電力電子技術的論文發表

　　電力電子技術是一項利用功率半導體器件，應用現代控制理論，微處理器或計算機控制技術，實現對電能進行控制和變換的技術。下文是小編為大家蒐集整理的關於的內容，歡迎大家閱讀參考!

　　篇1

　　電力電子技術基本研究

　　【摘要】在上世紀各項科學技術及社會需求的帶動下，電力電子技術出現並得到了很大的發展。它主要是使用電力電子器件對電能進行變換和控制的技術，即應用於電力領域的電子技術。本文基於作者自身的工作經驗及相關知識瞭解，對電力電子技術進行了部分基本分析，並就其在各領域當中的應用提出了部分探討性意見。

　　【關鍵詞】電力電子;器件;應用

　　一、引言

　　在上世紀各項科學技術及社會需求的帶動下，電力電子技術出現並得到了很大的發展，逐漸它在電控裝置、電氣自動化系統當中的應用越來越廣。如今，各式各樣的自關斷器件大量的出現，使效能得到了很大程度的提高，同時容量方面也有很大的擴充套件。以PWM控制為代表的、採用數字控制的電力電子裝置效能日趨完替。目前，電力電子技術已經被應用於各個領域當中，從電力到工業再到交通，無不有其身影，且目前開始迅速想家電、通訊以及節能方面開始發展。

　　二、其他學科與電力電子技術之間的關係分析

　　一電子學與電力電子技術之間的關係

　　與傳統的電子器件製造工藝相比，電力電子器件的製造工藝、技術與其沒有太多的差別，兩者基本相同。如今的電力電子器件生產、製造一般都為積體電路，應用了微電子製造相關方面的技術，許多裝置都和微電子器件製造裝置通用，說明二者同根同源。

　　二電氣工程與電力電子技術之間的關係

　　電力電子技術廣泛用於電氣工程中的高壓直流輸電、靜止無功補償、電力機車牽引、交直流電力傳動電解、電鍍、電加熱、高效能交直流電源等領域。通常把電力電子技術歸屬為電氣工程學科，並且電力電子技術是電氣工程學科中最為活躍的一個分支，其不斷進步給電氣工程的現代化以巨大的推動力。

　　三控制理論與電力電子技術之間的關係

　　控制理論廣泛用於電力電子系統中，使電力電子裝置和系統的效能滿足各種需求。電力電子技術可看成“弱電控制強電”的技術，是“弱電和強電的介面”，控制理論是實現該介面的強有力紐帶。控制理論和自動化技術密不可分，而電力電子裝置是自動化技術的基礎元件和重要支撐技術。

　　三、電力電子技術主要器件分析

　　電力電子器件既是電力電子技術的基礎，也是電力電子技術發展的強大動力。電力電子器件的發展對電力電子技術的發展起著決定性的作用，因此，電力電子技術的發展史是以電力電子器件的發展史為綱的。至今電力電子器件發展可分為三個階段，電力電子技術的發展也相應地分成三大步。

　　一不可控器件

　　1955年美國通用電氣公司研發了第一個電力電子器件一一矽整流管SR。它的問世使變流技術從機械整流、汞弧整流進入電力半導體整流。1957年出現了矽閘流體SCR，接著閘流體的派生器件：逆導閘流體KN、雙向閘流體KS、快速閘流體KK、門極輔助關斷閘流體GATT、非對稱閘流體ASCR等相繼問世，從而使電力電子技術不僅具有整流功能交流→直流，而且具有逆變直流→交流、斬波直流→直流、變頻交流→交流等功能。在這一發展階段的電力電子器件，基本上都是分立器件或幾個分立器件的組合，它們能被控制導通，而不能被直接控制關斷，要靠“電流過零”或強迫換流才能關斷，這就形成了以閘流體及其派生器件為代表的第一代電力電子器件。

　　二半可控器件

　　半可控器件的代表是閘流體，它在1956年由貝爾實驗室發明，並在1958年由GE公司組織生產，稱為矽可控整流器Silicon-ControlledRectifie或SCR，中文簡稱閘流體。閘流體是一個四層三端結構，三個端子分別為發射極、集電極和門極，它的導通條件除集電極與發射極問加正向電壓外，還需在門極加正向脈衝，否則不能由斷態轉變為通態。另外，閘流體開通後沒有切斷電流的能力，要靠電流自行過零，才能恢復阻斷狀態。因而，這是半可控器件，即只能控制開通而不能控制阻斷。

　　80年代發展起來的半可控電力電子器件，主要有巨型電晶體GTR、門極可關斷閘流體GTO、絕緣柵雙極電晶體IGBT、單極場控電晶體電力MOSFET、靜電感應電晶體SIT、靜電感應閘流體SITH和MOS控制閘流體MCT等，形成了第二代電力電子器件。在結構上，它們具有功率整合器件的特點，在功能上，它們具有通過電流訊號或電場控制器件導通或關斷的特點。

　　三全可控器件

　　全控型器件主要是功率電晶體GTR，功率場效電晶體Power-MOSFET，門極可關斷閘流體。GTR是一種NPN開關器件，可用基極電流開關集電極主電流，即具有自關斷能力，它還具有開關時間短、通態電壓低、開關損耗小、高頻效能好、驅動簡單、成本低廉等優點。因此它正在中小功率交流調速、逆變及斬波等方面取代著閘流體的地位。GT可工作在10kHz，廣泛應用於500kW以下的感應電機變頻調速、不間斷電源以及脈衝電源。

　　門極可關斷閘流體GTO是一種既可在門極加正脈衝使之由斷態變為通態，又可在門極加負脈衝使之由通態變為斷態的器件，因此這種器件可控制電路的通斷。

　　四、電力電子技術在各領域當中的應用

　　目前，電力電子技術已經被應用於各個領域當中，從電力到工業再到交通，無不有其身影，且目前開始迅速想家電、通訊以及節能方面開始發展。

　　一電力系統當中對電力電子技術的應用

　　將電力電子技術引入電力系統並獲得廣泛應用的領域，首推應是同步發電機勵磁系統，這種勵磁系統由於動作迅速，容易設計出高頂值電壓，並且控制功率小，因而，作為電壓調節系統具有優越的效能;另一領域是交流電動機的變頻調速，它的應用，節約了可觀的電能。近年來，國外還研究將電力電子技術引入抽水蓄能電站，以提高水泵水輪機的效率，並已取得成果。

　　在電力系統的發電、輸電和配電環節中都離不開電力電子器件和電力電子技術。電力系統的發電環節涉及發電機組的多種裝置，電力電子技術的應用極大地改善這些裝置的執行特性。在輸電環節中，電力電子器件大量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、諧波和小對稱度的要求，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，成功地解決了這些難題。

　　二一般工業中對電子電力技術的應用

　　在工業中大量應用交直流電動機進行電力拖動，直流電動機有良好的調速效能，給其供電的可控整流電源或直流斬波電源都是電力電子裝置。近年來電力電子變頻技術的迅速發展，使交流電機的調速效能可與直流電機媲美，交流調速技術大量應用並佔據主導地位。

　　電化學工業大量使用直流電源，電解鋁、電解食鹽水等都需要大容量整流電源。電力電子技術還大量用於冶金工業中的高頻或中頻感應加熱電源、淬火電源及直流電弧爐電源等場合。

　　三家用電器中對電力電子技術的應用

　　照明在家用電器中有十分突出的地位。由於電力電子照明電源體積小、發光效率高、可節省大量能源，通常被稱為“節能燈”，正逐步取代傳統的白熾燈和日光燈變頻空調器是家用電器中應用電力電子技術的典型例子之一。電視機、音響裝置、家用計算機等電子裝置的電源部分也都需要電力電子技術。此外，有些洗衣機、電冰箱、微波爐等電器也應用了電力電子技術。

　　五、結語

　　當前，電力電子技術仍在不斷髮展，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，從人類對宇宙和大自然的探索，到國民經濟的各個領域，再到我們的衣食住行，到處都能感受到電力電子技術的存在和巨大魅力。

　　參考文獻

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　　篇2

　　論電力電子技術在電力系統中的應用

　　【摘要】電力電子這門技術發展迅速，現在已經可以對電能直接進行高效的控制，對電能進行變換，還可以對電力系統進行電量調整。電力電子技術的出現使得人們可以更加有效地利用當前的有限的電力資源來獲得更大的經濟效益，其在電力系統中的應用是現代電力系統發展的需要和必然趨勢。

　　【關鍵詞】電力電子技術;電力系統;控制

　　1 前言

　　當代在電力系統中，電力半導體器件和組合裝置運用很多，大到在高低壓直流輸電中用到的換流器，小到家用電器產品電視機中的開關電源、手機電池充電器，當然還有在工業中應用廣泛的調壓調速變頻器、大功率整流器、調壓和調功器等，其應用廣泛到了電力系統各個器件和各個不同的電壓等級中。該技術的特點較多，包括控制靈活、反應快速、控制準確、執行可靠等。將電力電子技術運用到電力系統中不僅可以改善電能控制質量、提高輸電執行能力、改善和提高電網執行的可靠性、穩定性和控制的靈活性還可以降低輸電線路電能損耗。

　　2 電力電子結束的應用狀況

　　目前，對超大容量超遠距離的電能輸送來說，高壓直流輸電技術顯得是更加經濟，而且還有交流輸送電能所沒有的優越性。在新一代超高壓直流輸電技術中，大量使用了GTO、IGBT等電力電子可關斷器件，還廣泛的使用了電力電子技術中最具代表性的脈寬調製技術。

　　在我國的輸電系統中，雖然已有一些變電站使用了SVC，而且容量都比較大，但是所用的均為進口，型式為TCR與TSC的組合器件或單獨的開關投切電容器組。在國內工業中應用 的TCR裝置有很多，其中絕大部分容量都在10MVAR，然而讓人想不到的是這其中國產的還不到一半。低壓的380V供電系統中，有不少各類國產的TCR無功補償裝置在投入執行。但是至今仍然沒有一套我國自主研發的SVC投入到我國的高壓輸電和變電系統中執行。考慮到SVC在電力系統中的重要性，預計在最近幾年時間裡，國內的SVC研製並將其投入到輸電領域、配電領域以及工業的運用都將會遇到前所未有的發展。

　　現如今，我國國內的一些與之相關的規劃局、科研院所、裝置生產單位以及高校都已陸續開始對FACTS技術進行研發和生產。最引人矚目的是國家電力科學研究院等電力研究單位和東北電力管理局合作開發和研究的500kv高壓出線上安裝的TCSC等技術

　　如今，變頻調速SFC技術已經到了和傳統的直流調速技術相媲美的階段，在二者的競爭中，SFC技術大有取而代之的趨勢。變頻調速技術在電力系統中應用比較廣泛，主要有兩個方面：首先是將過去發電廠的風機、水泵的控制改為變頻調速控制，節電效益明顯增強;其次是將傳統的抽水蓄能機組改用SFC技術控制，大幅減小機組啟動過程中電壓對電網的衝擊。除此之外，當機組執行在低水頭時，還可提高機組的發電效益。目前，我國的SFC技術發展緩慢，國內已經投入使用的高壓變頻器，幾乎都是引進的國外的變頻器裝置和技術。

　　3電力電子技術在電力系統中應用的發展趨勢

　　按照當前的形勢來看，最具有可靠性的電子技術是電力電子技術在未來的發展中的新熱點。電力電子技術採用了技術先進的表面貼裝，將存流器件、觸發器、主要電源等幾種器件整合在一起，具有多重功能，大大的縮小了電力電子裝置的重量和體積，同時也降低了損耗和成本，提高了工作的效率。而新型材料又是電力電子器件發展的基礎，所以新型材料的發展也是電力電子技術發展的一個瓶頸。近些年來，出現了碳化矽等新型半導體材料。

　　其中，用SIC製作的器件和理想元器件特別接近。還有，隨著大、小功率積體電路等新型器件的大量湧現，智慧的功率、高壓等積體電路的製作工藝和製作技術必定是未來幾年乃至幾十年電力電子半導體技術的研究的熱點。若是整合技術的突破和新型半導體材料的突破相互融合，必然會誕生更多效能更好的、功能更加強大的新器件，功率積體電路SMANPOWER HVIC就是一個明顯的例子，他的出現極大地滿足了現代工農業大力發展的需要。除了這兩者之外，自動控制用的晶片的發展也很是神速。為了讓社會更好的運用新器件的優良效能，為了滿足諸如波形產生、驅動電路控制、電路實時保護等方面的要求，只有通過研製新材料，改進新工業技術，不斷創造出快速效能更加完善、人工智慧化程度更高、工業使用更加方便的新型高速控制晶片。

　　4 總結

　　電力電子技術的發展肯定是當前一段時間和未來重點研究的熱點。電力電子器件的發展直接影響著電力電子技術的發展，電力電子技術的供電電源、電機調速、電力配電等幾個方面獲得了相當廣泛的應用。無論是對於傳統的工業，如電力、船舶、礦冶、機械、汽車等，還是一些高技術的技術產業比如通訊、鐳射、航空航天等的發展都至關重要，電力電子技術是提高這些相關行業的水平技術的重要手段，同時也是經濟發展迅速的前提。電力電子技術的快速增長、高速度的發展，使其成為了新時代最重要的高階技術之一。

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