现代电源技术发展综述

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电源研究报告

电源研究报告

电源研究报告【电源研究报告】一、研究背景随着现代社会对电力需求的不断增长,电源作为电力的供给设备,其发展逐渐成为研究的焦点。

电源不仅是各种电子设备的核心组成部分,还是能源领域的重要研究对象。

因此,对电源的研究具有重要的理论和实践价值。

二、研究目的本报告旨在分析电源的发展趋势、研究现状,探讨电源技术的创新与应用,为电源研究提供参考和指导。

三、研究方法1. 文献综述:通过查阅相关文献,了解电源研究的历史演变、技术发展和应用领域。

2. 实地调研:参观电源生产企业,了解电源生产线的工艺流程和设备配置。

3. 数据分析:通过对电源市场数据和用户需求的分析,探讨电源技术的创新和应用方向。

四、研究结果及讨论1. 电源技术的发展趋势:- 高效节能:电源技术应注重提高能源利用率,减少能源浪费。

- 多功能:电源能够为多种设备提供电力,应具备多种功能。

- 小型化:电源体积应小、重量轻,方便携带和安装。

- 高可靠性:电源应具备稳定性,能够保证设备长时间运行不中断。

2. 电源研究的现状:- 硅基功率器件的应用:硅基功率器件的散热能力和可靠性得到提升,应用范围扩大。

- 电池技术的创新:电池容量和充放电效率得到提高,电源的续航能力得到增强。

- 智能化控制系统的应用:通过智能化控制系统,实现对电源的实时监测和调整。

3. 电源技术的应用领域:- 工业自动化:电源作为工业设备的供电来源,对工业自动化产生重要影响。

- 新能源领域:电源在太阳能、风能等新能源技术中发挥重要作用。

- 无线通信领域:电源在移动通信设备中的供电问题是无线通信领域研究的热点之一。

五、研究结论与建议1. 电源技术的创新:应加强对硅基功率器件、电池技术和智能化控制系统的研究,提高电源的效率和稳定性。

2. 应用领域的拓展:将电源技术应用于工业自动化、新能源和无线通信等领域,满足不同行业的需求。

3. 环保节能:在电源研究中注重开发绿色、高效的电源技术,减少对环境的影响。

新型电力系统中分布式电源的发展

新型电力系统中分布式电源的发展

新型电力系统中分布式电源的发展摘要:面对化石能源的短缺和日益突出的环境问题,中国提出了“碳中和、二氧化碳排放峰值”的目标,在保持经济增长的同时不断减少不可再生资源的使用。

在推进双碳目标达成的进程中,利用风、光等可再生资源为驱动力的分布式电源和使用电能代替化石燃料的电动汽车受到广泛关注,成为当前电力行业研究的重点。

近年,分布式电源产业都迎来大规模爆发式增长,分布式电源已呈现装机规模高速发展、并网比重大幅提升的发展格局。

将参与新型电力系统需求响应的储能作为统一资源进行研究,来解决新型电力系统的需求响应、新能源消纳等问题,以保障电网安全可靠运行。

在分析分布式电源的类型基础上,提出了新型电力系统中分布式电源的发展,可为可再生能源高效消纳提供参考。

关键词:新型电力系统;分布式电源;发展引言随着分布式能源接入配电网技术的成熟,在考虑配电网可靠性规划时,既要考虑传统配电网的设备,又要考虑分布式电源接入对可靠性的影响,对风电出力及预测的模型进行了综述,指出预测误差可能受到其他相关因素的影响。

应从经济性和可靠性的角度通过建立计及可靠性成本的优化目标函数,得到包含配电网资产(包括线路、变电站和变压器)和分布式电源(包括风力机和光伏等)的最优协同规划方案。

1分布式电源的类型1.1光伏发电光伏发电是一种将太阳能转化为电能的发电技术。

作为光伏发电系统的重要组成部分,它可以将太阳能转化为电能供电网使用。

光伏发电技术具有清洁、选址灵活等优点,成为了最常用的分布式电能之一。

1.2风力发电风力发电的原理是:自然界中的强风作用时,会使叶片旋转产生机械能,再通过传动系统带动发电机产生电能。

由于风力发电成本低、无污染,因此具有广阔的发展前景。

1.3燃料电池燃料并不是真正意义上的燃烧,而是通过电池的电化学反应将化学能转化为电能。

燃料电池具有污染小、安装简单等优点,受到了电力行业的广泛关注。

2新型电力系统中分布式电源的发展2.1电动汽车充电站运营管理模型平台设计在充电站后台输入账号和密码登录充电站运营管理系统后台,非授权人员无权浏览相关信息,平台首页总览分布式电源、充电站数据,包括分布式电源能量管理、站点管理、订单管理、数据报表、设备监控等。

中国智能电网发展综述

中国智能电网发展综述

中国智能电网发展综述翟宇飞孙喜林Summary:智能电网的本质是运行在高冗余电力一次硬件基础上的,基于全输配送电系统大数据支持下的,高度自主化运行的電网系统。

近年来,随着对不可再生能源的大量开采,不可再生能源临近枯竭,同时使用传统能源造成的环境问题也日益严重。

仅仅依赖攫取不可再生能源以促进中国经济发展的方式显然已不符合现如今中国的国情,以石油和煤炭为核心的化石能源时代注定在不远的将来宣告结束,新能源和化石能源互补的“混合能源时代”是中国在未来经济发展过程中要面临的新时代。

为了适应即将到来的“混合能源时代”,中国亟需以新一轮技术革命、产业革命为支点,用更为科学的、环保的、可持续的发展模式来替代以往粗放的发展模式。

因此,为了保证电力系统在国民经济建设中继续发挥中流砥柱的作用,智能电网在中国迅速发展。

Key:中国;智能电网;发展引言目前,智能电网处于不断发展完善的阶段。

国家为了促进智能电网的建设,对电网建设项目给予了诸多政策支持,但推进智能电网的关键在于电力通信技术的运用。

与发电和输电网相比,配电网更为复杂,其通过降低输电电压以满足用户的需求并直接与各种终端用户相连,完成了从发电到用电的最后一步。

配电网的功能和职责决定了其运行机制的复杂性。

目前我国配电网由于整体以辐射式、单环网居多等原因还存在可靠性低、网损高、无法实现实时控制等缺点。

这就需要更精确的故障诊断方法来提高配电网系统服务质量、维护系统安全稳定、减少系统能量损失。

1智能电网的背景和定义随着社会的快速发展与进步,传统电网越来越不能满足人们的日益增长的需求。

因此,在电网发展的瓶颈时期,亟需一个能够集能源资源开发、输送技术,传统电网已有的发电、输电、配电、售电功能,以及对终端用户各种电气设备和其他用能设施连接共享信息的数字化网络为一体的智能系统,这种智能系统在提高能源利用效率的同时还兼顾环境保护。

在这种情况下,智能电网的概念应运而生。

由于各国和地区经济发展状况不同,对建立智能电网的目标也存在差异,因此到目前为止对智能电网尚未有一个世界范围内的定义。

电力电子技术的发展与应用

电力电子技术的发展与应用

电力电子技术的发展与应用作为电气自动化的学生,我们有必要对专业课程电力电子技术做个全面的了解。

我们先对电力电子的定义做了解,再对电子电力技术的发展做大致介绍,最后综述电力电子技术的应用。

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电子技术。

电力电子技术包括电力电子器件、电力电子设备和系统及其控制三个方面,涉及电力电子器件,电力电子设备和系统,电力电子技术在各个行业的应用。

与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功率(电力)变换,所变换“电力”功率的范围小到数瓦(W),大到数百兆瓦(MW)甚至吉瓦(GW)。

电力电子技术分为电力电子器件制造技术和变流技术,电力电子技术是建立在电子学、电工原理和自动控制三大学科上的新兴学科。

因它本身是大功率的电技术,又大多是为应用强电的工业服务的,故常将它归属于电工类。

电力电子技术的内容主要包括电力电子器件、电力电子电路和电力电子装置及其系统。

电力电子器件以半导体为基本材料,最常用的材料为单晶硅;它的理论基础为半导体物理学;它的工艺技术为半导体器件工艺。

近代新型电力电子器件中大量应用了微电子学的技术。

电力电子电路吸收了电子学的理论基础,根据器件的特点和电能转换的要求,又开发出许多电能转换电路。

电力电子技术的发展史: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第一个晶闸管为标志的。

晶闸管出现前的时期可称为电力电子技术的史前期或黎明期。

1904年出现了电子管,它能在真空中对电子流进行控制,并应用于通信和无线电,从而开启了电子技术用于电力领域的先河。

20世纪30年代到50年代,水银整流器广泛用于电化学工业、电气铁道直流变电所以及轧钢用直流电动机的传动,甚至用于直流输电。

1947年美国著名的贝尔实验室发明了晶体管,引发了电子技术的一场革命。

晶闸管时代,晶闸管由于其优越的电气性能和控制性能,使之很快就取代了水银整流器和旋转变流机组,并且其应用范围也迅速扩大。

电力系统综述

电力系统综述

电力系统综述电力系统是指由各种电力设备、输电线路和配电设备组成的系统,用于产生、传输和分配电能。

它是现代社会不可或缺的基础设施,为各行各业的正常运行提供了稳定可靠的电力供应。

本文将对电力系统的组成、运行原理以及未来发展趋势进行综述。

一、电力系统的组成电力系统由发电厂、输电网和配电网组成。

发电厂主要负责将机械能转化为电能,一般采用燃煤、燃气、核能或可再生能源发电。

输电网包括各级变电站和输电线路,将发电厂产生的高压电能传输到各个地方。

配电网将输电网传输过来的高压电能变成低压电能,供应给居民和工业用户。

二、电力系统的运行原理电力系统的运行原理主要包括发电、输电和配电三个环节。

发电环节是指发电厂将各种能源转化为电能的过程,通过发电机产生交流电或直流电。

输电环节是指将电能从发电厂输送到用户的过程,需要经过变电站升压、输电线路传输和变电站降压等环节。

配电环节是指将输送到用户的电能分配到各个用电设备的过程,通过变压器将高压电能变成低压电能,再通过配电设备供应给用户。

三、电力系统的发展趋势1. 智能化:随着信息技术的不断发展,电力系统正朝着智能化方向发展。

智能电网可以实现对电力的高效管理和优化控制,提高电力系统的稳定性和可靠性。

2. 低碳化:应对全球气候变化和能源安全问题,电力系统正加速向低碳化方向转型。

大规模利用可再生能源、提高能源利用效率,将成为未来电力系统的发展趋势。

3. 储能技术:储能技术是解决可再生能源波动性问题的重要手段。

电力系统未来将更多地采用储能技术,实现电能的储存和释放,以满足用户的需求。

4. 分布式电源:传统的电力系统主要依靠集中式发电厂提供电力,而分布式电源可以将发电设备布置在用户附近,减少输电损耗,并增加系统的可靠性。

5. 电动化:随着电动汽车的快速发展,电力系统将面临更大的负荷压力。

电力系统需要加强对电动车辆充电设施的建设管理,以满足未来电动车辆的充电需求。

总结:电力系统是现代社会不可或缺的基础设施,它的组成包括发电厂、输电网和配电网。

林文辉201209352398漳浦奥鹏学习中心[1]VIP

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网络教育学院《电源技术》课程设计大连理工大学电源技术大作业现代电源技术发展综述摘要:电力电子技术已经发展成为一门完整的、自成体系的高科技技术。

电源技术属于电力电子技术范畴。

电力电子技术的发展带动了电源技术的发展,而电源技术的发展又有效地促进了电源产业的发展。

迄今为止,电源已成为非常重要的基础科技和产业,并广泛应用于各行业。

其未来的发展趋势为高频、高效、低压、大电流化和多元化。

本文论述了现代电源技术电力电子的发展和未来电源技术的发展趋势以及开关电源的发展及应用。

关键词:电力电子技术;稳压;开关电源目录前言 (3)1现代电源技术的发展概况 (3)1.1整流器时代 (3)1.2逆变器时代 (4)1.3变频器时代 (4)2现代电力电子技术的发展概况 (4)2.1整流器时代 (4)2.2逆变器时代 (5)2.3变频器时代 (5)3现代电源技术的发展趋势 (6)4开关电源的发展及应用 (6)4.1开关电源技术的发展 (6)4.2开关电源的应用 (7)结束语 (8)参考文献 (9)致谢 (10)前言随着电力电子技术的发展,特别是微电子技术的发展,电器设备的种类越来越多,任何电器设备都离不开电源,电源正发挥着举足轻重的作用,同时随着电源应用的普及,以及科学技术的进步,特别是一些先进的仪器对电源提出了更新、更高的要求,使原来的电路技术特别是整流技术的效率大大下降而不再适用。

因此,必须采用新的器件,研究新的电路。

近几年来,随着微电子技术不断改进和发展,开关电源技术也有了突破性的发展,开关电源以其独有的体积小、重量轻、效率高、输出形式多样化等特点,已被应用到与电有关的各个领域。

另外,开关电源技术的应用成熟,使许多电子产品小型化和微型化变为可能。

所以开关电源不仅成为各种电子设备的心脏,而且也成为了各种电子设备安全可靠运行的关键。

1.现代电源技术的发展概况现代电源技术的发展方向,是从以低频技术为主的传统电源技术,向以高频技术为主的现代电源技术方向转变。

电网系统能量管理与控制技术综述

电网系统能量管理与控制技术综述

电网系统能量管理与控制技术综述随着社会的发展,能源问题正在成为各国面临的共同难题。

电能作为当今最重要的能源之一,其供应和调控显得尤为重要。

电网系统是电能的重要承载体,电能的稳定供应和高效利用需要一套完善的能量管理与控制技术。

本文将从电网系统能量管理和控制两个方面,着重介绍电网系统能量管理与控制技术的发展现状和未来趋势。

一、电网系统能量管理电网系统能量管理是指通过管理和控制电源直接提高电网系统的能量利用率,达到资源节约和环境保护的目的。

电网系统能量管理主要包括三个方面:能源调节、负荷控制和能效评估。

1. 能源调节技术能源调节技术主要是针对电源进行控制,以调节电网负荷和电能储量,以满足用户的电能需求。

这一技术能够有效地维持电网系统的总能量平衡,提高电网系统运行的稳定性和可靠性,最终实现对电能的优质供应。

在能源调节技术的研究中,目前最主要的方向是研究能源的储存和分配技术,以便更好地解决不同电源之间的匹配问题,进一步提升能源利用效率。

2. 负荷控制技术负荷控制技术是电网系统能量管理的另一个重要组成部分,主要是为了达到最优的供能效果,通过对负荷的控制和分析,保证电网的性能和能耗最佳的匹配。

负荷控制技术在电力消纳方面的应用非常广泛,在各种电力设备中都有着重要的应用价值。

3. 能效评估技术能效评估技术是对电网系统能量管理的完善,能够在建设、运营和管理方面发挥重要作用。

这一技术主要是通过对电网系统运行数据进行收集和分析,以评估不同能源和电力设备的能效。

能效评估技术可以帮助企业和机构有效地管理电网系统,避免能源浪费,实现可持续发展。

二、电网系统能量控制电网系统能量控制是为了确保电网系统运行的安全性和稳定性而进行的技术控制。

随着电气化程度的提高和电网规模的不断扩大,电网系统的能量控制成为电力公司和政府各级管理部门关注的焦点。

1. 高压电力电缆和电缆负荷控制技术针对能源线路的材料和设计,目前对于高压电力电缆和电缆负荷控制技术的研究日益深入。

开关电源技术发展综述

开关电源技术发展综述

开关电源技术发展综述引言开关电源技术作为一种高效、稳定的电源供应方案,在现代电子设备中得到广泛应用。

本文将全面、详细、完整地探讨开关电源技术的发展历程、现状和未来趋势。

开关电源的基本原理开关电源是通过周期性开关和断开来实现电源输出的一种电源供应方式。

其基本原理是利用开关管的导通和截止,控制输入电源与负载之间的有效连接和断开。

开关电源的发展历程1.第一代开关电源:早期的开关电源技术主要采用线性稳压方式,效率低下,体积庞大。

2.第二代开关电源:20世纪70年代,随着微电子技术的进步,开关电源逐渐发展为直流-直流转换器(DC-DC Converter),提高了效率和功率密度。

3.第三代开关电源:21世纪初,高频开关电源得到快速发展,采用谐振技术、软开关等新技术,进一步提高了效率和可靠性。

4.当前开关电源技术:当前,开关电源技术已广泛应用于电子设备、通信设备、工业控制等领域,并在功率密度、效率和可靠性方面实现了显著的进步。

开关电源技术的应用领域1.电子设备:开关电源广泛应用于计算机、手机、平板电脑等消费电子产品的电源模块中,提供稳定、高效的电源供应。

2.通信设备:移动通信基站、通信交换设备等通信设备对电源稳定性和效率要求高,开关电源成为首选。

3.工业控制:工业设备对电源的要求较高,开关电源可以提供稳定的电源输出,并具有较强的抗干扰能力。

4.其他领域:医疗设备、航空航天、车载设备等领域也都广泛应用了开关电源技术。

开关电源技术的优势和挑战优势1.高效率:开关电源相比线性稳压方式,具有更高的能量转换效率,减少能源浪费。

2.小体积:开关电源可以实现更小的体积和重量,有利于提高设备的便携性和集成度。

3.稳定性好:开关电源能够提供稳定的输出电压和电流,对电源波动和负载变化具有较强的适应性。

4.可靠性高:现代开关电源技术采用先进的保护电路和故障检测机制,提高了系统的可靠性和稳定性。

挑战1.电磁干扰:开关电源在切换过程中产生较大的电磁干扰,需要采取措施进行抑制,以免影响设备的正常工作。

我国电力系统现状及发展趋势

我国电力系统现状及发展趋势

我国电力系统现状及发展趋势班级:姓名:学号:我国电力系统现状及发展趋势摘要:关键词:电力系统概况,电力行业发展1.前言中国电力工业自1882年在上海诞生以来,经历了艰难曲折、发展缓慢的67年,到1949年发电装机容量和发电量仅为185万千瓦和43亿千瓦时,分别居世界第21位和第25位。

1949年以后我国的电力工业得到了快速发展.1978年发电装机容量达到5712万千瓦,发电量达到2566亿千瓦时,分别跃居世界第8位和第7位。

改革开放之后,电力工业体制不断改革,在实行多家办电、积极合理利用外资和多渠道资金,运用多种电价和鼓励竞争等有效政策的激励下,电力工业发展迅速,在发展规模、建设速度和技术水平上不断刷新纪录、跨上新的台阶。

装机先后超过法国、英国、加拿大、德国、俄罗斯和日本,从1996年底开始一直稳居世界第2位。

进入新世纪,我国的电力工业发展遇到了前所未有的机遇,呈现出快速发展的态势.一、发电装机容量、发电量持续增长:“十一五”期间,我国发电装机和发电量年均增长率分别为10。

5%、10。

34%。

发电装机容量继2000年达到了3亿千瓦后,到2009年已将达到8。

6亿千瓦。

发电量在2000年达到了1。

37万亿千瓦时,到2009年达到34334亿千瓦时,其中火电占到总发电量的82.6%。

水电装机占总装机容量的24.5%,核电发电量占全部发电量的2.3%,可再生能源主要是风电和太阳能发电,总量微乎其微;二、电源结构不断调整和技术升级受到重视。

水电开发力度加大,2008年9月,三峡电站机组增加到三十四台,总装机容量达到为二千二百五十万千瓦。

核电建设取得进展,经过20年的努力,建成以秦山、大亚湾/岭澳、田湾为代表的三个核电基地,截至2008年底,国内已投入运营的机组共11台,占世界在役核电机组数的2.4%,装机容量约910万千瓦,为全国电力装机总量的1.14%、世界在役核电装机总量的2.3%。

高参数、大容量机组比重有所增加,截止2009年底,全国已投运百万千瓦超超临界机组21台,是世界上拥有百万千瓦超超临界机组最多的国家;30万千瓦及以上火电机组占全部火电机组的比重提高到69。

大型民用飞机电源系统的现状与发展

大型民用飞机电源系统的现状与发展

大型民用飞机电源系统的现状与发展一、本文概述随着全球航空业的快速发展,大型民用飞机的设计和制造成为了航空工业的重要组成部分。

电源系统作为飞机的关键系统之一,其性能和可靠性直接影响到飞机的安全运行和乘客的舒适度。

本文旨在综述大型民用飞机电源系统的现状,并探讨其未来的发展趋势。

本文将介绍大型民用飞机电源系统的基本构成和工作原理,包括但不限于主电源、辅助电源、电源转换系统以及电源管理系统。

接着,将分析当前电源系统面临的主要挑战,如提高能效、减轻重量、增强系统的可靠性和安全性等。

本文还将探讨新兴技术对大型民用飞机电源系统的影响,例如,新型电池技术、超级电容器、无线能量传输技术等。

这些技术的发展有望为电源系统带来革命性的改进,提高飞机的整体性能和经济性。

本文将展望大型民用飞机电源系统的未来发展方向,特别是在绿色航空和可持续发展的大背景下,如何通过技术创新和系统优化,实现更加高效、环保的电源系统设计。

通过对现状的分析和未来发展的探讨,本文期望为航空工程师和相关研究人员提供有价值的参考和启示,共同推动大型民用飞机电源系统的进步和创新。

二、大型民用飞机电源系统技术现状介绍大型民用飞机电源系统的基本组成,包括主电源、辅助电源、应急电源等。

阐述其主要功能,即为飞机上的飞行控制系统、导航系统、通信系统、乘客服务系统等提供稳定可靠的电力供应。

分析当前大型民用飞机电源系统所采用的主流技术,如传统的液压系统、电气系统以及新兴的更多电飞机技术。

探讨这些技术在实际应用中的表现,以及它们在效率、安全性、可靠性等方面的优点和不足。

描述国际民航组织(ICAO)和各国民航局对大型民用飞机电源系统制定的相关标准和规范,以及这些标准和规范对电源系统设计、测试、维护等方面的影响。

探讨当前电源系统领域的技术创新,例如无线能量传输、能量存储技术的进步、电力电子设备的小型化和高效率化等。

分析这些创新技术如何推动电源系统的发展,以及它们在未来可能带来的变革。

分布式电源接入配电网研究综述

分布式电源接入配电网研究综述

分布式电源接入配电网研究综述随着电力需求的不断增长,传统的中央化电力系统已经无法满足人们对电力的需求。

分布式电源接入配电网成为了解决电力供应问题的重要方式之一。

分布式电源接入配电网是指将分布式电源直接接入到低压配电网中,以满足特定区域的电力需求。

本文将对分布式电源接入配电网的相关研究进行综述。

我们将从分布式电源的类型和接入技术入手。

目前常见的分布式电源类型包括太阳能光伏发电、风能发电、微型水电发电等。

这些分布式电源通过逆变器将直流电转换成交流电,并通过电网进行输电。

为了实现分布式电源的接入,需要解决电力输入输出的问题。

目前有三种常见的接入技术,包括并网逆变技术、孤岛保护技术和电力质量问题。

我们将介绍分布式电源接入配电网的优点和挑战。

分布式电源接入配电网具有多种优点,例如能够提高电力供应可靠性、减少电力线路损耗、降低电力传输成本等。

分布式电源接入配电网也面临一些挑战,例如机电耦合问题、电网安全问题和电力质量问题等。

接着,我们将探讨分布式电源接入配电网的调度和运行问题。

分布式电源接入配电网的调度和运行是保证电力供应可靠性和电网安全的重要环节。

目前有很多研究工作集中在分布式电源接入配电网的调度和运行问题上,例如功率分配、电压控制、电网稳定等。

我们将介绍分布式电源接入配电网的发展趋势和前景。

分布式电源接入配电网已经成为电力系统发展的趋势之一。

未来,分布式电源接入配电网将更加智能化和可靠化,同时也需要解决一些技术难题,例如电力输入输出平衡、电力储存和能量管理等。

分布式电源接入配电网是解决电力供应问题的重要方法之一。

本文综述了分布式电源接入配电网的相关研究,包括分布式电源的类型和接入技术、优点和挑战、调度和运行问题,以及发展趋势和前景。

希望对相关研究人员和电力系统管理者有所帮助。

电力系统智能化发展趋势综述

电力系统智能化发展趋势综述

电力系统智能化发展趋势综述摘要:随着新一代信息技术的发展,电力系统智能化正在蓬勃兴起并逐步实现。

本文首先介绍电力系统智能化的概念及核心内容,然后从发展背景、技术手段、典型应用和发展趋势四个方面,系统综述了电力系统智能化的进程与前景。

研究显示,电力系统智能化发展势头强劲,未来将深度影响电力行业的管理模式和业务流程。

关键词:电力系统;智能化;发展趋势随着互联网、云计算、物联网和大数据技术的飞速发展,第四次工业革命正在全面推进。

在这一背景下,电力系统也迎来转型,智能化技术得到广泛应用,电网运营管理模式正日益智能化。

电力系统智能化的蓬勃发展,必将深刻影响未来电力系统的建设与管理,促进电力行业向数字化转型迈进。

1.发展背景随着新一代信息技术的飞速发展,大数据、云计算、物联网和人工智能等技术广泛应用于电力系统,推动着电力系统管理模式和业务流程的持续重塑与升级。

电力行业正加速迈向数字化时代,电力系统智能化正成为重要发展方向。

信息技术的蓬勃发展为电力系统智能化奠定了坚实基础。

电力企业积极应用新技术改造业务流程和管理模式,实现管理dat化、自动化和智能化,大大提高工作效率和系统灵活性。

与此同时,能源互联网理念的提出,要求构建集发展生产、传输利用于一体的新型电力系统,电力系统智能化成为实现这一目标的重要手段。

2.技术手段电力系统智能化的实现离不开先进技术的支撑,主要技术手段包括:大数据技术支撑庞大数据的分析应用;云计算技术实现资源的虚拟化集中管理;物联网技术实现电力设备的互联互通;人工智能技术赋能管理模式和业务流程的智能化。

这些技术相互结合,共同推动着电力系统的智能化发展。

这些技术在电力系统中的广泛应用,实现了系统各层级之间高度协同、灵活运用的电力互联网,推进系统管理方式由被动响应向预测性控制转变。

大数据分析和人工智能技术的使用使业务流程迈向智能化,资源配置和数据应用实现最优化。

云计算和物联网技术支撑电力系统开放、共享、互联与智能控制。

空间航天器电源技术现状及未来发展趋势综述

空间航天器电源技术现状及未来发展趋势综述

2023空间航天器电源技术现状及未来发展趋势综述CATALOGUE 目录•空间航天器电源技术概述•空间航天器电源技术现状分析•空间航天器电源技术的未来发展趋势•空间航天器电源技术的发展前景及挑战01空间航天器电源技术概述1电源系统的构成及作用23利用太阳能转化为电能,为航天器提供电力。

太阳能电池板在夜间或阳光不足时,为航天器提供电力。

储能电池负责管理、调度和监控电力供应,确保航天器的正常运行。

电源管理单元利用太阳能转化为电能,为航天器提供电力。

空间航天器电源技术的分类太阳能电池板技术利用放射性同位素衰变产生的热能,通过温差发电技术转化为电能。

放射性同位素电源利用霍尔效应产生的电能,为航天器提供电力。

霍尔效应电源空间航天器电源技术的发展历程01从20世纪50年代开始,空间航天器电源技术经历了从化学电池到太阳能电池板的转变。

02随着技术的不断发展,太阳能电池板的效率不断提高,成本不断降低,使得其在空间航天器电源技术中得到广泛应用。

03目前,太阳能电池板已经成为空间航天器电源技术的主流方向,而放射性同位素电源和霍尔效应电源则分别在长寿命和高能电源方面具有优势。

02空间航天器电源技术现状分析03锌银电池具有高能量密度、长寿命、可靠等优点,适用于深空探测和载人航天的电源系统。

化学电池技术现状01锂离子电池具有高能量密度、长寿命、快速充电等优点,是卫星电源的主流选择。

02镍氢电池具有高功率密度、长寿命、环保等优点,适用于需要高功率输出的航天器。

具有高转换效率、长寿命、可靠性高等优点,是卫星电源的主要选择。

单晶硅太阳能电池具有制造成本低、寿命长、耐空间辐射等优点,适用于大型卫星和载人航天器的电源系统。

多晶硅太阳能电池具有轻便、可弯曲、制造成本低等优点,适用于小型卫星和便携式设备的电源系统。

薄膜太阳能电池太阳能电池技术现状具有高能量密度、长寿命、可靠性高等优点,是深空探测和载人航天电源的主流选择。

放射性同位素电池具有高能量输出、长寿命、可靠性高等优点,适用于大型卫星和载人航天器的电源系统。

电源侧储能技术发展现状及应用前景综述

电源侧储能技术发展现状及应用前景综述

电源侧储能技术发展现状及应用前景综述发布时间:2021-10-11T03:37:19.895Z 来源:《福光技术》2021年15期作者:陈静[导读] 随着全球能源互联网建设的推进,光伏、风电等可再生能源发电将会迎来高速发展。

中国能源建设集团山西电力建设有限公司山西太原 030006摘要:在碳中和背景下,需要构建以可再生能源为主体的新型电力系统。

电源侧储能技术是有效缓解大规模可再生能源并网压力的重要技术手段,不但可以平滑间歇性可再生能源发电输出,亦可提高火电机组调频调峰能力,因而受到广泛重视。

为了更好地发展电源侧储能技术,需要对现有储能技术发展状态及典型应用进行论述和梳理。

对比分析了美国和中国电源侧储能技术的发展趋势,介绍了主要电源侧储能技术发展现状、典型示范应用、性能比较,并对电源侧储能技术在国内的发展前景进行展望。

关键词:飞轮储能技术;压缩空气储能技术;电化学储能引言随着全球能源互联网建设的推进,光伏、风电等可再生能源发电将会迎来高速发展。

而“十四五”期间将是我国实现碳达峰的关键期,提高可再生能源在总体能源结构中的比例是“十四五”期间能源行业的重要目标。

我国一直是煤炭生产和消费大国,能源体系以化石能源尤其是高碳的煤炭为主。

值得欣慰的是,2012年以来我国煤电装机占总装机的比重逐年下降,从2012年的65.7%下降至2019年的52.0%,2020年则历史性地降低至50.0%以下。

我国能源动力体系也正由煤炭向多元化转变。

到2050年,我国非化石能源比重有望达到78.0%,但可再生能源大规模并网给电力系统带来前所未有的挑战,传统火电机组也面临着超低负荷深度调峰、频繁启停调峰等新形势。

近年来,储能技术发展迅速。

储能技术涉及领域非常广泛,根据储能过程涉及的用能形式,大致可分为物理储能、化学储能、电磁储能、相变储能;若按储能方式细分,又可分为抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能、重力储能、锂电池储能、铅酸电池储能、超导储能、超级电容储能、中高温蓄热储能等;根据应用场景,则可分为电网侧储能、电源侧储能、用户侧储能。

智能电网技术综述

智能电网技术综述

智能电网技术综述近年来,随着科技的不断进步发展,智能电网技术也随之崛起。

智能电网,是一种通过物联网、云计算、人工智能等技术实现对电网设备及电力数据的无线传输、实时监测、分析处理、精准控制的新型电网技术。

本文将从以下几个方面对智能电网技术进行综述。

一、智能配电网技术智能配电网技术,是指利用物联网技术将分布式电源、电力负荷、配电设备等关键信息进行实时监测与控制的技术。

这种技术可以实现对电力负荷的高效管理,并对电力系统进行分布式调节,从而降低电网的漏电损失。

同时,智能配电网技术的应用可以有效提升整个电力系统的能效及效益。

二、智能变电站技术智能变电站技术,主要是通过物联网技术、智能传感器、云计算等技术实现对变电站的全天候监测。

这种技术可以实现对设备及工作状态的智能分析,实现实时远程监控、可视化管理。

同时,智能变电站技术还可以实现对电力负载进行可持续的监测,以及对电力负载的高效管理。

这种智能化的电力系统,可以有效降低电网的漏电率,提高电网的安全稳定性。

三、智能电力系统智能电力系统,是利用物联网技术、云计算技术、大数据技术等综合技术手段实现对电力生产、传输、分配及消费全流程的可持续管理。

通过智能化的数据挖掘、分析以及智能节能技术推广,可以提高电力系统的运行效率,同时降低对环境的影响。

值得一提的是,面对日趋严峻的能源危机,智能电力系统技术的应用,可以有效地推动能源的可持续发展,提高能源的利用效益。

四、智能电表技术智能电表技术,是利用物联网技术将电表与物联网相连接,实现用电量的实时监测,从而实现精准计量、高效管理。

智能电表技术能够给定期的电费缴纳及统计工作带来很大的帮助,同时帮助电力部门全面监管电力市场具体状态,为市场监管提供实时可靠的数据支持。

目前,智能电表技术已经广泛应用于各个领域,不仅有效提升了电力安全、节能减排等方面的效益,而且为用户带来了更加人性化的用电体验。

综上,智能电网技术是电力系统发展的新方向,在未来的日子里,它将会发挥越来越重要的作用。

现代电力电子技术综述

现代电力电子技术综述

现代电力电子技术综述李平锋【摘要】介绍电力电子器件的发展过程,说明电力电子器件的最新发展情况及未来的发展趋势.就现代电力电子技术的应用现状,着重说明其在一般工业及电力系统中的应用.最后介绍电力电子技术未来的发展趋势及应用前景.【期刊名称】《机械管理开发》【年(卷),期】2012(000)001【总页数】3页(P49-51)【关键词】电力电子器件;电力电子技术;电力系统【作者】李平锋【作者单位】山西防爆电机(集团)有限公司,山西长治046011【正文语种】中文【中图分类】TN3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。

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)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。

分布式电源接入配电网研究综述

分布式电源接入配电网研究综述

分布式电源接入配电网研究综述近年来,分布式电源(Distributed Generation, DG)技术得到了广泛的关注和研究。

分布式电源是指小规模的可再生能源(如太阳能、风能、生物质能等)或传统能源(如燃气、发电机等)接入城市或区域电网中,提高电网的可靠性和经济性,减少电网的负荷压力。

本文将对分布式电源接入配电网的相关研究进行综述,旨在为相关研究提供参考。

一、分布式电源技术的研究现状分布式电源是指小规模的可再生能源或传统能源接入城市或区域电网中。

随着非化石能源的发展,分布式电源技术得到了越来越广泛的关注。

目前,国内外对于分布式电源技术的研究主要集中在以下几个方面:1. 分布式电源的接入技术分布式电源的接入技术是分布式电源领域中的一个重要研究方向。

目前,国内外学者提出了多种接入方法,如微网接入、分布式电源并网、孤网接入等。

这些接入方法根据不同的场景选择不同的接入方式,旨在提高接入效率和电网的可靠性。

电网控制技术是实现分布式电源接入的必要手段。

目前,国内外学者提出了多种电网控制策略,如电网逆变控制、电网无功补偿等。

这些控制策略旨在实现电网的平稳运行和分布式电源的高效利用。

分布式电源的优化配置技术是指通过对分布式电源的选择、布置、型号等进行优化配置,提高电网的可靠性和经济性。

该技术为实现分布式电源接入提供了技术支持和保障。

微网接入是一种小规模的配电网系统,通过微网控制器(Microgrid Controller)实现电网的监测、调度和能量管理。

该技术是实现配电网中分布式电源接入的一种重要方法。

分布式电源并网是将分布式电源通过电网逆变器并入到配电网中,实现小功率电源接入电网。

该技术是提高电网可靠性和经济性的一种有效途径。

电网逆变控制是将分布式电源的能量转化为电网所需的额定电能,实现小功率电源接入电网,并使分布式电源实现最大功率点追踪。

该技术是实现分布式电源接入的一种重要工具。

3. 分布式电源在配电网中的优化配置三、结论分布式电源技术是提高电网可靠性和经济性的一种有效途径。

新能源技术及未来发展的论文

新能源技术及未来发展的论文

新能源技术及未来发展论文题目新能源技术及未来发展指导老师:**专业:电气工程及其自动化班级: 13电气4班学号:姓名:日期: 2016.9.20内容摘要及关键字【摘要】在地球环境污染和能源形势日趋严峻的今天,太阳能作为一种新型的绿色可再生能源,具有储量大、利用经济、清洁环保等优点,越来越受到人们的重视,太阳能发电技术的应用更是目前关注的焦点。

本文综述了太阳能发电的发展概况、研究动态及应用前景。

并对太阳能电池板的工作原理进行介绍还介绍和分析了电源逆变技术的相关理论和实现方法并根据这些理论设计了带有自调节功能的太阳能发电装置.【关键词】光伏发电太阳能热发电热风发电太阳能电池目录1 太阳能的主要情况 (4)1.1 传统化石燃料的开发使用会带来一系列的问题 (4)(1)能源短缺 (4)由于常规能源的有限性和分布的不均匀性,造成了世界上大部分国家能源供应不足,不能满足其经济发展的需要。

从长远来看,全球已探明的石油储量只能用到2020年,天然气也只能延续到2040年左右,即使储量丰富的煤炭资源也只能维持二三百年。

因此,如不尽早找到化石能源的替代能源,人类迟早将面临化石燃料枯竭的危机局面。

(4)1.2 太阳能具有的优点 (4)(1)普遍。

阳光普照大地,处处都有太阳能,可以就地利用,不需要到处寻找,更不需要火车、轮船、汽车等日夜不停运输。

这对解决偏远地区以及交通不便的乡村、海岛的能源供应,具有很大的优越性。

(4)(2)无害。

利用太阳能作为能源,没有废渣、废料、废水、废气排出,没有噪音,不产生对人体有害的物质,因而不会污染环境,没有公害。

(4)(3)长久。

只要有太阳存在,就有太阳能。

因此利用太阳能作为能源,可以说是取之不尽用之不竭。

(4)1.3 我国太阳能利用状况 (5)2 太阳能热发电 (5)2.1 太阳能热发电技术 (5)2.2太阳能热发电的主要问题 (6)2.3 太阳能热风发电 (7)3 太阳能光伏发电 (8)3.2光伏系统的分类 (9)3.3光伏系统的应用 (9)3.4光伏发电技术面临的问题 (9)4 太阳能电池 (10)4.1太阳能电池的工作原理 (10)4.2太阳能电池的分类 (10)结论 (11)参考文献 (12)引言能源是现代社会存在和发展的基石。

空间航天器电源技术现状及未来发展趋势综述

空间航天器电源技术现状及未来发展趋势综述

空间航天器电源技术现状及未来发展趋势综述然而,太阳能电池也存在一些局限性。

太阳能电池的能量转换效率与太阳光照的强度和角度有关,光照不足时电池输出功率会降低。

此外,航天器在地球进入黑暗区时,需要依靠储存的电池能量继续工作。

因此,提高能量转换效率和储能容量成为当前研究的重点。

近年来,空间航天器电源技术研究中涌现出一些新的发展趋势。

一方面,研究人员致力于开发更高效的太阳能电池技术,以提高能量转换效率。

例如,太阳能浓缩技术通过集中光能,将太阳光照射到小面积的太阳能电池上,从而提高能量转换效率。

另一方面,研究人员还探索了其他替代能源,如核能和燃料电池。

核能在航天器上具有高能量密度和长时间供电的特点,但安全性和环境保护等问题限制了其应用。

燃料电池则可以使用氢气或氧气等燃料产生电能,相比传统电池技术具有更高的能量密度和可充电性。

但目前燃料电池的研究仍处于初级阶段,需要进一步探索和改进。

未来,空间航天器电源技术的发展趋势将主要集中在提高能源转化效率和储能容量,同时探索替代能源和新型电池技术。

随着能源需求的增加和航天任务的多样化,研究人员需要开发更高效、更可靠的电源系统,以满足未来太空探索的需求。

此外,随着技术的进步和价值链的完善,空间航天器电源技术的商业化发展也将成为未来的趋势。

各国航天机构和企业将会加强合作,推动电源技术的创新和应用,为人类未来的太空探索提供可靠的能源保障。

综上所述,当前空间航天器电源技术主要以太阳能电池为主,但也面临着一些挑战。

未来的发展趋势将主要集中在提高能源转化效率和储能容量,同时探索替代能源和新型电池技术。

随着科技的不断进步和商业化的发展,空间航天器电源技术将为人类太空探索提供更可靠、高效的能源。

直流电源的综述

直流电源的综述

直流电源的综述直流电源,这可是个相当有趣又非常实用的东西呢。

咱先说说啥是直流电源吧。

直流电源就像是一个特别守规矩的能量供应者,它总是朝着一个方向稳定地输出电能。

这就好比是一条只朝着一个方向流淌的河流,水就这么稳稳地流啊流,从不改变方向。

你看那些电池,就是咱们日常生活里常见的直流电源。

像咱平常玩的遥控汽车,它里面的电池就是直流电源在默默发挥作用。

电池里面储存着能量,然后持续不断地给遥控汽车提供电能,让它能跑起来,能转弯,就像一个小超人背后有个持续输出能量的能量站一样。

直流电源的种类那可不少呢。

有干电池,干电池就像是一个小小的能量盒子。

你看咱们的手电筒,把干电池放进去,一按开关,那小灯泡就亮起来了。

这就好像是干电池在说:“嘿,小灯泡,我来给你力量啦。

”还有蓄电池,这蓄电池就像是个能量大仓库。

汽车里的蓄电池可重要啦,它要负责启动汽车,要是没有它,汽车就像个没睡醒的懒虫,动都动不了。

而且在汽车运行的时候,蓄电池还在帮忙给一些小设备供电呢。

那直流电源在生活中的应用可太多啦。

咱们的手机充电器其实也是一种把交流电转换成直流电的设备,它就像一个翻译官,把从插座来的交流电翻译成手机能使用的直流电。

要是没有这个“翻译官”,手机可就没办法充电啦,就像一个人到了国外,没有翻译就没办法和当地人交流一样。

再看看那些小型的电子设备,像MP3播放器,电子手表之类的,哪个离得开直流电源啊?就像鱼儿离不开水一样,这些小设备要是没有直流电源的支持,那就是一堆没用的小零件。

在工业上,直流电源也是个大功臣。

一些精密的仪器设备,它们对电源的稳定性要求特别高,直流电源就像一个稳重的老管家,稳稳地提供着电能,确保这些仪器设备能正常工作。

要是电源不稳定,就像一个厨师做菜的时候火候忽大忽小一样,那做出来的东西肯定好不了。

直流电源的电压和电流也是有讲究的。

不同的设备需要不同的电压和电流,这就像是不同的人需要不同量的食物一样。

有的设备需要高电压大电流,就像那些大型的工业机器,胃口特别大。

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《现代电源技术》课程设计题目:现代电源技术发展综述专业:年级:学号:学生:辅导教师:完成日期:现代电源技术发展综述摘要:电力电子技术已经发展成为一门完整的、自成体系的高科技技术。

电源技术属于电力电子技术范畴。

电力电子技术的发展带动了电源技术的发展,而电源技术的发展又有效地促进了电源产业的发展。

迄今为止,电源已成为非常重要的基础科技和产业,并广泛应用于各行业。

其未来的发展趋势为高频、高效、低压、大电流化和多元化。

本文论述了现代电源技术电力电子的发展和未来电源技术的发展趋势以及开关电源的发展及应用。

关键词:电力电子技术;稳压;开关电源目录前言 (3)1现代电源技术的发展概况 (3)1.1整流器时代 (3)1.2逆变器时代 (3)1.3变频器时代 (4)2现代电力电子技术的发展概况 (4)2.1整流器时代 (4)2.2逆变器时代 (4)2.3变频器时代 (4)3现代电源技术的发展趋势 (5)4开关电源的发展及应用 (5)4.1开关电源技术的发展 (6)4.2开关电源的应用 (7)结束语 (7)参考文献 (8)致谢 (8)前言随着电力电子技术的发展,特别是微电子技术的发展,电器设备的种类越来越多,任何电器设备都离不开电源,电源正发挥着举足轻重的作用,同时随着电源应用的普及,以及科学技术的进步,特别是一些先进的仪器对电源提出了更新、更高的要求,使原来的电路技术特别是整流技术的效率大大下降而不再适用。

因此,必须采用新的器件,研究新的电路。

近几年来,随着微电子技术不断改进和发展,开关电源技术也有了突破性的发展,开关电源以其独有的体积小、重量轻、效率高、输出形式多样化等特点,已被应用到与电有关的各个领域。

另外,开关电源技术的应用成熟,使许多电子产品小型化和微型化变为可能。

所以开关电源不仅成为各种电子设备的心脏,而且也成为了各种电子设备安全可靠运行的关键。

1.现代电源技术的发展概况现代电源技术的发展方向,是从以低频技术为主的传统电源技术,向以高频技术为主的现代电源技术方向转变。

电源技术始于上世纪的四十年代末五十年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电源技术在许多新领域的应用。

八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高电压和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电源技术已经进入现代电源时代。

1.1整流器时代大功率的工业用电由工频(50Hz)交流发电机提供,但是大约20%——40%的电能是以直流形式消费的,其中最典型的是电解、牵引和直流传动三大领域。

大功率硅整流器能有效的把工频交流电转变为直流电,因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以大力发展。

但是,大功率整流器件也存在许多缺点,比如转换效率低,体积庞大,散热量大等。

1.2逆变器时代七十年代,变频技术因节能效果显著而迅速发展。

变频器的关键技术是:半导体器件的通断作用,将工频电源逆变为另一种频率的电能的控制装置。

在七十年代到八十年代,随着变频调速装置的普及,大功率电力电子器件成为当时电机调速的主角。

这时的电力电子技术已经能够实现整流和逆变,但工作频率较低,使得设备的体积依然庞大,功率器件的损耗也较大,转换效率不够高,仅仅局限在中低频率范围内使用。

1.3变频器时代进入八十年代,大规模和超大规模集成电路技术的迅猛发展,为电源技术的发展奠定了基础。

MOSFET和IGBT的相继问世,是传统的电力电子向现代电力电子转变的标志。

新型器件的发展不仅为交流电机变频调速提供了较高的频率,使其性能更加完善可靠,而且使现代电子技术不断向高频化发展,为用电设备的高效、节能,实现小型化,机电一体化和智能化提供了重要的技术基础。

2.现代电源技术的发展概况现代电力电子技术的发展方向,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。

电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。

八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。

2.1整流器时代大功率的工业用电由工频(50Hz)交流发电机提供,但是大约20%的电能是以直流形式消费的,其中最典型的是电解(有色金属和化工原料需要直流电解)、牵引(电气机车、电传动的内燃机车、地铁机车、城市无轨电车等)和直流传动(轧钢、造纸等)三大领域。

大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电。

因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以很大发展。

当时国内曾经掀起了一股各地大办硅整流器厂的热潮,目前全国大大小小的制造硅整流器的半导体厂家就是那时的产物。

2.2逆变器时代七十年代出现了世界范围的能源危机,交流电机变频调速因节能效果显著而迅速发展。

变频调速的关键技术是将直流电逆变为0~100Hz的交流电。

在七十年代到八十年代,随着变频调速装置的普及,大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管(GTR)和门极可关断晶闸管(GTO)成为当时电力电子器件的主角。

类似的应用还包括高压直流输出,静止式无功功率动态补偿等。

这时的电力电子技术已经能够实现整流和逆变,但工作频率较低,仅局限在中低频范围内。

2.3变频器时代进入八十年代,大规模和超大规模集成电路技术的迅猛发展,为现代电力电子技术的发展奠定了基础。

将集成电路技术的精细加工技术和高压大电流技术有机结合,出现了一批全新的全控型功率器件。

首先是功率MOSFET的问世,导致了中小功率电源向高频化发展,而后绝缘门极双极晶体管(IGBT)的出现,又为大中型功率电源向高频发展带来机遇。

MOSFET和IGBT的相继问世,是传统的电力电子向现代电力电子转化的标志。

据统计,到1995年底,功率MOSFET和GTR在功率半导体器件市场上已达到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在电力电子领域已成定论。

新型器件的发展不仅为交流电机变频调速提供了较高的频率,使其性能更加完善可靠,而且使现代电子技术不断向高频化发展,为用电设备的高效节材节能,实现小型轻量化,机电一体化和智能化提供了重要的技术基础。

3.电源技术的发展趋势现代电源起始于20世纪50年代末60年代初的硅整流技术,其发展先后经历了整流时代、逆变时代和变频时代,推动了电源技术在许多新兴领域的应用。

20世纪80年代末期和90年代初期发展起来的以功率MOSFET和IGBT为代表的集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电源技术已经进入现代电源技术的新兴时代。

(1)绿色化、小型化。

低功耗、低污染、低电流、高效率、高集成已成为现代电源技术的主流,电源技术的发展同时也依赖于电子元器件和集成电路的发展。

(2)模块化、智能化。

电源技术模块化包括功率单元模块化和输出单元模块化。

新型开关电源将其功率开关管和各种输出保护模块集成在一起,使开关电源的体积进一步缩小。

输出稳压电路模块化,使电源在实际应用中更加灵活、方便、智能。

(3)数字化、多元化。

随着数字技术的发展和成熟,现代电源更多地向数字化方向发展。

采用数字技术可减小电源高频谐波干扰和非线性失真,同时便于CPU数字化控制。

现代电源具备良好的EMC特性,自身产生的高频谐波功率逐渐减小,降低了对环境的“污染”,同时增强了电源本身抗干扰性能。

4.开关电源的发展及应用开关电源是专指电力电子器件工作在高频开关状态下的直流电源。

因此,开关电源也常被称为高频开关电源,频率一般可高达100KHz左右,内部功率损耗小,转换效率高。

在一些电子工业发达的国家,可以做到MHz以上,这便使得开关转换电源的效率得到大幅的提高。

正由于开关电源效率高、体积小、重量轻、性能好这些优点,计算机、电视机、各种电子仪器的电源几乎都已是开关电源一统天下。

4.1开关电源技术的发展开关电源的前身是线性稳压电源,各种电子装置、许多电气控制设备的工作电源都是直流电源。

在开关电源出现之前,这些装置的工作电源都采用线性稳压电源。

由于计算机等电子装置的集成度不断增加,功能越来越强,它们的体积越来越小,迫切需要体积小、重量轻、效率高、性能好的新型电源,这就成了开关电源发展的强大动力。

20世纪60末,由于微电子技术的快速发展,高反压、大电流的功率开关晶体管的出现,使得采用高工作频率的开关电源得以问世,那时确定的开关电源基本机构一直沿用至今。

开关频率的提高有助于开关电源的体积减小、重量减轻。

早期的开关电源的开关频率仅为KHz,随着电力MOS管的应用,开关电源的开关频率进一步提高,使得电源体积更小,重量更轻,效率更进一步提高。

由于和稳压电源相比,开关电源在绝大多数性能电源指标上都具有很大的优势。

因此,目前除了对直流输出电压的纹波要求不高的场合以外,开关电源已经全面取代了线性稳压电源。

作为电子装置的供电电源,线性稳压电源主要用于小功率范围。

因此,在20世纪80年代以前,作为线性稳压电源的更新换代产品,开关电源也主要用于小功率的场合。

那时,中、大功率直流电源仍以晶闸管相控整流电源为主。

但是,20世纪80年代起,由于绝缘栅双极型晶体管IGBT的出现,打破了这一格局。

使得开关电源的容量不断增大,在许多中等容量的范围内,迅速取代了线性电源,在通信领域,早期的48V基础电源几乎都是采用晶闸管相控电源,现在已逐步被开关电源所取代。

电力系统的操作用直流电源,以前也是采用晶闸管相控电源,目前开关电源已成为其主流电源,开关电源的应用范围正在不断扩大。

如前所诉,开关频率的提高可以使电源的体积减小、重量减轻,但却使得开关损耗增大,电源效率降低。

另外,开关电源频率的提高也使得电源的电磁干扰问题变得突出起来。

为了解决这一问题,20世纪80年代,出现了采用软开关技术。

在理想情况下,可使开关损耗降为零,提高效率,同时也使电磁干扰大大减小,因而也有助于进一步提高开关频率,使得电源进一步向体积小、重量轻、效率高的方向发展。

4.2开关电源的应用近年来,随着对开关电源研究的不断加深,开关电源技术发展迅猛,应用领域不断扩大。

20世纪80年代,国内高频开关电源,只在及少数设备上使用,现在许多领域,特别是在高薪技术领域的应用,推动了高新技术产品的小型化、轻便化。

另外,开关电源的发展与应用在节约能源,节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。

这样一来,就使得具有众多优点的开关电源更显重要了。

因此,开关电源在计算机、通信、航海、航天、仪器仪表、传感器、家用电器等方面得到了越来越多的广泛使用,发挥了不可取代的巨大作用,同时也大大地促进了开关电源的发展。

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