关于电力电子技术的综述报告.asd
第一章电力电子技术综述
i
Vo
3V
1-1分压器、电压跟随器及输出特性
o
可以看出,随着电流增加输出电压线性下降,当输出电流为12mA时,所设计的电源输出电压为零。也就是说,这个电源对负载变化没有调节能力。 理想电压源输出电压不会随输出电流增大而下降,也就是说输出电压对负载变化应该具有100%的调节性能,从电路角度看,即电源等效内阻为零。
随着电子技术的不断发展,新器件不断出现,电力电子技术的发展方向是高频、高效、高功率密度和智能化,最终使人们进入电能变换和频率变换更加自由的时代,并充分发挥其节能、降耗和提高装置工作性能的作用。 功率半导体器件是现代电力电子技术(Modern Power Electronics)的基础,它的应用范围非常广阔,从毫瓦级的个人无线通信设备,到百万千瓦的高压直流输电(High Voltage DC Transmission)系统。
1 DC-AC变换器——逆变器 将直流电源变换成一个交流电源(单相或多相)称之为逆变,这种装置称为逆变器(Inverter)。
图1-4 基本的单相或三相dc-ac变换电路
基本电路如图1-4(a)所示,通过采用一个开关把直流电源变换成低频或高频交流源,输出波形为脉动直流波形,输出波形经过滤波电路整形成希望的波形,一般希望输出为正弦波形。 三相输出通过采用三个开关完成,如图1-4(b)所示。三个开关轮流导通120度,输出三相120度直流脉动波形。 交流电的频率、幅度大小和相位是交流电的三要素,使用电力电子技术如何自由地变换三要素,是DC-AC变换技术研究的主要内容。 DC-AC变换器应用范围很广,如飞机和空间站电源、UPS、闪光灯充电、太阳能发电、交流电机调速、变速恒频电源和感应加热电源等,它们输出交流频率从50Hz到1MHz不等。 DC-AC变换技术将在第6章介绍。
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。
电力电子技术论文综述
班级:机自10-1F 学号24101900372序号:39 姓名吕博文引言电力电子技术是应用与电力领域的电子技术,具体地说,就是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术,主要用于电力变换。
目前所用的电力电子器件均为半导体制成,故也称电力半导体器件。
通常把电力电子技术分为电力电子器件制造技术和变流技术两个分支。
电力电子器件的制造技术是电力电子技术的基础,而变流技术则是电力电子技术的核心。
电力电子又称“功率电子学”(英文:Power Electronics),简称PE,是应用于电力领域,使用电力电子元件对电能进行变换和控制的电子技术。
电力电子技术分为电力电子元件制造技术和变流技术。
一般认为,1957年美国通用电气公司研制出第一个晶体管是电力电子技术诞生的标志。
1974年,美国的W. Newell提出:电力电子学是由电力学、电子学和控制理论三个学科交叉而行成。
这一观点被全世界普遍接受。
电力电子技术的发展史随着1902年第一个整流器的问世,进而引入了功率电子学这个概念。
原始整流器是一个内含液态汞的阴极放电管。
这个汞蒸气型的整流器,可以将数千安培的交流电转换为直流电,其容忍电压也高达一万伏特以上。
从1930年开始,这种原始的整流器开始匹配一个类似于通管技术的点阵式(或晶格结构)类比控制器,从而实现了直流电流的可控制性(引燃管,闸流管)。
由于正向可通过的电压约为20伏特,进而乘于正向可通过的电流就产生了可观的电功率损失,由此而来的投资和运营成本等等也会相应的增加。
因而这种整流器在现今的功率电子技术方面并不会得到广泛的应用。
随着半导体在整流方面的应用,第一个半导体整流器(硒和氧化亚铜整流器)被发明出来。
1957年,通用电气研发出第一种可控式功率型半导体,后来命名为晶闸管。
之后进一步地研发出多种类型的可控式功率型半导体。
这些半导体如今也在驱动技术方面得到广泛应用。
1 电力电子技术的应用电力电子技术是一个以功率半导体器件、电路技术、计算机技术、现代控制技术为支撑的技术平台。
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。
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指利用半导体器件和电子电路技术来实现对电能的控制、调节和变换的一种技术。
随着电力系统的不断发展和变化,电力电子技术逐渐成为电力系统的关键技术之一。
它在电力系统中的应用已经成为提高电力系统效率、稳定性和可靠性的重要手段之一。
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,以期为相关领域的研究和发展提供参考。
现代电力电子技术在电力系统中有着广泛的应用,主要包括以下几个方面:1. 柔性直流输电技术柔性直流输电技术利用了电力电子器件的优势,实现了电力系统的控制和灵活性,提高了系统的稳定性和可靠性。
通过柔性直流输电技术,可以实现电力系统的电能调度和电能优化,提高了电力系统的运行效率。
2. 智能电网技术智能电网技术是近年来电力系统中的热点研究领域之一。
电力电子技术在智能电网技术中发挥着重要作用,可以实现对电力系统的监测、控制和调节,提高了电网的稳定性和安全性。
智能电网技术还可以实现对分布式能源的集成和管理,促进新能源的大规模应用。
3. 高压直流输电技术高压直流输电技术是利用电力电子技术实现电能的长距离传输的一种技术。
由于高压直流输电技术具有输电损耗小、占地少、环保等优势,因此在远距离大容量输电方面具有得天独厚的优势。
4. 变频调速技术变频调速技术是利用电力电子技术实现对电机转速的调节和控制的一种技术。
变频调速技术在工业生产和交通运输等领域有着广泛的应用,可以提高设备的运行效率和节能减排的效果。
1. 电力电子器件的发展随着半导体器件技术的不断提高,各种电力电子器件的性能不断改善,功率密度不断提高,损耗不断降低。
目前,IGBT、GaN、SiC等新型器件已经在电力电子领域中得到广泛应用,为电力电子技术的发展提供了更为丰富和多样的选择。
2. 控制技术的发展电力电子技术的发展离不开控制技术的支撑。
随着数字信号处理技术、智能控制算法等方面的不断改进,电力电子技术的控制性能不断提高,控制精度不断提高,控制速度不断提高,控制可靠性不断提高。
电力电子技术报告
电力电子技术报告第一篇:电力电子技术报告电力电子技术调查报告电力电子技术是一门新兴的应用于电力领域的电子技术,就是使用电力电子器件(如晶闸管,GTO,IGBT等)对电能进行变换和控制的技术。
电力电子技术所变换的“电力”功率可大到数百MW甚至GW,也可以小到数W甚至1W以下,和以信息处理为主的信息电子技术不同电力电子技术主要用于电力变换。
电力电子技术分为电力电子器件制造技术和交流技术(整流,逆变,斩波,变频,变相等)两个分支。
电力电子及开关电源技术因应用需求不断向前发展,新技术的出现又会使许多应用产品更新换代,还会开拓更多更新的应用领域。
开关电源高频化、模块化、数字化、绿色化等的实现,将标志着这些技术的成熟,实现高效率用电和高品质用电相结合。
这几年,随着通信行业的发展,以开关电源技术为核心的通信用开关电源,仅国内有20多亿人民币的市场需求,吸引了国内外一大批科技人员对其进行开发研究。
开关电源代替线性电源和相控电源是大势所趋,因此,同样具有几十亿产值需求的电力操作电源系统的国内市场正在启动,并将很快发展起来。
还有其它许多以开关电源技术为核心的专用电源、工业电源正在等待着人们去开发。
电力电子技术现阶段在各方面的应用都非常的广泛!高速发展的计算机技术带领人类进入了信息社会,同时也促进了电源技术的迅速发展。
八十年代,计算机全面采用了开关电源,率先完成计算机电源换代。
接着开关电源技术相继进人了电子、电器设备领域。
通信业的迅速发展极大的推动了通信电源的发展。
高频小型化的开关电源及其技术已成为现代通信供电系统的主流。
在通信领域中,通常将整流器称为一次电源,而将直流-直流(DC/DC)变换器称为二次电源。
一次电源的作用是将单相或三相交流电网变换成标称值为48V的直流电源。
目前在程控交换机用的一次电源中,传统的相控式稳压电源己被高频开关电源取代,高频开关电源(也称为开关型整流器SMR)通过MOSFET或IGBT的高频工作,开关频率一般控制在50-100kHz范围内,实现高效率和小型化。
现代电力电子技术的发展、现状与未来展望综述
课程报告现代电力电子技术的发展、现状与未来展望综述学院:电气工程学院姓名: *********学号: 14*********专业: *****************指导教师: *******老师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,它涉及的应用领域包括国民经济的各个工业部门。
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[1]电力电子技术包含电力电子器件制造技术和变流技术两个分支,电力电子器件的制造技术是电力电子技术的基础。
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,电力电子技术的发展史是以电力电子器件的发展史为纲的。
1.1半控型器件(第一代电力电子器件)上世纪50年代,美国通用电气公司发明了世界上第一只硅晶闸管(SCR),标志着电力电子技术的诞生。
此后,晶闸管得到了迅速发展,器件容量越来越大,性能得到不断提高,并产生了各种晶闸管派生器件,如快速晶闸管、逆导晶闸管、双向晶闸管、光控晶闸管等。
但是,晶闸管作为半控型器件,只能通过门极控制器开通,不能控制其关断,要关断器件必须通过强迫换相电路,从而使整个装置体积增加,复杂程度提高,效率降低。
另外,晶闸管为双极型器件,有少子存储效应,所以工作频率低,一般低于400 Hz。
由于以上这些原因,使得晶闸管的应用受到很大限制。
1.2全控型器件(第二代电力电气器件)随着半导体技术的不断突破及实际需求的发展,从上世纪70年代后期开始,以门极可关断晶闸管(GTO)、电力双极晶体管(BJT)和电力场效应晶体管(Power-MOSFET)为代表的全控型器件迅速发展。
全控型器件的特点是,通过对门极(基极、栅极)的控制既可使其开通又可使其关断。
电力电子技术综述
电力电子技术课程综述电力电子技术简介:电力电子技术是一门新兴的应用于电力领域的电子技术,就是使用电力电子器件(如晶闸管,GTO,IGBT等)对电能进行变换和控制的技术。
电力电子技术所变换的“电力”功率可大到数百MW甚至GW,也可以小到数W甚至1W以下,和以信息处理为主的信息电子技术不同电力电子技术主要用于电力变换。
电力电子技术分为电力电子器件制造技术和交流技术(整流,逆变,斩波,变频,变相等)两个分支。
现已成为现代电气工程与自动化专业不可缺少的一门专业基础课,在培养该专业人才中占有重要地位。
电力电子学(Power Electronics)这一名称是在上世纪60年代出现的。
1974年,美国的W.Newell用一个倒三角形(如图)对电力电子学进行了描述,认为它是由电力学、电子学和控制理论三个学科交叉而形成的。
这一观点被全世界普遍接受。
“电力电子学”和“电力电子技术”是分别从学术和工程技术2个不同的角度来称呼的。
一般认为,电力电子技术的诞生是以1957年美国通用电气公司研制出的第一个晶闸管为标志的,电力电子技术的概念和基础就是由于晶闸管和晶闸管变流技术的发展而确立的。
此前就已经有用于电力变换的电子技术,所以晶闸管出现前的时期可称为电力电子技术的史前或黎明时期。
70年代后期以门极可关断晶闸管(GTO),电力双极型晶体管(BJT),电力场效应管(Power-MOSFET)为代表的全控型器件全速发展(全控型器件的特点是通过对门极既栅极或基极的控制既可以使其开通又可以使其关断),使电力电子技术的面貌焕然一新进入了新的发展阶段。
80年代后期,以绝缘栅极双极型晶体管(IGBT 可看作MOSFET和BJT的复合)为代表的复合型器件集驱动功率小,开关速度快,通态压降小,在流能力大于一身,性能优越使之成为现代电力电子技术的主导器件。
为了使电力电子装置的结构紧凑,体积减小,常常把若干个电力电子器件及必要的辅助器件做成模块的形式,后来又把驱动,控制,保护电路和功率器件集成在一起,构成功率集成电路(PIC)。
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。
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现代电力电子技术的不断发展,电力系统的运行和管理方式已经发生了巨大的变化。
越来越多的电子设备被应用于电网中,其中包括变频器、电力电子变压器、电力电子断路器、智能电网控制器等。
这些设备不仅提高了电网的可靠性和稳定性,还能够提高电网的效率、降低损耗、提高电力品质以及实现对电力质量的实时监测和调节。
在发电系统中,电力电子技术的应用主要集中在发电机调速、电动机驱动、变频电源、柔性直流输电以及海上风电等方面。
电力电子技术能够为发电机提供更加精准的电压和电流控制,从而提高发电机的效率和稳定性。
在电动机驱动方面,电力电子技术可以实现变频调速和矢量控制,从而实现更加精准的电机控制和节能效果。
在变频电源方面,电力电子技术可以实现高效、可靠、低损耗的电能转换,从而将风电和太阳能等新能源更好地融入电力系统中。
在柔性直流输电方面,电力电子技术可以根据需求调节直流电压和功率,从而实现远距离大容量电力输送。
在海上风电方面,电力电子技术可以实现海上电力输送和储能,从而提高海上风电的利用效率和经济效益。
在输配电系统中,电力电子技术的应用主要包括电力电子变压器、电力电子断路器、高压直流输电以及智能配电网等方面。
电力电子变压器可以有效降低负载损耗,提高电压质量和电能利用率。
电力电子断路器可以实现瞬时电流控制和快速断电,从而保护电网设备和提高电网的稳定性。
高压直流输电可以实现远距离大容量电力输送,并且具有较低的输电损耗和灵活性。
智能配电网可以实现电力监测、控制和优化管理,从而提高电网的效率和稳定性。
总之,现代电力电子技术在电力系统中的应用已经成为推动电力系统发展的重要驱动力之一。
未来,随着新能源的使用不断增加和数字化技术的不断升级,电力电子技术还将在电力系统中发挥更加重要的作用。
电力电子技术课程综述
电力电子技术课程综述目录摘要: (1)一、电力电子技术主要内容 (1)1、1电力电子器件及应用 (1)1、1、1电力电子器件分类 (1)1.1.2电力电子器件的应用 (2)1.2 整流(AC-DC变换器) (2)1.2.1整流电路分类 (2)1.2.2 整流的概念 (3)1.3斩波 (3)1.3.1基本概念 (3)1.3.2主要内容 (3)1、4逆变 (4)1.4.1基本概念 (4)1.4.2主要内容 (4)1、5 AC-AC变换器 (4)1.5.1基本概念 (4)1.5.2主要内容 (5)二、电力电子技术的应用 (5)三、学习小结 (5)四、电力电子的发展及其发展趋势 (6)五、电力电子技术的具体应用 (7)参考文献 (8)摘要:电力电子技术(Power Electronics Technology)是一门新兴的应用于电力领域的电子技术,就是使用电力电子器件(如晶闸管,GTO,IGBT等)对电能进行变换和控制的技术。
电力电子技术所变换的“电力”功率可大到数百MW甚至GW,也可以小到数W甚至1W以下,和以信息处理为主的信息电子技术不同电力电子技术主要用于电力变换。
电力电子技术分为电力电子器件制造技术和变流技术(整流,逆变,斩波,变频,变相等)两个分支。
电力电子技术(Power Electronics Technology)是研究电能变换原理及功率变换装置的综合性学科,是在电子、电力与控制技术基础上发展起来的一门新兴交叉学科。
包括电压、电流、频率和波形变换等知识,涉及电子学、自动控制原理和计算机技术等学科。
关键字:整流、逆变、斩波、变频正文一、电力电子技术主要内容1、1电力电子器件及应用1、1、1电力电子器件分类按照电力电子器件能够被控制电路信号所控制的程度分类:1.半控型器件,例如晶闸管;2.全控型器件,例如GTO(门极可关断晶闸管)、GTR(电力晶体管),MOSFET(电力场效应晶体管)、IGBT(绝缘栅双极晶体管);3.不可控器件,例如电力二极管;按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间信号的性质分类:1.电压驱动型器件,例如IGBT、MOSFET、SITH(静电感应晶闸管);2.电流驱动型器件,例如晶闸管、GTO、GTR;根据驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间的有效信号波形分类:1.脉冲触发型,例如晶闸管、GTO;2.电子控制型,例如GTR、MOSFET、IGBT;按照电力电子器件内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况分类:1.双极型器件,例如电力二极管、晶闸管、GTO、GTR;2.单极型器件,例如MOSFET、SIT;3.复合型器件,例如MCT(MOS控制晶闸管)和IGBT1.1.2电力电子器件的应用电力电子技术是利用电力电子器件构成各种开关电路,按一定的规律,实时,适式地控制开关器件的通,断状态,可以实现电子开关型电力变换和控制的技术。
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指利用半导体器件将电能转换为其它形式的能量的技术,它在电力系统中扮演着至关重要的角色。
随着电力电子技术的不断发展,电力系统的安全性、稳定性和效率都得到了极大的提升。
现代电力电子技术在电力系统中的应用主要包括功率电子器件、电力电子转换技术、电力电子控制技术、电力电子应用技术等方面,这些技术已经在电力系统中得到了广泛的应用。
功率电子器件是现代电力电子技术的核心。
功率电子器件包括晶闸管、可控硅、晶体管、场效应晶体管等,在电力系统中主要用于电能的调节和控制。
这些器件具有开关速度快、能耗低、寿命长等优点,已经成为电力系统中不可或缺的一部分。
电力电子转换技术是现代电力电子技术的重要组成部分。
电力电子转换技术通过将交流电转换为直流电或者将直流电转换为交流电,实现了电能的有效利用和输送。
直流输电技术就是利用电力电子转换技术实现了长距离、大容量的电能传输,解决了传统交流输电线路存在的诸多问题。
电力电子控制技术也是现代电力电子技术的重要组成部分。
电力电子控制技术通过控制电力电子器件的导通和断路,实现了对电能的精准调节和控制。
通过控制电力电子开关,可以实现变频调速、无级调压等功率控制功能,提高了电力系统的运行效率和稳定性。
电力电子应用技术将电力电子技术应用到了各个领域。
变频调速技术在风力发电、太阳能发电等可再生能源领域得到了广泛应用,提高了可再生能源发电系统的稳定性和可靠性。
电动汽车充电技术也是电力电子技术的一个重要应用领域,通过电力电子技术可以实现对电动汽车的快速充电,提高了电动汽车的使用便利性和节能环保性能。
现代电力电子技术在电力系统中的发展现状已经取得了显著的成绩,但同时也还面临着一些挑战。
功率电子器件的可靠性和成本问题、电力电子转换技术的效率和稳定性问题、电力电子控制技术的智能化和互联网化问题等。
未来,随着新材料、新工艺、新技术的不断涌现,相信现代电力电子技术在电力系统中的应用将会得到更大的发展,为电力系统的安全、稳定和高效运行做出更大的贡献。
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需求的不断增长和电网的不断发展,现代电力电子技术在电力系统中扮演着重要的角色。
电力电子技术是指应用半导体器件和电子控制技术进行电力的变换、调节和控制的一种技术。
电力电子技术可以提高电力系统的质量、效率、稳定性和可靠性,并为可再生能源的接入和用电设备的智能化提供支持。
在电力系统中,现代电力电子技术的应用主要包括电力变压器、直流输电、无功补偿、电能质量调节以及可再生能源的接入等方面。
电力变压器是电力系统中最常见的电力电子设备之一。
传统的变压器采用线圈来实现电压的变换,但是电力电子变压器通过电力电子器件对电压进行可变的调控,实现电网的电压和电流的调整,并具有较高的调节范围和响应速度。
直流输电技术是通过大容量的直流电缆或输电线路将电能输送到长距离的方式。
现代电力电子技术在直流输电中发挥重要作用,主要包括换流器、逆变器和柔性直流传输设备等。
直流输电具有输电损耗小、电能品质好、抗电磁干扰能力强等优点,可以提高电网的传输能力和稳定性。
无功补偿技术是电力电子技术在电力系统中的另一重要应用领域。
无功功率是传统电力系统中的重要问题之一,它会导致电压波动、电力系统的稳定性下降。
通过引入电力电子器件,可以实现对无功功率的精确调节和补偿,提高电力系统的功率因素和稳定性。
电力电子技术还可以用于电能质量的调节。
电能质量问题主要包括电压骤升骤降、谐波扰动、电压闪变等。
电力电子器件可以通过对电能进行精确调控,实现电压的稳定、变频的控制、电压幅值和频率的调节,提高电力系统的电能质量,减少对负载设备的影响。
随着可再生能源的发展,电力电子技术在可再生能源的接入中发挥着重要的作用。
可再生能源如风能、太阳能等具有不稳定性和间歇性,而电力电子器件可以对这些能源进行有效的调控和转换,使其能够稳定地接入电力系统,并提供可靠的电能供应。
电力电子技术的应用综述
电力电子技术的应用综述自动化1101班摘要:电力电子技术是20世纪后半叶诞和发展的一门崭新技术,它不断地创新发展、应用实践,在短短的几十年,电力电子技术已经成为除计算机技术之外的又一未来科学技术支柱;电力电子技术广泛用于几乎所有与电能相关的领域。
文章主要介绍电力电子技术广泛的应用。
关键词:电力电子技术电力电子器件应用电力电子技术是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。
电力电子技术应用广泛,它不仅广泛用于一般工业,也广泛用于交通运输、电力系统、电子装置电源、新能源等,在家用电器、变频空调、UPS、航天飞行器、等领域也有着广泛应用。
随着技术的发展和成熟,以半导体为材料的电力半导体器件取代了电真空器件成为了电力电子器件的绝对主力。
1、电力电子技术在机械装置中的应用直流电动机具有良好的起、制动性能,宜于在广泛范围内平滑调速,在轧钢机、矿井卷扬机、挖掘机、海洋钻机、金属切削机床、造纸机、高层电梯等需要高性能可控电力拖动的领域中得到了广泛的应用。
直流调速系统,特别是双闭环直流调速系统是工业生产过程中应用最广的电气传动装置之一,广泛地应用于轧钢机、冶金、印刷、金属切削机床等许多领域的自动控制系统中。
它通常采用三相全控桥式整流电路对电动机进行供电,从而控制电动机的转速,传统的控制系统采用模拟元件,如晶体管、各种线性运算电路等。
如今直流电动机可逆调速系统数字化已经走向实用化,其主要特点是:a、常规的晶闸管直流调速系统中大量硬件可用软件代替,从而简化系统结构,减少了电子元件虚焊、接触不良和漂移等引起的一些故障,而且维修方便。
b、动态参数调整方便。
c、系统可以方便的设计监控、故障自诊断、故障自动复原程序,以提高系统的可靠性。
d、可采用数字滤波来提高系统的抗干扰性能。
e、可采用数字反馈来提高系统的精度。
f、:容易与上一级计算机交换信息。
g、具有信息存储、数据通信的功能。
2、在发电环节中的应用2.1 大型发电机的静止励磁控制静止励磁结构简单、可靠性高以及造价相对较低,采用晶闸管整流自并励方式,在世界的各大电力系统被广泛采用。
电力电子技术发展及应用综述
电力电子技术发展及应用综述摘要:电力电子技术是利用电力电子器件(比如 GTO、IGBT、晶闸管等)对电能加以控制与变换的一种技术。
它既是电子学在强电领域的分支,也是电工学在弱电领域的分支,总之它是强电与弱电相结合的一门学科。
电力电子技术作为一门新兴技术,已经被广泛应用于通信、能源、生命科学、环保以及材料等领域,并且其发展势头日益强劲。
电力电子技术在国民经济发展以及人们日常生活中扮演着非常重要的角色。
本文分析了电力电子技术的发展,并从八个方面,简要论述了电力电子技术所应用的领域。
关键字:电力电子技术、发展、应用1 发展纵观电力电子技术的发展动向,是由低频技术处理向高频技术处理逐步转变。
电力电子技术开始于上世纪五十年代末与六十年代初的硅整流器件,随后经历了整流器时代、逆变器时代、变频器时代,随着电力电子技术的快速发展,这一技术已经被广泛应用于社会的诸多领域。
而上世纪八十年代末与九十年代初出现的功率MOSFET 与IGBT,也就是高频、高压、大电流的功率半导体复合器件,标志着传统电力电子技术时代的结束与现代电力电子时代的兴起。
上世纪九十年代的电力电子技术着重于研究高频化、集成化、模块化与智能化。
理论与实践证明:电气产品体积与重量缩小与供电频率的平方根成反比,也就是说,当我们把50Hz 的标准工频进行大幅度提高以后,使用这一工频的电子仪器的体积与重量将会大幅度缩小,这将会使用于制造电子设备的材料大幅度缩减,运行过程中的电能节约也会日趋明显,电气设备系统的各项性能将会大幅度改善,这一点将会对冶金行业的快速发展产生深远影响。
因此,电力电子器件的高频化已经成为未来电力电子技术发展的主导方向,同时硬件结构的模块化、标准化也将会是器件发展的一个必然趋势。
现阶段,飞速发展的模块已经囊括了开关元件和与其反向并联的续流二极管在内及驱动保护电路多个单元,并且已经生产出一系列产品,同时在可靠性上达到了非常高的标准。
随着经济的快速发展,能源问题日益突显,这使得世界各国普遍关注电力电子技术的发展态势,也使各国投入大量精力对其进行生产研发。
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。
关于电力电子技术的综述报告.asd
关于电力电子技术的综述报告摘要:电力电子技术是能源技术、电子技术和控制技术三大领域的交叉,是利用电力电子器件对电能进行变换和控制的新兴学科。
与传统的电子技术相比,为它能够通过大电流和承受高电压,而且要考虑在大功率情况下,器件发热、运行效率的问题。
本文从三个方面阐述了现代电力电子技术的主要研究内容;从五个方面讲述了电力电子技术的主要应用;以及对电力电子发展的热点问题和发展趋势做了总结性的阐述。
关键字:电力电子内容应用发展趋势一、电力电子技术研究的内容电力电子技术研究的内容包括三个方面:电力电子器件、变换器主电路和控制电路。
1、电力电子器件电力电子器件是电力电子技术的基础。
电力电子器件用于大功率变换和控制时,与信息处理用器件不同:一是必须具有承受高电压、大电流的能力;二是以开关方式运行。
按照开通、关断的控制可分为3类:不控型、半控型和全控型。
2、电力电子变换器的主电路现代电力电子技术的主要研究方向之一就是变换器主电路的拓扑优化。
拓扑优化可以理解为:在变换器设计中,合理选择确定网络中各元件的位置,以便实现功能和性能指标要求且最经济。
拓扑优化的目标为高频化、高效率、高功率因数和低变换损耗。
高频化加软开关技术和PWM控制方式,既可以减少变换器体积、重量和开关损耗,又能提高波形质量、功率因数和变换效率。
3、电力电子电路的控制控制电路的主要作用是:为变换器中的功率开关器件提供控制极驱动信号。
故电力电子电路的控制也是研究内容之一。
控制电路应该包括时序控制、保护电路、电气隔离和功率放大等电路。
二、电力电子技术的应用电力电子技术是以功率和变换为主要对象的现代工业电子技术,当代工、农业等各个领域都离不开电能,离不开表征电能的电压、电流、频率、波形和相位等基本参数的控制和转换,而电力电子技术可以对这些参数进行精确的控制和高效的处理,所以电子技术是实现电气工程现代化的重要基础。
电力电子技术应用范围十分广泛,国防、工业、交通运输、能源、通信系统、电力系统、计算机系统、新能源系统以及家用电器等无不渗透着电力电子技术的成果。
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系统的不断发展,电力电子技术作为其重要组成部分之一,也在不断创新、发展,为电力系统的稳定运行和优化提供了更加有效的手段。
在过去几十年中,电力电子技术已经发生了很大的变化。
从最早的晶闸管、thyristor等器件,到如今的IGBT、MOSFET等高性能晶体管,电力电子器件的性能和可靠性都得到了提升。
与此同时,电力电子技术在功率变换、电力调节和控制等方面的应用也越来越广泛。
目前,在电力系统中,电力电子技术主要应用于以下几个方面:1. 电力变换和传输:电力电子器件和系统可以将交流电变换成直流电或者将直流电变为交流电,从而实现电力的传输和电网的稳定运行。
2. 电力调节和控制:电力电子技术可以通过控制电力系统中的各种器件,实现对电力信号的调节和控制。
例如,可通过电力发电系统的控制器来管理电力压力、频率等参数。
3. 电力质量控制:通过电力电子技术,可以对电力质量进行调整。
补偿电装置(SVC)可以对电力系统中的电压波动和电力失调等现象进行补偿,从而实现电力的质量控制。
4. 新能源开发:电力电子技术的应用还可促进新能源的开发,如风力和太阳能。
5. 智能电网和微电网:电力电子技术也可以促进智能电网和微电网的发展,提高电网运行的智能性和可靠性。
因此,电力电子技术在电力系统中有着广泛的应用前景。
未来,随着电力自动化程度的不断提高,电力电子技术将继续发挥着重要作用,成为电力系统高效运行和优化的重要手段。
总之,现代电力电子技术在电力系统中的发展已经取得了很大进展,其应用可以改善电力质量、提高电网运行效率、促进新能源开发和智能电网建设等目标的实现。
在未来的发展中,电力电子技术将继续推动电力系统的发展,实现电力工业和社会经济的可持续发展。
电力电子技术综述
电力电子技术综述以下是为大家整理的电力电子技术综述的相关范文,本文关键词为电力,电子技术,综述,,您可以从右上方搜索框检索更多相关文章,如果您觉得有用,请继续关注我们并推荐给您的好友,您可以在教育文库中查看更多范文。
电力电子课程综述报告摘要电力电子技术包括功率半导体器件与Ic技术、功率变换技术及控制技术等几个方面,其中电力电子器件是电力电子技术的重要基础,也是电力电子技术发展的“龙头”。
从1958年美国通用电气(ge)公司研制出世界上第一个工业用普通晶闸管开始,电能的变换和控制从旋转的变流机组和静止的离子变流器进入由电力电子器件构成的变流器时代,这标志着电力电子技术的诞生。
到了70年代,晶闸管开始形成由低压小电流到高压大电流的系列产品。
同时,非对称晶闸管、逆导晶闸管、双向晶闸管、光控晶闸管等晶闸管派生器件相继问世,广泛应用于各种变流装置。
由于它们具有体积小、重量轻、功耗小、效率高、响应快等优点,其研制及应用得到了飞速发展。
由于普通晶闸管不能自关断,属于半控型器件,因而被称作第一代电力电子器件。
在实际需要的推动下,随着理论研究和工艺水平的不断提高,电力电子器件在容量和类型等方面得到了很大发展,先后出现了gTR、gTo、功率moseT等自关断、全控型器件,被称为第二代电力电子器件。
近年来,电力电子器件正朝着复合化、模块化及功率集成的方向发展,如IgpT、mcT、hVIc等就是这种发展的产物。
关键词:电力电子器件;全控;半控;整流;逆变;触发角一电力电子器件的分类1.1半控型器件晶闸管为半控型器件,承受电压和电流容量在所有器件中最高。
1.2全控型器件还可以分为电压驱动型器件和电流驱动型器件,其中gTo、gTR为电流驱动型器件,IgbT、电力mosFeT为电压驱动型器件。
1.3不可控型器件电力二极管为不可控器件,结构和原理简单,工作可靠。
1IgbT优点:开关速度高,开关损耗小,具有耐脉冲电流冲击的能力,通态压降较低,输入阻抗高,为电压驱动,驱动功率小;缺点:开关速度低于电力mosFeT,电压,电流容量不及gTogTR优点:耐压高,电流大,开关特性好,通流能力强,饱和压降低;缺点:开关速度低,为电流驱动,所需驱动功率大,驱动电路复杂,存在二次击穿问题gTo优点:电压、电流容量大,适用于大功率场合,具有电导调制效应,其通流能力很强;缺点:电流关断增益很小,关断时门极负脉冲电流大,开关速度低,驱动功率大,驱动电路复杂,开关频率低电力mosFeT优点:开关速度快,输入阻抗高,热稳定性好,所需驱动功率小且驱动电路简单,工作频率高,不存在二次击穿问题;缺点:电流容量小,耐压低,一般只适用于功率不超过10kw的电力电子装置。
- 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)。
关于电力电子技术的综述报告摘要:电力电子技术是能源技术、电子技术和控制技术三大领域的交叉,是利用电力电子器件对电能进行变换和控制的新兴学科。
与传统的电子技术相比,为它能够通过大电流和承受高电压,而且要考虑在大功率情况下,器件发热、运行效率的问题。
本文从三个方面阐述了现代电力电子技术的主要研究内容;从五个方面讲述了电力电子技术的主要应用;以及对电力电子发展的热点问题和发展趋势做了总结性的阐述。
关键字:电力电子内容应用发展趋势一、电力电子技术研究的内容电力电子技术研究的内容包括三个方面:电力电子器件、变换器主电路和控制电路。
1、电力电子器件电力电子器件是电力电子技术的基础。
电力电子器件用于大功率变换和控制时,与信息处理用器件不同:一是必须具有承受高电压、大电流的能力;二是以开关方式运行。
按照开通、关断的控制可分为3类:不控型、半控型和全控型。
2、电力电子变换器的主电路现代电力电子技术的主要研究方向之一就是变换器主电路的拓扑优化。
拓扑优化可以理解为:在变换器设计中,合理选择确定网络中各元件的位置,以便实现功能和性能指标要求且最经济。
拓扑优化的目标为高频化、高效率、高功率因数和低变换损耗。
高频化加软开关技术和PWM控制方式,既可以减少变换器体积、重量和开关损耗,又能提高波形质量、功率因数和变换效率。
3、电力电子电路的控制控制电路的主要作用是:为变换器中的功率开关器件提供控制极驱动信号。
故电力电子电路的控制也是研究内容之一。
控制电路应该包括时序控制、保护电路、电气隔离和功率放大等电路。
二、电力电子技术的应用电力电子技术是以功率和变换为主要对象的现代工业电子技术,当代工、农业等各个领域都离不开电能,离不开表征电能的电压、电流、频率、波形和相位等基本参数的控制和转换,而电力电子技术可以对这些参数进行精确的控制和高效的处理,所以电子技术是实现电气工程现代化的重要基础。
电力电子技术应用范围十分广泛,国防、工业、交通运输、能源、通信系统、电力系统、计算机系统、新能源系统以及家用电器等无不渗透着电力电子技术的成果。
1、一般工业电机调速工业中大量应用各种交、直流电动机。
直流电动机具有良好的调速性能,为其供电的可控整流电源或直流折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,使得交流电动机的调速性能可与直流电动机相媲美。
因此,交流调速技术得到了广泛的应用,并且占据主导地2、交通运输电气化铁道中广泛采用电力电子技术,电气机车中的直流机车采用整流装置供电,交流机车采用变频装置供电。
如直流折波器广泛应用与铁道车辆,磁悬浮列车中电力电子技术更是一项关键的技术。
新型环保绿色电动汽车和混合动力电动汽车正在积极发展中。
汽车是靠汽油引擎运行而发展起来的机械,它排出大量二氧化碳和其他废气,严重污染了环境。
绿色电动车的电机是以蓄电池为能源,靠电力电子装置进行电力变换和驱动控制,其蓄电池的充电也离不开电力电子技术。
显然,未来电动车将取代燃油汽车。
船舶、飞机需要各种不同要求的电源,因此航海、航空都离不开电力电子技术。
3、电力系统发达国家在用户最终使用的电能中,有六成以上的电能至少经过一次以上电力电子装置的处理。
电力系统在通向现代化的进程中,是离不开电力电子技术的。
高压直流输电,其送电端的整流和受电端的逆变装置都是采用晶闸管变流装置,它从根本上解决了长距离、大容量输电系统无功损耗问题。
4、新能源开发和利用传统的发电方式是火力、水利以及后来兴起的核能发电。
能源危机后,各种新能源、可再生能源及新型发电方式越来越受到重视。
其中太阳能发电、风能发电的发展较快、燃料电池更受关注。
太阳能、风能发电受到环境条件的制约,发出的电能质量较差。
利用电力电子技术可以进行能力储存和缓冲。
改善电能质量。
同时,采用变速恒频发电技术,可以将新能源发电与电力系统联网。
5、环境保护随着工、农业迅速发展,特别是火力发电和水泥业的发展对自然环境的污染越来越严重,未来净化环境,提高人们的生活质量,在某些行业采用高压静电除尘措施是十分有效的,其关键也是微机和电力电子技术。
三、电力电子技术领域中的研究热点1、低碳经济与电力电子器件低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式。
低碳经济与电力电子技术应用在交通、能源、变频技术、新能源、电动汽车、照明等领域,因此它在实现低碳社会的过程中起到重要作用。
电力电子器件是电力电子系统中的CPU,是节能减排、可再生能源产业的“绿色芯”。
器件芯片的发展方向为:薄片工艺、小管芯、大芯片、新材料、大电流、高电压、低损耗、高频率、功能集成化、高可靠性。
模块的发展方向是:紧凑化、薄型化、智能化、无铅化。
2、兆瓦级风力发电用变流器现状及趋势(1)风电变流器及产业概况风电变流器属于风力发电机组大型核心部件之一,也是目前风电制造行业国产化水平较低的部件之一。
近年来国内企业在风电变流器研发及产业化方面进行了巨大投入,且有了长足进步。
(2)超大功率风电变流器方案风电机组单机容量不断增大,正向10 MW 迈进,超大功率时代已经到来。
扩大容量的基本方案是模块化设计。
变流器的模块化设计优点有:易于容量扩大;有助于大规模标准化生产,有效降低成本;系统配置灵活、维修方便;优化运行模式、提高运行效率和寿命周期。
模块化设计的基本方式:相桥臂模块设计;独立AC/DC 设计;独立AC/DC/AC+滤波器设计;独立AC/DC/AC 设计;级联多电平模块化设计。
超大功率设计的根本方法是提高电压等级。
3、电力电子在电动汽车中的现状和前景电动汽车以车载电源为动力,用电机驱动车轮行驶。
它涉及到机械、电力、电子、计算机控制等多种高科技产品。
电动汽车的关键技术包括汽车技术、电力电子技术、信息技术和化学技术等。
故电力电子技术在汽车领域的研究是一个热点方向。
4、电力电子技术在智能电网中作用就目前的技术手段而言,要实现电能的高效控制和利用,在很大程度上要充分利用电力电子技术与装置来完成。
要解决智能电网的关键问题在许多方面都离不开电力电子技术。
电力电子技术应用能提高输电能力,更加安全可靠、优质运行、精确/快速控制和储能、新能源和分布发电。
电力电子技术在智能网络中必将发挥重要作用,充满广阔的应用前景。
四、电力电子技术应用系统发展趋势电力电子技术已经成为国民经济建设中的关键基础性技术之一。
当前, 面对全球性的能源危机和环境问题, 电力电子技术更是利用其独有的特点, 发挥出不可替代的作用。
在电气工程领域呈现四大应用热点: 电气节能、新能源发电和电力牵引。
1、电气节能电气节能包括变频调速、电能质量有源滤波等,尤其以变频调速为主要内容。
今后进一步的发展主要集中在:(1)专用型。
主要为专门的应用进行专门的设计和制作, 以提高性能简化功能, 减低成本为主要目的。
(2)集成型。
越来越多的电力传动系统将电机。
变频器及其控制集成于一体, 形成一个系统产品。
(3)高性能。
包括高效率, 主要在精细化入手; 高精度, 增加闭环控制; 高容错性能, 充分利用电力电子装置可调可控的的特点, 来达到系统容错的目的。
2、新能源发电新能源发电中的电力电子技术应用特点为:一次能源供给随机性大, 风能、太阳能都随天气情况而有很大变化; 并网发电要求高,电网侧要求输入电能波动小, 电能质量高等。
其中主要的问题是装备可靠性差,有关功能和性能还满足不了要求, 标准不统一。
进一步的发展包括:(1)向大容量发展。
风机发电系统单机容量已经达到5 兆瓦, 且正在向更大容量发展, 光伏并网发电系统也已经开始向兆瓦级方向发展;(2)直接变换。
如双馈式风机系统正在向直驱式或混合式系统方向发展;(3)高性能。
主要体现在高效率、高可靠性,,以及为适应电网需求的低电压穿越和孤岛保护等。
3、电力牵引电力牵引正成为世界各国交通发展重点。
电力牵引主要包括高铁、地铁、城市轻轨、电动汽车等。
电力牵引的核心部分是电力电子与电力传动。
电力牵引的主要特点为:蓄电池供电,四象限运行,恒力矩控制,高温、强振动环境等。
这些特点对电力电子设备要求较高。
当前在电力牵引中的电力电子技术主要发展方向包括:(1)提高电力电子变换器装置的效率和功率密度, 主要发展集成技术和冷却技术;(2)实施精确控制, 应用高性能的闭环控制, 特别是针对低速和高速下的矢量控制和直接转矩控制一直是热点研究课题;(3)保证可靠运行, 采用冗余控制以及能量综合管理技术等。
电力电子技术是目前发展较为迅速的一门学科,是高新技术产业发展的主要基础技术之一,是传统产业改造的重要手段。
电力电子技术的发展是以电力电子器件为核心,伴随变换技术和控制技术的发展而发展的。
可以预言,随着各学科新理论、新技术的发展,电力电子技术的应用具有十分广泛的前景。
参考文献:[1]肖湘宁.电力电子技术在智能电网中的作用[R].[2]仝力.高速列车系统中的电力电子技术[R].中国电工技术学会电力电子学会第十二届学术年会.2010[3]张承.电力电子技术在电动汽车中的发展状和前景[R].中国电工技术学会电力电子学会第十二届学术年会.2010[4]吕庆敏.浅谈电力电子技术领域中的研究热点[J].电力电子技术,2011, 45(5) [5]苏娜现代电力电子技术浅探[J].科技信息,2011, (10)[6]杜斌.电力电子技术的发展趋势及应用探讨[J].科技风,2011,(10)[7]赵东元,高月春.现代电力电子技术在预装式智能变电站中的应用研究[R].第三届电能质量及柔性输电技术研讨会.2010[8]王鸿利.浅析电力电子技术在电力系统中的应用中小企业管理与科技(上旬刊),2010(09)[9]郑琼林.伴随电力电子器件一起发展中国轨道交通变流技术[J].变频器世界,2010.11 [10]李红钧.电力电子技术在电动车驱动系统中的应用自动化仪器仪表,2010,05 [11]张文亮,汤广福.先进电力电子技术在智能电网中的应用[J].中国电机工程学报,2010,04[12]陈伯时.浅谈电力电子技术和科学发展问题[R].中国电工技术学会电力电子学会第十一届学术年会.[13]McGranaghan .The Economics of voltage sag ride-throughcapabilities[R].California:EPRI,2005.[14]Haugland P.It’s time to connect:technical description of HVDClighttechnology[R/OL] .2008-03[2009-11-20][15]张文亮,刘壮志,王明俊,等.智能电网的研究进展及发展趋势[J].电网技术,2009,33(13):1-11.[16]陈树勇,宋书芳,李兰欣,等.智能电网技术综述[J].电网技术,2009,33(8):1-7.[17]刘振亚大力发展特高压技术,推动能源利用方式创新与变革[C].2009 特高压输电技术国际会议,北京,中国,2009.[18]冯少辉.浅谈电力电子技术的应用与发展[J].动力与电气工程,2010(08)。