國電力技術(shù)水平相比于發(fā)達國家還存在一定的差距,實(shí)際應用中技術(shù)與系統存在一定的問(wèn)題,創(chuàng )新電力計量技術(shù)。相關(guān)技術(shù)研究人員需要不斷學(xué)習研究國外先進(jìn)電力系統的科學(xué)技術(shù),充分吸取有效的經(jīng)驗教訓,參與到新產(chǎn)品的研發(fā)工作中,諸如傳感器這類(lèi)設備。提高研發(fā)與創(chuàng )新人員的積極性,實(shí)現高水平、科學(xué)化與先進(jìn)性的發(fā)展。同時(shí)促進(jìn)設備調節功能的強化與完善,設備故障踐行自我矯正,提高電力設備使用性能,保證其在各種環(huán)境中的正常運行,保證計量工作的準確性。創(chuàng )新與改進(jìn)電力設備傳感器核心元件,促進(jìn)提高電力設備工作的科學(xué)性,提高工作中設備的性能,延長(cháng)電子設備的使用壽命。對電力計量設備出現的各種故障進(jìn)行有效分析,提高故障診斷與檢測的準確性。有效提高設備的工作效率,同時(shí)大幅度降低故障與意外發(fā)生率[4]。通信模塊選擇時(shí)要科學(xué)進(jìn)行,選擇可靠性高的模塊,同時(shí)研究人員應該加大對通信功能與設備的研究力度。強化通信控制工作提高電力計量的管理水平,結合實(shí)際工作環(huán)境調整電力設備的系統,確保系統處于最佳的工作狀態(tài)。加強創(chuàng )新和研究不同環(huán)境下工作的最佳狀態(tài),對電力計量的設備要不斷地更新和改進(jìn),提高電力計量設備的可靠性。

  4結束語(yǔ)

  電力能源計量管理中應用電子技術(shù)可以顯著(zhù)提高管理效率及質(zhì)量,推進(jìn)電網(wǎng)自動(dòng)化建設進(jìn)程的加快。除此之外,還能有效降低電網(wǎng)運行故障出現的幾率,確保供電運行的穩定及持續性,在降低運行成本的基礎上實(shí)現電力企業(yè)經(jīng)濟效益的提高。所以電力企業(yè)應該重視電力能源計量管理自動(dòng)化建設工作,提高計量管理自動(dòng)化水平,實(shí)現提高電力計量準確性的目的。

  參考文獻

  [1]陳卓.簡(jiǎn)析電力電子技術(shù)的現狀與發(fā)展趨勢[J].電子世界,20xx(22):112.

  [2]岳金雪.我國電力電子技術(shù)的現狀及應用[J].電子制作,20xx(08):89-91.

  [3]呂鵬飛,曹騰.電力電子技術(shù)的發(fā)展及應用分析[J].電子技術(shù)與軟件工程,20xx(05):63.

  [4]黃鴻卿.電力計量技術(shù)的管理現狀及應用策略[J].福建質(zhì)量管理,20xx(12):47.

電力電子技術(shù)2

  摘要 :本文介紹電力電子技術(shù)實(shí)驗教學(xué)內容,闡述實(shí)驗教學(xué)過(guò)程中遇到的問(wèn)題,分析該類(lèi)問(wèn)題出現的原因并提出解決方案。改進(jìn)電力電子技術(shù)實(shí)驗的教學(xué)方法,主要目標是為進(jìn)一步鞏固學(xué)生所學(xué)的理論知識,使不同基礎的學(xué)生都能掌握實(shí)驗技能,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣。

  關(guān)鍵詞:電子技術(shù)論文

  摘要:本文介紹電力電子技術(shù)實(shí)驗教學(xué)內容,闡述實(shí)驗教學(xué)過(guò)程中遇到的問(wèn)題,分析該類(lèi)問(wèn)題出現的原因并提出解決方案。改進(jìn)電力電子技術(shù)實(shí)驗的教學(xué)方法,主要目標是為進(jìn)一步鞏固學(xué)生所學(xué)的理論知識,使不同基礎的學(xué)生都能掌握實(shí)驗技能,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣,培養踏實(shí)嚴謹的學(xué)習方式。

  關(guān)鍵詞:電力電子技術(shù);實(shí)驗教學(xué)過(guò)程;問(wèn)題和解決方案

  一、引言

  電力電子技術(shù)是一門(mén)進(jìn)行電能變換的技術(shù),在工業(yè)中有著(zhù)廣泛的應用,如高壓直流輸電,變頻器,不間斷電源等。因此,在各高等院校中開(kāi)設電力電子技術(shù)課程有助于工科專(zhuān)業(yè)學(xué)生今后在電氣實(shí)踐領(lǐng)域中的發(fā)展。但近年,許多學(xué)生出現理論與實(shí)踐脫節,難以實(shí)現學(xué)以致用等問(wèn)題。為解決這類(lèi)問(wèn)題,除了理論課程外,我院開(kāi)設電力電子實(shí)驗課程,希望通過(guò)實(shí)驗教學(xué)將抽象的理論知識應用于實(shí)驗中,進(jìn)一步提高學(xué)生在工科實(shí)踐方面的能力。但由于實(shí)驗教學(xué)的時(shí)間有限,如何利用有限的時(shí)間最大程度地提高課堂教學(xué)效率,成為在教學(xué)過(guò)程中的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。本文將從三個(gè)部分探究電力電子實(shí)驗教學(xué)的方案改進(jìn)。第一部分分析現有實(shí)驗教學(xué)的情況。第二部分分析現有教學(xué)過(guò)程中所存在的問(wèn)題,主要從教材性質(zhì),學(xué)生特點(diǎn)等方面引出。第三部分針對所遇問(wèn)題,對于如何進(jìn)行教學(xué)方案改進(jìn)進(jìn)行探究,并依據具體實(shí)例對方案進(jìn)行分析。期望通過(guò)實(shí)驗教學(xué)方式方法的改進(jìn),提高學(xué)生在工學(xué)實(shí)踐方面的綜合能力,為今后的發(fā)展打下良好的`基礎。

  二、基本思路

 。ㄒ唬⿲(shí)驗教學(xué)平臺我院電力電子技術(shù)實(shí)驗教學(xué)采用THPDC-1型電力電子及電氣傳動(dòng)實(shí)訓裝置。通過(guò)使用該實(shí)訓裝置,可完成三相橋式整流電路、逆變電路、直流電機調速等環(huán)節的實(shí)驗,提高學(xué)生對課堂講授知識的理解程度。

 。ǘ⿲(shí)驗環(huán)節電力電子技術(shù)實(shí)驗課程設置五項具體實(shí)驗內容,共18個(gè)學(xué)時(shí),如表1所示,該五項實(shí)驗可劃分為兩個(gè)模塊。第一模塊為驗證性質(zhì)實(shí)驗,主要包括生成鋸齒波電路及使用晶閘管的橋式整流電路實(shí)驗,使學(xué)生在實(shí)驗過(guò)程中生成相應的電壓波形,通過(guò)將示波器測量出的實(shí)際波形與書(shū)中繪制的波形進(jìn)行對比,不僅限于學(xué)習書(shū)中較為抽象的波形圖分析。第二模塊則實(shí)現電機速度方面的調控,主要包括:?jiǎn)伍]環(huán)直流調速,雙閉環(huán)直流調速及使用變頻器對電機進(jìn)行調速實(shí)驗,將電力電子技術(shù)課程與電機拖動(dòng)課程相結合,實(shí)現多門(mén)課程知識交叉學(xué)習鞏固,使學(xué)生的知識面不僅限于一門(mén)課程,從而實(shí)現了培養過(guò)程中的全面發(fā)展。表1電力電子技術(shù)實(shí)驗項目及學(xué)時(shí)分配

 。ㄈ┗窘虒W(xué)方式

  1.講練結合。實(shí)驗過(guò)程中教師向學(xué)生講解實(shí)驗所需掌握的理論知識,示范實(shí)驗操作。學(xué)生根據教師所提出的實(shí)驗要求,進(jìn)行線(xiàn)路連接,進(jìn)一步加深學(xué)生對于課堂中所講授知識的理解程度。

  2.獨立操作。為了培養學(xué)生獨立的動(dòng)手能力,實(shí)驗時(shí)每位學(xué)生操作一臺電力電子實(shí)訓裝置,獨立完成教師所提出的實(shí)驗要求。獨立操作使每位學(xué)生的能力都得到鍛煉與提高,防止出現在實(shí)驗過(guò)程中過(guò)度依賴(lài)他人的情況。

  3.設置提問(wèn)環(huán)節。教師講解電力電子實(shí)驗項目的原理并示范接線(xiàn)控制操作后,對相應原理進(jìn)行提問(wèn),并將學(xué)生的回答情況計入實(shí)驗評分中,使學(xué)生不僅掌握如何接線(xiàn),更要求能夠理解接線(xiàn)的原理。

  三、所存問(wèn)題

  電力電子實(shí)驗的基礎思路為教學(xué)的一個(gè)大致框架,在實(shí)際教學(xué)環(huán)節中,雖有基本框架支撐,但仍顯現出幾點(diǎn)待解決的問(wèn)題,如教材準備,學(xué)生基礎等方面。(一)教材匹配度不高理論教學(xué)教材對于實(shí)驗模塊介紹不夠充分,不能較好地適應實(shí)驗教學(xué)需求。在轉速單閉環(huán)直流調速系統實(shí)驗教學(xué)過(guò)程中,用到THPDC-1型實(shí)訓裝置的三相全控整流,PI調節器,直流電動(dòng)機等模塊。而使用的理論教材僅對三相全控整流部分作詳細介紹,當教師提出關(guān)于給定電壓模塊在單閉環(huán)直流調速系統中的作用等類(lèi)似問(wèn)題,有部分同學(xué)一知半解,不能較好地闡述原理。(二)學(xué)生基礎不同學(xué)生理論基礎參差不齊,對于實(shí)驗操作流程掌握程度不同。電力電子技術(shù)實(shí)驗開(kāi)設于電氣自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的第六學(xué)期,優(yōu)勢是學(xué)生對于電氣專(zhuān)業(yè)的知識有較多了解,對基礎較好的同學(xué)無(wú)需過(guò)多地對某一原理進(jìn)行詳細解釋?zhuān)甑膶W(xué)習拉開(kāi)了差距,造成不同學(xué)生對實(shí)驗原理理解掌握速度不同。如在進(jìn)行單閉環(huán)調速系統實(shí)驗時(shí),對于比例調節器,比例積分調節器的對比過(guò)程中,部分基礎扎實(shí)的同學(xué)能夠回答出其功能特性,但基礎相對薄弱的同學(xué)理解實(shí)驗就存在一定難度。(三)難以提升創(chuàng )新能力電力電子實(shí)驗內容主要為驗證性實(shí)驗,如在三相橋式全控整流電路實(shí)驗中,學(xué)生在理解理論教材知識的基礎上,進(jìn)行線(xiàn)路連接,并不存在進(jìn)行創(chuàng )新的過(guò)程。而當代大學(xué)生思維活躍,更傾向于嘗試未知結果的試驗。此類(lèi)模式不利于學(xué)生學(xué)習本課程興趣及創(chuàng )新能力的提高。

  四、改進(jìn)方案

 。ㄒ唬└鶕䦟(shí)驗要求,編寫(xiě)實(shí)驗教學(xué)手冊課堂所使用教材更偏重于整流、逆變等理論知識介紹,如波形繪制,計算電壓平均值及有效值等。為將理論知識結合實(shí)踐,編寫(xiě)電力電子技術(shù)實(shí)驗指導手冊,圖文結合講解實(shí)驗環(huán)節,同時(shí)手冊后附有需學(xué)生課后完成的實(shí)驗報告,鞏固課堂知識,加深對實(shí)驗過(guò)程的理解。(二)分組實(shí)驗,以強帶弱為了使每位學(xué)生動(dòng)手能力都能得到鍛煉和提高,電力電子技術(shù)五次實(shí)驗過(guò)程中規定一人獨立使用一臺THPDC-1型實(shí)訓裝置。但由于學(xué)生在電路實(shí)踐方面的基礎不同,對于實(shí)驗操作的理解程度不一,故每8位同學(xué)為一組,每組選出一位基礎扎實(shí),對實(shí)驗原理理解程度較好的組長(cháng),在實(shí)驗過(guò)程中當教師無(wú)法兼顧每位提出問(wèn)題的學(xué)生時(shí),小組組長(cháng)對本組學(xué)生提出的問(wèn)題進(jìn)行解答。以分組的方式,讓基礎較好的學(xué)生幫助基礎相對薄弱的學(xué)生提高實(shí)踐操作能力,最終達到提高電力電子實(shí)驗教學(xué)效率的目標。(三)提交電力電子興趣制作電力電子技術(shù)知識點(diǎn)綜合性強,較抽象,而實(shí)驗教學(xué)環(huán)節主要目標是驗證書(shū)中已有的結論,使得部分學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗時(shí)僅僅照搬連線(xiàn),這不利于興趣以及創(chuàng )新能力的提高。故為了提高學(xué)生對于課程的興趣,發(fā)現所學(xué)知識能夠學(xué)以致用,額外設置了興趣制作的提交環(huán)節。學(xué)生可根據交流調壓電路知識點(diǎn),設計、制作調光燈、調速電機等產(chǎn)品,并書(shū)寫(xiě)使用說(shuō)明書(shū)。

  五、總結與展望

  電力電子技術(shù)是電氣自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的核心課程,而實(shí)驗課程則是將理論付諸實(shí)踐。為了使學(xué)生能熟練掌握實(shí)驗的方式方法,必須根據學(xué)生特點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)方案的改進(jìn),提高實(shí)驗教學(xué)的效率與效果。本文從實(shí)驗教學(xué)手冊、提問(wèn)復習、分組教學(xué)等方面探討了如何改進(jìn)教學(xué)方案,但在今后的教學(xué)過(guò)程中仍需不斷思考不斷探究,以期獲得更良好的教學(xué)效果。

電力電子技術(shù)3

  摘要:《電力電子技術(shù)應用》課程在我校項目化教學(xué)改革中,取得了一些成績(jì),也暴露了一些問(wèn)題。本文從幾個(gè)方面出發(fā)對我校的《電力電子技術(shù)應用》課程項目化教學(xué)改革做出了總結,并說(shuō)明了現存的優(yōu)勢和不足。

  關(guān)鍵詞:電力子技術(shù)應用;項目化教學(xué)

  1項目化教學(xué)是目前課程教學(xué)改革的主要趨勢

  長(cháng)期以來(lái),無(wú)論是本科學(xué)校還是專(zhuān)科學(xué)校,電類(lèi)專(zhuān)業(yè)在《電力電子應用技術(shù)》課程教學(xué)過(guò)程中,通常都采用的教學(xué)方式是實(shí)踐和理論分開(kāi)教授。此種方式導致很少有學(xué)生能夠把理論和實(shí)踐結合起來(lái),提升自己的實(shí)踐動(dòng)手能力和解實(shí)際決問(wèn)題的能力。在教育改革提出以就業(yè)為導向,以職業(yè)能力培養為目標的教育目標后,從自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)學(xué)生就業(yè)崗位調研出發(fā),將《電力電子應用技術(shù)》課程教學(xué)改為項目化教學(xué)。實(shí)際上項目化教學(xué)改革就是將專(zhuān)業(yè)基礎課程和專(zhuān)業(yè)課程的傳統教學(xué)內容轉變?yōu)楦髡n程對應的技能訓練項目,根據技能訓練項目的要求具體開(kāi)展教學(xué),以及考核學(xué)生的技能訓練效果,從而使得人才培養能力目標能夠實(shí)現,所以項目化教學(xué)成為當前大學(xué)教學(xué)改革的主要方向。我校電類(lèi)專(zhuān)業(yè)的《電力電子應用技術(shù)》教學(xué)的主要模式也有傳統的理論和實(shí)踐分開(kāi)講授模式改為項目化教學(xué)。項目化教學(xué)也成為很多專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)模式改革的主要趨勢。

  2《電力電子技術(shù)應用》項目化教學(xué)的優(yōu)勢

  課程改革是保證高校教育人才培養目標的實(shí)現,提高教學(xué)質(zhì)量,達到職業(yè)技能資格要求的一種有效途徑。項目化教學(xué)是以實(shí)際工程項目為依托,項目?jì)热菔抢碚摻Y合實(shí)踐的集中體現!峨娏﹄娮討眉夹g(shù)》課程項目化教學(xué)的優(yōu)勢主要體現在以下幾個(gè)方面。

  2.1注重培養學(xué)生學(xué)習的自主性

  《電力電子應用技術(shù)》課程采用項目化教學(xué)后,每個(gè)項目中用動(dòng)畫(huà)體現內容的豐富性和趣味性,同時(shí)靈活多變的動(dòng)畫(huà)設計簡(jiǎn)化了理論內容,提高了學(xué)生的理解力,從而提高學(xué)生的學(xué)習興趣,增加其自主學(xué)習的意識,養成自主學(xué)習的習慣。采用靈活的教學(xué)方式,增加師生互動(dòng)性,增加角色的帶入性次數等等多種方式促進(jìn)學(xué)生學(xué)習的自主性。

  2.2注重培養學(xué)生專(zhuān)業(yè)知識和實(shí)踐技能

  專(zhuān)業(yè)實(shí)踐技能是在專(zhuān)業(yè)基礎知識熟練掌握的基礎上,通過(guò)強化專(zhuān)業(yè)技能訓練,提升實(shí)際操作能力而獲得的實(shí)踐技能。而項目化教學(xué)的項目本身就是一個(gè)產(chǎn)品或設備控制系統的完成過(guò)程,是集專(zhuān)業(yè)知識與實(shí)際技能于一體的綜合性教學(xué)內容。項目化教學(xué)從項目的信息整理、方案設計實(shí)施到最后的項目測試評價(jià)等,每一個(gè)環(huán)節的要求都是學(xué)生自主、教師輔助完成,所以完全可以通過(guò)具體項目的教學(xué)過(guò)程,達到培養學(xué)生專(zhuān)業(yè)知識牢固性與實(shí)踐技能的熟練性目標。

  2.3注重培養學(xué)生項目知識與職業(yè)資格證的緊密結合性

  項目化教學(xué)改革的前提就是就業(yè)為導向,以職業(yè)能力培養為目標,所以項目化教學(xué)課程內容必然有與之對應的職業(yè)資格證必修內容。因此項目化教學(xué)可以提高職業(yè)職格證的通過(guò)率。我校項目化教學(xué)實(shí)施以來(lái)取得的成績(jì),電工證比例增加,高級、中級比較增加,興趣小組的比賽成績(jì)提高,學(xué)生的動(dòng)手能力增加提高了就業(yè)率,企業(yè)的畢業(yè)生滿(mǎn)意度提高,專(zhuān)升本升學(xué)率提高,自主創(chuàng )業(yè)成功率提高等等方面,都說(shuō)明了《電力電子技術(shù)應用》課程采用項目化教學(xué)既適應了教學(xué)改革的潮流,又達到了項目化教學(xué)的目的要求,實(shí)現了以職業(yè)能力培養為目的的素質(zhì)化教學(xué)目標。

  3《電力電子技術(shù)應用》項目化教學(xué)的不足

  3.1教學(xué)內容的簡(jiǎn)單項目式分化,與工程實(shí)際脫節

  《電力電子技術(shù)應用》課改后雖然采用了項目化教學(xué)方式,但內容并沒(méi)有按照項目化教學(xué)的需求實(shí)行,而是簡(jiǎn)單的內容分化或內容實(shí)驗化。這一做法導致兩種結果,一是與現實(shí)工程實(shí)際項目脫節,并沒(méi)有把企業(yè)實(shí)際工程項目作為項目化教學(xué)內容,當然這些與實(shí)踐實(shí)訓基地不足的'、與企業(yè)聯(lián)系欠缺等方面都有關(guān)系;二是簡(jiǎn)單的內容分僅僅把原理論內容簡(jiǎn)單的分到各個(gè)項目下,沒(méi)有嚴格的項目教學(xué)設計、論證、規劃,以及各項目之間的內在聯(lián)系,導致項目化教學(xué)的目標不能完全實(shí)現。例如:把原單相半波可控整流電路作為一個(gè)項目,項目下提出項目要求、項目?jì)热、電路原理、具體步驟、項目所需工具、仿真工具及結果。這些僅僅是把原單相半波可控整流電路的內容進(jìn)行了項目分解,并沒(méi)有實(shí)際的工程項目支撐,所以此類(lèi)項目化教學(xué)不可能實(shí)現項目化教學(xué)改革的目的,這是項目化教學(xué)效果不理想的原因之一。

  3.2師資能力不足

  項目化教學(xué)要求教師不但具有豐富的專(zhuān)業(yè)理論知識,也需要扎實(shí)的實(shí)踐操作技能,也就是需要做過(guò)實(shí)際工程項目的雙師型教師。這樣才能有效的指導學(xué)生完成項目的一體化過(guò)程,包括項目方案設計、前期準備、實(shí)施、效果鑒定等。目前,我系雙師型師資欠缺,依靠實(shí)驗老師和理論老師的協(xié)同作業(yè),難以很好的完成每個(gè)整體項目的教學(xué)目的。這也是造成項目化教學(xué)效果不夠理想的原因之一。

  3.3教學(xué)安排與教學(xué)實(shí)施的矛盾

  項目化教學(xué)需要一個(gè)彈性的教學(xué)安排,根據項目化教學(xué)實(shí)際實(shí)施過(guò)程中的要求,及時(shí)調整教學(xué)安排,但是目前的統一教條化的教學(xué)安排制約著(zhù)課程教學(xué)改革的步伐,使項目化教學(xué)在實(shí)施過(guò)程中困難重重。我!峨娏﹄娮蛹夹g(shù)應用》課程在項目化教學(xué)中遇到各部門(mén)間協(xié)調性差、審批手續麻煩、行政部門(mén)質(zhì)疑聲音多等。包括傳統的考核方式也是制約因素之一?傊,我!峨娏﹄娮蛹夹g(shù)應用》課程項目化教學(xué)的改革有實(shí)際成效,也存在許多待解決的問(wèn)題。無(wú)論改革過(guò)程中存在多少問(wèn)題,走出第一步最重要,也最困難。我們已經(jīng)走完了第一步,所以接下來(lái)的《電力電子技術(shù)應用》課程項目化教學(xué)路會(huì )越走越好,項目化教學(xué)的優(yōu)勢會(huì )越來(lái)越多,項目化教學(xué)效果會(huì )越來(lái)越好。

電力電子技術(shù)4

  一、電力電子技術(shù)的應用

  1.1一般工業(yè)

  工業(yè)生產(chǎn)中,一般都會(huì )使用到各種交流電動(dòng)機,這些動(dòng)力設備性能比較好,在,可以提供直流斬波電源,或者提供可控整流電源。但是提供的主體是電力電子裝備。眾所周知,交流電機變頻調速技術(shù)是整個(gè)電氣節能最關(guān)鍵之技術(shù),相對于傳統的大型機器而言,使用的是電力電子交流節能技術(shù),將其作為電力驅動(dòng)電源,可以節能電能達到30%。近年來(lái),隨著(zhù)電力電子技術(shù)得以發(fā)展,使得交流電性能得以發(fā)揮出來(lái),隨著(zhù)社會(huì )不斷發(fā)展,交流調速技術(shù)得到廣泛應用,逐漸占據市場(chǎng)。

  1.2在電力系統中的應用

  當電力系統離開(kāi)了電力電子技術(shù)之后,電力現代化建設將很難實(shí)現。電力系統建設發(fā)展中,得到了電力電子技術(shù)支撐,現代化建設目的得以實(shí)現。高壓輸電是基于發(fā)電廠(chǎng)借助變壓器,將發(fā)電機發(fā)出的電壓將其升壓之后再輸出的一種全新方式。高壓直流輸電端位置以及受電端位置,一般都是使用晶閘管變流裝置,這可以避免了大容量以及長(cháng)距離輸送導致電力系統出現損耗問(wèn)題出現,為輸電系統使用奠定技術(shù)基礎,從而為良好輸電提供保障。在配電網(wǎng)系統中,電力電子裝置還可以被使用于電能質(zhì)量控制,例如,使用于閃變、瞬間停電以及電壓跌落等等電能質(zhì)量控制中,更好的保障供電質(zhì)量。

  1.3交通運輸

  電子電力技術(shù)交通中被廣泛使用,DC/DC變換技術(shù)被大量使用于地鐵、動(dòng)車(chē)以及無(wú)軌電車(chē)中。在使用中,可以更好的控制無(wú)極變速,提升控制質(zhì)量。在使用中,最常表現在于電氣機車(chē)中的直流機車(chē)選擇了整流裝置將其作為供電設備。但是,交流機車(chē)如果采用了變頻裝置進(jìn)行供電,那么需要借助電力電子裝置做好電力驅動(dòng)和和電力控制。例如:直流斬波器被廣泛使用于軌道車(chē)輛中,常見(jiàn)的磁懸浮列車(chē)中電力電子技術(shù)使用,這是一項技術(shù)要求較好,關(guān)鍵之技術(shù)使用案例。其中借助電動(dòng)汽車(chē)將其作為蓄電池,提供能源,需要做好電力驅動(dòng)控制工作。那么使用蓄電池進(jìn)行充電,不能離開(kāi)電源。因此,航海、航空也離不開(kāi)電子技術(shù)。

  二、電力電子技術(shù)未來(lái)的發(fā)展

  觀(guān)看技術(shù)發(fā)展進(jìn)程中看出,半導體器件使用推動(dòng)了電子技術(shù)得以快速發(fā)展。當前晶閘管等電力半導體器件有著(zhù)重要的角色,尤其是在電力電子技術(shù)使用過(guò)程中。進(jìn)入的到79年代之后,半控型晶閘管使用開(kāi)始有新的改變。之前從低壓的小電流逐漸向高壓大電流方向發(fā)展,而且還研究出大量的電子產(chǎn)品。這些產(chǎn)品被成為電子器件,隨著(zhù)電子技術(shù)不斷發(fā)展,這些產(chǎn)品被廣泛使用。因此,被稱(chēng)為第一代電力電子器件,隨著(zhù)電力電子技術(shù)不斷發(fā)展,該技術(shù)使用范圍不斷擴大,將其使用于電子技術(shù)理論研究和半導體制造使用,使得工藝水平逐漸提高。我國隨后研究出了GTR、GTO、功率MOSFE等等電子器件,這些器件都是全控制型的電子器件,被成為第二代電力電子器件。近年來(lái),隨著(zhù)技術(shù)水平不斷發(fā)展,研究出了絕緣柵雙極晶體管(IGBT)為代表的第三代電力電子器件,逐漸向響應快、高頻率方向發(fā)展,這是一個(gè)質(zhì)的飛躍,在我國國民經(jīng)濟發(fā)展中具有重要作用,它推動(dòng)了我國經(jīng)濟不斷發(fā)展,使得我國電子自動(dòng)化進(jìn)程邁進(jìn)一部。進(jìn)入90年代之后,電子電力器件發(fā)展更快速,逐漸朝復雜化、模塊化、智能化、功率集成的.方向發(fā)展,以此形成了電力電子技術(shù)的理論研究、器件開(kāi)發(fā)研制、應用的高新技術(shù)領(lǐng)域等,在國際上形成了新的技術(shù)熱門(mén)。目前世界上許多大公司已開(kāi)發(fā)出IPM智能化功率模塊,日本三菱、東芝及美國的國際整流器公司已有成熟的產(chǎn)品推出。我國國產(chǎn)的電力半導體器件研究水平相對于西方國家,我國的電力電子技術(shù)水平相對較低,我國應該不斷創(chuàng )新技術(shù),不斷進(jìn)行研究,提升科研水平,更好的保障經(jīng)濟建設。我國電力半導體器件如果沒(méi)有跟上社會(huì )發(fā)展步伐,將會(huì )影響我國經(jīng)濟發(fā)展水平。因此,我國的電力半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展任務(wù)艱巨。在未來(lái)發(fā)展中,應該進(jìn)一步研究使用新材料,提升器件功率以及溫度范圍,之間降低器件價(jià)格,使得器件被使用的范圍更廣。系統實(shí)現集成化,當獲得更好的集成化之后,才更好保障系統可靠性和安全性。

  三、結束語(yǔ)

  綜上所述,電力電子技術(shù)是一門(mén)信息、智力、知識密集型的技術(shù),對該技術(shù)掌握對提升我國經(jīng)濟可持續發(fā)展有重要作用。從當前的發(fā)展前景上看,將半導體器件作為核心技術(shù)的電力電子行業(yè),在我國政策支撐下,科研工作深度加深,相信在不久的將來(lái),該技術(shù)發(fā)展水平會(huì )得以提升,更加推動(dòng)我國經(jīng)濟發(fā)展。

  作者:蘇潮 單位:廣東明陽(yáng)龍源電力電子有限公司

電力電子技術(shù)5

  【摘要】隨著(zhù)電力行業(yè)不斷發(fā)展,對于大功率電力電子技術(shù)可靠供電系統進(jìn)行研究,是電力行業(yè)發(fā)展中的重要內容。電網(wǎng)的運行規模越來(lái)越大,電力用戶(hù)的需求逐年增加,提升電力系統的可靠性是電力企業(yè)所面臨的重要任務(wù)。在科技發(fā)展背景下,大量的電力電子裝置被應用到電力系統中,為電力系統可靠性提升帶來(lái)諸多幫助;诖,本文就大功率的電力電子技術(shù)進(jìn)行分析,研究該技術(shù)下的可靠供電系統。

  【關(guān)鍵詞】大功率;電力電子技術(shù);可靠供電系統;研究

  1前言

  大功率電力電子技術(shù)在電力系統中發(fā)揮著(zhù)重要的作用,主要涉及到了電力系統的發(fā)電、輸電、配電以及用電等方面。實(shí)現大功率電力電子技術(shù)供電可靠性,在本文中從兩方面進(jìn)行分析,第一,提升大功率電力電子技術(shù)的供電可靠性,可以通過(guò)提高工業(yè)敏感負荷的供電可靠性來(lái)實(shí)現;第二,將大功率的電子技術(shù)應用于發(fā)電機勵磁系統中,以提升發(fā)電機的阻尼轉矩,來(lái)實(shí)現系統的動(dòng)態(tài)可靠性提升。

  2大功率電力系統可靠性供電概述

  從敏感負荷角度對電力系統供電可靠性進(jìn)行分析。實(shí)現供電的可靠性不僅要求電力系統中不能長(cháng)時(shí)間斷電,還需要對電力供電系統的動(dòng)態(tài)電壓質(zhì)量提出更高的要求。對系統中的電壓跌落以及電壓短時(shí)中斷的時(shí)間進(jìn)行限定,在實(shí)際供電中,不同的電壓跌落中,其敏感負荷所能夠承受的電壓跌落時(shí)間存在著(zhù)差異性。在一般規律下,跌落幅度越大,其敏感負荷所能夠才承受的時(shí)間越短。傳統的供電可靠性統計統計,只能以停電時(shí)間超過(guò)1分鐘或者5分鐘實(shí)際依據。在我國,對于自動(dòng)重合閘成功或者備用電源投入成功的現象不能視為用戶(hù)停電,而此時(shí)敏感負荷用戶(hù)有可能遭受到一定的電力損失。那么在實(shí)際的電力系統供電中,提升供電的可靠性,需要從電網(wǎng)方面進(jìn)行綜合考慮,以?xún)?yōu)化的配電網(wǎng)結構,改善動(dòng)態(tài)帶電壓質(zhì)量[1]。

  3大功率電力電子技術(shù)提高供電可靠性的應用

  3.1轉換開(kāi)關(guān)

  轉換開(kāi)關(guān)電源供電中發(fā)揮著(zhù)重要的作用,在實(shí)際電力系統電源供電中,包含兩路或者多路的電源供電,轉換開(kāi)關(guān)應用其中,能夠實(shí)現多路電源之間的相互切換。在本文中以?xún)陕冯娫垂╇姙槔M(jìn)行分析,當有一個(gè)電源電路在正常供電時(shí),則另外一個(gè)線(xiàn)路中的電源供電就會(huì )處于備用狀態(tài)。一旦線(xiàn)路中出現線(xiàn)常用電源供電異常的情況時(shí),轉換開(kāi)關(guān)開(kāi)始發(fā)揮作用,自動(dòng)切換到被用電源線(xiàn)路中。以轉換開(kāi)關(guān)的形式,實(shí)現線(xiàn)路正常供電,其開(kāi)關(guān)投入使用成本較低,應用廣泛[2]。

  3.2動(dòng)態(tài)電壓恢復器

  動(dòng)態(tài)電壓恢復器簡(jiǎn)稱(chēng)DVR,DVR通過(guò)線(xiàn)路中的變壓器串聯(lián)在線(xiàn)路電源與敏感負荷之間。當線(xiàn)路正常輸電時(shí),線(xiàn)路中在沒(méi)有產(chǎn)生電壓跌落的情況,DVR完全不發(fā)揮作用,其在線(xiàn)路中所輸出的電壓補償為0。當線(xiàn)路中出現了較大的電壓跌落時(shí),此時(shí),DVR就會(huì )發(fā)揮其真正的作用,DVR通過(guò)自身輸出與跌落電壓值相同的電壓補償值,來(lái)實(shí)現線(xiàn)路中的電壓補償。線(xiàn)路中所補償的線(xiàn)路電壓為額定電壓。從DVR的工作原理上進(jìn)行分析,其實(shí)際的作用就是對提供線(xiàn)路中電壓補償,避免線(xiàn)路由于電壓跌落出現故障[3]。

  3.3不間斷供電電源

  不間斷的供電電源,簡(jiǎn)稱(chēng)為UPS。目前,隨著(zhù)科技不斷發(fā)展,UPS已經(jīng)逐漸趨向于市場(chǎng)化,其主要有三種類(lèi)型:在線(xiàn)型、離線(xiàn)型以及在線(xiàn)互動(dòng)型。在實(shí)現的UPS中,需要具有儲能單元,其中最為常見(jiàn)的儲能單元為的電池儲能。在線(xiàn)型的UPS在逆變器支持下實(shí)現負荷供電,實(shí)際供電與電源無(wú)關(guān),因此在電壓質(zhì)量獲得上比較高。

  3.4發(fā)電機勵磁

  大功率的電力電子技術(shù)在發(fā)電機勵磁中的應用,作用突出。首先需要對發(fā)電機的勵磁系統進(jìn)行分析,發(fā)電機的勵磁系統能夠實(shí)現機端電壓的維持,合理分配多臺電發(fā)電機之間的無(wú)功功率,繼而提升電力系統的穩定性。目前,在電力系統中,半導體勵磁是其最為主要的勵磁方式,在實(shí)際電力系統運行中,可以按照電源的不同,將半導體勵磁分為他勵和自勵,F行在電力企業(yè)中比較實(shí)用的'就是基于勵磁電力電子裝置的三相晶閘管全橋整流器,在該整流器中采用時(shí)間常數比較小的一階慣性環(huán)節。

  4微網(wǎng)可靠性供電

  4.1交流微網(wǎng)結構與特點(diǎn)

  典型的交流微網(wǎng)組成有:光伏發(fā)電、儲能電源、風(fēng)電機組以及柴油發(fā)電機組等。在以上的組成部件中,風(fēng)電以及儲能等電源,在電力電子變換器的轉換下,實(shí)現了對額定電壓頻率交流電的轉換,并在靜態(tài)開(kāi)關(guān)的轉換下連接在微網(wǎng)母線(xiàn)上。交流微網(wǎng)的特點(diǎn)比較突出,主要表現在以下方面。第一,微網(wǎng)的電壓等級比較低,在實(shí)際線(xiàn)路中與配電網(wǎng)相連,在大功率電力系統的尾端;第二,容量比較小,在10KV等級的微網(wǎng)容量為數百千瓦到十兆瓦之間;第三,電流實(shí)現雙向流動(dòng),在微網(wǎng)結構中為分布式的電源網(wǎng)狀,基于微網(wǎng)這樣的特點(diǎn),其能夠實(shí)現的功能比較多。一方面能夠實(shí)現對大電網(wǎng)的功率輸送,另一方面,也能夠從大功率電網(wǎng)中吸收功率;第四,微網(wǎng)具有多種工作模式,其中比較突出的就是并網(wǎng)和離網(wǎng)兩種形式。并網(wǎng)工作形式幫助微網(wǎng)能夠在大功率電網(wǎng)中正常運行,而離網(wǎng)是指,當大電網(wǎng)出現故障時(shí),微網(wǎng)能夠迅速的脫離大功率電網(wǎng),而實(shí)現獨立運行。

  4.2微網(wǎng)分布式電源電流保護

  微網(wǎng)分布式電源主要包含兩大類(lèi)的電源,第一,逆變器接口電源。例如光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電以及儲能電源等。第二,傳統發(fā)電機接口電源。例如柴油發(fā)電機、燃汽輪機等。當微網(wǎng)分布式電源線(xiàn)路中出現故障時(shí),以上兩種電源類(lèi)型所能夠提供的短路電流存在著(zhù)較大的差異。對于逆變器接口電源來(lái)說(shuō),電源線(xiàn)路在線(xiàn)路中容易受到電力電子器件等耐流能力的影響與限制,其電源所能夠提供的短路電流值不超過(guò)線(xiàn)路中額定電流的1.5倍。在這樣的線(xiàn)路背景下,該種電源類(lèi)型不能夠實(shí)現有力的電流保護。而對于另外一種分布式電源進(jìn)行分析,當線(xiàn)路中發(fā)生短路時(shí)能夠利用串聯(lián)等效電抗的形式,實(shí)現較大短路電流的供應,因此該種電源類(lèi)型與逆變器接口分布式電源相比,具有明顯的優(yōu)勢,能夠實(shí)現電流保護。

  5結論

  隨著(zhù)電力系統不斷發(fā)展,電力系統的供電可靠性逐漸受到社會(huì )所關(guān)注。因此,在本文中對大功率電力電子技術(shù)進(jìn)行分析,研究大功率電力電子技術(shù)提高供電可靠性的應用,并對微網(wǎng)可靠性供電進(jìn)行詳細研究。在電力電力技術(shù)可靠性供電中的應用研究中,分別對轉換開(kāi)關(guān)、動(dòng)態(tài)電壓恢復器、不間斷供電電源以及發(fā)電機勵磁等方面進(jìn)行詳細研究,針對這些供電系統的作用論述,希望能夠為電力供電系統發(fā)展帶來(lái)幫助。

  參考文獻:

  [1]賀超.具有高可靠性的數字化大功率電力電子集成模塊研究與應用[D].杭州:浙江大學(xué),20xx.

  [2]周明磊.電力機車(chē)牽引電機在全速度范圍的控制策略研究[D].北京:北京交通大學(xué),20xx.

  [3]鄭晟.中高壓電力電子變換中的功率單元及功率器件的級聯(lián)關(guān)鍵技術(shù)研究[D].杭州:浙江大學(xué),20xx.

電力電子技術(shù)6

  一、探討大功率電力電子技術(shù)的應用

  1、新能源發(fā)電方面的應用

  隨著(zhù)人們生活水平的不斷提高,對電力能源的需求量不斷增加,使得能源危機問(wèn)題越來(lái)越嚴重。而且,還造成了大氣污染,破壞了人們賴(lài)以生存的地球環(huán)境,不利于生態(tài)平衡的維持。為此,緩解能源緊張,加強新能源的研發(fā)刻不容緩。目前,在新能源發(fā)電過(guò)程中,風(fēng)力發(fā)電、生物發(fā)電及光伏發(fā)電等受到了高度重視。由于新能源具有不穩定性,隨機性較強,不利于能源的開(kāi)發(fā)。而將大功率電力電子技術(shù)運用到新能源發(fā)電領(lǐng)域中,便可以有效的解決這些問(wèn)題,進(jìn)一步促進(jìn)我國新能源的開(kāi)發(fā)。

  2、智能電網(wǎng)領(lǐng)域的.應用

  隨著(zhù)電力行業(yè)的不斷發(fā)展,電網(wǎng)開(kāi)始走向智能化、現代化,為了進(jìn)一步確保電網(wǎng)系統的安全性,我們一定要加強智能電網(wǎng)的研究,從而提高我國電網(wǎng)系統的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。目前,我國智能電網(wǎng)的發(fā)展有待提高,處于發(fā)展階段,與發(fā)達國家差距很大。為此,我們要將大功率電力電子技術(shù)運用到智能電網(wǎng)中,促進(jìn)智能電表的廣泛應用,方便供電企業(yè)通過(guò)智能電表了解用戶(hù)情況,并為用戶(hù)提供人性化服務(wù)。

  3、電氣牽引方面的應用

  電力牽引主要指運用電能為軌道提供運輸動(dòng)力,依靠電力系統來(lái)當作電源,同時(shí)也廣泛的應用到生活中。以往運用燃機驅動(dòng),現在將大功率電力電子技術(shù)運用到電力驅動(dòng)系統中,為軌道運輸提供了很大的方便。雖然如此,由于供電系統是相對獨立的,成本花費較高,而且在機車(chē)運行過(guò)程中,產(chǎn)生的信號波對電力系統有一定的不良影響。為此,我們在運用過(guò)程中,要注意做好抗干擾措施,避免系統受到破壞。

  4、在電氣節能方面的應用

  隨著(zhù)能源的日益緊張,節能已經(jīng)成為社會(huì )發(fā)展的主要趨勢。將大功率電力電子技術(shù)運用到節能中,運用同步發(fā)電機勵磁系統、變頻調速裝置來(lái)達到電氣節能效果。變頻技術(shù)的發(fā)展越來(lái)越迅速,變頻器的應用越來(lái)越廣泛,將變頻器運用到電氣節能中,不僅能夠降低企業(yè)成本,還能夠有效的發(fā)揮節能效果。

  5、定制電力技術(shù)

  定制電力技術(shù)是大功率電力電子技術(shù)與控制技術(shù)的有效結合,主要是為了確保電能的供電質(zhì)量,有效的滿(mǎn)足用戶(hù)的電力需求。在人們的生活工作中,不僅對電能的需求量不斷增加,而且對供電質(zhì)量也提出了更高的要求。為了進(jìn)一步保證供電質(zhì)量,預防供電問(wèn)題的發(fā)生,我們就要將大功率電力電子技術(shù)運用到電力系統中,也就是指定制電力技術(shù),通過(guò)靜止無(wú)功發(fā)生器裝置的使用,來(lái)調整電壓的穩定性,確保供電質(zhì)量。

  二、總結

  綜上所述,相對于發(fā)達國家來(lái)說(shuō),我國電力電子技術(shù)水平還有待提高。為此,我們要加強電力電子技術(shù)應用的研究,改變電力電子技術(shù)規模小、產(chǎn)業(yè)分散的現狀。我們要用更多的時(shí)間去完善電子產(chǎn)業(yè),促進(jìn)大功率電力電子技術(shù)在新能源發(fā)電、智能電網(wǎng)、電氣牽引等多個(gè)方面的應用,努力創(chuàng )造出功能性更強大的電力裝置。

電力電子技術(shù)7

  本文介紹了MATLAB在電力電子技術(shù)教學(xué)中的應用,并給出了三相電壓型SPWM逆變電路仿真實(shí)例。引入MATLAB仿真技術(shù)作為課堂教學(xué)的輔助手段,對電力電子電路進(jìn)行交互式動(dòng)態(tài)波形分析、諧波分析及電量計算,結果直觀(guān)、形象,有助于學(xué)生理解抽象的理論知識,提高學(xué)生學(xué)習的興趣和主動(dòng)性,改善教學(xué)效果,提高教學(xué)質(zhì)量。

  電力電子技術(shù)課程主要研究各種電力半導體器件及其組成的各種變流裝置的工作原理及應用,主要涉及整流、逆變、直流斬波、交-交變換等電能變換及PWM控制和軟開(kāi)關(guān)技術(shù)等內容。在該課程的教學(xué)中,需要對相關(guān)電路進(jìn)行波形分析及電量計算,不僅需要畫(huà)出大量的電壓、電流信號波形圖,而且需要作相關(guān)電量的數學(xué)公式推導及諧波分析。在傳統教學(xué)中主要采用PPT動(dòng)畫(huà)及課堂板書(shū)等教學(xué)方式,存在著(zhù)波形繪制工作量大、所畫(huà)波形不規范、電路的工作過(guò)程及波形的動(dòng)態(tài)變化表現不足、交互性差、理論分析及公式推導繁瑣抽象等問(wèn)題,使得授課課時(shí)緊張,課堂教學(xué)信息量不夠大,授課方式單調枯燥,學(xué)生容易產(chǎn)生疲倦感,難于達到理想的教學(xué)效果。在課堂教學(xué)中引入MATLAB計算機仿真技術(shù)作為傳統課堂教學(xué)手段的補充,有助于克服傳統課堂教學(xué)的缺點(diǎn),提高學(xué)生的學(xué)習興趣,提高教學(xué)質(zhì)量。本文以三相電壓型SPWM逆變電路為例,介紹了MATLAB/SIMULINK在電力電子技術(shù)教學(xué)中的應用,建立了相應的仿真電路模型并給出了相關(guān)的仿真波形。

  一、MATLAB/SIMULINK介紹

  MATLAB是由美國mathworks公司發(fā)布的商業(yè)數學(xué)軟件,它將數值分析、矩陣計算、科學(xué)數據可視化以及非線(xiàn)性動(dòng)態(tài)系統的建模和仿真等功能集成在一個(gè)視窗環(huán)境中,為科學(xué)研究、工程設計以及必須進(jìn)行有效數值計算的眾多科學(xué)領(lǐng)域提供了一種全面的解決方案。利用其中的SIMULINK軟件包提供的圖形化交互環(huán)境,可快速建立電力電子電路的仿真模型,利用MATLAB提供的各種數學(xué)計算及功能分析工具,可方便地對電路進(jìn)行波形分析及數值計算,并可調用豐富的測量?jì)x器工具對相應電壓、電流進(jìn)行波形觀(guān)測及數值讀取。

  在建立電力電子電路仿真模型時(shí)主要用到了SIMULINK軟件包中的以下模塊庫:電力系統模型庫(SimPower Systems)中的電源模塊庫(Electrical Sources)、電器元件模塊庫(Elements)、電力電子元件模塊庫(Power Electronics)、測量?jì)x器模塊庫(Measurements)、其他電器模塊庫(Extra library)等子模塊庫,以及Simulink模型庫中的儀器儀表庫(Sinks)、連接模塊庫(Connectors)等子模塊庫。建立電路仿真模型時(shí),不用書(shū)寫(xiě)任何代碼,只要使用鼠標調出相應的元器件功能模型并將它們連接起來(lái),設置好各元器件的模型參數,即可對電路進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真。

  二、基于MATLAB的三相電壓型SPWM逆變電路仿真

  三相電壓型SPWM逆變電路結構廣泛用于通用變頻器中,其作用是通過(guò)控制開(kāi)關(guān)功率器件的通斷將直流電逆變?yōu)镾PWM交流電。該部分教學(xué)內容是電力電子技術(shù)課程的重要知識點(diǎn)。在教學(xué)中不僅要分析電路的工作原理,而且還涉及電壓和電流的波形分析和數值計算。尤其在作輸出電壓的諧波分析時(shí),需要推導繁雜的公式,教學(xué)內容復雜、抽象、枯燥且不易理解。利用MATLAB/SIMULINK建立三相電壓型SPWM逆變電路仿真模型,可借助MATLAB強大的波形分析及數值計算功能對SPWM逆變電路進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析,作為傳統課堂教學(xué)的輔助手段,提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量。

  (一)建立仿真模型

  打開(kāi)MATLAB/SIMULINK仿真平臺,從電力系統SimPower Systems模型庫中選取直流電源模塊、多功能橋(Universal Bridge)模塊、PWM脈沖發(fā)生器(PWM Generator)模塊及三相RLC串聯(lián)負載模塊,將以上電路元器件模塊按三相電壓型SPWM逆變的原理連接起來(lái)組成仿真電路。從測量?jì)x器(Measurements)模塊庫中調用多路測量?jì)x(Multimeter),配合儀器儀表(Sinks)庫中的Scope示波器,可同時(shí)觀(guān)察多個(gè)節點(diǎn)及支路的電壓電流波形。從其他電氣模塊庫(Extra Library)中調用傅里葉分析(Fourier)模塊以便對輸出電壓信號ua進(jìn)行諧波分析,調用有效值測量(RMS)模塊對輸出電壓ua進(jìn)行有效值計算,并用數字顯示器Display將分析計算結果顯示出來(lái)。最終建立的.三相電壓型SPWM逆變電路仿真模型示于圖1中。

  (二)設置模塊參數

  雙擊仿真電路中的相應模塊,對逆變電路元器件進(jìn)行參數設置。

  1.直流電壓源Us:電壓為100V,測量項Measurements選擇Voltage,以便電壓數據可通過(guò)多路測量?jì)xMultimeter觀(guān)察。

  2.逆變橋(Universal Bridge)模塊:橋臂數選3,吸收電阻Rs=1e5(Ohms),吸收電容Cs=inf(F),功率器件選擇:IGBT/Diodes,導通電阻Ron=1e-3(Ohms)。

  3.三相RLC串聯(lián)負載模塊:電阻R=1(Ohms),電感L=0.001(H),測量項Measurements選擇Branch voltages and currents,以便數據可通過(guò)多路測量?jì)xMultimeter觀(guān)察。

  4.PWM脈沖發(fā)生器(PWM Generator)模塊:采用內部產(chǎn)生正弦調制波方式,發(fā)生器模式選擇6 pulses,載波頻率為3000Hz,調制度為0.7,輸出電壓頻率為50Hz,輸出電壓相角為0o。

  5.傅里葉分析(Fourier)模塊:基波頻率設置為50Hz,利用Fourier模塊分析基波的幅值magnitude-1及基波的相位angle-1。利用Fourier1模塊分析3次諧波的幅值magnitude-3及相位angle-3。分析結果用數字顯示器顯示。

  6.有效值測量(RMS)模塊:基波頻率設置為50Hz,分析結果用數字顯示器顯示。

  三、電路仿真及結果分析

  第一,選擇菜單simulation/parameters對仿真參數進(jìn)行設置:仿真開(kāi)始時(shí)間設為0,終止時(shí)間設為0.045,選用變步長(cháng)ode23t算法,計算精度為0.001。

  第二,選擇菜單simulation/start開(kāi)始仿真。通過(guò)示波器Scope可觀(guān)察到三相輸出SPWM電壓ua、ub、uc波形及三相輸出電流ia、ib、ic的波形。仿真結果示于圖2中。

  三相輸出SPWM電壓及三相輸出電流波形

  在圖2中示出了三相輸出SPWM電壓ua、ub、uc的波形及三相輸出電流ia、ib及ic的波形,仿真結果與理論分析結果基本一致。在程序的運行過(guò)程中,學(xué)生可觀(guān)察到仿真波形的動(dòng)態(tài)產(chǎn)生過(guò)程,通過(guò)觀(guān)察波形,加深學(xué)生對三相對稱(chēng)電壓及電流的幅值及其相位關(guān)系的理解。利用MATLAB提供的工具,可定向放大局部波形,加強學(xué)生對SPWM波的多電平波形的感性認識,三相輸出SPWM電壓、電流局部放大波形示于圖3中。

  三相輸出SPWM電壓、電流局部放大波形

  利用傅里葉分析(Fourier)模塊對SPWM電壓ua作基波和3次諧波的幅值及相角計算,結果示于圖4,圖4中還示出了ua的RMS有效值計算結果,仿真結果與理論計算結果基本一致。改變設置參數,可觀(guān)察到其他任意次諧波的幅值和相位的計算結果。

  通過(guò)該例可以看出,在課堂教學(xué)中,利用MATLAB/SIMULINK對電路進(jìn)行動(dòng)態(tài)交互式分析,分析結果直觀(guān)、形象,通過(guò)改變模塊參數可輕易實(shí)現對不同電量的分析和波形觀(guān)察,有助于理解教學(xué)中抽象的理論知識,可作為教學(xué)的輔助手段,引起學(xué)生的學(xué)習興趣,提高課程教學(xué)質(zhì)量。

  四、結論

  本文以三相電壓型SPWM逆變電路為例,介紹了將MATLAB/SIMULINK計算機仿真技術(shù)應用到電力電子技術(shù)教學(xué)中,作為課堂教學(xué)的輔助手段,對電力電子電路進(jìn)行交互式動(dòng)態(tài)波形分析、諧波分析及電量計算,分析結果直觀(guān)、形象,并可通過(guò)改變模塊參數輕易實(shí)現對不同電量的分析和波形觀(guān)察,有助于學(xué)生理解抽象的理論分析,提高學(xué)生學(xué)習的興趣和主動(dòng)性,改善教學(xué)效果,提高教學(xué)質(zhì)量。

電力電子技術(shù)8

  一、調整教學(xué)內容使其適合學(xué)生的學(xué)習

  1.掌握相關(guān)課程之間的聯(lián)系。教師應該熟悉掌握本課程與相關(guān)課程的聯(lián)系,例如了解先修課“電路”、“模擬電子技術(shù)”和“數字電子技術(shù)”三門(mén)課程的教學(xué)情況和后續課“電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統”的安排,處理好它們之間的關(guān)系,使整個(gè)專(zhuān)業(yè)課程體系前后銜接,避免內容的重復和疏漏。例如講“半導體電力開(kāi)關(guān)器件”一章時(shí),模擬電子技術(shù)中已講過(guò)小功率晶體管結構、原理、特性及應用。在本門(mén)課程中,對晶體管應重點(diǎn)講述其與小功率晶體管的不同之處。模擬電子技術(shù)中講述的晶體管其工作特性在線(xiàn)性放大區,而在電力電子技術(shù)中,晶體管工作在截止區和飽和區之間,使用的是其開(kāi)關(guān)特性。對于晶閘管相控有源逆變的應用部分,重點(diǎn)講解在整流、有源逆變兩種狀態(tài)下,直流電機四象限傳動(dòng)系統的特性,也就是直流電機的轉矩正比于電樞電流,轉速正比于電樞電壓,改變電樞電壓、電流的方向,就可以使直流電機四象限運行,為后續課程《電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統》中的直流調速部分做好鋪墊工作。

  2.導論是說(shuō)明編者寫(xiě)作意圖、本書(shū)內容的主要特點(diǎn)、背景及主要內容的知識體系和概要等,同時(shí)還向學(xué)習者指明了學(xué)習本教材的學(xué)習方法,因此,教材的導論部分對學(xué)習者的入門(mén)學(xué)習起到了提綱挈領(lǐng)的重要作用。我們在每學(xué)年的第一節導論課時(shí),通常要給學(xué)生做一個(gè)專(zhuān)題講座,以圖文并茂的形式詳細介紹電力電子技術(shù)領(lǐng)域最新的發(fā)展動(dòng)態(tài)、國內外的發(fā)展現狀以及在相關(guān)領(lǐng)域的應用等,開(kāi)闊學(xué)生的視野,使其對本課程有個(gè)大概的了解,引導學(xué)生充分認識到本課程在現實(shí)生活中及在本專(zhuān)業(yè)中的重要性。

  3.電力電子器件是電力電子技術(shù)的基礎,四類(lèi)基本變流電路(AC/DC、DC/DC、AC/AC、DC/AC)是電力電子技術(shù)的研究核心。教學(xué)內容大致分為三部分:

 。1)電力電子器件。主要包括電力二極管、晶體三極管、晶閘管、MOS-FET、IGBT等器件的基本結構、工作原理、主要參數、應用特性等問(wèn)題。

 。2)四種基本的電力電子電路。對于直流斬波電路,主要電路為BUCK、BOOST、CUK斬波電路等。重點(diǎn)講解BUCK、BOOST斬波電路的原理,輸出電壓電流波形的畫(huà)法,改變占空比的方式:脈沖寬度調制PWM,脈沖頻率調制PFM。逆變電路是主要依賴(lài)于全控型開(kāi)關(guān)器件,重點(diǎn)講解正弦波脈沖寬度調制SPWM基本原理,單極性、雙極性倍頻正弦波脈沖寬度調制逆變器的原理及其控制方式。以半控型器件晶閘管為主的整流電路部分,主要包括晶閘管驅動(dòng)和保護、整流電路及有源逆變電路。交流電路的器件為雙向晶閘管,電路為單相交流調壓電路、單相調功電路、三相調壓電路及觸發(fā)電路等內容的講解。

  二、注重教師自身建設,提高綜合素質(zhì)

  1.在講授《電力電子技術(shù)》這門(mén)課程內容的時(shí)候,教師不能只講課程教學(xué)大綱或教科書(shū)的內容,還要廣泛涉獵其他有關(guān)的教材和參考書(shū),形成自己的獨到見(jiàn)解。因此,任課教師對電力電子技術(shù)的現狀和發(fā)展趨勢,理論如何與實(shí)際相聯(lián)系,必須要有所了解。例如在講授直流斬波電路時(shí),可以引出該電路可以使用在開(kāi)關(guān)電源、太陽(yáng)能發(fā)電系統中;在講解整流變換時(shí),介紹其在電力機車(chē)的啟動(dòng)、調速與制動(dòng)中的應用,有源逆變電路可應用到變頻空調、電梯、計算機不間斷電源;逆變變換可聯(lián)系太陽(yáng)能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電;在講授交流電路時(shí),說(shuō)明其在可調光臺燈、異步電動(dòng)機軟啟動(dòng)裝置中的應用。通過(guò)以上講解就可以使學(xué)生了解所學(xué)的書(shū)本知識在實(shí)際生活中的應用,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣。

  2.教師要定期地閱讀最新的與電力電子技術(shù)有關(guān)的學(xué)術(shù)期刊,及時(shí)瀏覽相關(guān)的專(zhuān)業(yè)技術(shù)網(wǎng)站,掌握本學(xué)科前沿發(fā)展的動(dòng)向,熟悉本學(xué)科和相鄰學(xué)科的新成果、新進(jìn)展。

  3.教師還要承擔一些與電力電子技術(shù)相關(guān)的科研工作,將科研與教學(xué)有機地結合起來(lái),把科研成果轉化成教學(xué)資源,將科研成果和科研體會(huì )引進(jìn)課堂教學(xué),豐富教學(xué)內容,促進(jìn)專(zhuān)業(yè)教學(xué)水平的提高。

  三、激發(fā)學(xué)生學(xué)習興趣,增強課堂效果

  1.充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用。教師要學(xué)會(huì )調動(dòng)學(xué)生學(xué)習的主動(dòng)性和積極性,才能培養出高質(zhì)量的人才。教師對內容相似或易于理解的內容予以精簡(jiǎn),選擇一部分內容留給學(xué)生去自學(xué),然后讓學(xué)生站在老師的角度去給別的同學(xué)講解所理解的內容,讓學(xué)生畫(huà)出主電路波形圖,通過(guò)相互交流,互相促進(jìn),提高學(xué)生的學(xué)習興趣。

  2.平等待人,積極鼓勵。在近幾年教學(xué)過(guò)程中,發(fā)現學(xué)生中有消極待學(xué)的'現象,這部分學(xué)生或沉迷于游戲,或忙于出外打工賺錢(qián),嚴重地影響了其學(xué)業(yè),考試成績(jì)也不理想。對于這部分學(xué)生,教師一定要找到癥結所在,積極引導、平等對待、不斷勉勵。要重視學(xué)生的個(gè)性培養,積極鼓勵學(xué)生求新、求異、求難、質(zhì)疑、進(jìn)取的精神,對于部分考研的學(xué)生,他們認為凡是和考研有關(guān)的課程就認真對待,無(wú)關(guān)的就不學(xué),對于這樣的學(xué)生,我們的做法是將考研數學(xué)的傅里葉變換與電力電子技術(shù)中的基波和諧波的概念結合起來(lái),既加強了考研知識學(xué)習,又解決了電力電子技術(shù)中的知識難點(diǎn)掌握問(wèn)題,使其認識到課程之間都是相關(guān)的,只有這樣才能使師生之間建立一種平等、和諧、融洽的關(guān)系,激發(fā)學(xué)生在課堂上的思維能力。

  四、運用多種教學(xué)手段,提高教學(xué)效果

  1.從以上對課程特點(diǎn)的分析可以看出,只采用黑板板書(shū)的方法對課程進(jìn)行講授的話(huà),教師勢必會(huì )在概念、電路圖、波形圖及參數變化對波形圖的影響方面的書(shū)寫(xiě)花費大量的時(shí)間。而若只采用多媒體進(jìn)行教學(xué)的話(huà),在波形和物理計算公式的推導的講解過(guò)程中,講解速度雖然會(huì )加快,但是與學(xué)生的互動(dòng)也會(huì )相應減少。這樣勢必不利于啟發(fā)學(xué)生,培養學(xué)生的獨立思考能力。教師在講授的過(guò)程中應根據教學(xué)內容確定使用哪種方法進(jìn)行講解。文字內容比較多的情況,可采用多媒體輔助教學(xué)。利用PPT向學(xué)生展示學(xué)習內容中涉及到的實(shí)物照片,這樣不僅可以增加教學(xué)內容的知識量,而且可以提高學(xué)生的學(xué)習興趣。如果講解的是可控電路的工作原理和輸出波形,可采用多媒體(電路圖演示)和板書(shū)教學(xué)(波形圖繪制)相結合的方法。

  2.實(shí)驗是培養理論聯(lián)系實(shí)際、學(xué)生動(dòng)手能力的重要手段。對電力電子技術(shù)實(shí)驗,保留原有的晶閘管整流驗證性實(shí)驗,使學(xué)生對本課程的應用有初步認識,對直流斬波電路以及正弦波同步移相觸發(fā)電路實(shí)驗,則可當成設計型實(shí)驗,由教師給出電路圖及參數,由學(xué)生自行設計,選擇器件及其驅動(dòng)電路、保護電路,進(jìn)而完成實(shí)驗,培養學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

  3.課程設計作為實(shí)踐課教學(xué)中的重要組成部分,在人才培養中起著(zhù)舉足輕重的作用。因此切實(shí)提高課程設計的質(zhì)量,具有重要意義!峨娏﹄娮蛹夹g(shù)》課程設計教學(xué)模式分以下幾個(gè)方面:

 。1)課程設計走進(jìn)實(shí)驗室。建立開(kāi)放式綜合性實(shí)驗,將實(shí)驗時(shí)間交給學(xué)生,讓他們自行安排。而日常生產(chǎn)和生活中,有許多實(shí)用的電力電子產(chǎn)品,其電路相對簡(jiǎn)捷,很接近教材,非常具有代表性,例如手機的充電器、錄音機用的變壓器,可以把它引入到課程設計中來(lái)。通過(guò)這樣的過(guò)程,學(xué)生能夠更真切地理解電力電子技術(shù)的基本內容、基本原理,更加真實(shí)地感受電力電子電路的設計、調試過(guò)程。

 。2)課程設計引入計算機輔助設計。傳統的電力電子技術(shù)實(shí)驗,基本上是學(xué)生利用protel軟件畫(huà)出PCB板圖,再利用電力電子開(kāi)關(guān)器件、電阻、電容等元件搭建電路來(lái)獲得電子線(xiàn)路的感性知識。但在教學(xué)實(shí)踐中,由于電路板連線(xiàn)可靠性差,學(xué)生的操作技術(shù)不夠熟練,產(chǎn)生錯誤的概率較高。為了解決上述問(wèn)題,我們引入了計算機仿真軟件MATLAB,Simulink作為MATLAB軟件下的仿真系統,通過(guò)它下面的工具箱可以對電力電子技術(shù)進(jìn)行建模、仿真分析,實(shí)現高效率開(kāi)發(fā)系統的目標。

  五、結語(yǔ)

  本文針對近幾年的《電力電子技術(shù)》課程理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)理念和改革思想進(jìn)行了探討,有針對性地創(chuàng )新教學(xué)方法的研究,使課程內容體現學(xué)科發(fā)展動(dòng)態(tài)、學(xué)科前沿內容并提出有待解決的問(wèn)題,實(shí)行開(kāi)放式教學(xué),對教學(xué)內容刪繁就簡(jiǎn),吐故納新,實(shí)行教學(xué)內容對學(xué)科與專(zhuān)業(yè)發(fā)展的跟蹤,并且將課程教育與素質(zhì)教育相結合,將素質(zhì)教育融入專(zhuān)業(yè)教育之中,有效地調動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習興趣和學(xué)習主動(dòng)性,提高了教學(xué)效果。

電力電子技術(shù)9

  1電力電子技術(shù)在電力系統中的相關(guān)應用

  1.1電力電子技術(shù)在發(fā)電過(guò)程的應用

  在我國發(fā)電廠(chǎng)中,發(fā)電多是靜止勵磁系統。使用過(guò)程中,勵磁機繁重且耗能巨大,電力電子技術(shù)的發(fā)展便可大大緩解這個(gè)問(wèn)題,可以代替勵磁機中的勵磁環(huán)節,使發(fā)電過(guò)程變得更便捷且耗能少,易操作,方便控制。同時(shí),電力電子技術(shù)在變頻控制上同樣起到很大作用。發(fā)電廠(chǎng)中發(fā)出的電能頻率多為波動(dòng)的,而民用的交流電頻率要在220V為峰值進(jìn)行使用,傳統的變壓方式多為變電站的中轉,而電力電子技術(shù)可以簡(jiǎn)化這個(gè)環(huán)節,使電流更適合民用電的使用。電力電子技術(shù)在發(fā)電過(guò)程中的優(yōu)勢對一些新能源發(fā)電同樣適用,如廣泛使用的風(fēng)力發(fā)電、水利發(fā)電等,都離不開(kāi)電力電子技術(shù)來(lái)正常運行。

  1.2電力電子技術(shù)在電力傳輸過(guò)程中的應用

  電力電子技術(shù)在傳輸線(xiàn)路上的應用有很多,其中主要以柔性交流電技術(shù)、高壓直流電技術(shù)以及靜止無(wú)功補償器技術(shù)上,以線(xiàn)路傳輸過(guò)程中的高壓直流電技術(shù)為例,說(shuō)明在電力傳輸過(guò)程中電力電子技術(shù)的重要作用。在沒(méi)有這種技術(shù)的時(shí)候,對于高壓直流電的傳送,在傳送過(guò)程中需加有若干變壓器來(lái)完成,這不僅增加了傳送電過(guò)程中的成本,還使工作的程序變得復雜,而電力電子技術(shù)的廣泛使用,尤其是晶管換流閥在高壓直流電傳送過(guò)程中的使用,使電壓變得可以自動(dòng)化控制,節約成本,減少了傳送過(guò)程中的工序,而且準確性、安全性和可控性都比傳統的傳送方法高得多。

  1.3電力電子技術(shù)在電力使用過(guò)程中的應用

  電力電子技術(shù)不僅能在電力產(chǎn)生、傳送過(guò)程中有廣泛的應用,還能保證在使用過(guò)程中帶給使用者的便捷;叵胛覀兗抑械碾娏ε鋫,保證安全的是一個(gè)全自動(dòng)的電表,其實(shí)在這其中便應用到電力電子技術(shù),它可以增強對電流、電壓的可控性,自動(dòng)感應到電力的強度,進(jìn)行調控,保證了家庭用電的安全性。同時(shí),在一些大型工廠(chǎng)、單位等,用電量較大,對電力的穩定性要求很高,配有電力電子技術(shù)可以使在配電過(guò)程中,電流變得更加穩定,避免各種不穩定的波動(dòng)帶來(lái)的不良影響。

  2電力電子技術(shù)對于電力系統的其他應用

  2.1節約能源

  通過(guò)電力電子技術(shù)的應用,可以對電能進(jìn)行綜合處理,使電能能夠最大限度的發(fā)揮出來(lái),并且能夠應用得更加合理、高效,真正做到節約能源。例如,在一些造紙廠(chǎng)、冶煉廠(chǎng)等,可以根據工廠(chǎng)的性質(zhì)和對電能的具體需求,利用電力電子技術(shù),能夠將電能自動(dòng)化的進(jìn)行合理的分配,使耗電量大、功率大的場(chǎng)所能夠達到要求,而對于一些對電量要求不大的地方可以適當的'進(jìn)行節省。據調查顯示,20xx年的大型工廠(chǎng)的節電量相當于1990年發(fā)電的15%,截止到今年,全國又將14個(gè)項目列入節電推廣項目中,可見(jiàn),電力電子技術(shù)在資源的節約中起到了很大的作用。

  2.2改善傳統機械設備

  電力電子技術(shù)的使用打破了傳統的工作方式,不僅可以實(shí)現最佳的工作狀態(tài),還可以更準確的接受信號,使其向高頻化和變頻化發(fā)展,而且因其高效的性能及其廣泛的工作性,可以代替許多設備進(jìn)行工作,不僅可以減少工序、節約成本,還可以改善許多機械的不足,如可以降低噪音、縮小設備的體積,提高工作效率,在生產(chǎn)、生活中帶來(lái)許多便利。

電力電子技術(shù)10

  這幾年來(lái),由于科學(xué)技術(shù)越來(lái)越發(fā)達,我國的電力電子技術(shù)也開(kāi)始走向成熟和穩定,應用范圍逐漸擴展,已經(jīng)涉足的行業(yè)有工業(yè)、交通、國防等。電力電子技術(shù)主要的功能就是通過(guò)對電子設備的使用和轉換,用弱電子來(lái)引導強電力,實(shí)現電力之間的最大化效用。電力電子技術(shù)的應用包括但不限于電氣工程,現今在電動(dòng)機和發(fā)電機領(lǐng)域也分得了自己的一杯羹,新領(lǐng)域的應用,還幫助了電能生產(chǎn),提高了利用效果,節省了很大一部分能源,為中國的能源事業(yè)做出自己的貢獻,另一方面也可以提高電力系統的穩定性和安全性。

  1、電力電子技術(shù)的概念

  電力電子技術(shù)已經(jīng)成長(cháng)為一種逐漸興起的技術(shù),它主要是應用電子的零件來(lái)轉換和控制電力,常見(jiàn)的電力電子零件主要有閘管、高斯型軌道以及大功率半導體的開(kāi)關(guān)零件等。電力電子技術(shù)能夠轉換的電能功率從1W甚至更小,一直到兆瓦或者更大,都是它可以實(shí)現控制的范圍,電力電子技術(shù)與信息電子技術(shù)有著(zhù)很大的不同,信息電子技術(shù)是用來(lái)處理信息數據的,而電力電子技術(shù)則是用來(lái)轉換電力的。電力電子技術(shù)從實(shí)用角度分為兩種,分別是電力電子制造技術(shù)以及變流技術(shù),變流技術(shù)包含的范圍比較廣泛,主要有整流、斬波、變頻以及逆變等,F如今的電氣工程專(zhuān)業(yè)以及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)中,都有著(zhù)電力電子技術(shù)的基礎專(zhuān)業(yè)課程,這給中國的電力事業(yè)培養了大量的人才。隨著(zhù)電力電子技術(shù)的發(fā)展,已經(jīng)將其分為電子學(xué)、電工原理、自動(dòng)控制三門(mén)類(lèi)目,并進(jìn)行高效施行學(xué)習,由于電力電子技術(shù)有著(zhù)強大的功率,因此日常主要給強電工業(yè)服務(wù)。電力電子技術(shù)主要分四大系統,即零件、電路、裝置和對應系統。由于零件多為半導體材料,主要的材料是單晶硅,因此,電子零件將半導體物理學(xué)作為了理論基礎,將半導體技術(shù)作為了主要技術(shù)。

  2、電力電子技術(shù)的發(fā)展

  隨著(zhù)晶體管的發(fā)明,大家都認為固態(tài)的電子時(shí)代將要到來(lái),發(fā)明了晶閘管就意味著(zhù)電子技術(shù)逐漸走向更高的發(fā)展。這些年來(lái),高端技術(shù)出現的越來(lái)越多,電力電子技術(shù)不斷發(fā)展,也開(kāi)始得到了更多的應用機會(huì )。整體上來(lái)看,電力電子技術(shù)的發(fā)展主要分為以下3個(gè)時(shí)代階段。

  2.1晶閘管時(shí)代階段

  也就是有些人所說(shuō)的晶閘管整流時(shí)代,主要發(fā)展時(shí)間為20世紀六七十年代。那時(shí)電力電子技術(shù)主要是為工廠(chǎng)開(kāi)發(fā)大功率服務(wù),應用的是50Hz的交流發(fā)電機,在當時(shí)直流電供電所占的比例還非常小,F如今,中國許多的發(fā)電廠(chǎng)都把交流電轉換成為直流電以滿(mǎn)足工廠(chǎng)生產(chǎn)的用電需求,因此,功率更大的晶閘管和硅整流器才應運而生,為我國的工業(yè)生產(chǎn)提供了足夠的直流電電力,于是發(fā)展到了晶閘管整流的新時(shí)代。

  2.2逆變時(shí)代階段

  此階段出現在20世紀70年代以后。彼時(shí)全球爆發(fā)了能源危機,人們開(kāi)始重視節約能源資源,各國為了度過(guò)危機制定出一系列關(guān)于環(huán)保的發(fā)展計劃,建議工廠(chǎng)生產(chǎn)盡量使用交流電。在交流電重新需要廣泛應用的情況下,科學(xué)家研發(fā)出了自關(guān)斷零部件并且投入到生產(chǎn)當中去,由此進(jìn)入到新的時(shí)代階段,即逆變時(shí)代。逆變的意思很明顯,就是把直流電轉換成為交流電,從而有效節約能源。

  2.3變頻時(shí)代

  由于逆變技術(shù)的工作效率比較低,即使把直流電轉換成了交流電,也有著(zhù)較大的損耗和成本,并且難以滿(mǎn)足工業(yè)生產(chǎn)的電力需求,因此,在80年代以后,集成電路被發(fā)明出來(lái),提高了供電的效率,它把各種當時(shí)的先進(jìn)技術(shù)融合起來(lái),展開(kāi)了一個(gè)全新的電力電子變頻時(shí)代。在這個(gè)時(shí)代下,電力電子零件開(kāi)發(fā)的環(huán)境比以前更加復雜,零件之間的關(guān)聯(lián)性也得到加強,功能得到進(jìn)一步的強化,這些都表明了電力電子的發(fā)展越來(lái)越高頻化。

  3、在電氣工程中的意義

  以計算機和自動(dòng)化控制兩種技術(shù)作為基礎,電力電子技術(shù)就可以做到在不同的電能之間進(jìn)行轉化,這大大提高了電氣系統在工作和自控裝置上面的效率,也改善了服務(wù)質(zhì)量,使得電力電子技術(shù)能夠做到更好的工業(yè)服務(wù),這對于電氣工程產(chǎn)生了以下幾個(gè)重要的意義。

 。1)提高了電氣系統智能自動(dòng)化的程度。電力電子零部件的開(kāi)發(fā)探索推動(dòng)著(zhù)電氣系統逐步趨向智能自動(dòng)化,給電子技術(shù)帶來(lái)良好的發(fā)展前景,智能控制和模糊控制則是其發(fā)展的基礎。

 。2)提高社會(huì )效益和經(jīng)濟效益。電力電子技術(shù)的功率一直都非常大,這不但能夠提高電子零部件和系統的工作效率,而且也能夠對資源進(jìn)行節約,給予人們安全、高效的電能,因此在社會(huì )意義和經(jīng)濟意義上都有著(zhù)重大的意義。

 。3)革新技術(shù)的同時(shí)給企業(yè)帶來(lái)完整的產(chǎn)業(yè)管理模式。隨著(zhù)電力電子技術(shù)不斷更新?lián)Q代,生產(chǎn)企業(yè)的管理也開(kāi)始發(fā)生變化,電子技術(shù)不僅為企業(yè)的生產(chǎn)提高了技術(shù)水平,也推動(dòng)了企業(yè)管理者制定新的管理模式,更新產(chǎn)業(yè)結構,開(kāi)發(fā)新型產(chǎn)業(yè),從而促進(jìn)企業(yè)的健康可持續發(fā)展。

  4、在電氣工程中的應用

  電力電子技術(shù)應用到變電站中去,給變電站的工作帶來(lái)了效率提高以及工人減少兩大好處,這有效減少了工作上的失誤,提高了企業(yè)生產(chǎn)的效率和質(zhì)量。電力電子技術(shù)應用在變電站給技術(shù)人員的監管工作帶來(lái)極大的便利,有助于工作人員及時(shí)尋找、彌補問(wèn)題,保證變電站的運行。隨著(zhù)現代技術(shù)的發(fā)展,電力電子技術(shù)也給變電站帶來(lái)了科學(xué)的管理措施,因此,變電站應該關(guān)注電力電子技術(shù)的發(fā)展創(chuàng )新,降低變電站事故的數量。電力電子技術(shù)的發(fā)展,離不開(kāi)晶閘管的發(fā)明,晶閘管的使用開(kāi)啟了中國電氣工程新的篇章。由于交流變頻技術(shù)已經(jīng)被逐步普及應用,但是第一代的電力電子零部件卻開(kāi)始慢慢落后,因此第二代的電力電子開(kāi)關(guān)被研發(fā)出來(lái),其主要是全控型部件如CTR,GTO等,主要功能是提高各部件對電流電壓的適應能力。這種開(kāi)關(guān)在具體操作的時(shí)候通常需要很大的電流來(lái)進(jìn)行輔助,因此也加大了控制的`難度。在這些零部件里面,有一個(gè)叫作MOSEFT的電壓驅動(dòng)零部件,它不需要很大的電力來(lái)進(jìn)行驅動(dòng),但是卻可以加快開(kāi)關(guān)的速度,讓工具安全快速地運行。缺點(diǎn)就是與MOSEFT在一起工作的部件電壓額會(huì )不斷地上升,從而導致對P-MOSEFT的發(fā)展產(chǎn)生限制。

  為了解決這一系列的問(wèn)題,復合型的新器件IGBT和MGT就被研發(fā)出來(lái)。IGBT主要的特征是高輸入阻抗和運轉速度快、時(shí)間短、大電流面的密度與GTR有的一拼,新一代的電子器件由于本身的開(kāi)關(guān)速度加快、通電電壓更小以及運行平穩、電路簡(jiǎn)易等優(yōu)點(diǎn),逐漸在現代化電氣中占據最重要的地位,這些優(yōu)點(diǎn)恰恰是電氣工程在器件方面最根本的需要。在新型電子器件中,由于先進(jìn)技術(shù)的推動(dòng),企業(yè)的生產(chǎn)和推廣一直都在不斷地加大,這對于電子器件復合化發(fā)展,以及其向模塊化發(fā)展都有著(zhù)巨大的幫助和推動(dòng)作用。在電力電子零部件不斷進(jìn)行發(fā)展和創(chuàng )新的情況下,其內部的轉換器也開(kāi)始隨之改進(jìn),變更后的新型逆變器解決了原來(lái)供應新一代器件電力不足的缺點(diǎn),既能夠供應充足的電力,又能夠降低電力的損耗,簡(jiǎn)單組合一個(gè)年便器就可以隨意轉換零電壓和零電流。要將變頻器從低頻轉換為高頻,需要我們長(cháng)期不斷地努力和探究,這既有利于節約企業(yè)的能源和成本,也有利于推動(dòng)電力系統深入長(cháng)期地穩定發(fā)展。在當今社會(huì ),電氣工程不斷得到發(fā)展,交流電控制理論的研究在許多領(lǐng)域得到了關(guān)注和探索,人們研究交流電主要是用于把電動(dòng)模型由復雜變?yōu)楹?jiǎn)單。在研究方面,主要是從交流電的控制和結構等一些角度來(lái)進(jìn)行研究。

  這些研究明確了信號處理物是什么,也有著(zhù)提高運行效率等優(yōu)點(diǎn),改變著(zhù)原來(lái)的交流調速方式,緊跟現代化的腳步。變頻技術(shù)在許多領(lǐng)域得到了廣泛應用和開(kāi)展,矢量控制性也逐漸被人們所接受認可,開(kāi)始進(jìn)行大規模生產(chǎn),它應用的是數字控制以及有關(guān)的軟件來(lái)對實(shí)行電氣系統的智能自動(dòng)化,這樣有利于提高變頻器件對于結構的適應能力,F今社會(huì )科技飛速發(fā)展,先進(jìn)技術(shù)和手段越來(lái)越多,在電氣工程方面的應用也逐漸升級并且普及,變頻技術(shù)高效可控制的性能深受人們喜愛(ài),人們也在不斷地研究探討電力電子技術(shù)下一個(gè)新時(shí)代的來(lái)臨。

  5、結語(yǔ)

  電力電子技術(shù)研究給現代化的電氣工程事業(yè)帶來(lái)重大意義,從電力電子技術(shù)在電氣工程中的應用這一探索之中我們可以發(fā)現,電力電子技術(shù)的發(fā)展前景直接決定了電氣工程的發(fā)展進(jìn)步。因此,技術(shù)人員應該對電力電子技術(shù)有著(zhù)徹底的了解和高超的水平,掌握電子技術(shù)的核心技術(shù),推動(dòng)電力電子技術(shù)的不斷創(chuàng )新和發(fā)展,給現代化的電氣工程事業(yè)添磚加瓦。

電力電子技術(shù)11

  (一)

  一、電力電子技術(shù)傳統教學(xué)法與逆向教學(xué)法比較

  傳統教學(xué)中,教師往往花大量時(shí)間先把理論體系灌輸給學(xué)生,然后才在最后篇幅結合工程實(shí)際應用做簡(jiǎn)要介紹,且經(jīng)常由于課時(shí)緊張,應用部分甚至會(huì )一語(yǔ)帶過(guò)。這造成許多學(xué)生錯誤地認為這是一門(mén)難以理解且不實(shí)用的課程,從而很難激發(fā)起學(xué)習的動(dòng)力。傳統教學(xué)中,即使實(shí)驗環(huán)節,在時(shí)間和條件均有限的條件下,也都是以驗證理論為目標的。也就是說(shuō),傳統教學(xué)中不管是課程的講授還是實(shí)驗的操作,仍然僅僅把理論知識的學(xué)習作為主要的目標。逆向教學(xué)法和傳統的教學(xué)法不同,它不是由因到果的推導,而是由果到因的回溯。在這樣的教學(xué)活動(dòng)中,老師起到的更多是引導作用,學(xué)生能夠變被動(dòng)地接受為主動(dòng)地學(xué)習。逆向教學(xué)法在教給學(xué)生新知識的同時(shí)還培養了學(xué)生分析解決問(wèn)題的能力,理論結合實(shí)踐的能力,尤其是創(chuàng )新的能力,而這些能力的培養能更好的幫助他們就業(yè)后快速適應工作崗位,將知識轉化為生產(chǎn)力。

  二、電力電子技術(shù)中逆向教學(xué)法的具體應用

  2.1逆向教學(xué)法的可行性

  采用逆向教學(xué)法,我們可以將實(shí)踐與理論結合。首先,依照學(xué)生的具體情況,選擇能夠與理論融合,又集趣味、實(shí)用和擴展性于一體的有代表性的電子產(chǎn)品或電路為實(shí)驗對象,讓學(xué)生積極動(dòng)手,借助實(shí)驗中出現的現象及得到的結果,先獲取初步的感性認識,并要求學(xué)生對實(shí)驗時(shí)遇到的問(wèn)題及疑惑的現象做好記錄。然后,任課教師再對實(shí)驗涉及的產(chǎn)品或者電路的原理進(jìn)行講授,重點(diǎn)對相關(guān)的現象和問(wèn)題做出針對性地分析及解答。最后,再讓學(xué)生以實(shí)驗的方式獲得深入研究探討的機會(huì ),讓他們好奇心得到滿(mǎn)足的同時(shí),也讓他們的學(xué)習能力被激發(fā)出來(lái)。從高等教育心理學(xué)的角度剖析,在實(shí)驗過(guò)程中,學(xué)生耳到、眼到、心到、手到,其所獲得的感官印象要比單純的課堂理論教學(xué)來(lái)得更深刻和持久。電力電子技術(shù)課程主要包括電力電子器件、電力電子變換電路、PWM控制技術(shù)、軟開(kāi)關(guān)技術(shù)等教學(xué)內容,其中相當一部分的理論都很方便結合一些實(shí)例,實(shí)現用實(shí)驗的方式直觀(guān)形象地展示電路的功能及特性。

  2.2逆向教學(xué)法的應用體會(huì )

  通過(guò)實(shí)踐來(lái)學(xué)習,借助應用來(lái)成長(cháng)。學(xué)生知識的獲取,僅僅靠教師自顧自滔滔不絕地講解,是遠遠不夠的。比如:面對一臺電腦,打開(kāi)機箱蓋板,取出機箱電源,然后直接就實(shí)物開(kāi)始剖析。又比如:上課前交代學(xué)生自帶小型手機充電器,做為課堂上分析講解的對象。在這些過(guò)程中,教師再將整流、濾波、穩壓、PWM、DCDC變換等概念引入其中,一定會(huì )讓學(xué)生覺(jué)得電力電子技術(shù)的課堂內容不再是天書(shū)般難以接受。這樣的課程會(huì )帶給學(xué)生很大的啟發(fā),使得學(xué)生把他們熟悉的諸如電磁爐、空調、電梯等等電力電子相關(guān)設備和他們所學(xué)的知識緊密聯(lián)系起來(lái)。這樣,首先實(shí)現借助這樣的方式激發(fā)起學(xué)生的求知欲,而接下來(lái)的工作就顯得更加重要,教師需要抓住這個(gè)有利的時(shí)機,將課程內容引導到相關(guān)理論分析中去,并讓大家形成這樣一個(gè)共識,那就是理論分析是為了解決實(shí)際應用中的問(wèn)題。理論分析在這種情況下成為必須,是因為實(shí)際工程設計需要理論分析,而不是學(xué)好理論分析就可以進(jìn)入工程設計,這兩者是有本質(zhì)區別的。適度的理論分析,可以讓學(xué)生進(jìn)一步理解實(shí)際器件的工作原理。但這還僅僅是開(kāi)端,接下來(lái)就該進(jìn)入更深層次的學(xué)習,教師應就產(chǎn)品本身的性能優(yōu)劣,設計缺陷,改進(jìn)思路與學(xué)生一起做深入探討。因為我們不是要把學(xué)生培養成電子產(chǎn)品流水線(xiàn)上的操作工,而是需要他們成為一個(gè)具有創(chuàng )新能力的電氣電子工程師。這就要求學(xué)生不但具有工程設計的基礎知識,更需要有深厚的理論分析能力!袄碚搧(lái)源于實(shí)踐,同時(shí)也指導實(shí)踐”,要讓學(xué)生深刻認識到系統的掌握這門(mén)課程的理論知識是認識并改進(jìn)甚至發(fā)明相關(guān)產(chǎn)品的前提條件。

  三、結束語(yǔ)

  教學(xué)實(shí)踐證明,在某些章節中采取逆向教學(xué)法,理論講解時(shí)學(xué)生接受快、印象深,課堂氣氛活躍,課程教學(xué)事半功倍。當然,并非電力電子技術(shù)課程的全部?jì)热菥m合逆向教學(xué)法。授課教師可以根據實(shí)際情況適當篩選,或采用其他教學(xué)法,如啟發(fā)教學(xué)法、類(lèi)比教學(xué)法等。逆向教學(xué)法讓教師擺脫了舊有的教學(xué)方式,開(kāi)始更深層次的考慮教與學(xué)的問(wèn)題。不過(guò),逆向教學(xué)法要求教學(xué)時(shí)間充足,教師綜合能力較強,學(xué)生基礎知識扎實(shí)等。當然,最好的教學(xué)方法,應該是根據所授課程的內容、要求,比照學(xué)生的專(zhuān)業(yè)、素質(zhì)等特點(diǎn),篩選出最適宜的方法,再進(jìn)行綜合歸納,形成最佳的方案。這就需要廣大一線(xiàn)教師的深入實(shí)踐,努力鉆研。

  (二)

  一、新能源發(fā)電

  隨著(zhù)我國社會(huì )經(jīng)濟的快速發(fā)展,社會(huì )的生產(chǎn)以及人們的日常生活中對電的需求急劇升高,我國人多地廣,但是煤油等不可再生資源卻非常少,目前我國已經(jīng)出現嚴重的能源危機,同時(shí)環(huán)境污染問(wèn)題也應引起我們的高度重視。新能源的開(kāi)發(fā)是我們目前亟待解決的問(wèn)題。近年來(lái),我國正在努力研發(fā)一些可重復的綠色發(fā)電裝置,像風(fēng)力、水力、太陽(yáng)能等,這些自然新能源在應用的過(guò)程中,最大的問(wèn)題是能源供給的不確定性,這會(huì )導致發(fā)電機隨天氣的變化而轉速不恒定。大功率電力電子變化器是解決這些問(wèn)題的關(guān)鍵設備。

  二、電氣牽引中大功率電力電子技術(shù)的應用

  隨電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展,燃機驅動(dòng)機均在向以大功率電力電子變頻技術(shù)的電力驅動(dòng)系統發(fā)展。電氣牽引的基本原理主要是依靠電力系統提供電源,利用電力電子變頻器以及降壓器處理將變電所的電流轉變?yōu)樽兞麟娫,從而為軌道列?chē)、艦船、汽車(chē)等運行提供動(dòng)力。目前這種電氣牽引技術(shù)已經(jīng)被廣泛應用于人們的日常生活中,但是在列車(chē)、汽車(chē)等機車(chē)運行時(shí)會(huì )產(chǎn)生一種信號波,干擾乘客的通信質(zhì)量,對電力系統也會(huì )產(chǎn)生一些影響。同時(shí)這種大功率電力電子變頻器通常都需要單獨配置供電系統,導致投資成本較高。

  三、定質(zhì)電力技術(shù)

  定質(zhì)電力技術(shù)實(shí)際上是一種電力供應技術(shù),主要目的`是控制電能質(zhì)量,滿(mǎn)足用戶(hù)的特定要求,主要實(shí)現途徑是先進(jìn)的控制技術(shù)以及大功率電力電子技術(shù)。隨著(zhù)社會(huì )經(jīng)濟的快速發(fā)展,社會(huì )生產(chǎn)及人們日常生活中對電能的需求量以及質(zhì)量都大大提高,比如現代企業(yè)生產(chǎn)中,計算機技術(shù)網(wǎng)絡(luò )信息系統的應用,加工工具的精密要求、變頻調速機器人以及驅動(dòng)器,自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)以及可編程控制器等設備對電路變化的敏感度較高,只要供電質(zhì)量出現一點(diǎn)小小的波動(dòng)都有可能影響產(chǎn)品質(zhì)量,造成嚴重的經(jīng)濟損失。因此很多企業(yè)用戶(hù)都自己安裝了UPS(不間斷電源)裝置來(lái)確保供電質(zhì)量,這種解決措施需要付出的代價(jià)就是增加投資成本,這是治標不治本的辦法。想要徹底解決優(yōu)質(zhì)供電問(wèn)題的關(guān)鍵是供電部門(mén)。定質(zhì)電力技術(shù)就是供電部門(mén)協(xié)調好供電質(zhì)量的主要措施,目前已經(jīng)研發(fā)出了靜止無(wú)功發(fā)生器裝置來(lái)快速調節電壓,通過(guò)變壓器、可關(guān)斷晶閘管(GTO)、儲能電路、雙極性絕緣門(mén)極三極管(IG)變換電路等設備來(lái)抑制電壓閃變,吸收和發(fā)生生電網(wǎng)的無(wú)功功率進(jìn)而提高配電網(wǎng)無(wú)功調節質(zhì)量。同時(shí)在電網(wǎng)故障時(shí),固態(tài)開(kāi)關(guān)可與靜止無(wú)功發(fā)生器配合可保持電壓恒定。

  四、大功率電力電子在智能電網(wǎng)的應用

  智能電網(wǎng)是近年來(lái)的熱門(mén)話(huà)題,主要是以高速雙向通信互聯(lián)網(wǎng)為基礎,利用先進(jìn)的管理體系結合現代化先進(jìn)的傳感技術(shù)、測量技術(shù)以及控制技術(shù),實(shí)現電網(wǎng)的智能化,確保電網(wǎng)系統的安全、可靠、經(jīng)濟、高效運行。目前我國的電網(wǎng)智能化仍處于發(fā)展階段,智能化程度與世界上一些發(fā)達國家相比仍存在一定的差距,但是以大功率電力電子技術(shù)為核心技術(shù)的智能化趨勢已經(jīng)得到人們的廣泛認可。比如說(shuō)現在的智能電表,供電企業(yè)可以對每個(gè)用戶(hù)安裝智能電表,通過(guò)設備動(dòng)態(tài)追蹤用戶(hù)的用電情況,進(jìn)而為用戶(hù)提供更加多樣化與人性化的服務(wù)。相信隨著(zhù)電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步,電網(wǎng)的智能化程度會(huì )越來(lái)越高。

  五、結語(yǔ)

  大功率電力電子技術(shù)的發(fā)展與應用為我國的電力系統迎來(lái)了新的發(fā)展格局,為人們提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù),但目前我國的大功率器件以及裝置仍然相對落后,未來(lái)應積極研發(fā)出更加經(jīng)濟、性能更好的電力電子器件以及裝置。

  (三)

  一、智能電網(wǎng)對電力電子技術(shù)的需求

  1.1保證設務(wù)可靠安裝,滿(mǎn)足電網(wǎng)安全要求

  如今,電力電子技術(shù)的發(fā)展可謂有了很好的發(fā)展,但是其現骨干的評估體系還沒(méi)有得到很好白勺完善和大規模的應用。在智能電網(wǎng)中,如何評價(jià)其電力電子裝備的運行的實(shí)用性,以及估算其對社會(huì )的價(jià)值有多少等,這些都是需要面對的問(wèn)題。在智能電網(wǎng)中,安全的運寧研口安全的運用電力電子技術(shù)對于智能電網(wǎng)的建設有著(zhù)重要的影響,同時(shí)是一個(gè)非常重要的研究i裂題。在我國的電力實(shí)業(yè)中,部分電網(wǎng)的構架結構還是相對薄弱,在很多地方,都存在著(zhù)輸配電不足的問(wèn)題,這類(lèi)問(wèn)題需要得到及時(shí)的改善,所以電力企業(yè)需要不斷加強自身電網(wǎng)構架的建設,同時(shí)要大力開(kāi)發(fā)靈舌的交流輸電裝置。隨著(zhù)社會(huì )經(jīng)濟的不斷發(fā)展,對電力的需求量也隨之上勤口,大電網(wǎng)的建設也是我國電力實(shí)業(yè)發(fā)展的目標和方向同時(shí)也意味著(zhù)未來(lái)的電網(wǎng)結構會(huì )朝著(zhù)越來(lái)越復雜的方向發(fā)展。在我國由于頻發(fā)自然災害,制侯災害、地質(zhì)災害等都會(huì )對電網(wǎng)的安全有著(zhù)巨大不利的影響。所以,電力實(shí)業(yè)需要利用先進(jìn)的裝置來(lái)調配電力系統,從而上勤口電網(wǎng)的構架,避免電網(wǎng)故障不斷的擴展,同時(shí)上勤口電網(wǎng)的抗故障能力和故障恢復能力。

  1.2滿(mǎn)足市場(chǎng)的電力需求,不斷改善電能的質(zhì)量問(wèn)題

  隨著(zhù)社會(huì )工業(yè)水平的不斷提高,對電能的質(zhì)量問(wèn)題的標準也越來(lái)越高,川門(mén)也逐漸重視這個(gè)問(wèn)題。據統計表明,在美國,因為電育瀕量問(wèn)題而導致的直接紹劑員失就高達千億美元。所以利用先進(jìn)的電力電子技術(shù)對其進(jìn)牙犯夕善是十分必要的,要不鰍勺對電能資源及其質(zhì)量進(jìn)行洲七,從而使電網(wǎng)白鎮俞配電率提侄]l提高,這也是對先進(jìn)電力電子技術(shù)白榷夔要需求

  1.3將資源進(jìn)行優(yōu)化配置,使環(huán)境也得到不斷優(yōu)化

  要使我國的資源得到合理的配置洲七,需要提高可再生能源的使用率。光育矯口風(fēng)能作為主要的可再生能源,主要分布在我國的西北部還有翻暗隨區,分布的不剝寺別密集,而且不太穩定,根據這個(gè)清況,這需要建立一個(gè)更加安全穩定的電力系統,建立完善的智能電網(wǎng)系統,從而保證資源能夠澎于大規模的開(kāi)發(fā)并能夠澎于遠距離輸送,并且能夠將能源和電網(wǎng)融合在一起,從而使綠色能源能夠實(shí)現可持續發(fā)展,并且提高清部琶源在能暴吉構中的七蹄口,使我國白館琶泥硒己置幣器]l合王暨勺洲七。

  二、電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應尾

  2.1高壓直流輸電技術(shù)的應用

  在直流輸電系統中僅僅只有輸電環(huán)節時(shí)直流電在發(fā)電系統和用電系統中還是交流電,交流刻尋終端變?yōu)楦邏褐绷麟,然后將其送到直流輸電線(xiàn)路中,之后,直流電又經(jīng)過(guò)輸電線(xiàn)路達到逆變器,將高壓直流電轉變?yōu)榻涣麟,再通過(guò)環(huán)流變壓器講電能源輸送到系統中。高壓直流輸電的技術(shù)有著(zhù)獨特的優(yōu)勢,可以茜于遠距離輸電,當系統發(fā)生故障時(shí),對電網(wǎng)的影響較小,所以對長(cháng)距離大功率的輸電來(lái)說(shuō)是特別適合的,在智能電網(wǎng)中運用高壓直流的輸電技術(shù),能夠滿(mǎn)足智能電網(wǎng)遠距離、大功率的輸電要求,同時(shí)它還能夠幫助解決清部琶源的穩定勝。

  2.2柔性交流輸電技術(shù)的應用

  柔勝的交;稻俞電技術(shù)對于新能源和清吉能源的大規模并網(wǎng)來(lái)說(shuō)起著(zhù)重要的作用,是一種關(guān)鍵性的技術(shù),它綜合了微電子技術(shù)、控制技術(shù)、圃言技術(shù)以及電力電子技術(shù),能夠對電網(wǎng)系統中的交流輸電進(jìn)行靈活的擴至,并且最大限度的提高電力系統的穩定勝和反應諫磨,從而提高電力能原的輸1關(guān)諫磨。在我國的智能電網(wǎng)中,特高壓輸電是作為其差腸出的所以要綜合考慮新能源和清部旨源的隔離以及接入清況,柔性的交流輸電技術(shù)為其提供了很多幫助,川門(mén)也越來(lái)越重視此項技術(shù),通過(guò)將其與現代白勺控制技術(shù)進(jìn)寧稿蟲(chóng)合,智能電網(wǎng)能夠將各種電力參數進(jìn)行聯(lián)系和調節,從而閣氏全封員,確保系統安全白場(chǎng)孟行以及輸送電能白胡隱定勝。

  2.3智能開(kāi)關(guān)技術(shù)的應用

  智能開(kāi)關(guān)技術(shù)尉旨,在電流、電壓的指定位置將電路執行斷開(kāi)或者閉合。智能開(kāi)關(guān)包括殼體、數個(gè)分開(kāi)關(guān)和總電源開(kāi)關(guān),總電源開(kāi)關(guān)能夠進(jìn)行總過(guò)流保護和過(guò)壓,數個(gè)分開(kāi)關(guān)是整體結合式,有過(guò)流和防漏電功能,使系統能夠安全可靠的運行,保證家用電器設備能夠不受到影響。隨著(zhù)智能電網(wǎng)不斷的發(fā)展,開(kāi)關(guān)設備等也朝著(zhù)高品質(zhì)和高性能的方向進(jìn)步,同日邯道荀言息傳感技術(shù)、計算樹(shù)支術(shù)以及微電子技術(shù)等更加智育日七。

  2.4高壓變頻技術(shù)的應用

  高壓變頻技術(shù)的最大優(yōu)勢是它的節電率可以達到30%,但是它也存在一定的缺陷二它的成本較高,在運行時(shí)容易產(chǎn)生高次諧波的污染如果在電力系統中運用止匕頁(yè)技術(shù),其節能效果會(huì )非常明顯,對于工業(yè)用戶(hù)而言,使他們能夠更好的實(shí)現節能礴非的效果。在國內生產(chǎn)高壓變頻設備的廠(chǎng)家中,很多是采用多電平技術(shù),其他結構形式的高壓變頻器也有一定的發(fā)展,例如二混合結構技術(shù)、中亞三電平技術(shù),他們都有著(zhù)高密度工藝、緊湊的結構、靈舌的控制以及四象限運行的優(yōu)點(diǎn),是高壓變頻技術(shù)未來(lái)的主要發(fā)展方向。

  三、結束語(yǔ)

  本文對智能電網(wǎng)中先進(jìn)的電力電子技術(shù)進(jìn)行了探討,得出智能電網(wǎng)能夠創(chuàng )造更多的經(jīng)濟和社會(huì )效益,對環(huán)境和能源的保護起著(zhù)關(guān)鍵作用,對可持續發(fā)展的實(shí)施有著(zhù)重要的引導作用。但是就目前而言,我國在智能電網(wǎng)中的建設中還存在著(zhù)各類(lèi)大大小小的問(wèn)題,這就需要專(zhuān)業(yè)的研究人員重視對電力電子技術(shù)以及信息譽(yù)里白勺探討,從而保證智能電網(wǎng)的順利運行。

  (四)

  一、簡(jiǎn)析電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的作用

  隨著(zhù)我國電力系統的不斷發(fā)展,社會(huì )用電需求的不斷增加,電力電子技術(shù)在電網(wǎng)中的作用將會(huì )越來(lái)越重要。在智能電網(wǎng)運行的過(guò)程中我們將會(huì )面對很多問(wèn)題:何如使智能電網(wǎng)在一個(gè)相對較為安全的環(huán)境中運行?如何是電子設備運行的更加穩定?如何提高電子設備的質(zhì)量?筆者將在下文中一一進(jìn)行論述。

  1.1對設備的可靠性、電網(wǎng)的安全性的保障作用

  盡管目前的電力電子技術(shù)發(fā)展迅速,應用廣泛,但是其實(shí)質(zhì)的系統并沒(méi)有得到完善。在智能電網(wǎng)運行的過(guò)程中最重要的問(wèn)題就是其運行的安全性。不僅如此,在電力實(shí)業(yè)中,有很多電網(wǎng)結構都存在著(zhù)不同程度的漏洞與問(wèn)題,這都需要電力企業(yè)不斷加強智能電網(wǎng)的建設。此外,我國頻頻發(fā)生的自然災害等都對電網(wǎng)的安全運行造成階段的隱患,針對這種情況,電力企業(yè)一定要不斷引進(jìn)先進(jìn)的裝置對電力系統進(jìn)行調配以保證智能電網(wǎng)安全、可靠的運行。

  1.2滿(mǎn)足社會(huì )對電能的需求,不斷提高電能的質(zhì)量問(wèn)題

  隨著(zhù)人們生活水平的提高、工業(yè)化程度不不斷加深,對電能的需求量越來(lái)越大,對電能質(zhì)量的要求也越來(lái)越高。有數據顯示,美國曾經(jīng)因為電能的質(zhì)量不達標,導致?lián)p失了千億美元,由此可見(jiàn),保證電能質(zhì)量的重要性。因此電力企業(yè)一定要不斷引起先進(jìn)技術(shù)和設備,盡可能的提高智能電網(wǎng)的輸配電率,對電能質(zhì)量進(jìn)行優(yōu)化,同時(shí),這也體現出電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的重要作用。

  1.3能夠有效的促進(jìn)可再生能源的利用

  太陽(yáng)能、風(fēng)能等是目前應用比較廣發(fā)的可再生能源,目前我國的陸地風(fēng)能和光伏發(fā)電資源主要集中在東北、華北等地區,相關(guān)數據表明,截至到20xx年,我國的風(fēng)能產(chǎn)電可以達到一千到一千五百億瓦特,光伏發(fā)電可以達到二百億瓦特,其中將風(fēng)力發(fā)電得到的電能投入到千瓦級基地的開(kāi)發(fā)中,將太陽(yáng)能發(fā)電則呈現出分散接入和大規模開(kāi)發(fā)的特點(diǎn)?稍偕茉撮_(kāi)發(fā)的大規模性、分散性對電網(wǎng)的安全運行提出了更高的要求。促進(jìn)可再生能源發(fā)展的關(guān)鍵因素之一就是要利用智能電網(wǎng)的建設對可再生能源的調度與控制經(jīng)行預測與把握。這一切都需要加強電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應用,只有充分的利用電力電子技術(shù)才能保證各種可再生能源發(fā)電的大規模、遠距離輸送,使智能電網(wǎng)能夠更好的容納、適應可再生能源,進(jìn)而提高清潔能源的比重,對全球氣候變暖的現狀起到一定的緩解作用。

  1.4節能減排技術(shù)的需要

  實(shí)踐證明,節能減排是一項歷時(shí)漫長(cháng)、進(jìn)展復雜的艱巨性工作,國家的相關(guān)部門(mén)如電監會(huì )、國家發(fā)展和改革委員會(huì )等也加大了對節能減排工作的重視程度,并且對全國的節能減排工作進(jìn)行了檢查,調查結果顯示,要想不斷的提高清潔能源的利用率一定要突破電力電子中的瓶頸技術(shù),通過(guò)利用較為可靠的電力電子技術(shù)裝置來(lái)提高電能的輸送能力,在最大程度上做到節能減排。

  二、加強電力電子技術(shù)在電網(wǎng)中應用的有效措施

  電力電子技術(shù)在電網(wǎng)中具有十分重要的作用,要想保證智能電網(wǎng)安全、良好的運行,首先就要加強電力電子技術(shù)在電網(wǎng)中的應用。筆者將在下文中對加強電力電子技術(shù)在電網(wǎng)中應用的措施進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。

  2.1解析高壓直流輸電技術(shù)的應用

  在直流輸電的過(guò)程中,只有輸電環(huán)節的電能是直流電,在發(fā)電和用電的過(guò)程中都是交流電,然后在終端處加高壓,使交流電再變成直流電輸送到直流輸電線(xiàn)中,加壓后的直流電經(jīng)過(guò)逆變器又變成了直流電,最后通過(guò)環(huán)流變壓器將剩余的電能輸送到用電系統中。這種在直流輸電的過(guò)程中加壓的技術(shù)具有獨特的優(yōu)點(diǎn),那就是能夠實(shí)現遠距離、大功率輸電,不僅如此,它還可以處理清潔能源穩定性的問(wèn)題。

  2.2解析柔性的交流輸電技術(shù)的應用

  柔性的交流輸電技術(shù)是一項非常重要的技術(shù),在新能源和清潔能源的并網(wǎng)方面起到十分重要的作用,其中包含了很多技術(shù)如:微電子技術(shù)、控制技術(shù)以及通訊技術(shù)等,柔性的交流輸電技術(shù)能夠在最大程度上提高電力系統的穩定性及與運行速度,還可以提高交流輸電的靈活性,最終提高交流電的輸電速度。作為我國智能電網(wǎng)的基礎,特高壓輸電子對其起到很重要的作用,因此,一定要充分的考慮新能源和清潔能源的隔離以及接入問(wèn)題,而柔性的交流輸電技術(shù)恰好可以緩解這一問(wèn)題,這也是人們越來(lái)越重視該技術(shù)的原因之一,不僅如此,還有很多供電企業(yè)將柔性的交流輸電技術(shù)與先進(jìn)的控制技術(shù)進(jìn)行有機結合,以在最大程度上降低損耗,確保輸電過(guò)程的安全可靠性。

  2.3解析智能開(kāi)關(guān)的應用

  所謂智能開(kāi)關(guān)指的就是在電流或者電壓的指定位置可以斷開(kāi)或者閉合電路。智能開(kāi)關(guān)主要由殼體、分開(kāi)關(guān)、總開(kāi)關(guān)以及總電源開(kāi)關(guān)組成,總電源開(kāi)關(guān)可以對整個(gè)系統進(jìn)行保護;幾個(gè)分開(kāi)關(guān)是整體結合式的,具有過(guò)流和防止漏電的功能,可以保證系統的安全運行,確保家用電器不受到影響。此外,隨著(zhù)我國科技的不斷進(jìn)步,智能電網(wǎng)的級別也不斷升高,智能開(kāi)關(guān)的功能和質(zhì)量也在逐漸升高。

  2.4解析高壓變頻技術(shù)的應用

  高壓變頻技術(shù)的最大優(yōu)勢就是它能夠節約百分之三十的電,但是該項技術(shù)的成本較高,在運行的過(guò)程中容易產(chǎn)生污染,如果在電力企業(yè)應用該項技術(shù)一定會(huì )體現出非常優(yōu)越的技能性,如果工程應該該項技術(shù)則會(huì )更好的實(shí)現節能減排。目前我國有很多生產(chǎn)高壓變頻設備的工廠(chǎng),大多數都是采用多電平技術(shù),而其他類(lèi)型的高壓變頻器也得到了很大的發(fā)展空間,如混合結構技術(shù)、中亞三電平技術(shù)等,這些技術(shù)具有很多優(yōu)點(diǎn),如結構緊湊、密度精藝高、控制靈活等。

  2.5FACTS技術(shù)的應用

  FACTS技術(shù)主要指的是將電力電子設備作為基礎,將現代控制技術(shù)與之進(jìn)行有機結合,達到快速靈活控制原有交流輸電系統參數及網(wǎng)絡(luò )結構的目的,進(jìn)而達到提高線(xiàn)路輸送電能的能力,并增強系統的穩定性、可靠性。近些年,隨著(zhù)電子技術(shù)的不斷發(fā)展,FACTS技術(shù)也有了突破,將原先的半控制器件的靜止無(wú)功補償器升級為可關(guān)斷器件的靜止同步補償器,將可控串補技術(shù)升級為統一潮流控制器,FACTS技術(shù)的這一系列轉變升級都證明了該項技術(shù)的活力和可發(fā)展空間。此外,我國的能源分布與資源需求是逆向分布的,這就需要充分實(shí)現大范圍的能源的轉移,而提高線(xiàn)路的輸送能力成為解決這一問(wèn)題的關(guān)鍵因素。此外,還需要解決大范圍轉移能源過(guò)程中產(chǎn)生的潮流調控、系統震蕩、電壓不穩定等問(wèn)題。

  2.6電能質(zhì)量技術(shù)的應用

  一般工業(yè)上對電能質(zhì)量技術(shù)的需求比較大,這也促進(jìn)了相關(guān)技術(shù)和領(lǐng)域的發(fā)展。國家上有很多國家在電能質(zhì)量技術(shù)方面已經(jīng)達到了相當高的水平,如美國、日本、印度等。目前在國際上針對提高電能質(zhì)量的技術(shù)裝置包括有源電力濾波器、動(dòng)態(tài)電壓調節器等。要想使電能質(zhì)量技術(shù)在智能電網(wǎng)中得到廣泛應用,首先就要逐漸完善電能質(zhì)量的評估標準與等級劃分要求,并且針對供電接口的經(jīng)濟性方面要建立內部技術(shù)等級評估體系和用戶(hù)關(guān)于經(jīng)濟性的評估體系,建立健全相關(guān)的法律法規,促進(jìn)智能電網(wǎng)"經(jīng)濟性"運行。

  三、結束語(yǔ)

  通過(guò)論述,我們可以清晰的認識到目前我國在電力電子技術(shù)方面的缺陷。電能是一個(gè)國家發(fā)展的基礎組成部分,加強電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應用對于我國電力事業(yè)的發(fā)展、整個(gè)社會(huì )的進(jìn)步都起到十分重要的作用。這使我們的電力工作人員承受巨大的壓力、面臨嚴峻的挑戰。盡管我國目前的電力電子技術(shù)還不是很完善,在智能電網(wǎng)的應用中還存在很多問(wèn)題,在未來(lái)探索的道路上更是充滿(mǎn)坎坷,但是我堅信,天道酬勤,只要我們廣大奮斗的電力事業(yè)第一線(xiàn)的工作人員恪盡職守、無(wú)私奉獻,不斷對加強電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應用獻謀獻策,對我們的未來(lái)充滿(mǎn)信心,踏實(shí)肯干、務(wù)實(shí)求真,一定能夠在最大程度上推動(dòng)我國電力事業(yè)的發(fā)展,是電力電子技術(shù)更好的應用于智能電網(wǎng)中,為我國經(jīng)濟的發(fā)展和社會(huì )的進(jìn)步獻出自己的一份力量。

  (五)

  一、電力電子技術(shù)的研究?jì)热?/strong>

  1.1功率半導體器件

  功率半導體器件,其實(shí)就是電力電子器件,是使用在電能變化和電能控制電路中的大功率電子操作器件,通常情況下會(huì )分成三種類(lèi)型,分別是半控型器件、全控型器件和不可控型器件。在這之中,半控型期間的晶體閘管一般是半控器件,在電壓以及電流容量的承受力上。是所有器件之中最多的。全控型器件也能夠分成電流驅動(dòng)型器件以及電壓驅動(dòng)型器件;第三類(lèi)不可控制器件的電力二極管其實(shí)是不可控器件,并且一般的工作原理以及組織結構相對來(lái)說(shuō)更為的簡(jiǎn)易,也有更高的可靠性能。

  1.2電力電子電路的整體操控

  大功率的電子電路是借助功率半導體器件開(kāi)展更替和工業(yè)操作把控電能的大功率器件,電力電子電路的一般把控對象時(shí)工業(yè)點(diǎn)鉻,通常出現最多的工作程度時(shí)盡量的把能量的消耗量降至最低。功率半導體器件通常工作中是處于一種開(kāi)關(guān)的模式之中,這樣的操作模式能夠有效的降低電路之中的能量耗損,所以電力電子其實(shí)就是一種功率比較大的開(kāi)關(guān)電路,其工作原理是借助不高的信號對電能進(jìn)行把控操作。

  1.3電力電子變化器的主電路

  工作的主要核心借助的是功率半導體器件,電力電子變化器的主電路使用的是另外一種電路拓撲結構和控制方式,這樣做的話(huà)能夠有效的實(shí)現對電能的變化和操控等一般操作、變化器的主電路拓撲結構其實(shí)本質(zhì)上是把有源功率以及無(wú)源功率半導體器件依照設定好的規律做排列組合,在這個(gè)形式下而形成的一種電路,拓撲優(yōu)化簡(jiǎn)單的說(shuō)就是在變化器的設計過(guò)程中,經(jīng)過(guò)科學(xué)可靠的選擇的網(wǎng)絡(luò )中的各個(gè)工作元件的確切位置,從而有效的實(shí)現高頻化、高功率的目標。

  二、先進(jìn)電子電力技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應用

  2.1使整個(gè)的電網(wǎng)資源能夠得到最大的優(yōu)化

  我們所熟知的柔性輸電技術(shù)已經(jīng)不再需要對現在有的設備進(jìn)行大范圍的改動(dòng),就可以把電網(wǎng)的配電功能做表達,使得水電以及核電等各種可再生的潔凈能源能夠完成長(cháng)距離的配送,正確有效的將我國的能源分布不均衡的問(wèn)題平衡好。另外,我國各個(gè)有關(guān)部門(mén)也可以以智能電網(wǎng)為載體,進(jìn)行電力資源的優(yōu)化配置。

  2.2提升電網(wǎng)運行的安全性

  將當前的柔性交流技術(shù)和直流技術(shù)與傳統的輸電技術(shù)做比對,有更快的響應能力,并且把控能力也更好?梢允沟弥悄茈娋W(wǎng)的輸電建設更加的有效率。并且,一些先進(jìn)性交強的電力電子技術(shù)能夠為不一樣的電力用戶(hù)提供個(gè)性化的能耗降低操作,更加有效的降低損失,提升整個(gè)電網(wǎng)的服務(wù)性水平。

  2.3提升城市的規劃建設

  現如今的城市在電量的使用上有了更高的數量要求,之前的高空電網(wǎng)現在已經(jīng)不能和用戶(hù)的需要相適應了,耗損不斷的變多,并且直接暴露在空氣中,發(fā)生事故的概率也會(huì )加大?墒侨嵝灾绷鬏旊姾腿嵝越涣鬏旊,使用的電纜是深埋地下的,這樣的話(huà)不僅不會(huì )影響市容市貌,同時(shí)電磁也不會(huì )受到其的顯著(zhù)影響,適時(shí)的加大遠距離的電力輸送,可以為將來(lái)的城市建設提供更多的并且更加科學(xué)有效的設計建設規劃。

  2.4高壓變頻技術(shù)使用在智能電網(wǎng)中

  高壓變頻技術(shù)的本質(zhì)性?xún)?yōu)點(diǎn)就是能夠有效的節約電量消耗,達到了三成以上的水平,但是其中的缺陷也是存在的,主要的缺點(diǎn)就是成本太高,而且很容易造成高次諧波污染的情況。將這個(gè)使用到電力運行操作體系之中,節能效果更加突出,是用戶(hù)實(shí)現節能減排的首要方式。在國內的高壓變頻器的生產(chǎn)商中,使用的最多的是功率單元串聯(lián)的多電協(xié)調操作方式,但是其他的各種組織形式也包含在了高壓變頻器的發(fā)展范圍之中,比如使用最多的混合結構技術(shù)和中亞三電平技術(shù)等,這些的共同特點(diǎn)就是有較高的工藝密度,而且組織結構也相對緊密,有靈活的控制能力,并且四象限優(yōu)勢突出,是將來(lái)的高壓變頻技術(shù)主要的發(fā)展方向。未來(lái)我國的直流電操作體系會(huì )形成特高壓等級次序,從而形成額定的電流。

  三、結語(yǔ)

  先進(jìn)電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展,電力行業(yè)內的發(fā)展形勢也煥然一新,有效的提升了電力的使用效率,同時(shí)對電能分布性的流動(dòng)趨勢得到了體現。用戶(hù)真正的感受就是智能電網(wǎng)更加的便捷。電力電子技術(shù)對促進(jìn)整個(gè)電網(wǎng)的穩定有序發(fā)展做出了巨大貢獻,為電網(wǎng)中加入可再生能源以及關(guān)鍵技術(shù)提升了社會(huì )經(jīng)濟效益,有效的提升了用戶(hù)的滿(mǎn)意程度,促進(jìn)了電網(wǎng)朝著(zhù)又好又快的方向發(fā)展。智能電網(wǎng)作為未來(lái)的電網(wǎng)發(fā)展方向,對于能源節約以及環(huán)境保護起到的效果是十分重要的,但是還有一些地方值得更好完善,電力電子技術(shù)使用在智能電網(wǎng)之中的應用也將更加廣泛。

  (六)

  一、探究式教學(xué)在數字電子技術(shù)實(shí)驗中的應用

  1.基礎性實(shí)驗階段

  基礎性實(shí)驗包括各種儀器設備操作、門(mén)電路電特性及邏輯功能測試、簡(jiǎn)單數字集成電路使用、EDA軟件使用及PCB板制作等,針對初學(xué)者的知識背景,著(zhù)重培養學(xué)生規范的實(shí)驗基本技能和思維方式,使學(xué)生初步掌握科學(xué)的實(shí)驗方法和實(shí)驗設計思想。傳統的基礎性實(shí)驗是由教師先講解、再做示范演示,然后讓學(xué)生進(jìn)行有針對性的模仿,并把觀(guān)察到的現象、結論總結出來(lái)。這樣的實(shí)驗教學(xué)使學(xué)生完全處于被動(dòng)地位,大大降低了學(xué)生對實(shí)驗的熱情和探究的欲望。為此,我們增加了部分有探究?jì)r(jià)值的基礎性實(shí)驗,如信號測量與誤差分析、門(mén)電路扇出系數測算和數字集成電路故障判斷等,這樣學(xué)生就可以在模仿的基礎上,按照自己的思路來(lái)選擇儀器、設備及元器件,自行設計實(shí)驗,養成探究習慣和科學(xué)態(tài)度。學(xué)生還可以在課前、課后借助EDA工具軟件,以“軟代硬”搭建虛擬仿真實(shí)驗平臺,進(jìn)行反復練習與驗證。

  2.設計性實(shí)驗階段

  設計性實(shí)驗以操作能力訓練為基本內容,以提升理論知識應用為重點(diǎn),以電路設計能力為目標。我們將探究式教學(xué)引入設計性實(shí)驗的具體做法是:實(shí)驗的入口是題目或器件引導,中間實(shí)踐環(huán)節是以理論課知識及學(xué)生平時(shí)實(shí)踐經(jīng)驗積累為基礎,出口是實(shí)驗結果;事先只給出題目、器件范圍及功能要求,不明確實(shí)驗的具體要求和水平,只有在學(xué)生遇到問(wèn)題時(shí)教師才會(huì )給予必要指導。這種新的探究式實(shí)驗教學(xué)模式極大地調動(dòng)起學(xué)生主動(dòng)學(xué)習的積極性,也激發(fā)了學(xué)生的想象力和創(chuàng )造力,學(xué)生設計方案呈現出靈活性、多樣化的特點(diǎn)。

  3.綜合性實(shí)驗階段

  綜合性實(shí)驗在完成規定的基礎性實(shí)驗和設計性實(shí)驗基礎上進(jìn)行。通過(guò)嘗試解決一些工程、科研方面的問(wèn)題,使學(xué)生熟悉掌握科學(xué)研究的基本過(guò)程,提高學(xué)生理論知識應用能力、探究性實(shí)驗能力和團隊合作能力。

 。1)選擇合適題目,激發(fā)學(xué)生探究興趣。綜合性實(shí)驗題目來(lái)源主要有三種途徑:一是教師的教學(xué)研究成果和科技研究成果;二是工程應用項目,但這些項目適合于教學(xué)的可能有限,需要二次加工、提煉,方可用于教學(xué);三是學(xué)生在課外學(xué)習及科技創(chuàng )新活動(dòng)中完成的項目(經(jīng)過(guò)篩選)。實(shí)驗題目要結合現代電子技術(shù)發(fā)展、應用水平動(dòng)態(tài)設置,具有一定的水平和前瞻性,鼓勵學(xué)生根據自己的構思設計實(shí)驗題目。實(shí)驗題目名稱(chēng)最好讓學(xué)生聽(tīng)(看)到后就能知道該實(shí)驗有什么用途,這樣學(xué)生能夠知道查閱哪方面資料,做什么樣的準備,激發(fā)學(xué)生學(xué)習的興趣和好奇心。例如“交通信控制器”題目,從名字上就可知道它是應用于機動(dòng)車(chē)流量疏導的交通設施,其工作原理屬電子技術(shù)范疇,學(xué)生通過(guò)親自到交道口觀(guān)察,就能夠了解到該設備的功能與工作流程。

 。2)明確任務(wù)要求,引導學(xué)生思維。綜合性實(shí)驗融合各專(zhuān)業(yè)特點(diǎn),對課程教學(xué)內容按照其自身特性和教學(xué)需要進(jìn)行分類(lèi)設計和調整重組。根據教學(xué)大綱及實(shí)驗條件明確實(shí)驗教學(xué)情境,對實(shí)驗內容、實(shí)驗過(guò)程及實(shí)驗要求等某些細節作具體介紹。例如在確定“交通信控制器”這一教學(xué)情境后,向學(xué)生簡(jiǎn)單描述項目的用途、工作原理、技術(shù)性能指標等,任務(wù)描述越具體、翔實(shí),就越具有可操作性。此外,綜合性實(shí)驗內容抽象、偏深、工程性強、難以掌握,單靠學(xué)生的自主實(shí)驗不易完全理解、掌握,教師要運用科學(xué)方法啟發(fā)學(xué)生思維,引導學(xué)生將學(xué)習掌握的知識、經(jīng)驗和探究?jì)热萋?lián)系起來(lái)。教師還要結合學(xué)生的個(gè)體差異、目標層次采取不同程度的積極引導,教師引導行為的差異會(huì )對綜合性實(shí)驗的廣度和深度產(chǎn)生一定的影響和制約。

 。3)開(kāi)放優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源,自主設計實(shí)驗方案。學(xué)生根據經(jīng)驗、知識、水平和興趣選擇適合自己的題目之后,他們關(guān)注的重點(diǎn)就轉移到實(shí)驗方案設計上。學(xué)生自主設計實(shí)驗方案可以通過(guò)兩種途徑:一是通過(guò)圖書(shū)館、實(shí)驗室及互聯(lián)網(wǎng)獲取第一手資料,再經(jīng)過(guò)認真加工、整理、完善;二是通過(guò)電工電子教學(xué)網(wǎng)站瀏覽優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源。教師立足理論技術(shù)的創(chuàng )新、開(kāi)發(fā)與應用,通過(guò)多項。ㄐ#┘壗逃虒W(xué)改革立項開(kāi)發(fā)出多種優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源,這些優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源以教師的啟發(fā)指導為輔,既呈現出示范性效果,又可服務(wù)于學(xué)生自主學(xué)習及仿真實(shí)驗設計、調試的演練。在設計方案可行性研究過(guò)程中,學(xué)生自主探究,也可以尋找合作伙伴,組織討論小組,提出問(wèn)題,探討解決問(wèn)題的方案,充分發(fā)揮學(xué)生的想象力,以便獲得最佳方案。教師要針對設計實(shí)驗方案可行性及結果提出預判,避免學(xué)生走彎路。此外,為了使綜合性實(shí)驗能夠真實(shí)模擬科學(xué)研究活動(dòng),在參照科研項目及產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程基礎上,撰寫(xiě)出具有規范性、科學(xué)性、創(chuàng )新性的實(shí)驗報告,引導學(xué)生熟悉掌握科學(xué)研究思路和過(guò)程。

 。4)開(kāi)放實(shí)驗環(huán)境,力求探究性成果。綜合性實(shí)驗改變了傳統的“百人一題、報告千篇一律”現象,相同的或不同的題目在層次上、水平上存在較大差異,因此,在時(shí)間、空間、設備等方面對實(shí)驗室提出更高的條件和要求。綜合性實(shí)驗采取課內與課外結合方式進(jìn)行,時(shí)間為1周。期間,教師要有針對性地穿插安排2~3次(8學(xué)時(shí))集中授課,內容包括資料查新、項目基本情況介紹及設計要求、數字系統設計方法及步驟、數字系統調試與測量等。實(shí)驗室管理如同圖書(shū)館模式,全天候開(kāi)放,要求學(xué)生具有較強熱情和自律性。從查閱資料、選擇元器件、構思實(shí)驗方案,再到設計、安裝、調試電路,直到完成全部實(shí)驗,學(xué)生均獨立進(jìn)行,實(shí)驗室只負責驗收,對學(xué)習成績(jì)優(yōu)秀或有特長(cháng)的學(xué)生開(kāi)展個(gè)性化培養。實(shí)驗室還實(shí)行消耗器材、教材及教具開(kāi)放。學(xué)生首先在EDA軟件平臺上對電路各子功能模塊進(jìn)行設計調試,然后聯(lián)調各子模塊,再整體調試系統,直到仿真無(wú)誤,最后將仿真實(shí)現的電路再進(jìn)行硬件搭接調試。整個(gè)探究實(shí)驗過(guò)程環(huán)環(huán)緊扣,成果展示形式多樣,通過(guò)聲音、圖像、數據、光電、按鍵等呈現出學(xué)生熟悉的一些產(chǎn)品,讓學(xué)生由衷地產(chǎn)生自豪感和成就感。

  二、探究式實(shí)驗的成績(jì)評價(jià)

  在數字電子技術(shù)課程的實(shí)驗中采用探究式教學(xué)方式,就是要保證每個(gè)學(xué)生的實(shí)驗效果,切實(shí)達到本科專(zhuān)業(yè)理論課程教學(xué)的目的。這就需要以人為本,強調整體性評價(jià)觀(guān),不僅僅要關(guān)注最終的結果,還要考察實(shí)驗的計劃安排、各部分任務(wù)及其完成情況,每個(gè)實(shí)驗環(huán)節、步驟都要求有文字記錄并賦予一定的考核分值。在考核內容上要進(jìn)行全面評估,主要涉及學(xué)生的學(xué)習態(tài)度、選題的難易與創(chuàng )新程度、查閱利用相關(guān)信息資源的能力、掌握運用專(zhuān)業(yè)理論和知識分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力、口頭和文字表達能力、展示成果的課件制作能力等。當然,在數字電子技術(shù)探究式實(shí)驗教學(xué)管理和全面評估中要盡可能避免學(xué)生中出現“搭便車(chē)”、不勞而獲的現象。教師的管理者角色十分重要,要及時(shí)了解動(dòng)態(tài),發(fā)現問(wèn)題,調控糾偏,最后在全面綜合各方面情況基礎上對學(xué)生實(shí)驗成績(jì)做出客觀(guān)結論。

  四、探究式實(shí)驗應注意的問(wèn)題

  1.教師方面

 。1)加強教學(xué)組織能力。在探究式實(shí)驗教學(xué)中,教師是指導者和組織者,因學(xué)生個(gè)性差異不同、實(shí)驗題目層次不同,教師能否把一個(gè)整體實(shí)驗過(guò)程引導好、組織好直接關(guān)系到探究式實(shí)驗教學(xué)實(shí)施的效果。

 。2)提高問(wèn)題設計能力。探究式實(shí)驗教學(xué)強調課程資源的開(kāi)放性,整個(gè)教學(xué)過(guò)程均由問(wèn)題驅動(dòng),要求教師用系統方法對問(wèn)題進(jìn)行整體布局、規劃、實(shí)施。教師的問(wèn)題設計能力包括教學(xué)目標設定、實(shí)驗需求分析、教學(xué)資源設計和認知工具運用等。

 。3)發(fā)揮示范性指導作用。在探究式實(shí)驗教學(xué)中,教師應以自身的創(chuàng )新為出發(fā)點(diǎn),激發(fā)學(xué)生探究問(wèn)題的興趣,不僅要在認識上引導學(xué)生開(kāi)展充分的思考,而且要在情感上與學(xué)生進(jìn)行不斷的交流,營(yíng)造一個(gè)和諧的課堂氣氛。教師的示范性指導作用包括科研水平、教學(xué)與實(shí)踐經(jīng)驗、操作技能熟練程度、教學(xué)方法先進(jìn)及教學(xué)理念創(chuàng )新等。

 。4)培養綜合評價(jià)能力。探究式實(shí)驗教學(xué)評價(jià)強調整體性評價(jià)觀(guān),要看結果,但更重過(guò)程,不僅對學(xué)生解決問(wèn)題的情況做出評價(jià),還要對學(xué)生在探究過(guò)程中的態(tài)度、協(xié)作、方法等情況進(jìn)行評價(jià),因此,這就要求教師具有綜合評價(jià)能力。

  2.學(xué)生方面

  加強文字處理、圖像編輯、表格處理、Internet連接等信息技術(shù)處理與應用能力,掌握一定的專(zhuān)業(yè)軟件的應用技術(shù)。提高行為控制能力。在探究式實(shí)驗教學(xué)中,學(xué)生的學(xué)習方式和實(shí)驗時(shí)間安排自由度較大,如果缺少主動(dòng)性、自控能力,就很難保證教學(xué)效果。發(fā)揮交流協(xié)作能力。在探究式實(shí)驗教學(xué)中,綜合性實(shí)驗題目數量眾多,方案靈活多樣,時(shí)間相對寬松自由,因此,學(xué)生與教師之間、學(xué)生與學(xué)生之間的交流與協(xié)作對解決出現的問(wèn)題尤為重要。培養自主性研究能力。在探究式實(shí)驗教學(xué)中,教師把教學(xué)內容巧妙地隱含在任務(wù)之中,學(xué)生圍繞某一主題主動(dòng)地搜集信息、選擇信息和加工處理信息,積極主動(dòng)地探究和構建知識體系,然后通過(guò)思維創(chuàng )新,應用知識解決問(wèn)題,不斷提高自身的研究能力。

電力電子技術(shù)12

  引言

  隨著(zhù)能源短缺的危機越來(lái)越嚴重,環(huán)境污染問(wèn)題也日益惡化,我國加快了開(kāi)發(fā)、利用新能源的進(jìn)程。在名目眾多的新能源中,風(fēng)力發(fā)電是最被看好的一種,由于它開(kāi)發(fā)條件好,又具有很廣闊的開(kāi)發(fā)價(jià)值,因而備受關(guān)注。在風(fēng)力發(fā)電中應用電力電子技術(shù),可以大大改善風(fēng)電機組的運行情況,這種技術(shù)將會(huì )在未來(lái)發(fā)揮更大的作用。

  一、我國風(fēng)力發(fā)電的現狀及應用電力電子技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

  從總體情況來(lái)說(shuō),我國的風(fēng)里發(fā)電產(chǎn)業(yè)還是處在高度發(fā)展的狀態(tài)的。我國的風(fēng)里發(fā)電從誕生至今,也已有五六十個(gè)年頭了,在產(chǎn)生之初,風(fēng)力發(fā)電的規模還是比較小的,后面由于各種原因而陷入了停滯狀態(tài)。后來(lái),資源危機的發(fā)生,客觀(guān)上推動(dòng)了我國對風(fēng)力發(fā)電的研究,在這一方面,國家也給予了大力支持,但是此時(shí)的發(fā)電規模仍然不夠大。進(jìn)入21世紀后,情況得到了很大改善,風(fēng)力發(fā)電的規模不斷擴大。資源短缺是世界性的,這一狀態(tài)的延續會(huì )讓風(fēng)力發(fā)電受到更多的關(guān)注。隨著(zhù)現代電力電子技術(shù)、現代變頻調速技術(shù)的不斷發(fā)展,它們也將更加廣泛地應用在風(fēng)力發(fā)電中。通過(guò)對電力電子技術(shù)的運用,風(fēng)電機組的運行特性可以得到改善,通過(guò)相關(guān)控制,風(fēng)電系統內的頻率會(huì )更加穩定,電壓也將得到更好地控制。此外,對于較大型的風(fēng)電場(chǎng)來(lái)說(shuō),風(fēng)力發(fā)電的成本也可以得到有效降低。

  二、電力電子技術(shù)在風(fēng)力發(fā)電中的應用

  風(fēng)力發(fā)電是目前除水力發(fā)電之外的技術(shù)比較成熟、利用價(jià)值比較高的發(fā)電方式。風(fēng)能本身并無(wú)法儲存能源,在這一點(diǎn)上,電力電子技術(shù)起到了關(guān)鍵作用,它將風(fēng)能順利轉發(fā)為電能,再進(jìn)一步輸送到電網(wǎng)中,F實(shí)中,應用在風(fēng)力發(fā)電系統中的電力電子技術(shù)主要是變速、恒速恒頻發(fā)電以及風(fēng)電并網(wǎng)技術(shù)。

  1、風(fēng)電并網(wǎng)技術(shù)。將風(fēng)電進(jìn)行并網(wǎng)運行,是目前比較可靠,也比較穩定可行的一種方法,因此風(fēng)電進(jìn)行并網(wǎng)運行的方法被越來(lái)越多的風(fēng)電場(chǎng)接受,已經(jīng)成為一種趨勢。這種技術(shù)其實(shí)離不開(kāi)電力電子技術(shù),風(fēng)電場(chǎng)可以選擇與電網(wǎng)之間相連,也可以選擇通過(guò)電子變換器來(lái)與電網(wǎng)進(jìn)行連接。若選擇直接與電網(wǎng)相連接,為了防止連接過(guò)程中較大沖擊電流的出現,風(fēng)電場(chǎng)往往會(huì )配置軟并網(wǎng)裝置。在風(fēng)力發(fā)電機的選擇上,目前通常采用變速同步發(fā)電機或是變速雙饋異步發(fā)電機。由于這些設備自身的特點(diǎn)以及接入時(shí)的技術(shù)要求,電力電子技術(shù)成為不可或缺的因素。

  2、恒速恒頻發(fā)電和變速恒頻發(fā)電。在整個(gè)風(fēng)力發(fā)電的過(guò)程中,發(fā)電機是至關(guān)重要的一部分;而在能量轉化的過(guò)程中,發(fā)電機又處在核心環(huán)節。按照發(fā)電機運行但方式的不同,風(fēng)力發(fā)電系統可以劃分為恒速、變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統。若采用的是并聯(lián)的電路連接方式,則風(fēng)力發(fā)電機的發(fā)出頻率必須要保持穩定。

  1、恒速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統。在這種系統下,風(fēng)電場(chǎng)一般會(huì )采用普通異步發(fā)電機,這種機組在國外有一個(gè)通用的.名字----丹麥概念機組。這種機組的特性就是它在運行時(shí),若達到某種狀態(tài),則會(huì )呈現轉差率為負值的現象。當處在發(fā)電機狀態(tài),電機的轉差率變動(dòng)將保持在一個(gè)很小的范圍。當風(fēng)速開(kāi)始變化時(shí),這時(shí)發(fā)電機的轉速基本上是不會(huì )變化的,這也是該機組的名稱(chēng)由來(lái)。這種機組極少采用變化器(主要由電子電力器件構成),除了上述特點(diǎn)外,該機組還有其他一些特點(diǎn):首先,它的系統結構是一種比較簡(jiǎn)單的結構,能夠很好地適合野外環(huán)境;其次,機組在工作時(shí)無(wú)法控制電壓,不利于系統穩定,一旦發(fā)生故障也不易修復;另外,由于機組的工作特性,對于零部件的堅固性要求較高。

  2、變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統。這種發(fā)電系統可以使機組在保持高轉速的情況下依舊穩定運行,這種工作原理也逐漸成為一種流行趨勢。這種機組主要有以下幾個(gè)特點(diǎn):首先,由于它采用的是電力電子變頻器,因此它的結構要比其他機組復雜;其次,通過(guò)追蹤最大功率,該機組可以保存高速、穩定的運轉,因此發(fā)電效率很高;另外,風(fēng)輪機的緩沖作用使得機組的輸出功率不會(huì )有太大的變化;還有,風(fēng)輪機的轉速可以很好地適應風(fēng)速變化,因而巧妙地減少了脈沖幅度和機械應力,這樣一來(lái),機械的強度要求也就變低了;最后,通過(guò)實(shí)施一定的控制策略,可以更好地保障電網(wǎng)的安全。

  3、兩種變速恒頻發(fā)電系統。變速恒頻系統又可以細分為同步與異步的風(fēng)力發(fā)電機系統。同步發(fā)電機系統由電勵磁、永磁同步發(fā)電機系統構成;異步發(fā)電機系統則主要是指繞線(xiàn)轉子異步發(fā)電機。同步風(fēng)力發(fā)電系統的特征主要有以下幾點(diǎn):首先,所有被發(fā)出的電動(dòng)率都需經(jīng)過(guò)變換器,因而對變換器的要求很高,投資多、損耗大;其次,可以使用永磁發(fā)電機。永磁發(fā)電機以永久磁鐵替代了轉子勵磁,結構簡(jiǎn)單的同時(shí)也比較堅固,因此這種電機比較輕便,發(fā)電效率也較高,可以直接驅動(dòng),直接省去了變速箱這個(gè)部件,不僅簡(jiǎn)化了步驟,提高了效率,還大大節約了成本;最后,對于轉換器為單象限的,該發(fā)電系統結構簡(jiǎn)單。該系統中的定子繞組會(huì )直接連接電網(wǎng),它能夠有效地調節電流頻率,將流經(jīng)變頻器的電流頻率控制在轉差功率的范圍,因此這種系統也就擁有了在同類(lèi)發(fā)電系統中最高的發(fā)電效率,不得不說(shuō)這一點(diǎn)是其他傳動(dòng)系統所不能比擬的。

  結語(yǔ)

  前文介紹了許多風(fēng)力發(fā)電技術(shù)以及發(fā)電系統,但也只是簡(jiǎn)單闡述,真正具體而深入的知識并未被筆者完全呈現。綜上可見(jiàn),電力電子技術(shù)在風(fēng)力發(fā)電中起著(zhù)關(guān)鍵作用,會(huì )直接影響到風(fēng)力發(fā)電將來(lái)的發(fā)展道路,若應用得當,將大大節約風(fēng)力發(fā)電的成本,為新能源市場(chǎng)貢獻更大的力量。

  參考文獻:

  [1]張興,楊耕.風(fēng)力發(fā)電中的電力電子與系統技術(shù)專(zhuān)輯特邀主編評述[J].電力電子技術(shù).20xx(08)

  [2]王琦,陳小虎,吳正偉.電力電子技術(shù)在風(fēng)力發(fā)電中的應用綜述[J].南京師范大學(xué)學(xué)報(工程技術(shù)版).20xx(04)

  [3]王孝洪,楊金明,吳捷.變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統中的電力電子技術(shù)[J].電機與控制應用.20xx(11)

電力電子技術(shù)13

  一 問(wèn)答題

  1 什么是維持電流?什么是擎住電流?答:維持電流是使晶閘管維持通態(tài),所必需的最小主電流。擎住電流是晶閘管剛從斷態(tài)轉入通態(tài),并移除了觸發(fā)信號后,能維持通態(tài)所必需的最小主電流。

  2晶閘管元件導通后,怎樣才能由導通變?yōu)殛P(guān)斷?答:在晶閘管導通后,減小正向電壓,正向電流就逐漸減小。當電流小到某一數值時(shí),晶閘管又從導通狀態(tài)轉為阻斷狀態(tài)。

  3畫(huà)出晶閘管的陽(yáng)級伏安特性,標出確定晶閘管額定電壓的電壓名稱(chēng)。答:

  4半控橋式整流電路,L負載,脈沖突然切除會(huì )出現什么現象?如何解決?答:失控現象。加續流二極管。 5有源逆變的條件是什么?答:1、有通流方向極性的直流電源和儲能元件(足夠大的電感)、控制角阿爾法大于90度

  二 填空題

  1 三相半波整流電路,R負載,觸發(fā)脈沖出現在自然換向點(diǎn)之前,晶閘管( 不 )換向,

  輸出波形順序是( U2, UG, Ud )。

  2 三相半波整流電路,電動(dòng)機負載,合閘后電動(dòng)機處于靜止狀態(tài),此時(shí)a相脈沖距a相電壓起始點(diǎn)

 。 a ),控制角是( 0° )。3 考慮安全裕量,晶閘管通態(tài)平均電流的表達式是( )4 逆變器的.換流方式,主要有以下幾種:

  4 逆變器的換流方式,主要有以下幾種:(源逆變,無(wú)源逆變 )。

  5 串流電感式電壓型逆變器晶閘管導通角度是( 180° ),串流二極管式電流型逆變器晶閘管導通角度是( 120°) )。

  三 單向半控橋式整流電路

  L=∞,有續流二極管,U2=220V,=90°,R=9.9,求晶閘管,續流二極管的電流有效值,平均值,變壓器容量和cos。

  四 三相全控橋整流電路,L=∞,U2t,ED217V,RD1。

  1 畫(huà)出逆變狀態(tài)下的主回路,并標明有關(guān)參數極性

  2 當=60°時(shí),選擇晶閘管元件,計算變壓器容量

  參考答案:

  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 選Kp100—7

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

  三 三相全控橋式整流電路,L負載,鋸齒波同步的觸發(fā)電路,主變壓器的組別為Dy1,試確定出同步變壓器的組別。

  四 畫(huà)出三相半波整流電路L負載主電路,并畫(huà)出換相過(guò)電壓保護,短路保護和di/dt保護器件。

電力電子技術(shù)14

  1對電力電子技術(shù)應用的探討

  其具體包括以下幾方面的內容:第一,通過(guò)對電力電子技術(shù)的應用,已經(jīng)將傳統發(fā)電機直流勵磁轉化為由中頻交流勵磁和電力電子整流相結合的方法,并且在推廣應用過(guò)程中取得了良好的效果,其運行的可靠性也得到了提高。第二,電力電子技術(shù)的應用有效地改變了水輪發(fā)電機的變頻勵磁。發(fā)電頻率取決于發(fā)電機的轉速,采用了電力電子技術(shù)后,將水輪發(fā)電機直流勵磁轉變?yōu)榈皖l交流變頻勵磁。當水流量減少時(shí),提高勵磁頻率,可以把發(fā)電頻率補償到額定,延長(cháng)水輪發(fā)電機的發(fā)電周期,解決水力發(fā)電中發(fā)電機工作時(shí)間受季節性水流量影響而導致的頻率無(wú)法調節、浪費較多水能的問(wèn)題。這對大型水力發(fā)電設施來(lái)說(shuō),具有巨大的經(jīng)濟效益。

  2電力電子技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢

  從近幾十年的發(fā)展歷程中我們可以看出,半導體的發(fā)明與應用有效地推動(dòng)了電子技術(shù)的快速發(fā)展,其中晶閘管等電力半導體在這一過(guò)程中發(fā)揮了重要的作用。在進(jìn)入20世紀70年代后,半控型晶閘管形成由低電壓小電流到高電壓大電流的系列產(chǎn)品,被稱(chēng)為第一代電力電子器件。隨著(zhù)電力電子技術(shù)理論研究和半導體制造工藝水平的不斷提高,先后研制出GTR、GTO、功率MOSFET等自關(guān)斷全控型第二代電力電子器件。近期研制的以絕緣柵雙極晶體管(IGBT)為代表的第三代電力電子器件,開(kāi)始向大容量高頻率、響應快、低損耗的方向發(fā)展,這又是一個(gè)飛躍。步入20世紀90年代后,電力電子技術(shù)得到突飛猛進(jìn)的發(fā)展,與該技術(shù)有關(guān)的.產(chǎn)品也得到進(jìn)一步升級,大都朝著(zhù)智能化、模塊化方向發(fā)展,逐步形成了電力電子技術(shù)的三步走模式及理論的研發(fā),產(chǎn)品的研制、產(chǎn)品的應用,成為國際科研領(lǐng)域的新星,成為經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展的熱門(mén)行業(yè)。但是,就目前我國電力電子技術(shù)發(fā)展現狀來(lái)看,還不容樂(lè )觀(guān),其中電力半導體器件的研發(fā)與應用同西方發(fā)達國家相比,還存在較大的差距,還比較落后,所以,如果在21世紀國際電力電子技術(shù)迅猛發(fā)展的背景下,我國半導體器件的落后狀態(tài)得不到改善,將直接影響我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展,因此,對于我國電力電子技術(shù)的發(fā)展趨勢來(lái)說(shuō),仍然任重而道遠。

  3結語(yǔ)

  現階段,我國電力電子技術(shù)的應用同西方發(fā)達國家相比,還存在較大的差距,但是,電力電子技術(shù)在我國各領(lǐng)域的應用潛力非常巨大,我們作為與電力電子技術(shù)應用有關(guān)的工作人員,應該認清當前發(fā)展形勢,不斷提高自身的專(zhuān)業(yè)知識、專(zhuān)業(yè)水平、激發(fā)自己的創(chuàng )新能力,相信我國電力電子技術(shù)勢必會(huì )得到又好又快的發(fā)展。

電力電子技術(shù)15

  【文章摘要】信息技術(shù)的快速發(fā)展推動(dòng)許多學(xué)科進(jìn)一步完善,以電力電子技術(shù)為例,其本身具有較強的理論性、實(shí)踐性等特征,涉及的波形圖、電路圖也較多,相關(guān)設計人員需掌握較多相關(guān)理論,且在設計分析中面臨較多的難題。在此背景下便提出仿真技術(shù),即Matlab,其可通過(guò)相應模型的構建使所有波形結果具有可視化特征。對此,本文將對電力電子設計中Matlab應用的必要性、基于Matlab的系統模塊構建以及系統仿真思路進(jìn)行探析。

  【關(guān)鍵詞】Matlab;電力電子技術(shù);應用

  0前言

  作為近年來(lái)能夠合理控制電能形態(tài)的技術(shù),電力電子技術(shù)在信息技術(shù)推動(dòng)下得到快速發(fā)展,其以自身相關(guān)器件轉換與控制電能,無(wú)論數瓦電器或數千瓦輸電系統,都可通過(guò)電力電子裝置進(jìn)行控制。據統計分析,國外許多發(fā)達國家依托于電力電子技術(shù)所轉換的電能達到90%,而這一轉換過(guò)程的實(shí)現主要得益于其在仿真過(guò)程中能夠取得精確的結果。因此,本文對電力電子技術(shù)中Matlab的應用研究,對促進(jìn)電力電子技術(shù)發(fā)展具有十分重要的意義。

  1電子電路設計中Matlab應用的必要性

  目前,電子電路設計中逐漸強調以自動(dòng)化為主,通過(guò)原理圖設計與仿真相應的'電路,使電子電路的設計達到最優(yōu),并分析電路中的最壞條件等。然而這些設計自動(dòng)化目標的實(shí)現,要求將控制領(lǐng)域中的典型代表Matlab引入其中,其具備基本交互式編程能力,且較多圖像或數據處理以及原理圖設計等都可利用其完成。特別Matlab近年來(lái)發(fā)展中,版本處于不斷更新態(tài)勢,且有較多系統模塊與模型如電力電子器件、電路以及電機等都被囊括其中。加上完善中將Sinulink環(huán)境引入其中,更能容納較多關(guān)于電力電子的相關(guān)模塊,為電路電子設計提供具體的指導。同時(shí),電力電子系統在構造中,將Matlab引入其中,也可直接通過(guò)仿真計算以測出相關(guān)電路結果,無(wú)需考慮以往因硬件試驗條件缺失而難以仿真的難題,保證設計精準性的同時(shí)減輕設計人員的負擔。因此,將Matlab引入電子電路設計中極為必要。

  2基于Matlab的模型構建

  模型構建中主要需考慮到Simulink環(huán)境,根據電氣系統設計要求,將其融入SinPowerSystems中,該仿真系統對電力電子系統以及電路都較為適用,而且能夠仿真電路傳輸過(guò)程以及電機拖動(dòng)系統等。其中,SinPowerSystems模塊在內容上應以晶閘管、整流二極管、Mosfet模塊、Diode模塊等為主,同時(shí)的也容納較多集成度較高的模塊與底層模塊等,如Universalbridge、Thyristor模塊。實(shí)際建模過(guò)程中由于需考慮整流系統,所以對各模塊要求合理建模。具體建模過(guò)程中,主要需考慮Sinulink系統構建、仿真等問(wèn)題,實(shí)現的步驟體現在:①將Sinulink進(jìn)行打開(kāi),可從Matlab中尋找具體內容;②完成Sinulink構建后,對其進(jìn)行命名,可使模型后綴名界定在mdl上;③根據電子電路設計需要,在模塊集中進(jìn)行相應模塊的尋找,將其向所構建的模型放置;④進(jìn)行電力電子系統的構造,并對該系統進(jìn)行仿真;⑤綜合分析仿真結果,得出最終結論。

  3基于Matlab系統仿真研究

  電力電子技術(shù)實(shí)際設計過(guò)程中,其目標多集中在如何控制與變換電能方面,其中電力可細化為直流電力、交流電力為主,前者多表現在干電池、蓄電池方面,而后者集中在公用電網(wǎng)方面。但電力由電源獲取,應在電力變換的基礎上才可滿(mǎn)足電力電子設計要求,所以應做好電力變換工作,F行電力變換中,常用的方式主要以直流變與交流變直流、交流為主。一般被叫做整流的為交流變直流,而作為逆變的則為直流變交流;直流變直流主要指不同電壓下直流的轉變,交流變交流則叫做的交流電力控制,側重于變換電力或電壓。明確這些內容的基礎上,便可引入Matlab完成仿真。具體仿真過(guò)程主要表現在以下幾方面。

  3.1仿真過(guò)程在整流電路中的實(shí)現

  近年來(lái)整流電路在應用過(guò)程中,多以三相橋式類(lèi)型為主,所以將Matlab引入后,主要對三相橋式類(lèi)型電路進(jìn)行仿真。具體仿真中,首先需做好Sinulink環(huán)境的構建,在此基礎上完成三相橋式系統結構模型的構建。實(shí)踐研究發(fā)現,該系統結構中要求電橋模塊需保證具有較高的精度,且在觸發(fā)脈沖方面,也需引入具體的脈沖發(fā)生器,這樣可達到整流電路要求。完成仿真模型構建后,便可得到仿真結果,若利用相應的波形圖表示,整個(gè)三相橋式電路在整流結果上將更清晰的顯示出來(lái),僅需對控制角進(jìn)行操作,便可得到整流波形變化結果,為電路設計提供準確的參考。

  3.2仿真過(guò)程在逆變電路中的實(shí)現

  對于逆變電路,其主要指直流電轉換為交流電。目前,逆變電路的應用也較為常見(jiàn),如較多直流電源包括太陽(yáng)能電池或蓄電池等,在對交流負載進(jìn)行供電時(shí)要求逆變電路作用充分發(fā)揮。同時(shí),也有許多電力電子裝置,如感應加熱或不間斷電源以及變頻器等,其在設計過(guò)程中都需將逆變電路作為核心內容。所以電力電子技術(shù)中關(guān)鍵的內容在于逆變電路方面。需注意的是,區別于直流側電源,逆變電路通常以電流型、電壓型兩種形式為主,在仿真過(guò)程中需通過(guò)Matlab做好全橋電路的構建,在此基礎上完成仿真過(guò)程。根據實(shí)踐發(fā)現,整個(gè)構建的結構中,全橋逆變在構成上主要以四個(gè)橋臂為主,且各橋壁需依托于PWM發(fā)生器向其提供脈沖,這樣便可通過(guò)仿真結果判斷逆變后負載電流、電壓波形等。綜合來(lái)看,無(wú)論將Matlab用于整流電路或逆變電路中,僅需保證Sinulink環(huán)境合理構造,將相關(guān)電路與具體設計內容進(jìn)行仿真,便可得到相關(guān)的波形與設計性能指標,為電路電子設計提供合理指導。

  4結論

  電力電子技術(shù)中引入Matlab能夠為設計提供更多的指標數據。實(shí)際引入中應正確認識電力電子技術(shù)、Matlab的基本內涵,以Matlab為依托進(jìn)行電路電子模型的具體構建,在此基礎上將整流電路與逆變電路引入具體仿真過(guò)程中,可結合仿真結果分析實(shí)際設計中需注意的問(wèn)題,能夠保證電路電子的設計更為完善,推動(dòng)電力電子技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

  【參考文獻】

  [1]龔愛(ài)平.基于嵌入式機器視覺(jué)的信息采集與處理技術(shù)研究[D].浙江大學(xué),20xx.

  [2]牛天林,樊波,張強,趙廣勝.Matlab/Simulink仿真在電力電子技術(shù)教學(xué)中應用[J].實(shí)驗室研究與探索,20xx,02:84-87.

  [3]李鵬飛,葉文.MATLAB仿真軟件在“電力電子技術(shù)”教學(xué)中的應用[J].中國電力教育,20xx,03:85-87.

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