电力电子技术的现状与绿色变换的发展趋势_张辉
综述现代电力电子技术在电力系统中的发展现状
综述现代电力电子技术在电力系统中的发展现状【摘要】现代电力电子技术在电力系统中发挥着越来越重要的作用。
本文首先介绍了电力电子技术的基本原理，包括功率半导体器件、电路拓扑和控制策略等方面。
然后探讨了电力系统中电力电子技术的应用，如柔性交流输电、电力质量调节等。
接着分析了现代电力电子技术在电力系统中的发展趋势，包括多电平变换器、智能电网等新技术的应用。
本文还探讨了电力电子技术在提高电力系统可靠性和效率方面的作用，以及在新能源接入方面的应用。
最后总结了现代电力电子技术对电力系统的作用，指出其在未来发展中的潜力和重要性。
通过本文的综述，可以更好地了解和认识现代电力电子技术在电力系统中的发展现状。
【关键词】电力电子技术、电力系统、发展现状、基本原理、应用、发展趋势、可靠性、效率、新能源、作用、未来发展1. 引言1.1 综述现代电力电子技术在电力系统中的发展现状的重要性通过对现代电力电子技术在电力系统中的发展现状进行综述，可以更好地了解该领域的最新进展和趋势，有助于推动这一技术领域的发展和创新。
深入分析现代电力电子技术在电力系统中的应用现状，可以发现其中存在的问题和挑战，并提出相应的解决方案。
这些研究成果不仅可以为相关领域的从业人员提供参考，还可以为政府和企业决策者提供决策依据，促进电力系统的现代化和智能化建设。
2. 正文2.1 电力电子技术的基本原理电力电子技术是指利用电子器件来控制、变换和调节电能的技术。
其基本原理是通过控制电子器件（如晶闸管、场效应管、功率晶体管等）的导通和截止来实现对电能的调节。
在电力系统中，电力电子技术可以实现功率的高效转换和精确控制，广泛应用于逆变、变频、整流、电压调节等方面。
电力电子技术的基本原理主要包括晶闸管的导通、截止控制，功率晶体管的开关控制，PWM调制技术等。
通过这些基本原理，可以实现对电能的高效转换和精确控制，提高电力系统的效率和稳定性。
随着功率半导体器件技术的不断发展和成熟，电力电子技术在电力系统中的应用范围也在不断扩大。
综述现代电力电子技术在电力系统中的发展现状
综述现代电力电子技术在电力系统中的发展现状一、本文概述随着科技的不断进步和全球化的快速发展，电力系统作为现代社会运转的基石，其重要性日益凸显。
而电力电子技术，作为电力系统中的关键技术之一，对于提高电力系统的效率、稳定性和安全性具有重要的作用。
本文旨在综述现代电力电子技术在电力系统中的发展现状，包括其应用领域的拓展、技术创新和未来发展趋势等方面。
通过深入研究和分析，本文希望能够为相关领域的学者和实践者提供有价值的参考，推动电力电子技术的进一步发展，以适应日益增长的能源需求和环境保护压力。
二、现代电力电子技术的发展历程现代电力电子技术的发展可以追溯到20世纪60年代，当时的主要目标是提高电力系统的效率和稳定性。
随着半导体技术的突破，特别是硅整流器和晶体管的发明，电力电子技术开始进入实用阶段。
这些早期设备主要用于电力控制和调节，初步实现了对电力系统的优化管理。
到了70年代，随着大规模集成电路和计算机技术的快速发展，电力电子技术得到了进一步的提升。
微处理器和可编程逻辑控制器的出现，使得电力电子设备能够实现更复杂的控制策略，如PWM（脉冲宽度调制）技术，大大提高了电力系统的动态响应能力和稳定性。
进入80年代，电力电子技术开始与可再生能源技术相结合，风力发电和太阳能发电逐渐进入实用阶段。
这一时期的电力电子装置更加智能化，能够通过先进的控制算法实现对可再生能源的高效利用。
90年代以后，随着电力电子技术在高压大功率领域的应用，如IGBT（绝缘栅双极晶体管）和HVDC（高压直流输电）技术的发展，现代电力电子技术进入了一个新的高峰。
这些技术不仅提高了电力系统的传输效率，还使得远距离输电和大规模电力系统的互联成为可能。
进入21世纪，随着智能电网和分布式发电技术的发展，现代电力电子技术迎来了更加广阔的发展空间。
智能电网要求电力电子设备具备更高的智能化、网络化和自动化能力，而分布式发电则要求电力电子技术能够实现对各种可再生能源的高效整合和利用。
综述现代电力电子技术在电力系统中的发展现状
综述现代电力电子技术在电力系统中的发展现状1. 引言1.1 电力电子技术在电力系统中的重要性电力电子技术在电力系统中的重要性体现在多个方面。
电力电子技术可以实现电力系统的高效能转换。
传统的电力系统中，能源的传输和转换过程存在能量损耗和效率低下的问题。
而通过应用先进的电力电子技术，可以实现电能的高效转换，提高系统的能源利用率。
电力电子技术还可以提高电力系统的稳定性和可靠性。
在传统电力系统中，电网的运行容易受到外部因素的影响，导致电能供给不稳定，造成供电问题。
通过引入电力电子技术，可以实现电力系统的智能化控制和优化管理，提高系统的稳定性和可靠性。
电力电子技术在电力系统中的应用具有重要意义，不仅可以提高系统的效率和稳定性，还可以推动电力系统向智能化、可持续发展的方向迈进。
1.2 电力电子技术发展的背景电力电子技术是指利用电子器件和电子电路来控制和转换电力的技术。
在电力系统中，电力电子技术的应用越来越广泛，其发展已经成为电力系统发展的重要驱动力。
电力电子技术的背景可以追溯到20世纪60年代，当时电力系统开始面临一系列新的挑战，如电力负载的快速增长、电力系统的不稳定性、传统直流和交流系统的柔性度不足等问题。
为了应对这些挑战，研究者们开始积极探索新的电力转换技术，逐渐形成了现代电力电子技术。
现代电力电子技术主要包括功率半导体器件、PWM调制技术、微电网技术、智能电网技术等。
这些技术的发展为电力系统的稳定运行、高效能利用、智能化管理提供了重要支持。
随着可再生能源的快速发展和成熟，电力电子技术在可再生能源集成和智能电网建设中也扮演着至关重要的角色。
电力电子技术的背景是电力系统发展的需要，是科技进步和市场需求的结果，是实现清洁、可靠、高效能源供应的必然选择。
【字数：234】2. 正文2.1 传统电力系统存在的问题1. 能效低下：传统电力系统在能源传输和转换过程中存在能量损耗严重的问题，导致能效较低。
在电力系统中，直流到交流的转换、电压调节和功率转换都需要耗费大量能量。
电力电子技术的现状及发展
电力电子技术的现状及发展随着高新技术的发展，电力电子技术的发展也为电力行业带来了新鲜血液，为电力行业朝着更高方向发展提供了基础。
但它不仅仅只是应用于电力行业，由于时代科技的发展，各学科间的边缘越来越模糊，由此也决定了电力电子技术并不是一个完全独立的学科技术，与它关联的有材料科学、微电子技术及控制理论等，也就是说电力电子技术已经慢慢地渗透进各个工业部门。
1、电力电子技术的发展历程如果说晶体管的诞生标志着固态电子时代的来临，那么晶闸管的问世就把电子技术带上了飞速发展的轨道。
随着高技术的发展，电力电子技术发展速度也越来越快，更多的领域开始应用这一技术，其作用可以从我国经济的发展看出。
纵观电力电子技术的发展史，我们可以看出其经历了三个阶段：晶闸管时代、逆变时代、变频时代。
接下来，笔者将从这三个阶段分别进行描述。
1.1 晶闸管时代晶闸管时代也称晶闸管整流时代，晶闸管整流管在20世纪60和70年代得到了长足的发展，当时都是通过50HZ的交流发电机来提供较大功率的工业用电，其中直流形式的电能消费占了百分之二十。
在当时，我国很多电厂都需要把交流电转化为直流电，这就催生了大功率硅整流器和晶闸管，它能高效的完成直流电的转变。
这也造就了晶闸管整流时代。
1.2 逆变时代到七十年代以后，自关断器件登上了历史舞台，随之也带来了电力电子技术逆变时代。
所谓“逆变”即是将直流电转换成交流电。
世界范围内的能源危机，普遍提高了人们的节能意识，大众普遍使用交流电机，因为更加节能。
所以电力器件包括GTO、GTR，还有就是大功率的逆变晶闸管。
1.3 变频器时代上述的逆变时代，虽然完成了逆变和整流的功能，但是其工作频率相对来说比较低，满足不了人们逐渐扩大的需求。
所以，到80年代后期出现了集成电路。
这种大规模的集成电路主要特点是将高压大电流技术和精细加工技术融为一体，标志着现代电力电子变频器时代的到来，标志着传统电力电子技术的升级。
这时期的电力电子器件走复合化的道路，各器件的结构也越来越紧密，因为结合了各类器件的优点，显得功能也越来越强大。
综述现代电力电子技术在电力系统中的发展现状
综述现代电力电子技术在电力系统中的发展现状【摘要】现代电力电子技术在电力系统中扮演着重要的角色，其应用范围和深度不断扩大，对电力系统的稳定性、效率和可靠性产生了深远影响。
本文通过介绍现代电力电子技术的基本概念和电力系统的发展背景，探讨了电力电子技术在电力系统中的应用以及电力电子器件的发展现状。
分析了电力电子技术在电力系统中的优势和面临的挑战，展望了其未来的发展方向。
总结了电力电子技术对电力系统的影响和其发展前景。
随着科技的不断进步，电力电子技术将继续发挥着重要作用，推动电力系统的现代化和智能化发展。
【关键词】关键词：现代电力电子技术、电力系统、应用、器件、优势、挑战、发展方向、影响、发展前景1. 引言1.1 现代电力电子技术的基本概念现代电力电子技术是一种以电子器件和数字控制技术为基础，利用变流器、整流器、逆变器等设备实现电能转换和调节的技术。
在电力系统中，电力电子技术可以实现电能的高效转换、稳定控制和灵活调节，从而提高电力系统的运行效率和稳定性。
电力电子技术的基本概念包括以下几个方面：首先是功率器件，如晶闸管、场效应管、绝缘栅双极型晶体管等，这些器件可以实现电能的无级调节和快速开关；其次是控制技术，如PWM调制技术、谐波抑制技术、闭环控制技术等，这些技术可以实现对电能转换过程的精确控制；此外还包括电力电子拓扑结构设计、热管理技术等方面。
现代电力电子技术的发展使得电力系统具备了更高的智能化、灵活性和稳定性，为电力系统的高效运行和接入可再生能源提供了重要支撑。
随着电力需求的不断增加和新能源的大规模接入，电力电子技术在电力系统中的应用前景十分广阔。
1.2 电力系统的发展背景随着工业化和城市化的进程，电力需求逐渐增长，传统的电力系统已经不能满足日益增长的电力需求。
为了提高电力系统的效率和可靠性，同时减少对环境的影响，人们开始寻求新的技术手段来改善电力系统。
电力系统的发展背景可以追溯到19世纪末的工业革命时期，当时人们开始使用电力来驱动工厂和机器。
综述现代电力电子技术在电力系统中的发展现状
综述现代电力电子技术在电力系统中的发展现状电力电子技术是作为电力系统中的核心技术之一，其发展现状对于整个电力系统的稳定运行和发展起着至关重要的作用。
随着科技的不断发展和进步，电力电子技术在电力系统中的应用也日益广泛。
本文将对现代电力电子技术在电力系统中的发展现状进行综述，探讨其在电力系统中的作用和影响。
一、电力电子技术的发展历程电力电子技术是指利用电子器件进行能源的转换和控制，实现电力系统中的功率调节、电能变换和传输。
电力电子技术的发展历程可以追溯到上世纪60年代，当时主要是以整流、变频和逆变为主要研究方向，然后逐渐拓展到谐波抑制、无功补偿、电能质量改善等领域。
随着半导体器件的不断进步和成熟，电力电子技术在电力系统中的应用也越来越广泛，涉及到电力变换、传输、配电和用电等方方面面。
二、现代电力电子技术在电力系统中的应用领域1. 变频调速技术变频调速技术是电力电子技术在电力系统中的重要应用领域之一，主要是通过改变电机的工作频率，实现对电机速度的调节，从而达到节能、精度控制和提高电机运行效率的目的。
目前，变频器已广泛应用于风力发电、水泵变频调速、电梯驱动等领域。
2. 高压直流输电技术高压直流输电技术是利用电力电子装置将交流电能转换成直流电能进行输电的一种技术，具有输电距离远、输电能力大、线损小等优势。
随着我国电力体制改革和跨区域电力输送需求的增加，高压直流输电技术得到了越来越广泛的应用，大型的高压直流输电工程也陆续建成投运。
3. 可再生能源接入技术随着可再生能源如风电、光伏等的快速发展，电力电子技术在可再生能源接入方面也发挥着重要作用。
通过电力电子装置，可以将可再生能源发电系统与电网连接，并实现电能的转换和控制，从而解决可再生能源发电的间歇性和不稳定性问题。
4. 智能电网技术智能电网是在传统电力系统的基础上，通过引入先进的电力电子技术、通信技术和信息技术，实现对电力系统进行监控、调度和管理的一种先进电力系统。
综述现代电力电子技术在电力系统中的发展现状
综述现代电力电子技术在电力系统中的发展现状现代电力电子技术是当今电力系统领域中的重要组成部分，它在电力系统中起着至关重要的作用。
随着科技的不断进步和电力需求的不断增长，电力电子技术在电力系统中的应用也得到了日益广泛的推广。
本文将综述现代电力电子技术在电力系统中的发展现状，旨在全面了解电力电子技术的应用和发展趋势。
一、电力电子技术在电力系统中的应用概况随着电网建设的不断完善和电力需求的不断增长，电力系统对电力电子技术的需求也越来越大。
电力电子技术在电力系统中主要应用于功率变换、电能质量控制和电力传输等方面。
在功率变换领域，电力电子技术主要用于实现交、直流电能之间的相互转换，适应不同负载的功率要求。
在电能质量控制方面，电力电子技术可实现电能的稳定输出，提高电网的稳定性和可靠性。
在电力传输方面，电力电子技术可实现高效电能传输，减少能量损耗，提高电网的传输效率。
电力电子技术在电力系统中的应用范围非常广泛，对电力系统的运行和发展具有重要意义。
1. 变流器技术的发展变流器是电力电子技术的核心设备之一，其性能和效率直接影响到电力系统的运行质量。
近年来，随着功率半导体器件的不断进步和新型拓扑结构的不断涌现，变流器技术取得了显著的发展。
高压、高频、高效的变流器设备逐渐成为电力系统的主流，大大提高了电能转换的效率和质量。
2. 控制技术的创新随着数字电子技术的发展，控制技术在电力系统中的应用也得到了快速发展。
智能化控制系统、数字信号处理技术等先进控制技术的应用，使得电力电子设备的控制性能得到了显著提升，提高了电力系统的运行稳定性和可靠性。
3. 新能源技术的融合随着新能源技术的快速发展，新能源与电力电子技术的融合应用成为电力系统发展的重要趋势。
风能、光能等新能源技术的应用使得电力系统的结构发生了变革，电力电子技术成为了实现新能源并网的重要手段，为电力系统的清洁化和可持续发展提供了有力支持。
4. 智能电网技术的兴起智能电网技术是当今电力系统领域的热点之一，它以电力电子技术为核心，通过信息技术实现了电力系统的智能化管理和控制。
综述现代电力电子技术在电力系统中的发展现状
综述现代电力电子技术在电力系统中的发展现状现代电力电子技术是电力系统领域的重要组成部分，它的发展与应用对电力系统的稳定运行、高效输送和新能源的接入具有重要意义。
本文将综述现代电力电子技术在电力系统中的发展现状，包括其在输电、配电、电力质量改善、新能源接入等方面的应用与发展情况，并对其未来发展趋势进行展望。
一、现代电力电子技术在输电系统中的应用在输电系统中，电力电子技术主要应用于柔性交流输电（FACTS）和高压直流输电（HVDC）两大领域。
通过柔性交流输电技术，可以实现对电力系统的动态控制和稳定运行，包括静态无功补偿器（SVC）、静止无功发生器（STATCOM）等，以提高系统的稳定性和可靠性。
而高压直流输电技术，可以实现远距离大容量电能的长距离传输，减少输电线损和提高输电效率，尤其在新能源远距离接入方面具有重要意义。
在配电系统中，电力电子技术主要应用于配电变压器、配电保护与控制等方面。
通过电力电子技术，可以实现对配电系统的智能化控制和监测，提高供电可靠性和电能质量，同时实现对配电网的柔性运行和功率调节，为电网接纳大规模分布式新能源提供技术支持。
电力电子技术在电力质量改善方面的应用包括电能质量改善装置（APF）、有源滤波器（AF）等，通过实时监测和控制电网内的谐波、电压波动和频率偏差等问题，提高电能供应的质量和可靠性，适应现代工业和商业对电能质量的要求。
随着新能源的快速发展和大规模接入，电力电子技术在新能源接入方面发挥越来越重要的作用。
特别是在风力发电、光伏发电和分布式储能等方面，电力电子技术可以实现对新能源的有效管理和优化利用，提高电网的安全性和稳定性。
未来展望随着能源转型和电力供应体系的变革，现代电力电子技术将继续在电力系统中发挥重要的作用。
在未来，随着电力电子器件的不断创新和提高，以及数字化技术的应用，电力电子技术将更加智能化、集成化和高效化，为电力系统的高效运行和新能源的大规模接入提供更加强有力的支撑。
浅议我国电力电子技术的现状及发展前景
世 界范 围 的能源 危 机 出现 在 七 十 年 代 ， 由于 交流 电机 变频 惆 速 节 能效 果显 著 而迅 速 得 到发 展 。将 直 流 电逆 变 为 Ｏ ￣ Ｉ Ｏ Ｏ Ｈｚ的交 流 电是 变 频调 速 的 关键 技 术 。 随 着变 频 调速 装 置 的普 及 当时 电力 电子 器 件 的主 角是 大 功 率逆 变 用 的 晶 闸管 、巨型 功 率 晶体 管 和 门
的重 要 手段 。本 文 主要 阐述 了我 国 电力 电子技 术 研 究 的 内容 及 其
目前 ， Ｆ Ａ ＣＴ Ｓ已 经发 展成 为有 十 多 类 产 品 的大 家 族 ， 主 要分 为 两 大 类 ，一类 是 针 对 电 网的 污染 而 设 计 的功 率 因 数校 正 和 谐波 治 理装置 ， 另 一 类是 针 对 高压 直 流输 电（ ＨＶ Ｄ Ｃ ） 而 设计 的直 流 输 电装 置 。滤 波装 置 的发 展从 最 早 用机 械 开 关投 切 电感和 电容 来吸 收 或 者 发 出无 功 ， 发展 到 基 于现 代 电力 电子 技 术 为基 础 的滤 波装 置 。
．
少 电路 的 损耗 ， 可 以利 用超 导储 能 。超 导 储 能还 具 备 响 应快 联 系
，
受 高 电压 ， 而 且还 有在 大功 率情况 下 ， 器件发 热 、 运 行效 率 的 问题 。 电 力 电子技 术 分为 两个 分支 ： 电力 电子器 件 制造技 术和 交流 技术 。
２ 、 电力 电子技 术 的 地位 和 作用 电 力 电子技 术 至 今 诞 生近 ５ ０年 ， 特 别 是近 年 来 更 是取 得 了 突 飞猛 进 的发 展 ， 已经形 成 十 分完 整 的科 学 体 系和 理论 。 信 息技 术 的 发 展 造就 了信 息时 代 “ 弱 电控 制强 电” 电 力 电子技 术 的 实现 是 人 类 社 会 的 第 二次 电子 革命 。 由于将 来工 业 高度 自动 化 ， 计 算技 术 、 电 力 电子技 术 以 及 自动控 制技 术将 会 成 为三 种最 重 要 的技 术 二、 电 力 电子技 术 的发 展
电力电子技术在绿色照明电路中的应用及趋势
电力电子技术在绿色照明电路中的应用及趋势【摘要】本文主要讨论了电力电子技术在绿色照明电路中的应用及趋势。
在首先介绍了绿色照明的背景和研究意义，同时明确了本文的研究目的。
在重点介绍了电力电子技术在LED照明和其他绿色照明技术中的应用，并阐述了绿色照明电路的设计原则和未来发展趋势。
结论部分总结了电力电子技术对绿色照明的推动作用，提出了未来研究方向。
本文旨在强调电力电子技术在绿色照明领域的重要性，同时为研究人员提供了新的思路和方向。
通过电力电子技术的不断创新和应用，绿色照明电路将更加节能环保，为环境可持续发展做出更大的贡献。
【关键词】关键词：电力电子技术、绿色照明、LED照明、电路设计、节能环保、未来发展、推动作用、研究方向、总结。
1. 引言1.1 背景介绍照明行业一直是电力消耗的重要领域之一，传统的白炽灯泡和荧光灯都存在能耗高、寿命短、光污染等问题。
为了实现绿色能源的可持续发展，LED照明技术应运而生。
LED具有高效、长寿命、低能耗、低光污染等优点，成为绿色照明的主要选择。
要实现LED的高效发光还需要配套的电力电子技术。
电力电子技术能够对电能进行高效的转换和控制，使LED充分发挥其优势。
在绿色照明领域，电力电子技术也可以应用于光伏发电系统、风力发电系统等绿色能源的接入和管理，实现整个照明系统的智能化和节能化。
本文将深入探讨电力电子技术在绿色照明电路中的应用及趋势，为研究绿色照明的发展提供理论支持和技术指导。
部分介绍了LED照明的优势和电力电子技术在绿色照明中的重要性，为后续讨论奠定基础。
1.2 研究意义研究意义是指对于电力电子技术在绿色照明电路中的应用和发展进行深入探讨所具有的重要意义和价值。
随着能源短缺和环境污染问题日益突出，绿色照明作为节能环保的新型照明方式，具有极大的发展潜力和市场需求。
而电力电子技术作为实现绿色照明的关键技术之一，对于提高照明效率、延长照明设备寿命、降低能耗和排放具有不可替代的重要作用。
电力领域论文：浅谈电力电子技术现状和未来
电力领域论文：浅谈电力电子技术现状和未来摘要：随着科技的发展，电子技术在电力领域得以应用，电力电子技术就是电子技术应用于电力领域的成果。
本文首先对电力电子技术进行简单概括介绍；之后详细阐述了电力电子技术的现状及今后发展前景。
关键词：电力领域；电子技术；现状；发展由于电力能源的短缺和世界能源和环保的要求，我国更加应该制定节约能源的对策，范围包括能源和电力的节能改造政策。
最重要的就是要制定科学发展观，来对能源的观念进行思想上的认识倡导。
尽量了解怎么最大限度的减低损耗，提高节能认识，达到降低能耗的目的。
所以对于电子电力的技术发展也应该遵循节能和环保的原则来适度的发展。
1 电力电子技术概述电力电子技术，是以电力领域为主要适用范围的一门新兴电子技术，具体指的是借助电力半导体器件及相关的电子技术，实现转换及控制电气设备电功率的技术。
电力电子技术的主旨在于实现对电力资源利用效率的最大化，并不断提升用电品质，电力电子技术已经成为电气工程与自动化专业的一门关键课程，是融合了电力半导体器件、现代化电子、电力变换以及自动控制等相关技术的综合性交叉学科。
电力电子技术出现的时间较短，但已经取得极大的成绩，当前已经具备完整且严谨的学科理论及体系。
电力电子技术的发展使弱点控制强电成为现实，在人类社会发展史中是具有革命性意义的重大事件，随着工业自动化程度的不断加强，电力电子技术对于社会发展的意义和价值将会更加显现。
2 电力电子技术的现状及发展前景电力电子技术前沿及发展在电力电子半导体器件、电力电子积木和集成电力电子模块技术、发电和输电技术、电能质量控制、电力电子变换技术以及电力电子仿真软件等方面都有所反映，鉴于篇幅所限，笔者自此只选取其中几方面加以介绍和阐述。
2.1 发电机输电技术依托于电力电子技术，发电效率不断提高，输电及配电更加可靠。
（1）电力电子技术的应用提升了传统发电方式，例如，借助中频交流励磁机以及电力电子整流，可以在一定程度上提升传统发电方式的可靠性；借助节能技术可以实现对发电领域潜力的充分发掘；此外，在水力发电中，借助电力电子技术可以实现直流励磁向变频励磁的转换，从而可以实现枯水季节发电周期的延长。
综述现代电力电子技术在电力系统中的发展现状
综述现代电力电子技术在电力系统中的发展现状
随着电力电子技术的发展，现代电力系统中的电力电子设备在电力传输、变压、电力质量控制等方面发挥着越来越重要的作用。
本文将从电力电子技术在电力系统中的应用、发展现状和未来趋势等方面进行综述。
电力电子技术在电力系统中的应用非常广泛。
在电力传输方面，高压直流输电技术的发展使得大规模长距离的电力传输成为可能，通过将交流电转换成直流电再进行传输，降低了输电线路的电阻和损耗，提高了输电效率和容量；在变压方面，交流电压变换技术使得电力系统中的各个电压等级可以互相转换，提高了电力系统的灵活性和可调性；在电力质量控制方面，电力电子设备可以对电力系统中的谐波、电压波动、电压暂降等问题进行补偿和控制，提高了电力系统的质量。
电力电子技术在电力系统中的发展也取得了很大的进步。
研究人员不断地提出新的电力电子器件和控制策略，使得电力电子设备的性能得到了大幅度的提升。
IGBT（绝缘栅双极型晶体管）器件的出现使得高压、大电流的开关控制成为可能，可以更好地实现电力电子设备的开关控制；控制策略的不断创新也使得电力电子设备的稳定性和可靠性得到了提高。
电力电子技术在智能电网、可再生能源和电动汽车等领域的应用也越来越广泛，为电力系统的发展带来了新的机遇和挑战。
未来电力电子技术在电力系统中的发展仍然具有巨大的潜力。
一方面，随着可再生能源的快速发展，电力电子技术在新能源发电、能量存储和配电等方面的应用将会越来越重要。
电力电子技术的智能化和数字化发展将会使得电力系统更加可靠、安全和高效。
智能电网中的电力电子设备将通过通信网络进行数据交换和协同控制，从而实现电力系统的自动化和智能化管理。
我国电力电子技术应用系统发展现状探究
我国电力电子技术应用系统发展现状探究【摘要】本文探究了我国电力电子技术应用系统的发展现状。
在文章首先介绍了研究背景和研究目的。
随后，正文部分分别从电力电子技术概述、我国电力电子技术发展历程、电力电子技术在能源领域、工业领域和交通领域的应用方面展开讨论。
结论部分总结了我国电力电子技术应用系统的现状，并展望了未来的发展趋势。
通过本文的研究，可以更全面地了解我国电力电子技术的发展现状，为未来的研究和实践提供参考和借鉴。
【关键词】电力电子技术、应用系统、发展现状、能源、工业、交通、发展历程、未来发展趋势、我国1. 引言1.1 研究背景为了更好地了解我国电力电子技术应用系统的现状和发展趋势，本文将对电力电子技术的概念和发展历程进行介绍，探讨其在能源、工业和交通领域的具体应用情况。
通过本文的研究，可以帮助人们更好地认识我国电力电子技术的发展现状，促进技术创新和产业升级，推动我国电力电子技术在各领域的应用和发展。
1.2 研究目的本文旨在探究我国电力电子技术应用系统的发展现状，分析其在能源、工业和交通领域的应用情况，总结我国电力电子技术的发展历程，并展望未来的发展趋势。
通过对我国电力电子技术应用系统的现状进行深入研究，可以为相关领域的技术创新和产业发展提供参考和借鉴，推动我国电力电子技术的进一步发展和应用，促进我国能源结构的优化和转型升级。
通过本文的研究，可以全面了解我国电力电子技术在各领域的应用情况，为今后相关研究和工作提供重要参考，促进我国电力电子技术的发展，提升我国在相关领域的技术实力和竞争力。
2. 正文2.1 电力电子技术概述电力电子技术是指利用电子器件进行能量转换、功率控制和信号处理的技术。
它广泛应用于各种领域，如工业生产、交通运输、能源领域等。
电力电子技术的主要特点包括高效率、快速响应、精密控制等。
电力电子技术的核心器件包括开关管、晶闸管、继电器等。
这些器件能够实现电能的调节、变换和控制，使电力系统更加稳定和灵活。
浅谈电力电子技术的现状和未来
浅谈电力电子技术的现状和未来摘要：电力电子技术是一种新的技术，这种技术至今为止已经诞生有60余年，特别是最近的几年来，电力电子技术在其领域更是取得了突飞猛进的发展。
各个国家的学者都认为，电力电子技术是信息时代人类社会发展的第二次电子革命。
电力电子技术在电子领域的应用中非常广泛，尤其是在高效利用能源和发展新能源方面，发挥了巨大的作用。
关键词：电力电子技术；现状；未来在将来的几十年里，电力电子技术会成为发展最迅速的工业技术之一。
由于能源的逐渐枯竭，电力电子技术在新能源和新型材料方面的应用越来越广泛，为了满足应用的要求和人们对理想器件的追求，电力电子技术越来越集中于对新型电力电子材料的开发和制作。
所以，电力电子技术将会成为未来科技的主流，新型的电力电子技术将会收到重视。
本文就电力电子技术的发展、现代化技术的应用和未来的发展趋势进行了简单的概述。
一．电力电子技术的简介电力电子技术是近几年来发展的一项新的技术。
这种技术应用于电子领域，常通过各种电力电子器件控制电能，并且实现电能的转换。
电力电子技术笼统的来说可以分为两类：电力电子器件制造技术和变换技术。
现代很多工业都是利用电力电子器件实现的。
电力电子技术出现在1900年初期，由于晶体管的发明，电力电子技术真正成为了一门学科，是在1950——1960年之间，接着出现了大功率的晶闸管和GTO，使得电力电子技术有了进一步的发展。
二．电力电子技术的发展在20世纪50年代的末期，人们发明出了晶闸管，从此以后，人们电力电子技术开始慢慢运用到生活当中，电力电子技术也在不断地向前发展。
电器领域的一次重大革命是开发出的可控硅整流装置，这个装置的发明使得电能的变换和控制从旋转便六级组和静止离子变流器时代转变为电力电子器件构成的变流器时代，这一转变标志着电力电子技术的真正的产生和技术方面的确立。
三．现代电力电子技术的应用电力电子技术在现代化的生活中应用非常广泛。
一般用于工业的生产、交通的运输、电力系统、家用电器、和其他等方面。
电力电子技术在我国的发展现状及对策
11《商场现代化》2009年10月（上旬刊）总第589期航材管理的一个显著特点是:航材的品种繁多、库存数量极其庞大，这也是对航材难以实施有效控制的一个重要原因。
由于每个品种的航空器材在数量、价值、重要性上是不同的，只有把它们进行合理的分类，实行有重点、有针对性的控制，才能进行有效的管理。
ABC 分类法是将库存物品依其价值大小分为A 、B 、C 三大类，所谓A 类物品，就是数量只占库存总量的10%左右，而其价值占库存物品总价值的70%；B 类物品则占库存总量的20%，其价值占约20%；C 类占库存总量的70%，其价值只有10%不到。
可以看出，A 类物品是影响库存总价值的关键，因而对其需严格加以控制。
2.航材的重新分类及航材类型的判别(1)传统航材分类的缺陷①传统航材的分类过于简单、粗糙，不便于对航材进行系统、科学的预测。
②在传统航材的分类中，同一种类型的航材的损坏规律也不尽相同，很难用一种方法对其需求时刻进行较科学的预测。
(2)航材的重新分类从上一节里我们了解到航空技术装备的六种基本类型的故障率曲线。
D 曲线在开始的时候故障率比稳定时的故障率要低，因此可以将它近似成指数分布的故障率曲线。
这样按照故障率曲线，把航材分为五大类：I 类：F 曲线。
II 类：D 、E 曲线。
III 类：C 曲线。
Ⅳ类：B 曲线。
V 类：A 曲线。
五、航材的类别归属1.故障分布己知如果我们知道航材的故障分布函数，由公式可知故障率随时间的函数，描绘出相应的曲线，进而确定出其属于何种类型。
2.故障分布函数未知故障率曲线可以用一小段时间内的经验故障率来曲线拟和。
今对观察的数据按观察时间分为k 个区间，设所统计的子样在第i 区间内总工作时间为d i ，故障数为,则在第i 区间内的经验故障率为求得各区间的λi *之后，绘成曲线，进而确定出其属于何种类型。
参考文献：［１］贺 俐 陈桂兴：计算方法［Ｍ］．武汉：武汉水利电力大学出版社，１９９８．８：２３～５３［２］赵剑凌：转变管理观念 提高航材管理水平．民航经济与技术，２０００．１２［３］陈学楚 魏邦明：航空维修工程学（一分册）：中国人民解放军空军工程学院，１９８４．８：７～１７［４］魏邦明 杨新波 秦毓林：航空维修工程学（四分册）：中国人民解放军空军工程学院，１９８４．８：２～１３１一、引言我国是一个发展中的国家，目前尚处于前工业化阶段，传统产业仍然是我国国民经济的主力军，因此在近期或在较长一段时期内，传统产业的改造和发展将在很大程度上决定着我国经济的发展。
现代电力电子技术发展现状综述
现代电力电子技术发展现状综述摘要：主要介绍现代电力电子技术兴起和发展过程，针对目前电力电子技术水平，介绍电力电子器件最新的发展情况，最后介绍电力电子技术未来的发展趋势及应用前景。
关键词：电力电子技术；电力电子器件；电力电子集成；电力系统0引言电力电子技术就是使用电力半导体器件对电能进行变换和控制的技术，它是综合了电子技术、控制技术和电力技术而发展起来的应用性很强的新兴学科。
随着经济技术水平的不断提高，电能的应用已经普及到社会生产和生活的方方面面，现代电力电子技术无论对传统工业的改造还是对高新技术产业的发展都有着至关重要的作用，新型电力电子技术已渗透到科研交通、能源、环保及军工等领域，成为提升各种大功率现代装备综合能力的关键技术，受到各国政府、研究机构、行业和企业的高度重视[1]。
毫无疑问，电力电子技术将成为21世纪的重要关键技术之一。
1电力电子技术的发展自本世纪五十年代末第一只晶闸管问世以来，电力电子技术开始登上现代电气传动技术的舞台，以此为基础开发的可控硅整流装置，是电气传动领域的一次革命，这标志着电力电子技术的诞生。
现代电力电子技术经历了整流器时代，逆变器时代和变频器时代。
进入21世纪，随着新的理论、新的器件、新的技术的不断涌现，特别是与微电子(计算机与信息)技术的日益融合，电力电子器件的发展对电力电子技术的发展起着决定性的作用，电力电子技术的应用领域也必将不断地得以拓展，随之而来的必将是智能电力电子时代[2]。
2电力电子技术的应用2.1一般工业领域现代工业中大量应用各种交直流电动机。
直流电动机有良好的调速性能，给其供电的可控整流电源或直流斩波电源都是电力电子装置近年来，由于电力电子变频技术的迅速发展，使得交流电机的调速性能可与直流电机相媲美，交流调速技术大量应用并占据主导地位。
大至数千千瓦的各种轧钢机，小到几百瓦的数控机床的伺服电机，以及矿山牵引等场合都已广泛采用电力电子交直流调速技术。
一些对调速性能要求不高的大型鼓风机等近年来也采用了变频装置，以达到节能的目的还有些不调速的电机为了避免起动时的电流冲击而采用了软起动装置，这种软起动装置也是电力电子装置。
电力电子技术在绿色照明电路中的应用及趋势
电力电子技术在绿色照明电路中的应用及趋势随着电子技术的不断发展，照明方式也出现了巨大的变革，传统的白炽灯被LED照明抢占了市场，其低能耗、长寿命、高可靠性等特点受到了广泛认可。
同时，绿色环保理念也越来越被人们所重视，电力电子技术在绿色照明电路中的应用越来越受到关注。
绿色照明电路的主要特点是高效节能、环保安全、经济实用。
其中，电力电子技术是实现这一目标的重要手段。
其主要应用包括LED驱动、节能调光、无线智能控制等。
首先，LED照明已成为未来照明发展的主流趋势，电力电子技术在LED驱动中的应用非常广泛。
LED的特点在于其工作电压较低，这就需要通过电力电子技术来实现电压变换和电流控制。
在LED驱动电路中，通常使用的是恒流源，其主要原理是在输出端通过一个电流源将每个LED串联起来，从而实现恒定电流的驱动。
电力电子器件在驱动中扮演着至关重要的角色，控制电压、电流等参数从而达到器件稳定可靠工作的目的。
其次，节能调光也是电力电子技术在绿色照明中的重要应用。
传统方式的调光是通过改变电压或电流来控制灯光的明暗，但已经逐渐被新型电力电子技术所替代。
目前，常见的节能调光技术包括PWM、PPWM、直流调光等。
其中，PWM是最常用的调光方式，其原理是通过不断变换电源的开关时间来改变输出电压的有效值，从而达到调光的目的。
而PPWM 是将PWM调光和人眼视觉效应相结合的调光方式，具有更佳的调光效果。
电力电子器件在调光中扮演着重要角色，如IGBT、MOSFET、TRIAC等，以保证输出波形合理可靠。
最后，随着无线技术的不断发展，智能控制也越来越受到关注，这对于绿色照明电路的应用也是一个重要的趋势。
除了传统的有线控制外，无线智能控制已经很好地应用于绿色照明中，如WiFi、蓝牙等。
这些无线通信技术能够实现手机或其他设备与绿色照明电路的互动，通过手机APP或网页控制灯光的开关、亮度等，实现更为智能的照明控制。
总之，电力电子技术在绿色照明电路中发挥着至关重要的作用，其应用将会在未来得到广泛的推广和深入发展。
电力电子技术在电力系统中的应用及发展
电力电子技术在电力系统中的应用及发展作者：张辉夏鹏鹤来源：《装饰装修天地》2016年第02期摘要：电力系统是电力电子技术应用的一个重要领域。
电子设备和电力电子系统逐步投入运行，大幅度提高了电力系统的稳定水平，产生巨大效益。
本文概要介绍电力电子技术在国内的发展现状，电子技术在电力系统各个环节中的应用及对电力电子技术在电力系统中应用的发展趋势进行剖析。
关键词：电力电子技术;电力系统;应用与发展电力电子技术发展迅速，现在已经可以对电能直接进行高效的控制，对电能进行变换，还可以对电力系统进行电量调整。
电力电子技术的出现使得人们可以更加有效地利用当前的有限的电力资源来获得更大的经济效益，其在电力系统中的应用是现代电力系统发展的需要和必然趋势。
一、电力电子技术的发展现状在当代电力系统中，电力半导体器件和组合装置运用很多，大到在高低压直流输电中用到的换流器，小到家用电器产品电视机中的开关电源、手机电池充电器，当然还有在工业中应用广泛的调压调速变频器、大功率整流器、调压和调功器等，其广泛应用在电力系统各个器件和各个不同的电压等级中。
该技术的特点较多，包括控制灵活、反应快速、控制准确、运行可靠等。
将电子技术运用到电力系统中不仅可以改善电能控制质量、提高输电运行能力、改善和提高电网运行的可靠性、稳定性和控制的灵活性还可以降低输电线路电能损耗。
在我国的输电系统中，虽然已有一些变电站使用了SVC，而且容量都比较大，但是所用的均为进口，型式为TCR与TSC的组合器件或单独的开关投切电容器组。
在国内工业中应用的TCR装置有很多，其中绝大部分容量都在10MVAR，然而让人想不到的是其中国产的还不到一半。
低压的380V供电系统中，有不少各类国产的TCR无功补偿装置在投入运行。
但是至今仍然没有一套我国自主研发的SVC投入到我国的高压输电和变电系统中运行。
考虑到SVC 在电力系统中的重要性，预计在最近几年时间里，国内的SVC研制并将其投入到输电领域、配电领域以及工业的运用都将会遇到前所未有的发展。
电力电子技术在电气工程中的应用 张辉
电力电子技术在电气工程中的应用张辉摘要：近几年，随着科学技术水平的不断进步和发展，电力电子技术日趋成熟，应用范围愈加广泛，包括工业、农业、交通、国防等多个领域。
电力电子技术就是利用电子设备及电子技术对电能进行转换和控制，实现了弱电子控制强电力的一种新兴技术。
在电气工程中，电力电子技术已经成为必不可少的一部分，在电动机和发电机中的应用更加突显其优势，不仅提高了电能生产与利用、转换等方面的效率，起到节约能源的作用，更能增强电力系统运行的稳定性和安全性。
基于此，本文对电力电子技术在电气工程中的应用进行分析。
关键词：电气工程；电力电子技术；应用随着电子信息技术的不断发展。
电力电子技术从技术到产品各个方面都有了长足的进步，已经在国防、交通、能源、工业以及农业等领域中得到了广泛的应用。
电气工程中电子技术的应用更为普遍，例如电动机、发电机等的应用提高了电能的生产、转换以及使用等方面的效率，在节能降耗方面发挥了积极的作用，此外电子技术的应用提高了电气工程的安全性和稳定性。
因此，我们要在充分发展电子技术的基础之上，加速其应用，使其更好地为电气工程、为社会发展所服务。
1电力电子技术的概述及发展1.1电力电子技术的概述电力电子技术的产生是迎合经济和社会发展需求的，并在这一过程中不断应用和完善。
同时该技术的进步也是为了解决电气工程中的实际操作性问题。
电力电子技术是分为两类，一类是信息方面，另一类是电力方面，而本文着重讲述的就是电力电子技术。
电力电子技术的发展是满足了电气工程的研发需求，不仅能够保障电气工程的顺利进行，也提高了这一行业在工程实施中的效率。
电力电子技术不仅仅是在电力工程项目中能够有效应用，它同样能够适用在一些航天航空领域，甚至包括教育和医疗领域，正是由于这种技术的高校性和操作便宜性，才能得到普遍推广和应用。
科技是第一生产力，技术的进步很大程度上促进了经济社会的发展，以及提高社会工作的效率。
电力电子技术在多方领域中的成果应用，其效果凸显，因此如何将电力电子技术应用于企业的发展，进一步优化技术，提高生产力，为企业创造更大的效益。
电力电子技术器件的现状与发展趋势
电力电子技术器件的现状及开展趋势【摘要】电力电子技术在节约能源与绿色电源技术方面扮演着重要角色。
它已经开展为电气工程学科最为重要、最为活泼的一个分支。
近年来，电力电子器件在性能方面获得了很大的提高，未来开展的主流是提高电流和电压的等级、提高工作频率、缩小体积、高度模块化和高工作效率化，并根据电力电子装置的需要协调电压、电流和频率之间的关系。
【关键词】电力电子学; 节约能源；电力电子器件;New Trends of DeveloPment Of ElectronicTechnologyAbstract:Power electronic techology play very important roles in the technology ofsaving power and green power supply. It has developed into one of the most important and the most active branch of electric engineering subject. In recent years, power electronics device in terms of performance obtained the very big enhancement，The future of the mainstream of development is to improve the current and voltage level, improve the working frequency, reduced volume, highly modular and high work efficiency, and according to the need of the power electronic device to coordinate the relationship between the voltage, current and frequency.Key word:Power electronic：save energy ；Power electronic devices〔文献[2]〕引言：所谓电力电子技术就是使用电力半导体器件及电子技术对电气设备的电功率进展变控制的技术。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
文章编号:1009-3486(2001)05-0089-05电力电子技术的现状与绿色变换的发展趋势张 辉,康 勇,陈 坚(华中科技大学,湖北武汉430074)摘 要:论述了电力电子技术的发展及其产生的影响,认为绿色变换是消除谐波污染、进一步发展绿色化电力电子技术的唯一途径,由此阐明了绿色变换技术的现实意义.关键词:电力电子;谐波;绿色变换;绿色电源中图分类号:TN134 文献标识码:A美国贝尔实验室于1956年研制出世界上第一只晶闸管(SCR ),标志着电力电子技术的开始[1].从此,电子技术向着两个方向发展:一是以晶体管集成电路为核心形成的对信息处理的微电子技术———信息电子学,其特点是集成度越来越高、规模越来越大、功能越来越全;另一是以晶闸管为核心形成的对电力进行控制、变换和处理的电力电子技术———电力电子学,其特点是晶闸管的派生器件越来越多、功能越来越强、性能越来越好.80年代以来,电子技术的两大分支———微电子技术与电力电子技术的有机结合产生了新一代多功能集成高频化全控型的功率器件[2],具有代表性的是可关断晶闸管(GTO )、电力晶体管(GTR )、功率场控晶体管(P 2MOSFET )、绝缘门极晶体管(IG B T )等,它们已经形成了一个全控型电力电子器件的系列,并使得电力电子变换电路及其控制电路不断取得突飞猛进的发展.1 电力电子技术的发展现代电力电子技术是以电力为研究对象的电子技术,它利用电力电子器件对电能进行变换和控制.当代许多高新技术均与电网的各种基本参数的变换与控制有关,而现代电力电子技术能够实现对这些参数的精确控制和高效处理,尤其是能够实现大功率电能的频率变换,为高新技术的发展提供了强有力的支持.因此,现代电力电子技术不仅自身是一项高新技术,而且还是其它高新技术的发展基础[2].1.1 电力电子器件电力电子器件的出现和发展产生了电力电子技术.从50年代起,电力电子器件已经历了好几代发展.根据器件的开关控制特性,迄今为止的电力电子器件有3种类型[3]:(1)不控型器件———指无控制端口的二端器件,如电力二极管.(2)半控型器件———指有控制端口的三端器件,但控制端在器件导通后即失去控制作用,如SCR.(3)全控型器件———指有控制端口的三端器件,控制端同时具有控制器件通断状态的能力,如GTO 、IG 2BT.当前国外电力电子器件的发展方向是高频化、全控型、低损耗、易驱动、集成智能化,其特点表现为高、精、快.容量高:SCR 的容量已经达到<150mm 8000V 3500A ,即将达到<200mm 10000V 6000A ;而P 2MOSFET 已经达到60V 200A 2000kHz 与500V 50A 100kHz ;至于IG B T ,其最高容量已经达到4000V 1800A ,即将有5000V 的元件上市.工艺精:GTO 的工艺线条是5μm ,第三代IG B T 的工艺线条是2μm ,第四代IG B T 的工艺线条是1 第13卷 第5期 2001年10月 海军工程大学学报 JOURNAL OF NAVAL UN IV ERSIT Y OF EN GIN EERIN G Vol.13 No.5 Oct.2001 收稿日期:2000212227;修订日期:2001203226作者简介:张 辉(19632),男,讲师,博士生.μm ,而下一代IG B T 的工艺线条将是0.5μm ,预计智能功率模块IPM 将与甚大规模集成电路VL SI 及超大规模集成电路UL SI 的工艺线条相同,甚至更精细.发展快:80年代产生自关断器件的第二代,90年代产生复合器件的第三代,预计2001年之后将进入智能器件的时代,平均10年一代.同时,IG B T 派生出IGPT 、IGCT 及IPM ,并与电力IC 相结合开发出器件和装置一体化的系统功率集成器件.在大功率领域和中小功率领域将会分别取代SCR 、GTO 和GTR ,以空前的速度飞跃发展.1.2 电力电子变换技术电力电子变换电路的基本功能是将电网的电能转换为负载需要的形式,不论电路拓扑结构如何,其基本转换电路只有4种型式[3]:(1)整流电路AC 2DC ———把交流电能变换为直流电能.目前二极管不控整流和晶闸管相控整流由于低成本、高可靠仍处于主导地位,但随着供电质量要求的提高,PWM 高频整流装置已成为研究和应用的热点.(2)斩波电路DC 2DC ———把一种直流电能(电压电流幅值和极性)变换为另一种直流电能.按功能划分为升压型、降压型、升/降压型、丘克和全桥等几种,其拓扑结构无大的发展,主要研究的焦点集中在软开关技术方面.(3)逆变电路DC 2AC ———把直流电能变换为交流电能.一般有CVCF 和VVVF 两种.当前,在中小功率领域,桥式PWM 逆变电路已占据逆变电源主导地位;在大功率领域,多重化PWM 和多电平PWM 的逆变电源已有成功的应用.(4)交流变换电路AC 2AC ———把一种交流电能(电压电流幅值和频率)变换为另一种交流电能.仅改变幅值的称为交流调压电路,同时也改变频率的称为交流变频电路.1.3 电力电子控制技术电力电子控制电路的基本功能是应用自动控制理论和计算机技术来提高系统的性能,其发展趋势是“硬件集成化的模拟控制”和“硬件软件化的全数字控制”.一般的控制方式有[3]:(1)相控方式———控制信号幅值的变化表现为变流器控制脉冲相位的变化.(2)频控方式———控制信号幅值的变化表现为变流器控制脉冲频率的变化.(3)斩控方式———控制信号幅值的变化表现为变流器导通比的变化.(4)相频控制方式———是相控和频控方式的组合.(5)斩频控制方式———是斩控和频控方式的组合,如脉冲宽度调制PWM 方式.带不控整流的间接变频电路通常采用这种控制方式.现今国外PWM 技术已趋成熟,正向高、新、尖发展,逐步进入了各种功率级别.目前从1kH z 到1000kH z 的DC 2DC 变换和1kH z 到20kH z 的DC 2AC 变换都广泛地采用PWM 技术,并且已全部标准化.一般来讲,先进的控制方式对改进变换电路的性能和效率是必不可少的关键技术之一.过去通常应用模拟控制技术,但这种技术有较大的缺点,即参数随温度变化会产生较大的漂移,而采用数字控制技术就可避免这种缺点.因此,数字化是变换电路控制技术的发展方向.除此之外,模糊控制、专家系统控制、神经网络控制等也是当前发展的热点.2 电力电子技术发展产生的影响[4～7]随着电力电子装置的广泛使用,通过功率变换技术处理的电能日益增多.据估计,在发达国家有60%的电能经过变换后才使用,而这个数字在本世纪初叶将达到95%.因此,越来越多的功率变换器对电网和负载的谐波污染将变得日益严重,这主要表现在电网品质恶化、装置的功率因数降低和无功消耗增大以及供给负载的波形发生畸变.目前,谐波污染在我国也已经成为一个比较严重的公害,亟待解决.如何消除谐波污染已成为衡量电力电子装置性能好坏的重要指标.・09・海 军 工 程 大 学 学 报 第13卷 电网中的谐波主要是由各种大容量功率变换器以及其它非线性负载产生的,其中主要的谐波源是各种电力电子装置,如整流装置、交流调压装置等.而在各种电力电子装置中,整流装置所占的比例最大,又几乎都是采用带电容滤波的二极管不控整流或晶闸管相控整流,它们产生的谐波污染和消耗的无功功率是众所周知的;除整流装置外,斩波和逆变装置的应用也很多,而其输入直流电源也来自整流装置,因此其谐波问题也很严重.尤其是由直流电压源供电的斩波和逆变装置,其直流电压源大多是由二极管不控整流后经电容滤波得到的,这类装置(电压型变频器、开关电源、不间断电源等)对电网的谐波污染也日益突出.1992年日本发表了一项关于谐波源的调查报告,发现谐波源为整流装置的占66%,为办公及家用电器(实际也是整流装置)的占23%,无谐波源的仅占6%,这3项总和高达95%.同时也发现谐波总量来自办公及家用电器的占41%,来自交通和冶金的分别占17%和15%,这3者的谐波总量占了全部谐波的近3/4.与此同时,有资料表明,谐波源都是要消耗无功功率的,所以电力电子装置等非线性负载也要消耗大量的无功功率,特别是各种相控装置,如晶闸管相控整流器等.虽然二极管不控整流器的基波电流相位与电网电压相位几乎相同,基本不消耗基波无功功率,但是它产生大量的谐波电流,因此也消耗一定的谐波无功功率.尽管无功功率对电网和负载的运行十分重要,但是如果这些无功功率都由电网提供并远距离传送显然不合理.它直接增大了设备容量和功率损耗,即增大了能源消耗以及环境污染.同时也严重影响供电质量,尤其是供电电压的质量.总的说来,电力电子技术的发展使电力电子装置得到了广泛的应用,它对工业生产日常生活所起的作用是难以低估的.同时,也正是由于电力电子装置的广泛应用,才导致了一系列前所未有的问题.如何正确发展电力电子技术,充分发挥它的优势,消除其缺陷,是一个亟待解决的问题.3 绿色变换是发展电力电子技术的重要条件[8～13]为了顺应知识经济时代,我国高速发展的经济对电能的需求将会大幅度增长.面对能源和环境问题,必须“高效率发电,高品质用电”,因此电力电子技术作为一项基础技术越来越显示出它的重要性.有人预言,电力电子与运动控制技术将和计算机技术一起成为21世纪最重要的两大技术.然而,电力电子装置所产生的谐波污染已经成为电力电子技术发展的重大障碍,它迫使电力电子技术研究必须重视谐波抑制问题.谐波抑制问题可以上升到“绿色设计”(G D )的高度以实现“电力电子绿色化”,“绿色变换”正是在这样的背景下产生和发展的.通常,电网的交流电压和交流电流都呈正弦形式.绿色变换的目的就是对电力电子装置产生的谐波和消耗的无功进行抑制和补偿,或者根本性地对电力电子装置进行改造,使其不产生谐波,不消耗无功.据此,应完成对电力电子装置输入输出波形的重整,使其符合正弦波的要求.自晶闸管发明以来,电力电子技术就沿着“整流器—逆变器—变频器”的路线迅速发展起来.当前,电力电子技术正在向“高效率发电和高品质用电”的新阶段过渡,并逐渐实现“四化”.3.1 电力器件高频化有资料表明,电气设备的重量体积与其供电频率的平方根成反比.若把频率从50Hz 提高到20kHz ,那么完成同样功能的设备的重量体积预计可以降至原来的5%～10%,因此其主要材料可以节约90%以上,并节约电能30%,在其材料含量降低的同时技术含量大大提高,也使设备的性能大大改善.3.2 硬件结构模块化从标准功率模块(SPM )发展到智能功率模块(IPM ).开关器件和反并二极管以及驱动保护电路逐渐组合到同一模块中,不仅缩小了设备的重量体积,而且使设计与制造更加容易.由于高频化的结果,寄生电感、寄生电容的影响更加严重,使器件承受更大的过电压、过电流冲击,所以只有把几乎所有硬件全部集成到同一模块中,消除连线,才能提高系统的可靠性并简化设计制造.・19・ 第5期 张 辉等:电力电子技术的现状与绿色变换的发展趋势 3.3 软件控制数字化早期的电力电子技术建立在模拟电路基础之上,控制部分按照模拟信号流程进行工作.进入计算机控制时代以后,计算机快速高效的数字化特点使数字信号处理技术日益完善,显示出越来越多的优点:消除了模拟信号的传递失真,减小了杂散信号的干扰影响,便于软件调试和遥感遥测遥控及自诊断等.更重要的是,控制电路数字化可以实现各种复杂控制和“硬件功能软件化”的策略,既能够设计通用化的变换器,仅靠软件完成不同的功能,又能够节约材料,使变换器达到优化完美的境地.3.4 装置性能绿色化电力电子装置产生的谐波电流严重地恶化了电网品质,使装置无功消耗增大,功率因数降低,并影响负载的性能.这种对电网和负载的污染类似现代工业对地球环境的污染,已达到了前所未有的地步.“绿色设计”正是在这种形势下提出的,它的一个主要特点就是防止污染、节约能源或资源.为了实现“电力电子绿色化”,必须解决电力电子装置的谐波污染和无功消耗,目前的发展趋势是采用相应的电力电子装置进行补偿.传统的谐波抑制装置是采用LC 调谐滤波器,既可补偿谐波,又可补偿无功功率.目前谐波抑制的一个发展趋势是采用有源电力滤波器(APF ),它从补偿对象中检测出频率和幅值都可变化的谐波电流,产生一个大小相等极性相反的补偿电流,从而使电网电流只含基波电流.对于主要的谐波源———电力电子装置来说,除采用补偿装置对其谐波进行补偿外,还可开发新型变换器,这种新型变换器不产生谐波,且功率因数为1.这种变换器称为单位功率因数变换器,而通常的高功率因数变换器可近似地看作单位功率因数变换器.这种装置可同时完成谐波抑制和无功补偿.早期的无功补偿装置是同步调相机,既可补偿固定无功,又可动态补偿变化无功.后来,电容器的迅速发展几乎取代了同步调相机,但它只能补偿固定无功.近年来,静止无功补偿装置(SVC )获得了很大发展,广泛用于电网和负载的无功补偿,可以连续调节补偿装置的无功功率并进行动态补偿;比SVC 更为先进的现代无功补偿装置是静止无功发生器(SV G ),通过控制,可发出容性无功功率或感性无功功率,在采用PWM 控制时其输入电流接近正弦波.4 绿色变换技术的现实意义根据绿色变换技术的概念,对变换器的理想期望如下:(1)变换器对电网和负载的谐波污染尽可能为零;(2)变换器对电网的功率因数尽可能为1;(3)变换器的效率尽可能为100%.据此,有人提出了表征变换装置“绿色化”程度的物理量λ———“绿色因子”[14].对于理想的变换装置,λ=1.而实际变换装置的λ=1-σ(σ为失真度,包括直流纹波和正弦畸变).它可以衡量一个变换装置的谐波及功率因数的大小.一般,电网上每个变换器吸入电流的绿色化程度的总和将最终表现为电网输出端口的绿色化程度,而每个变换器对负载供电的绿色化程度也直接影响到负载的运行效率、使用寿命以及对环境的污染程度.目前,提高变换装置绿色化程度的主要方式是无源、有源及混合校正;同时,人们普遍认为提高开关频率是绿色化的有效途径,因此高频双零谐振软开关等便应运而生并迅速发展起来.事实上,无论什么形式,只要能够提高变换装置的“绿色因子”,便能够解决绿色化问题.近几年来,有一种被称为开关—线性复合变换(CT A )的模式,较好地解决了功率变换器的高正弦度输出电压电流与效率的兼顾问题.如果将AC/DC 变换与CT A 结合,则变为AC/DC/AC ,它是一种能够输出理想的波形与期望的效率兼优的绿色变换器,其电网侧与负载侧的绿色因子接近1.这种颇具特色的绿色变换模式不仅可用于高精度、高性能变频调速、逆变器、稳频稳压电源以及高正弦度UPS ,还可扩展到任意波形变换的谐波补偿器.・29・海 军 工 程 大 学 学 报 第13卷 综上所述,电力电子技术的发展掀开了科技史上的新篇章,也带来很多需要不断解决的问题.例如,高频化是消除谐波污染的有效途径之一,但高频化也给桥式主电路带来了因控制死区的积累而造成的电压失真,以及器件制造难度、成本和电磁兼容性要求的提高.因此,我们正处在这样的时代,一方面科学技术的发展使我们的生活发生了天翻地覆的变化,另一方面科学技术发展所产生的种种影响又使我们的思维决策方式持续不断地更新.就目前及今后相当长的一段时间来看,科学技术应用的开拓仍将是科学的主战场.提高能源利用效率、保护环境和开发新能源等问题的解决,是人类社会可持续发展的目标对科学的迫切期待,将会在21世纪有重大突破性进展.参考文献:[1] Bose B K.Recent advances in power electronics [J ].IEEE Trans.on power electronics ,1992,7(1):3～15.[2] 张 立,赵永健.现代电力电子技术[M ].北京:科学出版社,1992.[3] 林渭勋.电力电子技术基础[M ].北京:机械工业出版社,1990.[4] Stemmler H.State of the art and future trends in high power electronics [A ].Proceeding of IPEC 2Tokyo ′2000[C].Tokyo :2000.[5] Bose B K.Energy ,environment and advances in power electronics [J ].IEEE Trans.on Power Electronics ,2000,15(4):688～701.[6] 吴济钧.电力半导体器件现状及电力电子技术新应用领域[A ].中国电工技术学会电力电子学会全国学术会议论文集(6届)[C].哈尔滨:中国电工技术学会电力电子学会,1997.[7] 张志刚.国外若干电力电子技术发展概述[A ].中国电工技术学会电力电子学会全国学术会议论文集(6届)[C].哈尔滨:中国电工技术学会电力电子学会,1997.[8] 陈治明.电力电子技术与微电子技术纵横谈[A ].中国电工技术学会电力电子学会全国学术会议论文集(6届)[C].哈尔滨:中国电工技术学会电力电子学会,1997.[9] 王正元.高效率用电和高品质用电相结合的新阶段———电力电子发展的回顾与前瞻[A ].中国电工技术学会电力电子学会全国学术会议论文集(6届)[C].哈尔滨:中国电工技术学会电力电子学会,1997.[10] 王兆安.电力电子装置中谐波和无功问题及对策[A ].中国交流电机调速传动学术会议论文集(4届)[C].大连:中国电工技术学会电力电子学会,1995.[11] 肖国平,刘进军,王兆安.电能质量及其控制技术的研究进展[J ].电力电子技术,2000,34(6):58～60.[12] 毛 鸿,吴兆麟.有源功率因数校正器的控制策略综述[J ].电力电子技术,2000,34(1):58～61.[13] 吴爱国,李际涛.DC 2DC 变换器控制方法研究现状[J ].电力电子技术,1999,33(2):75～78.[14] 周谦之.优波功率变换技术与科学思维决策[A ].中国电源学会全国电源技术年会论文集(12届)[C].杨州:中国电源学会,1997.Modern pow er electronics and decision 2making in conversion ofexcellent w aveformZHAN G Hui ,KAN G Y ong ,CHEN Jian(Huazhong Univ.of Sci.&Tech.,Wuhan 430074,China )Abstract :The development of power electronics promotes an advance of industry and life ,but also pro 2duces some side effects —harmonic pollution.This paper applies the view of dialectics to discuss the develop 2ment and its effects ,and recognizes that the conversion of excellent waveform is the only method in reduc 2ing harmonic pollution and further developing power electronics.According to the above ,the significance in conversion of excellent waveform is clarified.K ey w ords :power electronics ;harmonics ;excellent waveform conversion ;green supply ・39・ 第5期 张 辉等:电力电子技术的现状与绿色变换的发展趋势 。