關於電力電子的論文

General 更新 2024年12月28日

  近年來,隨著微電子、資訊通訊、計算機等技術的不斷髮展,模組化、智慧化、大容量、大功率和高可靠逐漸成為電力電子技術的重要發展方向。下文是小編為大家蒐集整理的的內容,歡迎大家閱讀參考!

  篇1

  淺談電力電子技術

  【摘要】電力電子技術正在不斷髮展,新材料、新結構器件的陸續誕生,計算機技術的進步為現代控制技術的實際應用提供了有力的支援,在各行各業中的應用越來越廣泛。電力電子技術在電力系統中的應用研究與實際工程也取得了可喜成績。

  【關鍵詞】電力電子電路;電力電子;電子元件

  電力電子技術誕生近半個世紀以來,使電氣工程、電子技術、自動化技術等領域發生了深刻的變化,同時也給人們的生活帶來了巨大的影響。目前,電力電子技術仍以迅猛的速度發展著,新的電力電子器件層出不窮,新的技術不斷湧現,其應用範圍也不斷擴充套件。不論在全世界還是在我國,電力電子慢慢的被人所熟知,下面我們就電力電子電路和其應用、結構等進行簡單闡述。

  1.電力電子電路

  1.1 電子電路的概念

  電子電路時利用電力電子器件對工業電能進行變換和控制的大功率電子電路。因為電路中無旋轉元、部件,故又稱靜止式變流電路,以區別於傳統的旋轉式變流電路由電動機和發電機組成的變流電路。電力電子電路始見於20世紀30年代,包括由氣體閘流管和汞弧整流管組成的低頻變流電路和由高頻電子管組成的變流電路。它們構成了第一代電力電子電路。60年代由閘流體組成了第二代電路,泛稱半導體電力電子電路又稱半導體變流電路。80年代,由於可關斷閘流體GTO和雙極型功率電晶體GTR等新型器件的實用化,又逐漸在不同領域中取代了普通閘流體並形成第三代電路。由於它們具有控制極關斷和工作頻帶較寬的優點,使電力電子電路具有更佳的技術和經濟效能,獲得了更為廣泛的應用。

  1.2 電力電子電路的特徵

  電力電子器件一般都工作在開關狀態導通時通態阻抗很小,接近於短路,電壓降接近於零,而電流由外電路決定阻斷時斷態阻抗很大,接近於斷路,電流幾乎為零,而管子兩端電壓由外電路決定電力電子器件的動態特性也就是開關特性和引數,也是電力電子器件特性很重要的方面,有些時候甚至上升為第一位的重要問題。作電路分析時,為簡單起見往往用理想開關來代替

  1.3 典型電力電子電路的系統結構

  電力電子電路的系統包括以下三種:

  1電力電子器件:如功率二極體、閘流體、功率MOSFET、IGBT、MCT等,分為不控型、半控型、全控型三種類型。

  2電力電子電路:包括整流AC/DC變換、逆變DC/AC變換、直流變換DC/DC變換、交流變換AC/AC變換四大基本型別的變換電路。

  3電力電子電路的輔助電路:包括控制電路、驅動電路、緩衝電路、保護電路等幾大類電路。

  1.4 電力電子電路的分類

  按實現電能變換時電路功能分類,可分為4種。

  ①整流電路AC/DC變換電路:具有整流功能的電路。凡將交流電能轉換為直流電能的過程泛稱為整流。

  ②逆變電路DC/AC變換電路:具有逆變功能的電路。凡將直流電能轉換為交流電能的過程稱為逆變。

  ③交流變換電路AC/AC變換電路:能將交流電能的大小和頻率加以改變的電路。前者稱交流調壓電路;後者稱變頻電路。

  ④直流變換電路DC/DC變換電路:能將直流電能的大小和方向加以改變的電路。由於採用斬波控制方式,故又稱直流斬波電路。

  2.電力電子技術的應用

  自20世紀80年代,柔性交流輸電FACTS概念被提出後,電力電子技術在電力系統中的應用研究得到了極大的關注,多種裝置相繼出現。已有不少文獻介紹和總結了相關裝置的基本原理和應用現狀。以下按照電力系統的發電、輸電和配電以及節電環節,列舉電力電子技術的應用研究和現狀。

  2.1 在輸電環節中的應用

  電力電子器件應用於高壓輸電系統被稱為“矽片引起的第二次革命”,大幅度改善了電力網的穩定執行特性。配電系統迫切需要解決的問題是如何加強供電可靠性和提高電能質量。電能質量控制既要滿足對電壓、頻率、諧波和不對稱度的要求,還要抑制各種瞬態的波動和干擾。電力電子技術和現代控制技術在配電系統中的應用,即使用者電力Custom Power技術或稱DFACTS技術,是在FACTS各項成熟技術的基礎上發展起來的電能質量控制新技術。可以將DFACTS裝置理解為FACTS裝置的縮小版,其原理、結構均相同,功能也相似。由於潛在需求巨大,市場介入相對容易,開發投入和生產成本相對較低,隨著電力電子器件價格的不斷降低,可以預期DFACTS裝置產品將進入快速發展期。

  2.2 在節能環節的運用

  在電氣裝置中,變壓器和交流非同步電動機等都屬於感性負載,這些裝置在執行時不僅消耗有功功率,而且還消耗無功功率。因此,無功電源與有功電源一樣,是保證電能質量不可缺少的部分。在電力系統中應保持無功平衡,否則,將會使系統電壓降低,裝置破壞,功率因數下降,嚴懲時會引起電壓崩潰,系統解裂,造成大面積停電事故。所以,當電力網或電氣裝置無功容量不足時,應增裝無功補償裝置,提高裝置功率因數。

  2.3 優化電能的使用

  通過電力電子技術對電能的處理,使電能的使用達到合理、高效和節約,實現了電能使用最佳化。例如,在節電方面,針對風機水泵、電力牽引、軋機冶煉、輕工造紙、工業窯爐、感應加熱、電焊、化工、電解等14個方面的調查,潛在節電總量相當於1990年全國發電量的16%,所以推廣應用電力電子技術是節能的一項戰略措施,一般節能效果可達10%-40%。

  3.電力電子技術目前在我國存在的主要問題

  雖然我國電力電子的開發研究已有50年曆史,過去已經取得了長足的進步,但是與超大規模積體電路的發展一樣,該領域科技發展速度太快,加之我國財力和原有基礎薄弱等因素的限制,特別是當前面臨國外高科技衝擊等原因,我國電力電子有種被“邊緣化”的趨勢:即各行各業都迫切需要它,但是,各應用領域均沒將其作為研究重點,國內解決不了的就依靠進口!

  當前存在的主要問題是:目前我國生產的大多數電力電子產品和裝置還主要基於閘流體;雖然也能製造一些高技術的電力電子產品和裝置,但是它們均是採用國外生產的電力電子器件和元件多以組裝整合的方式製造的;特別是先進的全控型電力電子器件則全部依賴進口,而許多關係到國民經濟命脈和國家安全的若干關鍵領域中的核心技術、軟、硬體和關鍵裝置,國外均是對我國進行控制和封鎖的。特別是關係到國民經濟命脈和國家安全的若干關鍵領域中的核心技術與國外先進水平的差距更大,迅速改變這一現狀是我們面臨的挑戰和義不容辭的任務。

  參考文獻

  [1]陳章潮,唐德光.城市電網規劃與改造[M].北京:中國電力出版社,1985.

  [2]吳潮輝.城市配電網規劃探討[J].廣東電力,2002,4.

  [3]陳國華,陳紅英.應用電子技術專業大型實驗的實踐[J].1996.

  篇2

  淺析電子資訊工程發展

  摘要:資訊時代,伴隨市場經濟的飛速發展及資訊化實踐改革的持續深入,現代化電子資訊工程逐步成為一類科學的資訊處理與電子資訊管理控制綜合學科,並廣泛應用於各行各業,發揮著重要的服務管理作用。基於電子資訊工程的科學重要性,本文就其發展狀況、優質作用、包含的問題及科學保障途徑措施展開了探討,對促進電子資訊工程的健康持續發展有重要的意義。

  關鍵詞:電子資訊工程 發展 趨勢

  1、電子資訊工程發展狀況與科學途徑

  電子資訊工程是集網路技術、計算機技術、資訊科技於一身的高科技產業學科,縱觀我國各行各業對其的發展應用不難發現,較多企業欠缺良好的核心技術支撐,呈現出激勵的行業同質化競爭,對企業的健康成長則形成了嚴重製約影響。為杜絕這一不良影響,較多公司企業均逐步將發展目標定位在優化更新新一代電子資訊科技層面,加大了投入發展力度,並取得了階段成效。當前由戰略化層面審視,全球新一代電子資訊科技均處在初期發展階段,因而具有較大的發展空間與提升餘地,因此各行各業應大力推進電子資訊產業建設發展,強化自主創新服務與產業化發展能力,基於市場導向,依託國家重大科技專項,基於關鍵技術重點領域突破及產業化發展為主體核心,適應城市環境資源特徵,合理培育研發新一代電子資訊科學技術產業。

  同時各企業應將發展重點至於電子資訊相關產品的生產製造層面,強化通訊、積體電路、新型顯示、網路技術裝置、汽車電子產業的創新自主開發研究,全面促進終端一般加工型電子產品生產製造行業的升級轉型與優化更新,令其發展效益顯著提升。另外我們還應進一步推進資訊服務與軟體技術行業的創新發展,持續拓寬貿易、金融、航運領域的電子資訊專業服務渠道空間,積極鼓勵模式應用創新,持續探索優質資訊資源的高品質、公益性開發及人性化、社會化管理服務,加快新應用、新技術的產業化發展及關鍵技術、智慧化共性的研發,促進創新技術的產業化發展與示範試點建設。再者,我們應完善資訊服務渠道及設施建設,將文化資訊優質資源作為發展重點,全面構建公共文化服務資訊體系,推進社群事務的一體化發展,在綜合幫扶、慰老服務、居民服務等層面深度推進電子資訊科技廣泛應用實踐,全面提升綜合管理服務效能,進而科學實現智慧家居與智慧小區的服務管理模式。

  2、相關產業中電子資訊工程發展優質作用

  基於各領域發展現實成果不難看出,電子資訊工程技術已逐步成為社會現代化發展的主力推動者,伴隨網際網路技術的飛速發展,令傳統生產經營企業越來越重視電子商務應用,一些傳統企業均在一定程度上實施了符合自身特徵的電子商務應用佈局,不論在平臺整合或是新型業務開展層面,均為自身在激烈的資訊化市場競爭中站穩腳跟而不斷努力,確保企業的長效強勢發展。就優勢企業來講,該類佈局體現了顯著重要性,即一些傳統優秀企業將發展領域逐步延伸至現代化網際網路絡市場,提升了核心競爭力,促進了資訊公開,併為構建智慧型網路化、數字化、智慧化城市打下了堅實的基礎。隨著資訊服務水平、技術設施投入的持續提升,工業化與資訊化發展融合程序持續加快,以工業化需求與資訊化技術的牽引推動為著力點,進一步令產業結構轉型發展與優化升級,令新興產業實現了戰略化提升與高階化發展,並逐步推進了資訊化企業效能的成倍快速增長。

  3、電子資訊工程發展包含的問題及科學保障措施

  3.1電子資訊工程發展包含的問題

  電子資訊工程的實際發展程序中同樣也包含不可避免的各類現實問題,即同發達國家比較,我國電子產業與資訊科技具有一定差距,發展水平較低,始終在國際市場發展競爭中處於弱勢地位,缺乏自主創新,體現了被動發展問題。同時電子資訊工程產業缺乏優質技術人才與良好的實踐市場環境,因此產業結構需要進一步的優化升級與全面改造。

  3.2電子資訊工程科學保障措施

  為推進電子資訊工程的產業化發展與創新化應用,激發優勢服務功能,首先應建立良好的資訊資源發展環境,為其提供優質政策與科技法規保障,促進積體電路與軟體產業的科學發展。基於我國廣電網路、電信網路、網際網路絡三網融合的實踐發展趨勢,我們應繼續強化電子資訊產業工程制度研究,相關政府單位應科學引導電子資訊工程技術良好創新體系的科學執行,令市場競爭全面規範,並真正推進電子資訊產業與科技的持續良性發展。相關重點產業技術改造與振興專項管理投資辦法的推出,為資訊科技體系創新改革深化創設了良好理論基礎,因此相關政府單位應通過投資增加全面提供保障支援,推進電子資訊科技的創新突破。同時,現代化企業應全面提升技術專案改造步伐速度,優化企業技術管理水平,並令產業核心競爭力實現全面強化。為科學滿足電子資訊產業工程相關創新科學技術的綜合發展需求,我們應科學樹立與時俱進、以人為本的良好價值觀,全面培養業務專精、貼近世界先進技術水平的電子資訊科技人才,建立創新團隊與技術帶頭人組織人才部門,以政府與企業為引導,全面引進管理人才、資訊科技與複合型專業人才,完善健全激勵措施與分配政策,進而真正打造一支高技術性、高素質的綜合人才隊伍。電子資訊科技產業的持續發展離不開自主創新的有效支撐,為令各類企業全面獲取提升發展動力,我們應完善制定合理科學的保護智慧財產權體制,提升產權執法管理力度,全面激發核心技術人才主動研發新技術、拓展新工業領域的工作熱情,進而完善構建電子資訊科技工程產業現代化發展、持續提升的智慧財產權優質戰略,為激烈市場發展競爭中企業贏取主動、站穩腳跟、獲取長足發展提供有力保障。

  4、結語

  總之,基於電子資訊工程發展狀況、科學戰略途徑、相關產業中應用的優質作用,我們只有科學總結電子資訊工程發展中包含的現實問題,制定有效的科學保障措施,才能推進電子資訊工程的產業化發展、創新化提升、穩步推進與健康運營,進而創設顯著的經濟效益與社會效益,早日縮短與國際先進水平差距,並實現可持續的全面發展。

  參考文獻

  [1]喬曉華.我國資訊產業發展對經濟增長和就業結構的影響[J].統計與決策,20103.

  [2]賈愛平.瞄準國家戰略需求強化電子資訊工程特色——北航電子資訊工程學院五十載征程縮影[J].中國高校科技與產業化,200811.

 

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