电力电子技术概念总结精选(九篇)

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第1篇：电力电子技术概念总结范文

关键词：直流输电；电力电子；发电机

一、前言

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。经过50年的发展历程，它在传统产业设备发行、电能质量控制、新能源开发和民用产品等方面得到了越来越广泛的应用。最成功地应用于电力系统的大功率电力电子技术是直流输电(HVDC)。自20世纪80年代，柔流输电(FACTS)概念被提出后，电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注，多种设备相继出现。本文介绍了电力电子技术在发电环节中、输电环节中、在配电环节中的应用和节能环节的运用。

二、电力电子技术的应用

自20世纪80年代，柔流输电(FACTS)概念被提出后，电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注，多种设备相继出现。已有不少文献介绍和总结了相关设备的基本原理和应用现状。以下按照电力系统的发电、输电和配电以及节电环节，列举电力电子技术的应用研究和现状。

(一)在发电环节中的应用

电力系统的发电环节涉及发电机组的多种设备，电力电子技术的应用以改善这些设备的运行特性为主要目的。

1大型发电机的静止励磁控制

静止励磁采用晶闸管整流自并励方式，具有结构简单、可靠性高及造价低等优点，被世界各大电力系统广泛采用。由于省去了励磁机这个中间惯性环节，因而具有其特有的快速性调节，给先进的控制规律提供了充分发挥作用并产生良好控制效果的有利条件。

2水力、风力发电机的变速恒频励磁

水力发电的有效功率取决于水头压力和流量，当水头的变化幅度较大时(尤其是抽水蓄能机组)，机组的最佳转速便随之发生变化。风力发电的有效功率与风速的三次方成正比，风车捕捉最大风能的转速随风速而变化。为了获得最大有效功率，可使机组变速运行，通过调整转子励磁电流的频率，使其与转子转速叠加后保持定子频率即输出频率恒定。此项应用的技术核心是变频电源。

3发电厂风机水泵的变频调速

发电厂的厂用电率平均为8％，风机水泵耗电量约占火电设备总耗电量的65％，且运行效率低。使用低压或高压变频器，实施风机水泵的变频调速，可以达到节能的目的。低压变频器技术已非常成熟，国内外有众多的生产厂家，并不完整的系列产品，但具备高压大容量变频器设计和生产能力的企业不多，国内有不少院校和企业正抓紧联合开发。

(二)在输电环节中的应用

电力电子器件应用于高压输电系统被称为“硅片引起的第”，大幅度改善了电力网的稳定运行特性。

1直流输电(HVDC)和轻型直流输电(HVDCLight)技术

直流输电具有输电容量大、稳定性好、控制调节灵活等优点，对于远距离输电、海底电缆输电及不同频率系统的联网，高压直流输电拥有独特的优势。1970年世界上第一项晶闸管换流器，标志着电力电子技术正式应用于直流输电。从此以后世界上新建的直流输电工程均采用晶闸管换流阀。

2柔流输电(FACTS)技术

FACTS技术的概念问世干20世纪80年代后期，是一项基于电力电子技术与现代控制技术对交流输电系统的阻抗、电压及相位实施灵活快速调节的输电技术，可实现对交流输电功率潮流的灵活控制，大幅度提高电力系统的稳定水平。

20世纪90年代以来，国外在研究开发的基础上开始将FACTS技术用于实际电力系统工程。其输出无功的大小，设备结构简单，控制方便，成本较低，所以较早得到应用。

(三)在配电环节中的应用

配电系统迫切需要解决的问题是如何加强供电可靠性和提高电能质量。电能质量控制既要满足对电压、频率、谐波和不对称度的要求，还要抑制各种瞬态的波动和干扰。电力电子技术和现代控制技术在配电系统中的应用，即用户电力(customPower)技术或称DFACTS技术，是在FACTS各项成熟技术的基础上发展起来的电能质量控制新技术。可以将DFACTS设备理解为FACTS设备的缩小版，其原理、结构均相同，功能也相似。由于潜在需求巨大，市场介入相对容易，开发投入和生产成本相对较低，随着电力电子器件价格的不断降低，可以预期DFACTS设备产品将进入快速发展期。

(四)在节能环节的运用

1变负荷电动机调速运行

电动机本身挖掘节电潜力只是节电的一个方面，通过变负荷电动机的调速技术节电又是另一个方面，只有将二者结合起来，电动机节电方较完善。目前，交流调速在冶金、矿山等部门及社会生活中得到了广泛的应用。首先是风机、泵类等变负荷机械中采用调速控制代替挡风板或节流阀控制风流量和水流量具有显著的效果。国外变负荷的风机、水泵大多采用了交流调速，我国正在推广应用中。

变频调速的优点是调速范围广，精度高，效率高，能实现连续无级调速。在调速过程中转差损耗小，定子、转子的铜耗也不大，节电率一般可达30％左右。其缺点主要为：成本高，产生高次谐波污染电网。

2减少无功损耗，提高功率因数

在电气设备中，变压器和交流异步电动机等都属于感性负载，这些设备在运行时不仅消耗有功功率，而且还消耗无功功率。因此，无功电源与有功电源一样，是保证电能质量不可缺少的部分。在电力系统中应保持无功平衡，否则，将会使系统电压降低，设备破坏，功率因数下降，严惩时会引起电压崩溃，系统解裂，造成大面积停电事故。所以，当电力网或电气设备无功容量不足时，应增装无功补偿设备，提高设备功率因数。

第2篇：电力电子技术概念总结范文

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。经过50年的发展历程，它在传统产业设备发行、电能质量控制、新能源开发和民用产品等方面得到了越来越广泛的应用。最成功地应用于电力系统的大功率电力电子技术是直流输电）。自20世纪80年代，柔流输电概念被提出后，电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注，多种设备相继出现。本文介绍了电力电子技术在发电环节中、输电环节中、在配电环节中的应用和节能环节的运用。

二、电力电子技术的应用

自20世纪80年代，柔流输电概念被提出后，电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注，多种设备相继出现。已有不少文献介绍和总结了相关设备的基本原理和应用现状。以下按照电力系统的发电、输电和配电以及节电环节，列举电力电子技术的应用研究和现状：

1、在发电环节中的应用

电力系统的发电环节涉及发电机组的多种设备，电力电子技术的应用以改善这些设备的运行特性为主要目的。静止励磁采用晶闸管整流自并励方式，具有结构简单、可靠性高及造价低等优点，被世界各大电力系统广泛采用。由于省去了励磁机这个中间惯性环节，因而具有其特有的快速性调节，给先进的控制规律提供了充分发挥作用并产生良好控制效果的有利条件。水力发电的有效功率取决于水头压力和流量，当水头的变化幅度较大时（尤其是抽水蓄能机组），机组的最佳转速变随之发生变化。风力发电的有效功率与风速的三次方成正比，风车捕捉最大风能的转速随风速而变化。为了获得最大有效功率，可使机组变速运行，通过调整转子励磁电流的频率，使其与转子转速叠加后保持定子频率即输出频率恒定。此项应用的技术核心是变频电源。发电厂的厂用电率平均为8%，风机水泵耗电量约占火电设备总耗电量的65%，且运行效率低。使用低压或高压变频器，实施风机水泵的变频调速，可以达到节能的目的。低压变频器技术已非常成熟，国内外有众多的生产厂家，并不完整的系列产品，但具备高压大容量变频器设计和生产能力的企业不多，国内有不少院校和企业正抓紧联合开发。

2、在输电环节中的应用

电力电子器件应用于高压输电系统被称为“硅片引起的第”，大幅度改善了电力网的稳定运行特性。直流输电具有输电容量大、稳定性好、控制调节灵活等优点，对于远距离输电、海底电缆输电及不同频率系统的联网，高压直流输电拥有独特的优势。1970年世界上第一项晶闸管换流器，标志着电力电子技术正式应用于直流输电。从此以后世界上新建的直流输电工程均采用晶闸管换流阀。FACTS技术的概念问世于20世纪80年代后期，是一项基于电力电子技术与现代控制技术对交流输电系统的阻抗、电压及相位实施灵活快速调节的输电技术，可实现对交流输电功率潮流的灵活控制，大幅度提高电力系统的稳定水平。20世纪90年代以来，国外在研究开发的基础上开始将FACTS技术用于实际电力系统工程。其输出无功的大小，设备结构简单，控制方便，成本较低，所以较早得到应用。

3、在配电环节中的应用

配电系统迫切需要解决的问题是如何加强供电可靠性和提高电能质量。电能质量控制既要满足对电压、频率、谐波和不对称度的要求，还要抑制各种瞬态的波动和干扰。电力电子技术和现代控制技术在配电系统中的应用，即用户电力技术或称DFACTS技术，是在FACTS各项成熟技术的基础上发展起来的电能质量控制新技术。可以将DFACTS设备理解为FACTS设备的缩小版，其原理、结构均相同，功能也相似。由于潜在需求巨大，市场介入相对容易，开发投入和生产成本相对较低，随着电力电子器件价格的不断降低，可以预期DFACTS设备产品将进入快速发展期。

4、在节能环节的运用

电动机本身挖掘节电潜力只是节电的一个方面，通过变负荷电动机的调速技术节电又是另一个方面，只有将二者结合起来，电动机节电方较完善。目前，交流调速在冶金、矿山等部门及社会生活中得到了广泛的应用。首先是风机、泵类等变负荷机械中采用调速控制代替挡风板或节流阀控制风流量和水流量具有显著的效果。国外变负荷的风机、水泵大多采用了交流调速，我国正在推广应用中。变频调速的优点是调速范围广，精度高，效率高，能实现连续无级调速。在调速过程中转差损耗小，定子、转子的铜耗也不大，节电率一般可达30%左右。其缺点主要为：成本高，产生高次谐波污染电网。在电气设备中，变压器和交流异步电动机等都属于感性负载，这些设备在运行时不仅消耗有功功率，而且还消耗无功功率。因此，无功电源与有功电源一样，是保证电能质量不可缺少的部分。在电力系统中应保持无功平衡，否则，将会使系统电压降低，设备破坏，功率因数下降，严惩时会引起电压崩溃，系统解裂，造成大面积停电事故。所以，当电力网或电气设备无功容量不足时，应增装无功补偿设备，提高设备功率因数。

第3篇：电力电子技术概念总结范文

关键词：IEET工程认证；电力电子；项目教学改革

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）04（c）-0000-00

1前言

中华IEET工程认证学会简称IEET，评估受认证的课程或机构是否符合认证机构的学术或专业标准，通过认证的大学院系毕业生，代表其已具备执行工程专业所需之基础教育，且国内学历将为各会员国所承认，扩大国内毕业生的学历适用地区。

电力电子技术这门课程在“机械电子工程专业人才需求”企业调研活动中，84.66%的毕业生主要从事与电力电子技术课程相关的产品开发与设计工作，一般从事机械工业及维修、电子传动、汽车、车床、电路设计、售后服务，产品检修与分析、产品测试以及产品研发等行业，说明了这门课程的工程认证的必要性。

2教学现状

电力电子技术是一门横跨电力、电子、自动控制三门课程的交叉边缘学科，是利用大功率半导体器件对电能进行变换与控制的专业基础课程。

基于种种原因，以往电力电子技术理论学习难较大，课堂教学将学生置于一种被动地位，不利于学生主动进行知识建构，所以急需一种新的教学模式，以此来吸引学生的关注，加强基础理论与工程实例的结合应用，结合电力电子领域的新技术和工程应用技术，为专业模块化课程“机电传动控制”、“机电产品创新设计”、“工业机器人”、“机电一体化系统设计”，以及复合型课程“电动汽车”、“汽车电器与电子技术”、“电动汽车驱动技术”、“智能装置设计”、“智能家居”做知识储备。

随着各高校教学改革的深入，电力电子技术课程的课时量越来越少，实验学时也不断压缩，同时实体的实验设备极易损坏，软件仿真又不能让学生完全的理解概念。只是仿真，见不到实物，对驱动模块和控制模块没有研究，对课程的学习效果大打折扣。例如：简单的整流桥电路，仿真只要选择模块即可，学生根本不知道做实物整流桥用电力电子器件应该如何搭建，若是选集成的芯片也不知道应该选择哪一个，是半控芯片还是全控芯片，控制引脚该如何连接，芯片需要不需要驱动？这些问题都是软件仿真无法解决的，不是单纯改革实验教学就可以解决的，因此需要一种工程认证的思路来进行教学改革，让学生学有所得。

3 教学改革

3.1IEET理念下教师角色的转变

IEET强调七大核心能力：具备资讯工程相关知识的能力，具备设计与执行实验及分析解释数据的能力，具备工程实务流程规划及资讯软硬体系统整合的能力，具备协调、领导及沟通、整合的能力，具备适应职场变化的能力及持续终身学习的习惯，具备第二外语沟通与表达的能力，具备工程伦理与善尽社会责任的能力。这些不是对教师主导作用的弱化，而是对教师在整个教学活动中的掌控能力、自身的知识水平提出了更高的要求，老师的角色要求既不能一味的灌输知识也不能完全的不干涉，而是要作为一名引路人，为学生设计短期或是长期的学习目标，激励学生寻找到达目标的路径和方法，这就要求理论知识的掌握不仅要有广度还要有深度，并且具备解决问题的能力。例如讲解“电力电子器件”时，应当重视各种器件的外部特性的讲解，从使用角度让学生了解其应用的场合，参数的含义，设置这几个参数的意义。而内部结构和工作原理的详细分析可以让学生自行查阅资料深入了解。介绍国内一些大型企业（“株洲南车时代电气股份有限公司”）的最新电力电子器件―脉冲功率组件、集成门极换流晶闸管，然后让学生自己查资料了解这些器件的具体应用范围，扩展学生的知识面。在讲每一种电量变换电路之前，应当把学生引导到某一个应用场景下，这时学生会主动思考在这种情境下电量要如何变换才能满足应用需求。例如，在讲解整流电路之前，可以先引出大家日常会用到的“手机充电器”的场景。手机充电器是从城市电网当中获得交流电，在充电器内部通过整流电流转化成直流电给手机充电的设备，目前手机充电器的充电时间如何缩短？各种不同型号的手机充电器是否可以通用？又有怎样的缺陷？野外如何充电？没有充电线的情况下又是怎样的充电结构？针对这结问题学生会积极的思考，并且和复合型的课程紧密结合在一起，知识点的讲解也就更显通俗易懂。

3.2运用项目

项目教学法是将传统的学科体系中的章节内容转化为若干个教学项目，围绕项目组织和展开教学，使学生直接参与项目全过程的一种教学方法。学生在项目实践的过程中，理解知识点的要求，掌握知识点的技能，体验项目建立和实现的艰难与乐趣，培养分析问题与解决问题的能力，建立团队意识和组织协调能力，这正是IEET工程认证理念的完整体现。

恰当设置项目的题目：巧妙的设计题目是项目教学法运用成功的保证，这要求教师平时的知识更新以及积累，才能既涵盖知识点，又符合社会实际需求，所以项目的题目类型要从―跨学科理论验证、校企结合、创新设计等方面入手，题目层次要分明--包括易、适中、难几个难度。例如：A.每一章节可以首先给学生提出一个设计要求，比如在学习逆变电路时，要求设计一个基于SPWM的三相电压型逆变电路，给出具体性能指标，把问题抛给学生，等课堂知识点讲完之后，学生已经有了大体的调剂思路，完成主电路的设计。B.全部课程上完之后的课程设计的项目会与企业需求相结合，完成时间周期长，如“直流脉宽调速系统驱动电源的设计”。C.此外，项目的题目可以跨学科综合，如“模糊控制下家电产品的电子设计”。

项目完成的考核方法：IEET工程认证模式，更关心的是项目完成的过程而不是结果，所以可以以小组讨论的形式来完成考核。教师从项目组织情况、设计思路、设计文档、技术指标、创新性、项目完成情况等各方面来给学生打分，并且可以在小组讨论时，评出组织者、设计能力者、文档编撰者等有不同优势的同学，检测学生技术层面和团队协作层面的差异。

Matlab、Simplorer等仿真软件的应用：随着新技术的发展，目前高校实验室条件跟不上新技术发展的步伐，学生动手做实验的机会少，许多理论需要通过实验来验证，除了项目教学法的运用，采用软件对电力电子进行仿真可以解决这些矛盾。这两个软件强大的协同仿真功能，建模更容易，和实际电路模型极为相似，易为学生所接受

3.3拟解决的关键问题

按照上述设想，本课程拟解决的主要问题如下：

（1）锻炼学生团队协同合作的能力，为各级比赛提供一批有电子设计基础的学生；

（2）设置电力电子技术的课程设计环节；

（3）调整教学大纲；

（4） 通过项目，培养较强的项目开发、设计和建造的能力；

（5）组织兴趣小组进行实际工程项目作业，理论联系实际，加强对理论内容的理解。以社会需求为教学依据，让学生学有所需，学能所用。

3.4实施计划及可行性分析

电力电子技术课程为专业限选课，一般机电专业学生必选，学生数约100人，拟打算在每年的电力电子技术课程中，分别按照教学改革思路进行对照教学，观察其教学效果，具体实施计划如下：

1）去同类独立院校调研，学习他们电力电子技术类课程的建设经验；

2）调研本专业毕业生就业情况；以毕业生就业行业分布，就业难易程度等情况为依据讨论电力电子技术课程建设，并对教学大纲做相应修正；

3）以企业用人需求情况统计表的统计情况，来设置课程项目的题目，决定以下三个方向的题目“电子电工产品生产与加工”、“机电产品开发与设计”以及“企业工程项目管理工作”的侧重点和比例。

4）通过教学日历的完成情况和就业趋势对项目的题目进行微调，令学生自行组织项目合作小组，通过做电力电子技术项目的形式，把课堂理论直接与实践相结合，通过结合实践课程增加学生动手能力、协同合作能力、提高专业素养。

5）对整个教改过程进行总结分析，整合课程项目的题目，根据学生的反馈改进教学方式，为本课程深入教改做准备。

6）作品展示：进行电力电子技术课程的项目实物展示活动，从电力电子的课程项目成品当中，选择具有创新性和实用性的作品进行公开答辩和实物展示，为大学生创新创业项目提供作品，丰富毕业设计作品的内容，也提升了本专业在学校的影响力。

4创新点

特色与创新：

1）电力电子技术是一门理论与实践紧密结合的课程，为了解决理论知识学习难度大的问题，设立项目教学环节。针对理论学科性质拓展了课堂教学的问答环节、实验教学的软件仿真环节、课程设计的项目研发等环节，使该课程教学过程更加生动，使学生主动地学习，加强基础理论与工程实例的结合应用，拓宽学生知识面宽，培养学生创新意识和实践能力，从实践过程中通过项目学习来获取工程能力；

2）形成了校内首个将电力电子技术课程IEET工程模式下的理论与实践相结合的教学模式；

3）本课程所设的项目为“毕业设计选题”、“大学生创新创业的项目”以及“校、企合作的项目”提供了丰富的题目资源，丰富毕业设计作品的内容，也提升了本专业在学校的影响力。

5总结

本论文旨在通过IEET工程认证模式的培养和锻炼，以产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。从资讯工程相关知识的能力，设计与执行实验及分析解释数据的能力，工程实务流程规划及资讯软硬体系统整合的能力，协调、领导及沟通、整合的能力，适应职场变化的能力及持续终身学习的习惯，第二外语沟通与表达的能力，工程伦理与善尽社会责任的能力等七个层面达到预定目标。学生可以直接参与本专业的最新应用与工程项目，培养出的学生得到企业的认同，该成果可在独立学院相近专业推广，对本校其它专业也有一定的参考意义。

参考文献：

[1]王兆安，黄俊.电力电子技术[M].北京：机械工业出版社，2002

[2]刘海波.《电力电子技术》实验教学改革探索与实践[J].实验科学与技术.2012

第4篇：电力电子技术概念总结范文

[关键词] 电力电子技术 电力系统 应用

0.引言

电力电子技术经历了半个世纪的发展历程，目前已在众多领域得到广泛地运用，诸如民用产品、传统产业设备发行以及新能源开发等行业。它将现代控制技术、功率半导体器件、计算机技术和电路技术作为支撑依据已经在国民经济中发挥出不可替代的重要作用，其直接影响着未来输电系统的性能。HVDC――直流输电――是在电力系统中最为成功的电力电子技术。继上世纪八十年，提出了FACTS――柔流输电――的概念，从而电力系统中应用电力电子技术引起了众多学者的研究与关注，众多的阐述以及总结有关设备的基本原理层见迭出，相继又产生了各种设备。电力系统是电力电子技术得以充分应用的一个重要领域，因此，探讨电力电子技术在电力系统中的应用具有现实的意义。

1.电力电子技术在发电环节中的应用

在电力系统的发电环节中，将牵涉到众多种类的发电机组的设备，怎样提高和加强此些设备的运行特性是我们所要达到的目的，而电力电子技术在发电环节中的应用就能够很好的实现这种目的。

1.1 大型发电机的静止励磁控制

静止励磁的优点是具有较为简单的结构、较高的可靠性，并且造价也不高，其通过晶闸管整流自并励方式已在各大电力系统中普遍的使用。因为对中间惯性环节即励磁机的省去，使得它具备了特有的快速性调节，这样一来，为先进的控制规律提供提供了充分发挥作用，同时控制效果更加良好。

1.2 水力、风力发电机的变速恒频励磁

水力发电的有效功率主要取决于以下两点：水头压力以及流量。在具有相对大的水头变化幅度的情况下，抽水蓄能机组最佳转速也会随着水头的变化幅度而产生变化。风速的三次方同风力发电的有效功率呈正比，风车捕捉最大风能的转速会随着风速的变化产生变化。因此，机组变速运行，易言之，对转子励磁电流的频率进行调整，让它同转子转速叠加后具有相对恒定的定子频率，进而取得最大的有效功率，电力电子技术在在水力、风力发电机的运用当中，变频电源是技术核心。

1.3 发电厂风机水泵的变频调速

发电厂的厂用电率平均是8%，在火电设备总耗电量中，风机水泵耗电量大约占到65%，不但具有较大的耗电量，而且运行效率也不高，为了实现节能的目的，在使用高压（低压）变频器的时候能够使风机水泵变频调速，进而降低耗电量。从当前的状况而言，低压变频器技术的成熟性毋庸置疑，在国内乃至国外都有很多的生产厂家，仅是系列产品在一定程度上还不具有完整性。然而能够设计并生产高压大容量变频器的厂家还没有几个，这就需要通过校企合作的方式，进行联合开发，从而达到满足生产需求的目的。

2.电力电子技术在在输电环节中的应用

2.1高压直流输电技术。 20世纪70年代，在瑞典建成世界上第一项晶闸管换流阀实验工程，从而替代了以前的汞弧阀换流器，这是电力电子技术在直流输电中获得应用的一个里程碑时段。从此之后，在直流输电工程，都以使用晶闸管换流阀为主。近年来，随着科学技术的不断发展，新的直流输电技术通过使用诸如GTO等可关断器和脉宽调制技术，不必采用换流变压器，从而能够让整个换流站搬迁，在较短的输送距离中，这就加强了中型直流输电工程的竞争力。另外，由于使用了可关断的电力电子器件，避免了换流器换相的不成功，加之不存在要求受端系统的容量，所以，能够应用于海上石油平台等这些小系统的供电。将来还能够用于城市配电系统。这些年来，直流输电技术获得了进一步发展，IGBT等可关断电力电子器件组成的换流器被应用在轻型的直流输电器件上，通过脉宽调制技术进行无源逆变，使得直流输电向无交流电源的负荷点送电的难题得到解决，不仅在极大地简化了设备，而且减少了造价成本。

2.2柔流输电（FACTS）技术。柔性的交流输电技术产生于上世纪八十年代的后期，这些年取得迅速的发展。FACTS是指现代控制技术同电力电子技术相结合，达到连续调节、控制相位角、电压等的目的，进而在很大程度上加强输电线路的输送能力，提升电力系统的可靠性，减少输电过程的损耗量。因为传统的调节电力潮流的手段仅能达到调节局部稳态潮流的作用，加之机械开关的动作时间较长，没有较快的响应，根本不可以适应在暂态过程中快速柔性连续调节和阻尼系统振荡的需求，所以，电网发展的要求使得柔流输电（FACTS）技术获得良好的应用与发展，截止目前，柔流输电控制器有许多种，且均能对电力系统中变量，例如励磁电流、电压、阻抗以及功率等等进行控制，继而提高交流输电的运行性能。

3.电力电子技术在在配电环节中的应用

在配电环节，我们亟待解决的问题是加强供电的稳定性以及提高电能质量。应用用户电力技术（Custom Power）亦称DFACTS技术是配电环节应用电力电子技术的最为普遍的技术，它是现代控制技术同电力电子技术的有效结合，配电环节应用用户电力技术的主要手段是通过交流输出电系统，加强供电的稳定性，提高配电的输出能力，并且提升电能质量。此外，在配电环节被普遍运用的电力电子技术还有柔流输电即FACTS技术，而用户电力技术可以看做是FACTS设备的缩小版或者姊妹型新技术，其功能原理在前文已进行分析，在此不作赘述。当前，DFACTS技术和FACTS技术已经发展到融合为一体。

4.电力电子技术在节能环节的应用

4.1变负荷电动机调速运行

为了使电力电子技术在在节能环节有所作为，我们就需着手于以下两方面：①电动机自身方面的应用；②变负荷电动机的调速技术的应用。倘若能将两者有机的结合在一起，势必会使电动机的节能获得显著的效果。近年来，风机和水泵在国外大多数采用调速控制，鉴于在国内对其的应用还不够成熟，以及由于变负荷的风机和泵类等采用交流调速替代节流阀（或者挡风板）对水流量、风流量进行控制都能取得良好的效果，并且具有较高的效率和精度，以及较广的调速范围，加之能够连续无级调速，同时在调速过程中具有相对小的转差损耗，节电率能够达到百分之三十，然而采用调速控制虽然有上述优点，却也存在较高的成本以及产生高次谐波的缺点，但这并不会影响其在矿山和冶金等部门的推广。因此，我国对其应加强研究，并需要进一步推广，

4.2减少无功损耗，提高功率因数

交流异步电动机以及变压器在电气设备中均属于感性负载，其在运行的过程中对无功功率、有功功率都要消耗，所以，同有功电源一样，无功电源是确保电能质量的不可或缺的部分，要在电力系统中维持无功平衡，不然，将导致功率因数的降低，系统电压的下降以及设备的损坏，甚至致使大规模的停电事故的出现，为了杜绝此类事件的产生，我们要在电力网或电气设备无功容量不足时，增装无功补偿设备，提高设备功率因数。

5.结束语

综上所述，电力电子技术能够在电力系统的众多领域得到广泛地运用，随着现代计算机技术的不断发展，我们应加大电力电子技术的研究力度，使其应用性更加的完善，对电力系统的控制以及节能起到更大的作用，以及最大幅度地提高电力系统的稳定性，从而获得巨大效益。

第5篇：电力电子技术概念总结范文

关键词：应用技术主导型； 电力电子； 教学改革

1 引言

《电力电子技术》课程是高等工科院校自动化类专业的一门重要的专业基础课，又是本专业核心课程，其主要任务是使学生全面了解和掌握各种变流装置的组成及其电磁过程、工作原理、控制方式、设计计算和技术指标等内容，为学生学习后续课程及今后从事自动控制方面的工作打下基础。

应用型本科作为高等教育的一个层次，必然有其自身的培养目标和教学特点。人才培养的目标定位不同，教学思路、教学方法以及对专业的知识的要求就会有差异。专业教学的目的就是要求学生通过在校学习相关的专业知识和应用技术，成为应用型专业人才。为了实现这一培养目标，积极开展教学改革，探索一种既符合《电力电子技术》课程特点，又适合应用型人才培养要求的教学规律和教学方法，对提高教学质量、全面推进综合素质教学，培养合格的应用型人才都有积极意义。

2 课程特点

电力电子技术是电力、电子及控制技术领域间的交叉学科。课程有以下几个特点：一是教材内容丰富，具体表现为概念多、公式多、波形多。随着新型电力电子器件的出现及控制技术的发展，课程内容将不断更新，教学内容将进一步扩展；二是课程综合性强。它是《高等数学》、《电路原理》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《电机拖动基础》、《计算机控制技术》等课程知识的综合应用，要求学生较好掌握前授课程的知识，在学习本课程基础上，既能作定量的应用计算，又会作定性的波形分析；三是课程实践性强。学生在掌握原理、熟悉计算的基础上，还应具有较强实际动手能力，能完成电力电子装置组装、集成、调试、运行、检测及诊断等实际操作。

近年来，结合课程特点，有步骤地对课程的教学方法作了改革，着重对课堂理论教学、课程设计与实验教学等环节进行了综合分析与研究，努力探索一种较为科学的教学方法，现作简要介绍。

3 课程教学改革与探讨

3.1 理论教学坚持贯彻“知行合一”原则

根据应用型人才培养目标，课堂理论教学采用精讲多练，深入浅出的教学方法。为了使学生刚接触本课程时，就有一个较深的认识，授课时通过图1简述课程所涉及的知识结构，即整流、逆变、斩波、调压、变频等变换方式，结合实例分析电力电子技术在各领域中的应用，让学生对课程涉及知识有了基本认识，同时激发他们学习的兴趣。

图1. 电力电子技术框图

在课程的理论教学改革中，着重抓两个重点：

（1）将知识课堂转变为能力课堂。理论教学的质量主要取决于课堂讲授的效果，而精选教学内容又是提高讲授效果的前提。因此，通过教学实践的总结，确定将“整流”、“逆变”和“器件与触发电路”列为重点内容，其他则有所涉及。在“整流”、“逆变”部分内容学懂理解后，学生再学习其他变换电路也就比较容易了。

为了便于学生系统掌握课程内容，将教材内容分为五个知识板块，即元件与保护、整流电路、逆变电路、触发电路和其他变换电路等，而且对五个知识板块的内容提出不同的要求，便利学生消化课程内容，有系统有重点进行学习，整个教学过程中始终突出知识的应用和能力的培养，坚持贯彻“知行合一”原则。

（2）确定科学的讲授体系，综合应用各种教学方法，全面提升教学效果。根据应用型本科规划教材特点及近年来教学实践体会，将课程确定为：电力电子元器件整流电路触发电路逆变电路其他变频电路，这样一个讲授体系，能将各章内容合理衔接，又使重点难点内容相对分散。授课中，结合概念，对重点内容集中时间进行深入透彻分析，使学生形成深刻印象；结合实例，对难点内容进行分析对比，帮助学生加深理解，实际效果比较理想。

3.2 结合工程实际组织课程设计

应用型本科培养的是应用型人才，为了巩固课程理论知识，同时注重培养学生应用能力，不仅在课堂授课时要结合工程实际内容，而且还要有目的地组织学生进行课程设计，进行工程应用实践。

如何选择设计课题和内容是搞好课程设计的关键，所以在提出设计方案前，指导教师应先行一步，在大量收集文献资料的基础上，做方案比较，进行完整的计算及实验调试，再确定设计内容，设计步骤及实验调试要求，编制完整的设计任务书，然后再去指导学生进行课程设计。

课程设计的目的很明确，有三点：一是结合教材有关“整流电路”、“元件选择与保护”、“触发电路”内容讲授，要求学生利用所学知识，立竿见影地用于工程实际设计中去，让学生对设计产生较大兴趣；二是把设计与工程实际紧密联系起来，要求学生根据设计任务要求，独立完成电路设计、线路形式选择及主要参数计算，保护电路设计及元件参数选择，确定移相范围及触发电路等，以提高学生理论联系实际的能力；三是通过设计加强应用能力训练，要求学生应用所学的计算机CAD绘图技术完成电路图的绘制，应用综合实验教学平台进行实验调试等，有目的地加强学生的实际操作能力的培养。

这样的要求既有一定的难度，也有相当广度，但确实可行。学生通过这个环节的实践，增强了独立思考能力，开阔了视野。不少学生运用所学知识完成单元电路设计；也有学生利用所学知识对触发电路进行了改进设计；还有学生对保护电路提出了不同见解。总之，学生间相互探讨，相互启发，活跃了学习气氛，提高了应用能力，为从事专业工作打下了基础。

3.3 依托实验教学平台加强实验教学注重能力培养

应用型工科培养的人才除了具有一定的理论知识，还应具备专业技术的应用能力。这种能力的形式，不能简单依靠知识注入来获得，必须经过长期的培养、系统的训练，不断的积累，而逐步形成的。在这种能力形成过程中，实验教学具有独特作用。在实验教学环节中具体完成以下几项工作：

（1）科学系统地编制实验指导书，精心选择实验项目，使每个实验都能起到“工程训练”的目的。

（2）强调人人动手、独立完成实验。对实验确实存在困难的学生，指导教师要耐心启发学生，帮助分析实验要领，但决不包办代替。

（3）注重参数的定量分析和波形定性分析。变流装置在运行中有大量的参数和波形，需要检测和分析。例如：检测元件的端电压，就能判别元件的工作状态；检测输出电压，就能推断装置的运行状况。又例如，在三相全控桥式电路中，测试输出波形时，发现波幅不一致，缺波头等现象时，也能分析出装置出现的问题等。因此，要求学生重视参数定量分析和波形定性分析，就是要让学生通过实际操作，来提高分析问题、解决问题的能力。

总之，通过课程实验教学，将封闭的教学转变为开放的教学，确实起到既巩固基础理论知识，又能使学生获得比较系统的实际操作训练，对提高课程教学效果有较大推动作用。

4 结束语

课程教学改革必须从学生的培养目标出发，把课堂上的理论讲授、设计室里的分析计算以及实验室中的实际操作等多个教学环节有机结合起来，实现各教学环节的衔接、交差和融合，充分发挥综合教学优势，达到在有限时间内获取最佳教学效果。通过《电力电子技术》课程教学的改革与探索，深深感到要使课程教学满足培养目标，需要不断地科学探索、不断地认真总结，以适应现代教学的要求。

参考文献

[1] 王兆安、刘进军. 电力电子技术[M]. 北京：机械工业出版社，2010.7

第6篇：电力电子技术概念总结范文

关键词：电路原理;教学方法;对偶式;问题导向式

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）07-0113-02

电路原理是电类学生的一门非常重要的基础课，它不仅与后续的《模拟电子技术》、《电机学》、《电力电子技术》等许多课程的关联非常密切，同时也能单独运用电路的知识解决一些实际问题，在培养电类学生对电气工程、自动化等工作的适应能力和创新能力起着重要的作用。目前我校采用的邱关源原著的教材-电路（第5版），需要在64学时讲授1～15章的所有内容，课程内容多，且都是基本的理论知识，但课时相对较少。不少学生都觉得这门课程听起来容易，自己动手做题都感到有相当大的难度。为了更好地提高教学效果和教学质量，通过改变电路课程的教学方法和教学手段，经过多年的教学实践，取得了一定的效果。

一、采用对偶式的教学方法

在电路课程的教学过程中，有不少知识点都是可以通过对偶式的教学方法，使学生加深对新的知识内容的理解和掌握。如在介绍电路的有源元件时，由于在高中或大学物理中已用到过电压源这个器件，因此大部分学生对电压源这个元件比较熟悉，在理解和掌握理想电压源的特性时基本不会有什么困难。但对理想电流源，如何理解和掌握其电流由自身决定而两端电压由外电路决定这个性质，不少学生会感到困惑，在做习题和考试的时候也比较容易犯错。因此，在介绍这两个有源元件时，就可以通过对偶式的教学方式，把理想电流源与理想电压源的特性进行比较，使学生能比较容易理解和接受。同样，在介绍串联谐振电路和并联谐振电路的特性时，也可以采用对偶的教学方式。

二、采用一题多解的教学方法

教材上的例题，基本上都是采用与该节内容有关的某种方式求解的，目的是让学生通过例题掌握该节相关的理论知识。但这样也会带来一些问题，在一些习题课和考试的时候，有些学生不能选择最合适的求解方式，或者对一个题目不会想到可以用多种方法进行求解，思路比较狭窄。采用一题多解的教学方式，可以开拓学生的思维，把前后所学的知识连贯起来。

例如，在单相交流电路中，有一个用三表法测量电感线圈参数的例题，如图1所示。已知条件为f=50Hz，且测得U=50V，I=1A，P=30W。这个题目虽然简单，但很多同学都只会想到利用P=I2R来求得电阻R，对求电感L就会感到困难。实际上，这个题目至少可以从2个不同的思路来进行求解。利用阻抗的概念进行求解：用P=I2R，|Z|=U/I以及|Z|2=R2+（ωL）2来求得R和L;利用功率的概念进行求解：S=UI，Q2=S2-P2以及P=I2R，Q=I2XL，来求得R和L。

三、采用问题导向式的教学方法

在讲解新的知识点时，采用问题导向式的教学方式，通过综合已学的知识提出问题，在讲解如何有效地解决该问题的过程中，转换到即将要讲解的新的知识点，这样能使学生在提出问题时把前面所学的知识进行回顾，又能顺利地过渡到新知识点的讲解。

譬如，在讲解戴维南定理时，可以以图1所示电路为例提出问题：当图中的两个电压源的电压值相同时，该图的两条支路可以理解为是两个实际电压源，把两个实际的电压源并联起来可以等效成什么呢？同学们自然会想到可以等效成一个实际的电压源。那么当图中的电压源的电压不相同，电阻也不一样的时候，能不能也等效成一个实际的电压源呢？进而引出如果是一个任意的有源二端网络，是不是也能等效呢？这样就可以自然地进入对戴维南定理这个知识点的介绍。

四、把理论知识与具体科研相结合

电路这门课程讲授的都是基本的理论知识，学生上课时容易听懂，但要把所学的知识应用到求解具体的题目却有相当大难度，这样往往使学生对这门课程产生厌倦和害怕的情绪，如何提高学生对这门课程的兴趣，也是在教学过程中需要特别注意的问题。把课程中的理论知识与实际生活、与具体的科研和后续课程结合起来，能有效提高学生的学习兴趣，也能活跃课堂气氛，调动学生的积极性。

例如，在讲解谐振的相关知识时，一方面可以把谐振与共振现象作对比，两者在不少方面的特性有相似之处，使学生能更容易理解谐振这种物理现象;另一方面，可以把谐振的一些应用向学生进行介绍，如磁谐振耦合无线能量传输、电力电子技术中的软开关技术，在这些研究方面都会用到谐振技术。2014年TI杯大学生电子设计竞赛中也有一个与谐振有关的题目“无线电能传输装置”，要求设计并制作一个磁耦合谐振式无线电能传输装置（结构框图如图3所示）。

通过这些介绍，可以有效地吸引学生的注意力，提高学生的学习兴趣，使学生在掌握基本的理论知识的同时，也知道这些技术可以应用在哪些场合，同时也使学生对后续课程“电力电子技术”有个初步的印象，在后学课程的学习过程中就会比较容易把电路的基本知识应用到电力电子线路的分析中。

五、结束语

随着教学改革的进一步深入，对教师的要求也在不断地提高，高校教学方法多种多样，教师应该在教学过程中不断地更新和充实教学内容，提高课堂教学质量，不断总结和丰富教学手段，从而提高学生的学习兴趣，保证大部分学生能够切实掌握课程的基本理论知识和基本分析方法，并能融会贯通，把基本知识正确应用在具体的解题过程和其他专业研究中。只有在课程教学的每一个细节上精益求精，才能更好地完成电路这门课程的教学任务。

参考文献：

[1]张新波.“电路理论”课程教学方法探讨[J].大学教育，2014，（4）：113-114.

[2]姜静，刘迪，张大为.电路课程教学方法探讨[J].中国电力教育，2012，（21）：50-51.

[3]邱关源，罗先觉.电路[M].第五版.北京：高等教育出版社，2006.

第7篇：电力电子技术概念总结范文

关键词：高级电工；维修电工；电工知识

中图分类号：TM07 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）09-0152-02

1 概述

首先，我们要求高技能人才有一个全面的认识、把握高技能人才的内涵。高技能人才具有高超的操作技术，能够在生产、服务、建设等关键领域起到决定性作用，并且他们具备专门的知识与技术，是生产、服务、建设第一线的技能劳动者，随时能够解决第一线出现的紧急问题，所以他们应该归结为高层次人才的行列中。但在国家对高技能人才的统计中，我们发现并不是和我们想象的一样。只有将获得高级工（国家职业三级）以上职业资格证书或者具备相应技能水平和职业资格的劳动者视为高技能人才。这就是，学历并不是确定等级的一个量度，只有获得等级确定，才能获得技术工人职称。所以虽然是高校出身，在没有高职高校的职业资格的情况下，也称不上是高技能

人才。

对现在的高职高校的调查中发现，很多高职高校对高级技工要求不是很高，它们只是将职业资格鉴定限于初、中级（国家职业五、四级），与中职学校没有什么区别。也只是很少的高职高校对高级工鉴定有一定的初步涉入。对于高级技师的评定方法来看，一般采用工作以后的业绩评价和能力评价相结合的方法。所以，对于现在的高职高校的技工人才鉴定方面，还有很多要改进的地方，它们的培养模式中缺少高级技工人才。但是，它们对于技工知识理论体系的教学还是有一定成就，发展了一批一线有潜力的员工，只要加以训练，日后必将进入高级技工行列。

既然高级技工的要求比一般技工的要求高，那么具体体现在哪些方面呢？我们可以对新的针对高级技工鉴定考试大纲做一个详细的了解，我们可以发现它比一般的维修电工要求的知识体系要高得多，要求的知识内容也多了很大一部分。比如数字机床控制系统、电力半导体、特种电机、可编程控制器（PLC）、自动控制原理、微机原理、变频器、电梯控制系统及部分新的机械知识等。这些知识并不是随意加上去的，它们是维修电工在工作中所必须掌握的知识技能。尤其是现今高速发展的科学技术，使得维修电工要掌握的技能也日新月异，所以从实际需要的角度看，高级维修电工必须广泛掌握这些技能，满足实际的需要。这些技能都是社会前沿知识，比较新，并且更新速度快，几乎一段时间都会有新的电工技术得到应用；它们也往往是学科综合性强的知识，每个系统都可能涉及很多种新技术；广泛应用了自动控制理论、电力电子技术、微机控制技术。因此，随着经济和技术的发展，应不断加强对高级电工的要求，不断扩大高级电工的知识体系，不断加强研究高级电工的知识获取途径。

2 高级维修电工知识技能结构分析

正是由于高级维修电工的知识体系的不断扩大，与一般的维修电工相比，内容更加复杂。但是这种知识往往是高级技师以后的工作可以应用到的技能和知识，并且它们代表着先进技术发展方向。因此，高级技术人员必须掌握这些高技能知识，如电力电子技术、自动控制理论、微机控制技术等。

第一，微机控制技术的核心是可编程逻辑控制器（PLC），它是一个简单易用的使用工具，运用中包括用户计算机和电路的设计、电气产品制造的两种编程。数控系统的电梯控制系统是靠可编程控制器来维持的，同时它是控制系统的核心。

第二，变频器的微机控制技术的核心，是由一个简单易用的控制电器电脑+功率半导体器件的脉宽控制理论设计和制造结合使用的。此外，数控系统服务控制器也可用微机+功率半导体器件的脉宽控制和速度控制，它用的是简单易用的控制电器制造设计和变频器控制理论。由于知识是相通的，部分功能变频器同时也能够服务控制器，这方面无可厚非。可以说，速度控制、速度控制系统以及新的变频器、伺服控制器是电力电子技术的具体应用。

第三，具有维修电工先进新知识的伺服控制器、变频器、控制系统、可编程控制器需要开环、闭环控制理论的指导，如果没有自动控制理论，暂且不说能不能设计出来，伺服控制器一百五十以上产品参数将不会启动，在数控系统里面，电梯控制系统是无所适从的。

另外，关于电机原理的知识也是电机控制系统的基础部分。所以，微机控制技术、电机学、电力电子技术、自动控制理论也就可以说是高级维修电工新增知识的理论基础。

3 高级维修电工知识技能的学习

对于高级技工知识体系的学习，有很多值得借鉴的经验。高级特工必须做到的是自我学习的能力。这是对高级技工的必备要求。因为不光是课本上的知识，以后工作中碰到的紧急问题也往往是千变万化、不尽相同的，所以高级技工要强化自我学习的能力，在经验中不断总结，不断自我学习。在课堂上，不能只是靠老师的讲解，还要有自己的看法和自己的实践。因为技工知识不是固定不变的，随着科学技术的发展，新技术新知识不断涌现，以前的知识往往就成为淘汰的东西，所以不要以为老师就什么都会、什么都懂。还有，高级技工的知识是靠实践得来的，只有实践才能检验知识的正确性。因此，我们的高级技工要理解“授之以鱼，不如授之以渔”的道理。只有真正具备了自我造血能力，才能在以后的工作中担当重要角色，并获得不菲成就。

为了高级技工充分学习新知识新技能，对必备知识有很好的把握，必须对这些高级维修电工的理论体系有一个很好的正确认识。只有这样，才能理解它们之间的相互关系，才能在以后的工作中应用自如。

在高级维修电工教学中，我们必须加强微机控制技术、自动控制理论、电力电子技术、电机学基础知识的学习。虽然这些课程理论知识较为复杂，但是我们可以应用对媒体教学和一体化教学相结合，同时还可以应用行为导向法，这样就大大降低了学习的难度，有利于高级技工的快速学习。

为了综合应用微机控制技术、电力电子技术、电机学课程、自动控制理论，为了充分理解伺服控制器、变频器、调速系统、可编程控制器等，我们要加强这些问题的实践，在实践中找问题，然后解决问题。同时在学习这些基础课程时，一定要偏重于综合应用和以上技术的联系，把握典型电路和基本概念，主要掌握问题是如何提出的、如何解决的，又是如何应用的，不能割裂地讲述单科知识。

从图1看出PLC是控制器中的代表、变频器是调速中的代表，因此，在高级维修电工教学中必须强化PLC、变频器原理的学习，强化PLC、变频器典型电路的技能的训练，相信只要PLC、变频器学透，就不难理解其他先进控制技术和系统。

总之，相对中级维修电工来说，高级维修电工新增的知识主要集中在先进控制技术方面，这就要求学校教师要主动加强自我学习，熟悉和跟踪先进控制技术的发展。

参考文献

[1]邓泽民.CBE理论与在中国职教中的实践[M].北京：

煤炭工业出版社，1995.

[2]皮连生.学与教的心理学[M].上海：华东师范大学出

版社，1997.

[3]龙德毅.改革与创新[M].哈尔滨：哈尔滨出版社，

1999.

[4]孙立春.素质教育论[M].济南：山东教育出版社，

1999.

[5]陈玉琨，等.课程改革与课程评价[M].北京：教育科

学出版社，2001.

[6]陈扬光.课程论与课程编制[M].福州：福建人民出版

第8篇：电力电子技术概念总结范文

关键词：电力系统 自动化 智能控制

前言：

目前我国科学工作者对电力系统电保护的新原理进行了研究, 将国内外最新的人工智能、模糊理论、综合自动控制理论、自适应理论、网络通信、微机新技术等理论应用于新型继电保护装置中, 使得新型继电保护装置具有智能控制等特点, 大大提高了电力系统的安全水平。对变电站自动化系统进行了多年研究, 研制的分层分布式变电站综合自动化装置能够适用于35～220kV各种电压等级变电站。微机保护领域的研究处于国际领先水平, 变电站综合自动化领域的研究也已达到国际先进水平。

1、电力系统自动化总的发展趋势

1.1 当今电力系统的自动控制技术正趋向于:

①在控制策略上日益向最优化、适应化、智能化、协调化、区域化发展。②在设计分析上日益要求面对多机系统模型来处理问题。③在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论。④在控制手段上日益增多了微机、电力电子器件和远程通信的应用。⑤在研究人员的构成上益需要多“兵种”的联合作战。

1.2 整个电力系统自动化的发展则趋向于:

①由开环监测向闭环控制发展，例如从系统功率总加到AGC(自动发电控制)。②由高电压等级向低电压扩展，例如从EMS(能量管理系统)到DMS(配电管理系统)。③由单个元件向部分区域及全系统发展，例如SCADA(监测控制与数据采集)的发展和区域稳定控制的发展。④由单一功能向多功能、一体化发展，例如变电站综合自动化的发展。⑤装置性能向数字化、快速化、灵活化发展，例如继电保护技术的演变。⑥追求的目标向最优化、协调化、智能化发展，例如励磁控制、潮流控制。⑦由以提高运行的安全、经济、效率为完成向管理、服务的自动化扩展，例如MIS(管理信息系统)在电力系统中的应用。

近20 年来，随着计算机技术、通信技术、控制技术的发展，现代电力系统已成为一个计算机(Computer)、控制(Control)、通信(Communication)和电力装备及电力电子(Power System Equiqmentsand Power Electronics)的统一体，简称为“CCCP”。其内涵不断深入，外延不断扩展。电力系统自动化处理的信息量越来越大，考虑的因素越来越多，直接可观可测的范围越来越广，能够闭环控制的对象越来越丰富。

2、具有变革性重要影响的三项新技术

2.1 电力系统的智能控制电力系统的控制研究与应用在过去的40 多年中大体上可分为三个阶段:基于传递函数的单输入、单输出控制阶段;线性最优控制、非线性控制及多机系统协调控制阶段;智能控制阶段。电力系统控制面临的主要技术困难有:

①电力系统是一个具有强非线性的、变参数(包含多种随机和不确定因素的、多种运行方式和故障方式并存)的动态大系统。②具有多目标寻优和在多种运行方式及故障方式下的鲁棒性要求。③不仅需要本地不同控制器间协调，也需要异地不同控制器间协调控制。

智能控制是当今控制理论发展的新的阶段，主要用来解决那些用传统方法难以解决的复杂系统的控制问题; 特别适于那些具有模型不确定性、具有强非线性、要求高度适应性的复杂系统。

智能控制在电力系统工程应用方面具有非常广阔的前景，其具体应用有快关汽门的人工神经网络适应控制，基于人工神经网络的励磁、电掣动、快关综合控制系统结构，多机系统中的ASVG(新型静止无功发生器)的自学习功能等。

2.2 FACTS 和DFACTS

2.2.1 FACTS 概念的提出q 在电力系统的发展迫切需要先进的输配电技术来提高电压质量和系统稳定性的时候，一种改变传统输电能力的新技术―――柔流输电系统(FACTS)技术悄然兴起。

所谓“柔流输电系统”技术又称“灵活交流输电系统”技术简称FACTS，就是在输电系统的重要部位，采用具有单独或综合功能的电力电子装置，对输电系统的主要参数(如电压、相位差、电抗等)进行调整控制，使输电更加可靠，具有更大的可控性和更高的效率。这是一种将电力电子技术、微机处理技术、控制技术等高新技术应用于高压输电系统，以提高系统可靠性、可控性、运行性能和电能质量，并可获取大量节电效益的新型综合技术。

2.2.2 FACTS 的核心装置之一， ――ASVC 的研究现状各种FACTS 装置的共同特点是: 基于大功率电力电子器件的快速开关作用和所组成逆变器的逆变作用。ASVC 是包含了FACTS 装置的各种核心技术且结构比较简单的一种新型静止无功发生器。

ASVC 由二相逆变器和并联电容器构成，其输出的三相交流电压与所接电网的三相电压同步。它不仅可校正稳态运行电压，而且可以在故障后的恢复期间稳定电压，因此对电网电压的控制能力很强。与旋转同步调相机相比，ASVC 的调节范围大，反应速度快，不会发生响应迟缓，没有转动设备的机械惯性、机械损耗和旋转噪声，并且因为ASVC 是一种固态装置，所以能响应网络中的暂态也能响应稳态变化，因此其控制能力大大优于同步调相机。

2.2.3 DFACTS 的研究态势随着高科技产业和信息化的发展，电力用户对供电质量和可靠性越来越敏感，电器设备的正常运行甚至使用寿命也与之越来越息息相关。可以说，信息时代对电能质量提出了越来越高的要求。DFACTS 是指应用于配电系统中的灵活交流技术，它是Hingorani于1988 年针对配电网中供电质量提出的新概念。其主要内容是:对供电质量的各种问题采用综合的解决办法，在配电网和大量商业用户的供电端使用新型电力电子控制器。

2.3 基于GPS 统一时钟的新一代EMS 和动态安全监控系统

2.3.1 基于GPS 统一时钟的新一代EMS 目前应用的电力系统监测手段主要有侧重于记录电磁暂态过程的各种故障录波仪和侧重于系统稳态运行情况的监视控制与数据采集(SCADA)系统。前者记录数据冗余，记录时间较短，不同记录仪之间缺乏通信，使得对于系统整体动态特性分析困难;后者数据刷新间隔较长，只能用于分析系统的稳态特性。两者还具有一个共同的不足，即不同地点之间缺乏准确的共同时间标记，记录数据只是局部有效，难以用于对全系统动态行为的分析。

2.3.2 基于GPS 的新一代动态安全监控系统基于GPS 的新一代动态安全监控系统，是新动态安全监测系统与原有SCADA 的结合。电力系统新一代动态安全监测系统，主要由同步定时系统，动态相量测量系统、通信系统和中央信号处理机四部分组成。采用GPS 实现的同步相量测量技术和光纤通信技术，为相量控制提供了实现的条件。GPS 技术与相量测量技术结合的产物―――PMU(相量测量单元)设备，正逐步取代RTU 设备实现电压、电流相量测量(相角和幅值)。

电力系统调度监测从稳态/ 准稳态监测向动态监测发展是必然趋势。GPS 技术和相量测量技术的结合标志着电力系统动态安全监测和实时控制时代的来临。

随着计算机技术，控制技术及信息技术的发展，电力系统自动化面临着空前的变革。多媒体技术、智能控制将迅速进入电力系统自动化领域，而信息技术的发展，不仅会推动电力系统监测的发展，也会推动电力系统控制向更高水平发展。

总之，影响网络稳定的因素有很多，本文基于日常网络安全管理经验，从日常网络管理的角度，提出一些安全防范措施，以期提高网络稳定性。

3、总结：

“安全、可靠、经济、优质”的电能供应是现代社会对电力事业的要求，自动化的电力系统成为现代社会的发展趋势，而且电力系统自动化技术也不断地从低级到高级，从局部到整体。本文试对电力系统自动化发展趋势及新技术的应用作简要阐述。

参考文献：

[1]石志国.计算机网络安全教程[M]．北京：清华大学出版社，2008.

[2]张庆华.网络安全与黑客攻防宝典[M]．北京：电子工业出版社，2007.

[3]曲德祥.网络安全技术的发展趋势[J].信息技术与信息化，2008(5).

第9篇：电力电子技术概念总结范文

关键词：电气工程及其自动化；CDIO；模块化教学

作者简介：刘超（1985-），男，吉林省吉林市人，南京理工大学泰州科技学院电子电气工程学院，助教；杨蕾（1986-），女，江苏徐州人，南京理工大学泰州科技学院商学院，助教。（江苏 泰州 225300）

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）02-0069-02

CDIO是由美国麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学提出的一种新的教育模式。CDIO包括构思（conceive）设计（design）实现（implement）运作（operate）四个方面。“构思”是指明确客户的需求，考虑技术、企业战略和制度等因素，不断改进概念、技术和商业要求。“设计”指指定开发的产品系统所需的各种计划、图纸和算法；“实现”指把设计转变为产品的过程，包括硬件制造、软件编程、测试、检查和验证；“运行”指对产品系统的维护、优化和淘汰等。CDIO教育思想的核心内容是着重强调学生的实际动手能力和工程实践能力，是将教学过程与工程实践项目相结合，通过理论学习解决工程实践的问题，也通过工程实践的问题强化理论学习内容。使学生在“学中做、做中学”达到工程实践与理论教学相辅相成的效果。

电气工程及其自动化作为极具工程背景的专业，最应该以CDIO为基本思想进行教学实践。南京理工大学泰州科技学院（以下简称本校）电气工程及其自动化专业，以培养“现场工程师”为教育目标，2010年被吸纳为CDIO工程教育改革试点高校，成为江苏省独立学院中唯一一所CDIO工程教育改革试点成员校，教学效果在应用型本科院校中处于前列。

一、以CDIO为理念的电气工程及其自动化专业改革特点

1.以求职为导向的电气工程及其自动化的教学方法

培养学生学以致用、理论联系实际以适应将来求职之需的能力和素质是所有专业教育的共性。CDIO理念说明本科应用型人才培养方案既不是一蹴而就的，也不是一成不变的。工程教育应当是动态的，随着新科技成果地不断出现，本科应用型人才培养目标必须通过市场调研，不断进行更新和调整。对于高校来说，人才培养方案地制订和调整绝不仅仅是高校内部的事情，高校在制订和调整人才培养方案时，应当把雇主对人才培养的需求作为重要依据。同时，广泛征求用人单位、学术界、政府以及学生群体的意见和建议，确保人才培养方案的科学性、全面性和可操作性。以CDIO为理念的电气工程及其自动化专业建设应从教学大纲、教材、实验、课程设计、毕业设计等方面与企业需求相结合，形成一切围绕企业需求的教学方法。

2.以大工程为主的宏观教学手段

宽口径人才一直是各大高校所追求的目标。CDIO模式从一个宽广的视野来解读工程，在这个视野中工程不再局限于技术，工程与社会发展、市场规律、管理模式、历史文化、价值观念、心理、审美等紧密结合起来。CDIO模式根据这样一个大工程的理念来建构课程体系，CDIO模式培养的不仅仅是技术专家，而且是能在现代组织管理模式和市场运行机制下从事产品系统开发的工程师，更是以人类福祉为宗旨的具有社会责任感的工程人才与社会文明的缔造者。

对于电气工程及其自动化专业来说，要教育学生对整个系统有一个整体的概念。不能将学生的视野局限于简单的一点、一门学科，而是要让学生深刻理解所做工作在整个工程中的意义和地位，这样才能实现宽口径人才的目标。以一种系统宏观的视角来培养工程人才，无论是课程体系、教学模式还是培养目标，都应该在这个教育理念下制订。在学生毕业设计中，可以将一个大项目拆成几个小的课题，让学生组成一个完整的项目组，分摊项目中的一个部分。比如说：将一个建筑电气化的项目分成三个部分：建筑供配电、电梯控制、监控系统。这三部分看似相互独立，实际紧密相连。建筑供配电要给电梯控制；监控系统提供电源，保证其稳定运行；电梯控制需要监控系统的辅助，才能保证运行的安全性，监控系统服务于建筑供配电，实时监控各部分的稳定运行。通过三部分的设计，形成一套完整的解决方案。在这个项目的设计中，将大工程的理念贯穿其中，培养学生工程实践中的大局观使其更加真实地了解工程实践的各个细节分工。

本校将“工程导论”作为大一的必修课，请多年从事实践工程的教授作为主讲教师，以其丰富的工程经验让学生了解电气工程及其自动化专业的发展方向。课程中全部以大工程为案例，让学生主动思考工程的每一个部分。使学生明确工程师的角色和职责，并且进行简单的问题解决和设计实践，养成初步的个人能力、人际交往能力和构思、设计、实施、运行能力，为今后的学习打下基础，并提高学习的兴趣。同时进行考核方式的改革，不通过笔试的方式给学生评定分数，而是让学生通过PPT展示自己对电气工程及其自动化专业的理解，使学生积极参与到课程之中，获得了良好的效果。

二、以企业项目需求为核心的模块化教学改革

1.以企业项目需求为核心的模块化教学特点

所谓模块化教学模式是按照程序模块化的构想和原则来设计教学内容的一整套教学体系，它是在既定的培养目标指导下，将全部教学内容按照一定标准或规则进行分解，使其成为多个相对独立的教学模块，且各教学模块之间可以按照一定的规则有选择性地重新组合。

以企业项目需求为核心的模块化教学改革就是将企业需求放在第一位，学校的课程设置根据企业项目需求做一系列地调整，形成职业化的教学模块，这些模块既相对独立又相互联系。对于实现大学生的培养必须注重“宽口径、厚基础、强实践、重创新”的目标有很重要的作用。以企业项目需求为核心的模块化教育，是服务于企业项目的，将学生课程的理论学习与企业项目直接挂钩，从专业课程的层面就开始让学生了解所学内容在项目中所处的位置，既符合以求职为导向的教育方法，又符合CDIO大工程的理念。

2.以企业项目需求为核心的电气工程及其自动化专业模块化教学分析

电气工程一级学科目录下有五个方向：电力系统自动化、电机与电器、电工理论与新技术、高压电与绝缘技术、电力电子与电力传动。结合独立院校的自身特点，依据市场需求和企业需求可将电气工程及其自动化专业分为以下几个模块：

（1）电气控制模块。电气工程及其自动化专业的学生和自动化专业的学生有很多知识的交叉，而且又兼顾了电气、电机方面的知识，所以在控制领域有很广的就业前景。电气控制模块不仅直接与工业控制方面挂钩，甚至涉及火力发电厂集控运行等方面，应用领域极为广泛，是应用型本科院校学生就业的重点，也是“现场工程师”所必须掌握的一个重要模块。

其核心课程包括：“电器控制技术”、“PLC原理与应用”、“变频器原理与应用”等。本校单独开设了电气控制实验室，以西门子S7-200系列PLC为例，引导学生自己动手调试。完成了“五层电梯PLC控制”、“邮件分检系统PLC控制”等课程设计。在此基础上，还开设了组态软件课程，将下位机与上位机连接起来，更加贴近真实项目，使枯燥的编程变得更加生动，也对学生毕业设计地完成起到了抛砖引玉的作用。毕业设计中不仅完成了工业控制PLC下位机的编程和调试，还要将下位机控制的情况通过组态软件真实地反应，毕业设计论文与工程实践更加紧密贴合，具有较高的水平。

（2）电子电路设计模块。根据江苏省经济发展的特点，电子产业有着广阔的就业前景。单片机以及电路方面的知识是学生就业择业的一大重点。各种电子产品的生产与开发，都离不开软件或者硬件工程师。

其核心课程包括：“数字逻辑电路”、“模拟电子技术”、“微机原理与接口技术”、“单片机原理及应用”、“电力电子技术”等。作为上述课程的补充，本校还开设了“嵌入式系统开发”等现阶段应用广泛的专业课，以及大学生创新实验室。该实验室为完全开放的实验室，学生自己动手，操作开发板、调试电源器件。在这个实验室锻炼过的学生进步很快，就业选择优势明显。

（3）电力系统设计运行模块。能源问题一直是工业社会发展的热点问题，电气工程及其自动化专业的一个极为重要的就业方向就是电力系统设计运行。发电厂、供电公司需要大量的“现场工程师”来保证电力系统稳定安全的运行；建筑行业需要大量的设计施工人员进行供配电系统的设计、施工、调试，该模块有广阔的就业前景。

其核心课程包括：“电力系统分析”、“电力系统继电保护”、“发电厂电气部分”等。对于应用型本科院校，上述课程要以“轻理论，重实践”为指导思想，通过课程设计和毕业设计等手段，让学生从整个电力系统“大网”运行为入手点，掌握电力系统运行的基本原理。

三、结语

对于应用型本科院校来说，CDIO工程教育模式是极具借鉴意义的教育改革理念。本校作为江苏省独立学院唯一一所CDIO工程教育改革试点成员校，在“现场工程师”的培养道路上不断摸索，积极总结，取得了显著效果。本文总结了以CDIO为理念的电气工程及其自动化专业改革，提出一种以企业项目需求为目标的分模块的电气工程及其自动化专业的教学改革。这将对以CDIO工程教育为理念的高校教学改革提供参考。

参考文献：

[1]查建中.论“做中学”战略下的CDIO模式[J].高等工程教育研究，2008，（3）.