电力电子技术发展精选(九篇)

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第1篇：电力电子技术发展范文

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。

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%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-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。

1.2逆变器时代

七十年代出现了世界范围的能源危机,交流电机变频惆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(GT0)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。

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M0SFET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M0SFET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在电力电子领域巳成定论。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。

2.现代电力电子的应用领域

2.1计算机高效率绿色电源

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。

计算机技术的发展,提出绿色电脑和绿色电源。绿色电脑泛指对环境无害的个人电脑和相关产品，绿色电源系指与绿色电脑相关的高效省电电源,根据美国环境保护署l992年6月17日"能源之星"计划规定,桌上型个人电脑或相关的设备,在睡眠状态下的耗电量若小于30瓦,就符合绿色电脑的要求,提高电源效率是降低电源消耗的根本途径。就目前效率为75%的200瓦开关电源而言,电源自身要消耗50瓦的能源。

2.2通信用高频开关电源

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。近几年,开关整流器的功率容量不断扩大,单机容量己从48V/12.5A、48V/20A扩大到48V/200A、48V/400A。

因通信设备中所用集成电路的种类繁多,其电源电压也各不相同,在通信供电系统中采用高功率密度的高频DC-DC隔离电源模块,从中间母线电压(一般为48V直流)变换成所需的各种直流电压,这样可大大减小损耗、方便维护,且安装、增加非常方便。一般都可直接装在标准控制板上,对二次电源的要求是高功率密度。因通信容量的不断增加,通信电源容量也将不断增加。

2.3直流-直流(DC/DC)变换器

DC/DC变换器将一个固定的直流电压变换为可变的直流电压,这种技术被广泛应用于无轨电车、地铁列车、电动车的无级变速和控制,同时使上述控制获得加速平稳、快速响应的性能,并同时收到节约电能的效果。用直流斩波器代替变阻器可节约电能(20~30)%。直流斩波器不仅能起调压的作用(开关电源),同时还能起到有效地抑制电网侧谐波电流噪声的作用。

通信电源的二次电源DC/DC变换器已商品化,模块采用高频PWM技术,开关频率在500kHz左右,功率密度为5W~20W/in3。随着大规模集成电路的发展,要求电源模块实现小型化,因此就要不断提高开关频率和采用新的电路拓扑结构,目前已有一些公司研制生产了采用零电流开关和零电压开关技术的二次电源模块,功率密度有较大幅度的提高。

2.4不间断电源(UPS)

不间断电源(UPS)是计算机、通信系统以及要求提供不能中断场合所必须的一种高可靠、高性能的电源。交流市电输入经整流器变成直流,一部分能量给蓄电池组充电,另一部分能量经逆变器变成交流,经转换开关送到负载。为了在逆变器故障时仍能向负载提供能量,另一路备用电源通过电源转换开关来实现。

现代UPS普遍了采用脉宽调制技术和功率M0SFET、IGBT等现代电力电子器件,电源的噪声得以降低,而效率和可靠性得以提高。微处理器软硬件技术的引入,可以实现对UPS的智能化管理,进行远程维护和远程诊断。

目前在线式UPS的最大容量已可作到600kVA。超小型UPS发展也很迅速,已经有0.5kVA、lkVA、2kVA、3kVA等多种规格的产品。

2.5变频器电源

变频器电源主要用于交流电机的变频调速,其在电气传动系统中占据的地位日趋重要,已获得巨大的节能效果。变频器电源主电路均采用交流-直流-交流方案。工频电源通过整流器变成固定的直流电压,然后由大功率晶体管或IGBT组成的PWM高频变换器,将直流电压逆变成电压、频率可变的交流输出,电源输出波形近似于正弦波,用于驱动交流异步电动机实现无级调速。

国际上400kVA以下的变频器电源系列产品已经问世。八十年代初期,日本东芝公司最先将交流变频调速技术应用于空调器中。至1997年,其占有率已达到日本家用空调的70%以上。变频空调具有舒适、节能等优点。国内于90年代初期开始研究变频空调,96年引进生产线生产变频空调器,逐渐形成变频空调开发生产热点。预计到2000年左右将形成。变频空调除了变频电源外,还要求有适合于变频调速的压缩机电机。优化控制策略,精选功能组件,是空调变频电源研制的进一步发展方向。

2.6高频逆变式整流焊机电源

高频逆变式整流焊机电源是一种高性能、高效、省材的新型焊机电源,代表了当今焊机电源的发展方向。由于IGBT大容量模块的商用化,这种电源更有着广阔的应用前景。

逆变焊机电源大都采用交流-直流-交流-直流(AC-DC-AC-DC)变换的方法。50Hz交流电经全桥整流变成直流,IGBT组成的PWM高频变换部分将直流电逆变成20kHz的高频矩形波,经高频变压器耦合,整流滤波后成为稳定的直流,供电弧使用。

由于焊机电源的工作条件恶劣,频繁的处于短路、燃弧、开路交替变化之中,因此高频逆变式整流焊机电源的工作可靠性问题成为最关键的问题,也是用户最关心的问题。采用微处理器做为脉冲宽度调制(PWM)的相关控制器,通过对多参数、多信息的提取与分析,达到预知系统各种工作状态的目的,进而提前对系统做出调整和处理,解决了目前大功率IGBT逆变电源可靠性。

国外逆变焊机已可做到额定焊接电流300A,负载持续率60%,全载电压60~75V,电流调节范围5~300A,重量29kg。

2.7大功率开关型高压直流电源

大功率开关型高压直流电源广泛应用于静电除尘、水质改良、医用X光机和CT机等大型设备。电压高达50~l59kV,电流达到0.5A以上,功率可达100kW。

自从70年代开始,日本的一些公司开始采用逆变技术,将市电整流后逆变为3kHz左右的中频,然后升压。进入80年代,高频开关电源技术迅速发展。德国西门子公司采用功率晶体管做主开关元件,将电源的开关频率提高到20kHz以上。并将干式变压器技术成功的应用于高频高压电源,取消了高压变压器油箱,使变压器系统的体积进一步减小。

国内对静电除尘高压直流电源进行了研制,市电经整流变为直流,采用全桥零电流开关串联谐振逆变电路将直流电压逆变为高频电压,然后由高频变压器升压,最后整流为直流高压。在电阻负载条件下,输出直流电压达到55kV,电流达到15mA,工作频率为25.6kHz。

2.8电力有源滤波器

传统的交流-直流(AC-DC)变换器在投运时,将向电网注入大量的谐波电流,引起谐波损耗和干扰,同时还出现装置网侧功率因数恶化的现象,即所谓"电力公害",例如,不可控整流加电容滤波时,网侧三次谐波含量可达(70~80)%,网侧功率因数仅有0.5~0.6。

电力有源滤波器是一种能够动态抑制谐波的新型电力电子装置,能克服传统LC滤波器的不足,是一种很有发展前途的谐波抑制手段。滤波器由桥式开关功率变换器和具体控制电路构成。与传统开关电源的区别是:(l)不仅反馈输出电压,还反馈输入平均电流;(2)电流环基准信号为电压环误差信号与全波整流电压取样信号之乘积。

2.9分布式开关电源供电系统

分布式电源供电系统采用小功率模块和大规模控制集成电路作基本部件,利用最新理论和技术成果,组成积木式、智能化的大功率供电电源,从而使强电与弱电紧密结合,降低大功率元器件、大功率装置(集中式)的研制压力,提高生产效率。

八十年代初期,对分布式高频开关电源系统的研究基本集中在变换器并联技术的研究上。八十年代中后期,随着高频功率变换技术的迅述发展，各种变换器拓扑结构相继出现,结合大规模集成电路和功率元器件技术,使中小功率装置的集成成为可能,从而迅速地推动了分布式高频开关电源系统研究的展开。自八十年代后期开始,这一方向已成为国际电力电子学界的研究热点,论文数量逐年增加，应用领域不断扩大。

分布供电方式具有节能、可靠、高效、经济和维护方便等优点。已被大型计算机、通信设备、航空航天、工业控制等系统逐渐采纳,也是超高速型集成电路的低电压电源(3.3V)的最为理想的供电方式。在大功率场合,如电镀、电解电源、电力机车牵引电源、中频感应加热电源、电动机驱动电源等领域也有广阔的应用前景。

3.高频开关电源的发展趋势

在电力电子技术的应用及各种电源系统中，开关电源技术均处于核心地位。对于大型电解电镀电源,传统的电路非常庞大而笨重,如果采用高顿开关电源技术,其体积和重量都会大幅度下降,而且可极大提高电源利用效率、节省材料、降低成本。在电动汽车和变频传动中,更是离不开开关电源技术，通过开关电源改变用电频率,从而达到近于理想的负载匹配和驱动控制。高频开关电源技术,更是各种大功率开关电源(逆变焊机、通讯电源、高频加热电源、激光器电源、电力操作电源等)的核心技术。

3.1高频化

理论分析和实践经验表明,电气产品的变压器、电感和电容的体积重量与供电频率的平方根成反比。所以当我们把频率从工频50Hz提高到20kHz,提高400倍的话,用电设备的体积重量大体下降至工频设计的5~l0%。无论是逆变式整流焊机,还是通讯电源用的开关式整流器,都是基于这一原理。同样,传统"整流行业"的电镀、电解、电加工、充电、浮充电、电力合闸用等各种直流电源也可以根据这一原理进行改造,成为"开关变换类电源",其主要材料可以节约90%或更高,还可节电30%或更多。由于功率电子器件工作频率上限的逐步提高,促使许多原来采用电子管的传统高频设备固态化,带来显著节能、节水、节约材料的经济效益,更可体现技术含量的价值。

3.2模块化

模块化有两方面的含义,其一是指功率器件的模块化,其二是指电源单元的模块化。我们常见的器件模块,含有一单元、两单元、六单元直至七单元,包括开关器件和与之反并联的续流二极管,实质上都属于"标准"功率模块(SPM)。近年,有些公司把开关器件的驱动保护电路也装到功率模块中去,构成了"智能化"功率模块(IPM),不但缩小了整机的体积,更方便了整机的设计制造。实际上,由于频率的不断提高,致使引线寄生电感、寄生电容的影响愈加严重,对器件造成更大的电应力(表现为过电压、过电流毛刺)。为了提高系统的可靠性,有些制造商开发了"用户专用"功率模块(ASPM),它把一台整机的几乎所有硬件都以芯片的形式安装到一个模块中,使元器件之间不再有传统的引线连接,这样的模块经过严格、合理的热、电、机械方面的设计,达到优化完美的境地。它类似于微电子中的用户专用集成电路(ASIC)。只要把控制软件写入该模块中的微处理器芯片,再把整个模块固定在相应的散热器上,就构成一台新型的开关电源装置。由此可见,模块化的目的不仅在于使用方便,缩小整机体积,更重要的是取消传统连线,把寄生参数降到最小,从而把器件承受的电应力降至最低,提高系统的可靠性。这样,不但提高了功率容量,在有限的器件容量的情况下满足了大电流输出的要求,而且通过增加相对整个系统来说功率很小的冗余电源模块,极大的提高系统可靠性,即使万一出现单模块故障,也不会影响系统的正常工作,而且为修复提供充分的时间。

3.3数字化

在传统功率电子技术中,控制部分是按模拟信号来设计和工作的。在六、七十年代,电力电子技术拟电路基础上的。但是,现在数字式信号、数字电路显得越来越重要,数字信号处理技术日趋完善成熟,显示出越来越多的优点:便于计算机处理控制、避免模拟信号的畸变失真、减小杂散信号的干扰(提高抗干扰能力)、便于软件包调试和遥感遥测遥调,也便于自诊断、容错等技术的植入。所以,在八、九十年代,对于各类电路和系统的设计来说,模拟技术还是有用的,特别是:诸如印制版的布图、电磁兼容(EMC)问题以及功率因数修正(PFC)等问题的解决,离不开模拟技术的知识,但是对于智能化的开关电源,需要用计算机控制时,数字化技术就离不开了。

3.4绿色化

电源系统的绿色化有两层含义:首先是显著节电,这意味着发电容量的节约,而发电是造成环境污染的重要原因,所以节电就可以减少对环境的污染;其次这些电源不能(或少)对电网产生污染,国际电工委员会(IEC)对此制定了一系列标准,如IEC555、IEC917、IECl000等。事实上,许多功率电子节电设备,往往会变成对电网的污染源:向电网注入严重的高次谐波电流,使总功率因数下降,使电网电压耦合许多毛刺尖峰,甚至出现缺角和畸变。20世纪末,各种有源滤波器和有源补偿器的方案诞生,有了多种修正功率因数的方法。

总而言之,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。

参考文献：

[1]林渭勋:浅谈半导体高频电力电子技术,电力电子技术选编,浙江大学,384-390,1992。

[2]季幼章:迎接知识经济时代,发展电源技术应用,电源技术应用,N0.2,l998。

[3]叶治正,叶靖国:开关稳压电源。高等教育出版社,1998。

第2篇：电力电子技术发展范文

【关键词】发展 电子 电力 技术

随着高新技术的发展，电力电子技术的发展也为电力行业带来了新鲜血液，为电力行业朝着更高方向发展提供了基础。但它不仅仅只是应用于电力行业，由于时代科技的发展，各学科间的边缘越来越模糊，由此也决定了电力电子技术并不是一个完全独立的学科技术，与它关联的有材料科学、微电子技术及控制理论等，也就是说电力电子技术已经慢慢地渗透进各个工业部门。

1 电力电子技术的发展历程

如果说晶体管的诞生标志着固态电子时代的来临，那么晶闸管的问世就把电子技术带上了飞速发展的轨道。随着高技术的发展，电力电子技术发展速度也越来越快，更多的领域开始应用这一技术，其作用可以从我国经济的发展看出。纵观电力电子技术的发展史，我们可以看出其经历了三个阶段：晶闸管时代、逆变时代、变频时代。接下来，笔者将从这三个阶段分别进行描述。

1.1 晶闸管时代

晶闸管时代也称晶闸管整流时代，晶闸管整流管在20世纪60和70年代得到了长足的发展，当时都是通过50HZ的交流发电机来提供较大功率的工业用电，其中直流形式的电能消费占了百分之二十。在当时，我国很多电厂都需要把交流电转化为直流电，这就催生了大功率硅整流器和晶闸管，它能高效的完成直流电的转变。这也造就了晶闸管整流时代。

1.2 逆变时代

到七十年代以后，自关断器件登上了历史舞台，随之也带来了电力电子技术逆变时代。所谓“逆变”即是将直流电转换成交流电。世界范围内的能源危机，普遍提高了人们的节能意识，大众普遍使用交流电机，因为更加节能。所以电力器件包括GTO、GTR，还有就是大功率的逆变晶闸管。

1.3 变频器时代

上述的逆变时代，虽然完成了逆变和整流的功能，但是其工作频率相对来说比较低，满足不了人们逐渐扩大的需求。所以，到80年代后期出现了集成电路。这种大规模的集成电路主要特点是将高压大电流技术和精细加工技术融为一体，标志着现代电力电子变频器时代的到来，标志着传统电力电子技术的升级。这时期的电力电子器件走复合化的道路，各器件的结构也越来越紧密，因为结合了各类器件的优点，显得功能也越来越强大。纵观世界现状，电力电子技术的发展方向将是高频化。

2 电力电子技术在现实社会中的运用

我国正在由 “工业经济”模式向“信息经济”模式转变过程中，在转变中电子技术的发展将起到了基石的作用。因为高新技术的发展需要电子技术。它将传统产业和信息产业结合起来，促进了信息业的飞速前进。如今，很多高性能的电力变流装置已经被人们接纳，并且广泛的投入使用。这不仅促进电子行业的发展，而且还有利于促进其他相关行业发展，比如前面所讲的自动控制技术，就能够为其发展提供便利。未来的电力电子技术的应用领域还会拓宽，并将在经济发展中占据不可忽视的地位。下面，笔者将从五个方面分析电力电子技术在现实社会中的应用。

2.1 传统改造业

在传统产业的环境中，有很多不利于人体健康的因素，人们往往要在恶劣的环境中进行高强度的工作。电力电子技术的出现大大的改善了这一状况，它能把电能转化成劳动力，把智能工作室带进工厂，减轻工人们的工作负担。像化石燃料电站类的行业，工人们通常都是在危险的环境中作业，电力电子行业的出现，给此类行业的工作带来了极大的便利。

2.2 家用电器

电力电子技术也逐渐的普及到各家各户中，如变频空调、荧光灯等等。这些家用电器为家庭生活带来极大的便利的同时也相对的节约了家庭开支。比如，变频空调能够节约百分之三十的电量。除了这些之外，居民家中的电器，比如冰箱等都需要电力电子技术。电力电子技术为人人们带来更多的空余时间去享受生活。

2.3 交通运输

交通运输系统很庞大，我们享受到的便利交通正是电力电子技术的支持，比如交通中采用直流机，采用变频装置的交流机车，就能够为交通运输带来与传统交通所不同的优势。除了机车外，还有飞机轮船等也需要通过电力电子技术的支持。就算是如今各大高楼林立中的电梯也都采用交流变频调速。在交通运输界，电力电子技术已经毫不意外的成了一颗众家热捧的“新星”。

2.4 一般工业

现代化的工厂中随处可见自动化的机器设备，这就需要强大的电力系统，所以各工厂几乎都采用交直流电动机供电，尤其是交流电机，已经逐渐占据各工厂的主导地位了。不管是多大的电都可以使用电力电子调速技术，一些低技术的设备比如大型鼓风机，也可通过采用变频装置来提高性能和效率。

2.5 电力系统

电力系统的发展能够推动国家的发展，电力系统也需要电力电子技术，所以，当前的电力系统广泛采用该技术。配电系统的不稳定为我们带来很大的烦恼，电力电子装置可以在发生意外的情况下有效的控制电能质量，达到改善电力系统供电质量的目的。

3 结语

总而言之，电力电子技术是一个有着极大发展潜力的朝阳产业，自上世纪以来经历了五十多年的发展历程，在其理论研究及现实应用领域已经取得了一定的效果，也具有了一定的生产规模。以“变频技术”的为核心电力电子技术的广泛运用为人们带来了极大的便利，极大限度的拉动了国民经济的增长。可想而知的是，在不久的将来，电力电子技术将如太阳一样普照世界。

参考文献

[1]张为佐.电力电子技术的二十年及其未来——思考走向信息时代的电力电子学[J].电源技术应用，2001（Z1）.

[2]俞勇祥.电力电子技术的应用概况[J].新技术新工艺，2000（10）.

[3]马克刚.现代电力电子器件及其应用[J].世界电子元器件，2000（07）.

[4]张为佐.电力电子技术的应用和发展[J].江苏机械制造与自动化，1998（02）.

[5]张玉芬.电力电子技术的新发展[J].微电子技术，1997（06）.

[6]万遇良.电力电子技术的发展趋势及应用[J].电工电能新技术，1995（02）.

[7]肖元真，张良.我国电力电子技术发展展望[J].中国科技信息，1994（03）.

[8]张超.电力电子技术的发展及在电力系统中应用[J]. 企业家天地（理论版），2011（07）.

作者简介

刘娜（1976-），女，河南省镇平县人，本科学历，工程师，研究方向为技术监督专业。

第3篇：电力电子技术发展范文

【关键词】电力电子技术；发展；应用领域

一、概述

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，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）。目前PIC的功率都还较小但这代表了电力电子技术发展的一个重要方向。

二、电力电子技术的发展

随着电力半导体制造技求、徽电子技术、计算机技术，以及控制理论的不断进步，电力电子技求向着大功率、高频化及智能化方向发展，应用的领域将更加广阔。

1.整流器时代。整流器是一个整流装置，简单的说就是将交流（AC）转化为直流（DC）的装置。其中最典型的是电解、牵引和直流传动三大领域，大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电，因此在六七十年代，大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得到很大发展。

2.逆变器时代。是把直流电能（电池、蓄电瓶）转变成交流电（一般为220V，50Hz正弦波）。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。上世纪七十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（GT0）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。

3.变频器时代。是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。80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M0SFET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。

三、现代电力电子的应用

1.计算机高效率绿色电源。绿色电脑就是一种安全、节能型电脑，绿色是一种环保称谓，其实质是将耗电量、原材料以及对健康和环境的危害力争减少到最低限度。绿色电源技术是业界探讨极为广泛的话题。随着“绿色电源”概念伴随“智能电网”一起涌现，我们发现此概念涵盖的范畴已经不仅是功耗。实际上它是设计社群与最终用户的一种观念变更。就最基本的层面而言，“绿色”表示高能效。

2.通信用高频开关电源。通信用高频开关电源就是用通过电路控制开关管进行高速的导通与截止，将直流电转化为高频率的交流电提供给变压器进行变压，从而产生所需要的一组或多组电压，转化为高频交流电的原因是高频交流在变压器变压电路中的效率要比50Hz高很多，所以开关变压器可以做的很小，而且工作时不是很热。

3.直流-直流（DC/DC）变换器。DC/DC变换是将固定的直流电压变换成可变的直流电压，也称为直流斩波。这种技术被广泛应用于无轨电车、地铁列车、电动车的无级变速和控制，同时使上述控制获得加速平稳、快速响应的性能，并同时收到节约电能的效果。

4.不间断电源（UPS）。不间断电源（即UPS），是将蓄电池（多为铅酸免维护蓄电池）与主机相连接，通过主机逆变器等模块电路将直流电转换成市电的系统设备。主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备提供稳定、不间断的电力供应。当市电输入正常时，UPS将市电稳压后供应给负载使用，此时的UPS就是一台交流市电稳压器，同时它还向机内电池充电；当市电中断（事故停电）时，UPS 立即将电池的直流电能，通过逆变零切换转换的方法向负载继续供应220V交流电，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。UPS 设备通常对电压过高或电压过低都能提供保护。

5.变频电源。变频电源是将市电中的交流电经过ACDCAC变换，输出为纯净的正弦波，输出频率和电压一定范围内可调。它有别于用于电机调速用的变频调速控制器，也有别于普通交流稳压电源。理想的交流电源的特点是频率稳定、电压稳定、内阻等于零、电压波形为纯正弦波（无失真）。变频电源十分接近于理想交流电源，因此，先进发达国家越来越多地将变频电源用作标准供电电源，以便为用电器提供最优良的供电环境，便于客观考核用电器的技术性能。变频电源主要有二大种类：线性放大型和SPWM开关型。

6.高频逆变式整流焊机电源。高频逆变式整流焊机电源是一种高性能、高效、省材的新型焊机电源，代表了当今焊机电源的发展方向。由于IGBT大容量模块的商用化，这种电源更有着广阔的应用前景。

7.大功率开关型高压直流电源。上世纪80年代，高频开关电源技术迅速发展。国内对静电除尘高压直流电源进行了研制，市电经整流变为直流，采用全桥零电流开关串联谐振逆变电路将直流电压逆变为高频电压，然后由高频变压器升压，最后整流为直流高压。

8.电力有源滤波器。电力有源滤波器是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置，它能够对不同大小和频率的谐波进行快速跟踪补偿，之所以称为有源，是相对于无源LC滤波器，只能被动吸收固定频率与大小的谐波而言，APF可以通过采样负载电流并进行各次谐波和无功的分离，控制并主动输出电流的大小、频率和相位，并且快速响应，抵销负载中相应电流，实现了动态跟踪补偿，而且可以既补谐波又补无功和不平衡。

9.分布式开关电源供电系统。分布供电方式具有节能、可靠、高效、经济和维护方便等优点。已被大型计算机、通信设备、航空航天、工业控制等系统逐渐采纳，也是超高速型集成电路的低电压电源（3.3V）的最为理想的供电方式。

四、电力电子设备和系统发展趋势

1.在未来一段时间内，以各种电力半导体器件为主功率器件的电力电子设备和系统将展开竞争且共同发展。晶闸管及其派生器件仍将垄断特大功率领域。

2.以IGBT为主功率器件的整流器和逆变器可提高效率、减小噪声，减轻设备的重量、减少体积，将广泛应用于工业（电机变频、电焊机，工业加热，电镀电源、贮能装置等）、家用电器（电磁炉，商用电磁炉，变频空调，变频冰箱等）和新能源等方面（风力发电，光伏发电、电动汽车等）等。

3.以IGCT为主功率器件的电力电子设备和系统将有可能逐步取代晶闸管。

4.以MOSFET为主功率器件的电力电子设备和系统将在中低功率领域发挥巨大的作用。

5.谐振变流器技术将广泛应用，新的控制技术及手段将在电力电子设备和系统中获得应用，并进一步提高电力电子设备和系统的性能和档次。

第4篇：电力电子技术发展范文

【关键词】电力电子技术 技术应用 技术系统 发展研究

1 引言

随着我国社会主义现代化的飞速发展，国内各行各业均得到了极大的进步。政治、经济、文化、社会、法律等诸多环境的完善，给当代国内新技术的研发与使用提供了良好的氛围与平台。电力电子技术作为当代众多新型技术之一，其已然对当代我国国民经济建设与发展产生了重要的影响，并成为了支撑众多领域及其技术发展的核心基础之一。在十上提出了经济新常态的概念，指出了国内粗放经济发展模式产生的诟病与弊端。诚然，随着国内经济发展速度与水平的不断提升，逐渐开始以经济为中心开展国内建设，严重忽略了对能源与资源的保护，从而使国内的生活居住环境不断变差。这些问题也同样存在于世界上的各个发展中国家。新能源的生产、新技术的发现作为保护生态资源、提升劳动力水平的重要途径，其已经成为了解决世界各国难题的关键所在。电力电子技术作为新技术之一，其能够应用于电力科技领域的重要影响力，逐渐使对电力电子技术的应用研究成为了时下热门的课题。在本文中作者将从三个角度（热电电气节能、新能源的发电、智能电网技术）来对国内电力电子应用系统的发展现状给予研究，以此提升对新技术的推广与应用。

2 国内电力电子技术应用系统发展现状研究

2.1 热电电气节能领域的发展

电力电子技术在热电电气节能领域已经产生了深入的影响，其中以变频调速系统的发明与使用最具有代表性。该设备通过采用由电力电子技术支撑研发的变频器，并将其作为众多机械设备中电机装置的驱动电源，从而实现了对现有供给机械设备运作电力动力的节能。搭载电力电子技术的变频器已经被广为使用在空调、洗衣机等家用领域中，并且由于该项技术较为成熟，使设备整机更新换代的频率与时间通常为十年。这些优质的特性与特点，使国内电力电子变频器拥有了十分广阔的市场与用户人群。根据不完全统计，当前在使用低压电机系统的机械设备中，其中采用了电力电子变频技术的设备占比为百分之三十左右，高压电机系统的机械设备中，其中采用了电力电子变频技术的设备占比为百分之二十左右。尽管电力电子变频装置在各领域中的使用已经较为成熟，但是其整体运作的稳定性、新机使用的成本、现场安装操作的复杂程度等依旧需要不断的进行深入研究。根据对该领域的研究，作者认为未来国际电子电力变频器的发展将更加集中于专用型。通过更多专用化的设计将可不断优化变频器的功能与特点，从而使变频器与设备之间更加匹配，从而达到增强稳定性、复杂性的目的，并间接降低设备的整体成本。

2.2 新能源发电领域的发展

国内经济的粗放快速发展，使中国又一次进入了经济新常态时期。面对人与自然、人与社会的关系，众多又经济发展过速带来的问题成为了时下热门的研究课题。新能源作为替代传统能源、实现绿色经济的重要支撑，其在当前国内自然环境逐渐遭到破坏、石油天然气等传统能源逐渐枯竭的今天，成为了亟待解决的重中之重，并成为了世界各国的日常关注焦c。在新能源发电领域，电力电子技术得到了广泛的应用。对于一个较为典型的太阳能光伏发电系统，其内部通常会包含多个电力与电子变化的环境，例如：DC至AC的逆变；DC至DC的直流交换；AC至DC的整流交换等。可以发现，该太阳能光伏发电系统除了与光伏阵列之间不存在较为密切的联系，其他部分的组成与使用均和电力电子技术之间有着密切的联系。对于一套较为典型的采用双馈式的风力发电系统而言，其内部通常包括有发电机侧变换器装置、网侧变换器装置以及变桨控制器装置等，这些装置与组件均涵盖有电力与电子之间的变换过程。通过这些举例可以发现，新能源发电与电力电子技术间具有着深入的联系。

2.3 智能电网技术领域的发展

智能电网中的电力电子应用系统包括以SVC为代表的柔流输电技术、以高压直流输电为代表的新型超高压输电技术、以智能开关为代表的同步开断技术，以静止无功发生器、动态电压恢复器为代表的用户电力技术等。这些技术的开发与使用均是以电力电子技术为依托。智能电网技术是近年来电力领域较为热门的概念之一。根据行业当中对该概念的理解，可以将其总结为一种兼具电力电子技术、新能源发电技术、传感传导技术、通信链接技术等的组合型技术。其中对于电力电子技术而言，其是智能电网技术的核心组成，其为保障新型能源的储备、电力输送的灵活、信息的传导与控制等功能性特点提供了巨大支撑，并且还给利用再生能源进行电力的生产、保障整个电力系统的供需调配及安全运行带来巨大帮助。我国自二零零八年保持与世界同步，提出了国家智能电网发展计划，并扩展了智能电网电力生产的领域，积极推动热电、太阳能发电、风能发电、地热能发电等电力的共同使用，将统一现有各电能的入网、调配、供给等能源管理模式作为重要发展目的，为提升国家电网的运作效率、能源利用率带来巨大帮助。

3 结论

通过上文的研究，可以发现，电力电子技术作为当代新技术之一，其已然开始对国内众多行业及领域产生深入的影响。特别是对于新能源的研制与开发、能源的节能与保护领域具有着巨大的影响力。在本文中作者首先对我国能源使用及发展状况开展了宏观环境分析与研究，在此基础上从三个角度对电力电子技术应用系统在国内的发展进行了研究。利用本文的研究，作者谨此希望能够不断推动国内电力电子技术的发展与应用，以此来实现对国内资源与环境的保护，并逐步促进国内各行各业发展模式的改进，为国内社会主义和谐社会的建设做出自身贡献。

参考文献

第5篇：电力电子技术发展范文

    一、组织的基础历史选择了我们走具有中国特色的社会主义道路,并利用市场经济机制发展经济,2006年1月20日,国务院《国务院关于加强地质工作的决定)}(下文简称《决定}))明确了地矿工作的发展方向。

    (一)存在问题

    《决定》是指导新时期地质工作的纲领性文件。《决定》的实施是我国地质工作发展史上的里程碑。《决定》指出:地质工作是经济社会发展重要的先行性、基础性工作,服务于经济社会的各个方面。《决定》提出加强地质工作的根本目的在于:增强地质勘查对经济社会发展的资源保障能力和服务功能,促进地质工作更好地满足经济社会发展的需要。因此,加强地质工作,不能简单地理解为仅仅是地勘单位的改革。加强地质工作的主体应该是地质勘查单位。一方面要通过推动国土资源管理部门切实履行好地勘行业管理职责,认真执行国家有关矿产资源管理法律法规和方针政策,研究制定管理、保护与合理利用矿产资源的方针政策,依法规范地质勘查行业准人,引导、监督和检查地质勘查单位实施矿产资源勘查规划、计划执行情况,整顿和规范矿产资源勘查开发秩序。另一方面,地质勘查单位要发挥好人才、技术设备手段、已掌握的地质资料等组合优势,认真履行好实施地质矿产勘查中、长期规划和年度计划职责;组织实施好全省基础性、公益性、战略性地质矿产勘查工作;完成全省地质灾害预防治理、应急调查、地质环境监测任务,为我省经济社会发展提供资源保障和地质技术服务;通过循序渐进的改革,最终实现事企分体运行。由于处于由计划经济向市场经济转轨时期,地矿改革存在诸多不适应我省社会与经济发展与地质有关的主要问题:

    1.地质矿产勘查与资源开发利用方面矿产资源的保障涉及国家安全,地质科学研究与地质工作程度不高,保障程度不够。如饮水安全、地热资源勘测查与开发利用、地学旅游资源调查、地质公园建设等方面。

    2.生态、城市及矿山环境治理方面石漠化治理任务艰巨、“西电东送”、交通建设、矿产资源开发等一批重大工程、矿山建设安全与生态保护、地下水污染治理都需要作大量地质调查工作。

    3.地质灾害预报与环境监渊方面贵州省地处高原斜坡地带,又为岩溶区,地质环境条件复杂,生态环境条件脆弱,突发性地质灾害多。随着社会和经济的发展,预测未来新的地质灾害预报与环境监测工作任务将不断增加。

    (二)对策建议

    从制度的第一层次看,要以科学发展观为指导,按《决定》要求,转变观念,促进改革。

    1.按照政事分开的原则,完成“厅管政务,局管事务”的目标

    2.建立适应社会主义市场经济的地质工作组织机构,切实履行职责①在省政府的层次上,首先要明确省公益性地质调查队伍建设方向。关于几家省级地勘单位改革重组问题,鉴于省地矿局、省煤田地质局、省有色地勘局等主要地质勘查单位在20。。年前后才分别下放省政府管理,时间比较短,各项管理工作正在规范。这三个单位队伍大,内部管理、队伍结构等存在较大差异,除共性问题外,个性问题还比较多。重组改革是方向,但进程过急,势必会影响到队伍的稳定。建议在队伍管理体制改革上,应稳妥推进。各局完成内部改革后,再适时推进此项工作。②全局干部职工要提高认识,统一思想,共同主动稳妥推进内部改革,建立适应社会主义市场经济的地质工作体制。把公益性地质工作与商业性地质工作分体运行,其核心就是将投资主体、运行机制和队伍分开。对于地方地勘队伍而言,改革的一个难点就是很难把现有队伍分成两支性质不同的队伍,即公益性地质调查队伍与商业性矿产勘查队伍。按公益性地质和商业性地质工作分开运行原则,公益性地质调查工作需要人员精干并相对稳定、装备精良,以高新技术为支撑、调查与科研相结合,能担当重大战略任务、善于攻坚打硬仗的高素质、专业化队伍。同样,商业性矿产勘查队伍也需要一支适应全球化竞争、能在市场中立足的队伍。在一个地质勘查局范围内,如果专门抽调骨干人员组成公益性地质队伍,并从地质勘查局分离出去,而把非骨干人员、甚至家属留给商业性地勘队伍,很难想象这支队伍还能闯市场。由于人才资源是地质工作最主要的战略资源,因此,公益性与商业性地质工作分离过程中,要想从原有队伍中分离出两支都是“精英”的队伍,显然是十分困难的。建议地勘单位改革的原则为:积极探索有利于加强地质工作的改革途径,按照统一部署、分类推进、逐步深人、择机到位的原则,继续推进国有地勘单位的改革,激发活力,促进地勘事业发展。因此,对地勘单位内部改革应先做好定位,分类进行指导,强化公益性事业职能,稳步推进准公益性企业职能,渐进过渡,最终实现事企分体运行。

    二、组织的环境

    (一)存在问题从制度的第二层次分析,面对竞争与地矿改革的制度环境极待改善.(l)政府规划指导不力。统一协调布局差,造成部门之间相互封锁、力量分散、工作重复,超前意识不够。

    (2)投人保障不足,勘查资金短缺。总体_L看从“八五”至“十五”三个五年计划期间总的勘查资金严重不足,极大地影响了新的资源地的发现和已发现的资源地工作程度的提高。

    (3)政府监管不力。实施《矿产资源法》管理不到位,矿业权是产权,产权不是指人与物的关系,而是指由物的存在及关于它们的使用所引起的人们之问相互认可的行为关系。产权可归结为四种基本权利,即所有权、使用权、用益权和让渡权。在一个资源不稀缺的世界里,产权是不起作用的。但是,人类社会面临的是一个资源十分稀缺的环境,每个人的自利行为都要受到资源的约束。如果不对人们获取资源的竞争条件和方式作出具体的规定,亦即设定产权安排,就会发生争夺稀缺资源的利益冲突,以产权界定为前提的交易活动就无法进行。因此,产权制度对资源使用决策的动机有重要影响,并因此影响经济行为和经济绩效。对矿业权产权保护不力,最明显的是矿业权的申办程序,其过程存在“权力寻租”的漏洞,干扰地质勘查和矿业开展市场的健康成长。

    (4)政事不分,既当运动员,又当裁判员,体制不顺,权责不明,不利于地质工作的加强。

    (5)改革成本不足。地勘单位有很多长期遗留问题没有得到解决。

    (二)对策建议从制度的第二层次看,要落实地勘单位改革政策。1999年地勘队伍管理体制改革后,〔1999〕37号文、[2003〕76号出台了许多支持地勘队伍改革的优惠政策,这些政策部分得到了落实,但是,为进一步支持地勘单位的发展,还需落实的政策有:

    (l)按照《决定》精神和我省“十一五”规划纲要目标要求,切实实行政事分开,围绕中心,服务大局。

    (2)进一步健全和完善地质工作投资体制。①按照“十一五”计划对地质工作的要求,在用好中央财政国土资源大调查和各类专项经费的基础上,努力争取加大投人,解决事关民生的基础地质研究和调查工作。②改革一家独营,形成多元(国有、民营、国外及混合型)投资格局。③设立专项基金,保障重点投人。主要设立“风险地质勘查专项基金”,严格审批和筛选对地勘单位自身发展有利的矿产勘查项目,用于地质勘查前期投人,建立风险地质勘查经费补偿机制,加强矿产地质工作,为矿业开发提供有力的资源保障。④保障风险收益,形成风险投资机制。

    (3)财税等政策支持。

    (4)加强监督、规范市场,扩大地质勘查和矿业开发领域开放。

    (5)解决历史欠账,促进改革发展。

    三、组织治理机制

    (一)存在问题

第6篇：电力电子技术发展范文

关键词 电力电子技术；应用；发展前景

中图分类号TM1 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）46-0078-02

电力电子技术是应用于电力领域的电子技术，它对于电力领域有着非常重要的贡献，它是利用电力电子器件对电能进行变换和控制的新兴学科。在现阶段的发展背景下，电力电子技术可以理解为功率强大。它与传统的电子技术相比，改变了以往的发展模式，有着许多的优势和功能：它不仅能够通过功率较大的电流和承受高电压，而且能够在大功率的情况下，很好的解决器件发热、运行效率的问题，对于我国电力事业的发展意义重大。当前，电力电子技术的应用范围已经越来越广，对于人们的生活所产生的影响越来越大。本文主要针对当前电气工程领域的四大热点进行详细分析和探讨，分别为电气节能领域、新能源发电领域、电力牵引领域以及智能电网领域4个方面。

1 电力电子技术的应用

1.1 电气节能的应用

节能是当前社会发展的必然趋势。电气节能主要包括变频调速、电能质量控制、有源滤波等，当前阶段，在电气节能的应用中又以变频调速为主要研究内容。电机变频调速节能是当前工业节能发展的一个主要途径，在未来的发展时期，三大发展因素将会进一步促进电机变频调速行业的快速发展：一是变频器产品日趋成熟，应用范围越来越广，技术越来越新，企业投资产品的成本将会越来越低；二是电机变频调速节能的效果非常明显，具有广泛的社会效益，这样能够更好的调动企业生产的积极性；三是国家对重点耗能企业也会采取一系列措施，发展电气节能能够有效的降低企业能源消耗，减少资源浪费，为社会创造财富。

1.2 新能源发电的应用

当前，社会发展的速度越来越快，人们消耗的资源也越来越多，全球范围内的石油储量、煤炭资源总量逐步在减少。在传统能源逐步减少的同时，生态平衡也受到严重的破坏，环境污染日益严重。因此，新能源在未来的一段时期有很大的发展前景。现在通过新能源发电的方法越来越多，比如通过地面太阳能发电、风电等，其中太阳能光伏发电在上海世博会上被充分利用，这对于新能源的开发有很好的借鉴意义。上海世博会的太阳能发电项目不仅是我国当前规模最大、采用技术最多的项目，同时也是世博会历史上新能源发电技术的最大规模应用，可以说，新能源的世界已经离我们越来越近。新能源发电中的电力电子技术应用特点主要有：新能源在供给过程中能源供给随机性较大，比如风能、太阳能等都会随着天气的变化而变化，并对电网发电的要求比较高，在新兴的能源使用中，可以充分考虑海洋能等随意性不大的资源。

1.3 电力牵引的应用

电力牵引（electric traction）是利用电能为动力的轨道运输牵引动力形式。它是以电力系统或发电厂为电源，通过牵引变电所使电力系统受电，经过降压、变频成交流电源，由接触网向电力机车、动车组供电。比如电力机车或动车的牵引电动机将电能充分转换为机械能，驱动铁路列车运行，这给人们的生活提供了极大的方便。但电力牵引也存在一些不足，主要表现在增加了供电系统装置，使其一次性投资比其他牵引动力形式要高些，同时，电力机车在运行时，会产生高次谐波和负序电流，谐波的存在和高压接触网及其回流网的不对称，对沿线不平行接近的电信线路将产生干扰电压，对电力系统的安全、经济运行有一定的影响，对通信质量和人身安全也存在一定的影响。因此，需要采取有效措施进行防护和限制，要在以后的发展过程中不断改进技术，通过新技术来改进电力牵引的缺点，使其达到合理，为社会发展贡献力量。

1.4 智能电网的应用

智能电网，就是将电网进行智能化改造，它是建立在集成的高速双向通信网络的基础之上的，在运行的过程中，通过先进的传感和测量技术、控制技术以及先进的决策管理体系的应用，实现电网的可靠运输、实现经济、高效、环境友好和使用安全的目标。从更高的层次来讲，当前社会发展的电网变得比以往更大、更安全及更高能效，但其智能化程度仍旧较低，因此，其在未来的发展过程中有很好的发展前景。智能电网的核心就是智能电表。通过借助智能电表，电力事业机构能够知道用户在任意时间所使用的电能，便于他们根据用户的个性化需求提供针对性的服务，不断的满足社会的需求。

2 电力电子技术的未来发展前景

当前，电力电子技术的发展已经进入到各个领域，它在人们的生活中扮演着非常重要的角色，有着非常大的发展前景，这主要体现在以下几个方面：

1）新的材料进一步更新。随着社会经济的发展，人们生活水平越来越高，对于新材料的需求也会越来越高。同样，电力电子技术也会进一步加快研究步伐，将会扩大器件的频率研究、功率等级研究，会有效的降低器件的温度，减少器件体积，同时，成本将会大幅度下降，可以大大改进系统性能，扩大应用范围，使越来越多的领域受益；

2）改进器件和装置封装形式。在未来的发展前景中，电力电子技术将会对电力电子器件和装置形式不断进行改进，实现系统集成，减小各项生产成本，同时，通过新技术的运用使其获得更高的集成化和可靠性；

3）使用无需吸收电路并且关断延时小的集成门极换流晶闸管，这样可以有更多的器件来选择应用，特别是在一些大功率应用场合的器件选择时，选择的范围将会越来越广，给人们社会生活带来方便；

4）发展新型的全半导体变流系统。随着社会经济发展的迅速，社会在选择上越来越倾向于体积小、应用广的电子器件。因此，电力电子技术的发展将会在体积小、重量轻、损耗小、无功率的全半导体变流系统上做文章，不断加大设计力度和创新手法，满意日益增长的物质文化需要；

5）发明新型家用电器产品。随着低碳经济的提倡，人们在生活中越来越追求低碳的概念，低碳对于人们的生活有着非常重要的意义，现阶段，各种低碳产品已经逐步进入人们的视线和生活之中，新型汽车、新型电动车等低碳产品供不应求。因此，未来的电子器件的发展趋势将会进一步向家用电器延伸。

参考文献

[1]赵金亮.我国电力电子技术的现状及应用[J].北方经贸，2010(7).

[2]张铭.电力电子技术在电力系统中的应用浅析[J].内蒙古石油化工，2010(8).

第7篇：电力电子技术发展范文

【关键词】电力电子技术；发展；应用

一、电力电子技术概述

电力电子技术是一门具有很强应用性的新兴学科，电力技术、电子技术和控制技术是其基本组成。通常来讲，电力技术涉及的主要是发电、输配电及电力应用，电子技术涉及的主要是各种电路组成的电子系统、设备及电子器件，电力电子技术器件是电力电子技术的基础，而电气电力技术的应用就是对电力电子器件的电能控制与转换。迈入新世纪，作为一种高新技术，电力电子技术对人们生活的影响越来越深刻。当前，电力电子技术主要包括：变频控制器、交流高压净化电源、开关稳压电源、逆变电源等。且随着电力电子技术的迅速发展，其已经被广泛应用于现代通讯、生物工程、计算机、工业控制、国防安全等多个领域。

二、电力电子技术的发展

近年来，我国的电子电子技术取得了迅速的发展，完成了由当初半控、低频、小功率器件向全控、高频、超大功率的转变。当前，晶闸管仍是我国主要生产的电力电子器件，其中低档产品已经趋于成熟，且出口数量相当可观。电力电子技术是通过对电子器件的应用来实现多种的电能控制和变换的，通过电力电子技术来制造电力电子装置，可用弱电来控制强电，具有降耗、节能、省材、用电质量提高等优点。可以说，正式因为电力电子技术诸多优势的存在，才使其成为传统产业改造和新兴产业的基础。但反观国际，相比于发达国家，我国在电力电子器件质量和品种上的差距仍非常大，尚缺乏生产新一代电力电子器件的能力。这一现实情况下，为同我国国民经济发展的基本需要相适应，就必须在新型电力电子器件的开发生产方面下功夫，并将其尽快地推至市场。

在未来的一段时期内，对于四大类电力电子器件的研发应当成为电力电子行业的工作重心，它们是当今技术水平的代表，且有着良好的市场前景。在实际的器件研发当中，注重对关键技术的突破，来推进技术的不断创新：首先，加速对高档大功率晶闸管、逆导晶闸管、双向晶闸管、快速晶闸管、高频晶闸管等高新技术产品的开发。在高压扩散技术、全压接技术、高压器件设计、表面造型保护等关键技术上有所突破；其次，加快对ICCT产品的开发。着眼于CCT的设计、硬门极触发设计、封装技术、均匀扩散技术、精密光刻挖槽技术、保护技术、造型技术、制造技术及透明发射极制造技术等急需解决的方面；再次，加大对工艺装备复杂、技术难度大的IGBT产品的开发，将大功率电力电子技术同大规模集成电路制造技术有机结合在一起。且高压器件设计技术、IGBT芯片的封装测试技术和高压场环技术是当下需要着手解决的；最后，加快对大功率速软二极管的开发，将自建电场杂志浓度扩散技术、杂质分布控制技术及电场基区厚度截止等难题尽快解决。

三、电力电子技术的应用分析

（一）工业领域中的应用

工业领域中，交直流电动机的应用十分普遍，如大型鼓风机、数控机床伺服电机等。当前，在大量冶金工业中，电力电子技术也被广泛应用于直流电弧炉电源、淬火电源、中高频感应加热电源中。同时，在水电厂的蓄能机组中，应用现代电力电子技术科对大型机组工作状态、调速作出改变。此外，工业领域的有很多高温场合，而在高温环境下，电力电子装置的应用有着十分严格的散热要求。然而随着电力电子器件频率不断提高、容量不断增加，器件发热问题就凸显出来，尤其是在一些高温应用场合，如散热措施不适当，就很有可能造成器件温度超过所允许的最高温。结合高工作温度、大容量的应用场合，提出了液态冷却，其相比于气体冷却和油冷，可提高两个数量级的导热系数，其散热效率比较如表1所示。

通过实践表明，该水冷装置的故障率很低，且具有体积小、冷却效率高、无污染等显著优势。可以说，该装置在工业领域的应用推广，为电力电子技术的应用提供了基础保障，从而使器件潜力得到充分发挥。

（二）交通运输中的应用

电力电子技术在电气化铁道中有着广泛应用，整流装置被应用于直流机车中，交流机中应用变频装置。同时，铁道车辆中，直流斩波器的应用也十分广泛，在磁悬浮列车的未来发展中，电力电子技术扮演者重要角色。除电机的牵引转动外，各种车辆辅助电源同电力电子技术也密不可分，电动汽车电机的驱动与交换就是凭借电力电子装置来实现的，且在蓄电池充电过程，也需要电力电子装置的参与来完成。船舶、飞机均需要很多电源，且有着不同要求，故它们同电力电子技术难以分割。而如果将电梯也视作交通运输的话，且也需要电力电子技术的参与，以往，直流调速系统在电梯中普遍应用，而近年来，电梯中应用方式也主要集中在交流变频调速。

（三）电力系统中的应用

在电力系统中，电力电子技术有着非常广泛的应用，相关数据表明，在用户电能的最终使用中，发达国家的电力电子变流装置至少对60%以上的电能作出过至少一次的处理。而电力系统的现代化发展中，电力电子技术同样是作为关键技术而存在的，扮演者直观重要的角色，不夸张的来讲，如脱离了电力电子技术，现代化的电力系统将难以想象。在大容量、长距离的输电中，直流输电有着很大优势，晶阀管变流装置在送电端整流阀与受电端逆变阀中均有应用。近年来，逐渐发展起来的FACTS（柔流输电）也是在电力电子装置的参与下才得以实现的。FACTS是现代控制技术与电力电子技术的有机结合，可对电力系统的电压、相位角、参数、功率潮流作连续性调控，从而使得输电损耗大幅降低，促进系统稳定水平和输电能力的有效提高。近年来，ASCTS开始在美国、日本、巴西、瑞典等国的重要超高压输电工程中实现应用，其典型运用如表2所示。

（四）家用电器中的应用

家用电器中照明的地位十分突出，因电力电子照明电源发光效率高、体积小，有大量能源节约，故被称之为“节能灯”且正在对传统的日光灯、白炽灯进行取代。家用电器中，电力电子技术应用的典型例子是变频空调器，且电视机、家用计算机、音响设备等电子设备的电源部分也均需要电力电子技术的支持。可以说，电力电子技术在家用电器中的广泛应用，使其日益贴近我们的生活。

四、结语

新时期，电力电子作为节能、节材、智能化、自动化、机电一体化的基础，正在朝着产品性能绿色化、硬件结构模块化、应用技术高频化的方向发展。且我们有理由相信，在不远的将来，电力电子技术必将取得更好地发展和应用，促使电源技术更加实用、经济、成熟，从而实现高品质、高效率的用电。

参考文献

[1]张毅.浅谈现代电力电子技术[J].大科技，2011（6）.

[2]冯茂娥.电力电子技术在我国的发展现状及对策[J].商业科技，2008（9）.

[3]梁斌.关于现代电力电子技术应用的探讨[J].应用科技，2012（1）.

[4]赵争鸣.电力电子技术应用系统的一些新发展[J].综述，2010（5）.

第8篇：电力电子技术发展范文

【关键词】电力工程；电气自动化技术

引言

当前，经济越来越发达，大小电器不断地出现在人们的生活中，人们对电力的依赖越来越强，电力在人们的生活工作中也越来越重要。电气自动化技术是一门新兴的学科，但是它发展迅速，并在人们的日常生活及工作中得到了广泛应用。科技在发展，电力系统也不断地发展。而现供社会对电力系统的要求也越来越高，所以，社会不断地促进电气自动化技术的发展和进步。

1.电力自动化技术的简介

电力自动化技术包括集信息处理、网络通信、电子等技术，它在电力行业中的应用有电网调度、供电系统、发电厂、信息传输这四个方面的自动化。提高电力系统工程建设中的电力自动化技术，能实现对电力系统工程的远程监控及管理，同时也为电力工程系统的稳定运行创造优质的环境，从而从整体上提高电力行业自动化的管理水平。

2.在电力工程系统中实行电气自动化应用的意义

无论对于电气自动化本身，还是对于电力系统工程，在电力工程系统中实行电气自动化都有着非常重要的意义。

2.1信息化更加突出

电气自动化技术的信息化，体现在电力工程的各项技术及设备的更新等方面。随着电气自动化技术的信息化的更加突出，各部门的管理也更加信息化、先进化。信息化的更加突出对于设备的权限等方面的作用非常明显、有效，信息化表现更加突出，如，控制系统模糊化、各项设备的要求更高等方面。同时，电器的自动化离不开计算机技术，从而信息化也在带动电气自动化的发展。

2.2各方面的维护更加方便

电气自动化技术有着其独特的特点和优势，如维护非常便利。这是因为电气的自动化技术与计算机密切联系，计算机的优点就是快捷便利，工作人员只需要对各项数据及信息进行维护即可达到简单的维护电力系统的目标。电气自动化技术的这项意义同时也是实行电气自动化的其中一个重要的原因。

2.3管理控制更加容易

在电力系统中，实行电气自动化技术最主要的目的是便于管理控制。我国电气自动化技术在发展实施的过程中也在跟随着社会不同的需求不断地做出了调整与改变，这样就在不断地提高电气自动化的质量。目前我国电气自动化技术仅仅靠一根总线将各种电气设备连接起来，整个过程非常简单而又清晰，工作人员可以轻松地掌握电力系统工程的每一个技巧，所以也就让整个过程更加容易监督、控制管理了。

3.电气自动化技术在电力系统中的应用

3.1变电站及配电自动化的应用

变电站自动化技术是采用现代通信技术、先进的计算机技术、电子技术以及信息处理技术，实现对变电站的二次设备的重新组合和优化设计，从而减少了人力资源的浪费，减低了变电站及配电站工作人员的工作强度，提高变电站及配电站人员的安全性及整个系统运行的有效性。不仅如此，变电站自动化技术还可以多层次、全方位地对多种电气设备的运行状况进行安全检测以达到高效控制的目标。在实际的应用中，主要通过新型的设备代替以往的电磁式装置从而使得现场的监视操作更加智能化、可视化。随着对科学技术的应用以及监控设备的更新，种综合性的自动化监测系统能够提高变电站运行的稳定性，降低运行维护的成本，高质量输电过程，经济效益提高很多。

3.2在电网调度自动化中的应用

在电力工程中，电网的总调度能够通过大屏幕显示器、计算机服务等自动化系统对电网进行远程监控。根据电力工程中电网的运行情况进行分析，监控电网的实时状态。通过各个分系统传送的电力工程中的生产数据、控制发电的数据，对电力工程整个系统进行评估、调配和预测，从而减少了电网在运行过程中出现的电力故障及异常情况，通过电气自动化技术能够及时作出判断，检测更加及时。从而减少了电力工程中危及人身安全和设备安全的事故。另外，通过电气自动化技术还能对整个电网进行实时监测和分析，调度从大屏幕上可以清晰的采集信息，找出电气事故的发生地并提出应对措施，防止事故的扩散，减低影响。

3.3分散测控系统自动化的应用

在电力工程的发电厂分散测控系统中，通过太网、过程控制单元、工程师工作站、高速数据通讯网等对分层对电厂的生产状况进行测试和控制。经过过程控制单元可以在生产运行的过程中通过接受热电阻、热电偶、电气量等信号，处理运算的结果、参数等，通过这种方式对电网进行监控，从而提高电气自动化在电力工程中的检测、保护和控制功能。

3.4计算机自动化的应用。电气自动化技术在电力工程中的应用主要是引入了计算机操作系统，通过微型计算机让整个电力系统自动记录、反馈电气设施的实际工作情况。同时，对反馈信息进行的误差判定。加强软件的查找、分析、测算的应用，从而在电力工程中实现操作技术的使用性，更加便于电力工程的管理。在电气自动化技术中还要注意对监控方式、现场总线监控进行设计。只有全面加强电气设备的监控信息及监控方式，才能提高监控系统的效率以及整个系统稳定性、可靠性。

4.电气自动化技术的发展趋势

随着计算机技术的快速发展，人们对于电气自动化技术有了更新的认识，电气自动化技术在电力系统中得到了普遍的应用。它已成为保障电力系统正常运行的主要因素，特别是对于电力生产状况的实时监控，对于电力调控的准确控制，对于运行基础资料的有效收集，使得电气自动化技术在电力系统中的运用成为必须，尤其是电气自动化中的信息共享和操作共享技术更是得到了人们的普遍青睐。随着我们国家科技水平的不断提高，我国的电气自动化技术目前也在积极地向国际最高水平冲刺。在电力系统中广泛地应用电气自动化技术，将会有利的推动计算机技术在通信工程控制技术和控制技术的应用中的有力推动环节。随着电气自动化水平的不断提高，电气自动化技术将会吸收更多的组成部分，例如：通信技术、多媒体技术等，这些技术的广泛应用，将会使电气自动化技术在我国经济发展的各个方面予以体现，成为推动我国经济社会发展的积极因素，也会对计算机技术的进一步发展产生良好的反作用力。

5.结束语

将电气自动化技术更好、更有效地应用到电力系统工程的工作中，不仅提高了电力的生产效率，同时充分满足了当前社会经济发展对电力需求。电力企业对于自动化技术的深入应用，促进了国家基础公共事业的大步发展，同时也确保电力能安全、稳定地供应在社会各个方面中。随着社会的发展及科技水平的不断提高，电力供应也往更稳定更安全的发展方向。电力更好地为我们的生活提供了便利，让社会工作及生产能更加流畅更有保障，也让我们的生活、工作、学习变得更加完美。然而，电气自动化技术同时也会面临更大的挑战，必须使电气自动化技术更好地应用地电力系统工程中，才能为我们的社会发展做出更好、更多的贡献！

参考文献：

[1]王领.浅谈电气自动化在电力工程中的应用.建筑工程技术与设计[J].2015年22期

第9篇：电力电子技术发展范文

继数字信息化、网络信息化之后，我们正逐步进入智能信息化阶段，也就是以云计算、物联网和大数据为特征的“泛在网”时代。去年国家又确立了中国特色新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化道路。这些都需要大量自主可控的创新成果作为支撑，从某种意义上说，我们现在比历史上任何时期更需要提升自主创新能力。在这样的形势下，我们更加要发扬艰苦奋斗、敢为人先的“中关村精神”，努力实现自主创新能力的历史性跨越。

集成电路技术是高科技产业基础

当今世界，自主创新能力越来越体现在对核心技术的掌握和关键产品的掌控上。软件和集成电路是近几十年来发展最为迅猛的现代高科技领域，也是世界各国抢占自主创新制高点的主战场。集成电路技术是迄今为止人类开发出来的最复杂的产业技术，是现代高科技产业的基础，已经成为集中反映一个国家经济发展、科技进步和国防实力的重要标志，集成电路产业和产品也日益成为国家安全、经济发展和人民生活的命脉。

目前，以集成电路技术为核心的电子信息产业超过了以汽车、石油、钢铁为代表的传统工业，成为第一大产业，成为改造和拉动传统产业迈向数字时代的强大引擎和雄厚基石。数据表明，每l―2元的集成电路产值，约带动10元左右电子工业产值的形成，进而带动100元GDP的增长。

经过多年努力，中国集成电路产业中的芯片设计业、制造业规模已经分别占全球1/5和1/3左右，并涌现出中芯国际、展讯通信等一大批拥有核心技术、产品占领市场、得到全球业界认可的优秀代表。但是，与国际先进水平相比，我们的技术还相对落后，部分技术差距甚至有拉大的趋势。产品主要集中在中低端的消费类芯片和IC卡芯片上，而附加值高的计算机、网络通信类芯片以及高端消费类芯片公司还相对比较少。中国是全球最大的集成电路市场，但大多数产品，尤其是高端产品，大量依赖进口，每年净进口额高达一万亿元以上，是我国第一大宗进口产品。

当前，集成电路领域正在出现一些值得注意的趋势，为我们提供了难得的机遇：在芯片技术层面，单核发展空间受限，多核和众核技术方兴未艾，硬件动态可重构前景看好；在非芯片技术层面，28nm以下投资回报率下降，继续摩尔定律的动力减弱，低功耗芯片不断催生新的市场；新兴的纳米电子技术将引领未来二三十年集成电路行业的发展，并在制造、保健、能源、农业、通信、交通等领域带来巨大的变革。

全面提高自主创新能力

要实现自主创新能力的历史性跨越，需要科技工作者更加努力的工作，同时也需要来自政府、企业，以及全社会各界的共同支持，不断探索新机制，创造更多更好的自主创新成果，并通过市场机制，快速转化成为促进经济发展和社会进步的不竭动力，形成“供给”推动、“需求”拉动，两翼齐飞的局面。

1.要继续加大对核心技术和关键产品的投入力度

中国对核心技术和关键产品的研发投入近年来以每年超过20%的速度快速增长，但是与发达国家相比，我们的投入还远远不够。以集成电路产业为例，国家这些年来一直通过863、973、科技重大专项等项目对部分核心技术和关键产品进行重点支持，民营资本也逐渐进入集成电路领域。但迄今为止国内投入最大的集成电路企业中芯国际每年投入也不到5亿美元，而国际产业巨头每年投入动辄数十亿美元，2012年美国英特尔公司的研发投入更是超过100亿美元。

因为我们的资金投入相对短缺，所以更要统筹安排、合理利用资金，核高基01号重大专项实施几年来，按照万钢副主席的要求，“构建以龙头企业带动，按照上下游配套进行系统部署的集成电路产业链”，取得了一系列成果，但在具体实施过程中，还存在一些亟待改进和提高之处，通过总结经验，不断完善，将可以更好地发挥其巨大的引领和带动作用。

要改变我国部分核心技术和关键产品受制于人的局面，我们必须站在全球化的高度，加大对核心技术和关键产品的投入，逐步形成我国在高新技术产业的制高点，进而由点到面，带动自主创新能力的全面突破。

2.要积极实施标准化战略，通过市场“需求”拉动自主创新能力

在WTO框架下，标准化战略是各国普遍使用的，加快国内产业发展进程、提高国际竞争力的有效手段。这些年来，国家在提高自主创新能力的“供给”方面，制定了很多政策，比如国家科技重大专项就是典型的“供给”政策，在很多领域实现了零的突破。

相对而言，我国在通过“需求”引导产业发展方面还有很大潜力，特别我国已经成为世界上最重要的市场，完全可以通过实施标准化战略，鼓励产业界和用户更加积极地采用我们的自主创新成果，通过巨大的国内市场，带动核心技术和新兴产业的发展。在这方面，中国通过制定北斗导航标准、TD-SCDMA、TD-LTE标准，不但有效保障了国家信息安全，并且带动了国内产业发展，值得认真总结经验并加以推广。

近年来，相关部委组织制定了全球第一个针对安防监控物联网的基础信源标准――SVAC国家标准，如果能得到大规模应用，下一步将很有可能成为国际标准，届时中国将可在国内乃至国际安防监控技术领域占据主导地位，真正实现自主可控、安全可靠。

3.需要进一步深化科技体制改革，确立和巩固以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的技术创新体系

这不但是国家早已确立的战略方向，也是被国内外无数经验证明了的行之有效的发展路径。 总结“星光中国芯工程”的成功经验，在很大程度上得益于中关村初步建立了以企业为主体的自主创新机制，吸引海外人才、引入国家股权投资、突破技术入股限制等，并且从市场需求出发，实现了研发主体与产业化主体的一体化，避免了科技成果难转化的问题，从而在较短时间内实现了我国在超大规模集成电路设计领域的重大突破。

因此，我们可以选择相对较新，矛盾较少、阻力较小的增量领域，在科研项目的项目选择、项目管理、项目评价等方面探索创新机制。在技术路径选择上遵循技术中立原则和自主可控原则，百花齐放、百家争鸣，在竞争中实现我国科技水平的突破和创新能力的提升。培养有核心技术和国际市场竞争力的优秀企业，促进企业间的整合、重组和并购，引导社会力量形成合力。

中关村是中国第一个国家自主创新示范区，北京市同时拥有众多科研机构和高新技术企业，高科技人才在全国首屈一指，理应在自主创新方面走在全国前列。作为中国的“硅谷”，中关村发展高科技产业，一定要以自主核心技术为基础，特别是集成电路技术，已经渗透到各行各业。例如，英特尔能长期站在利润最丰厚的产业链顶端，源于其独一无二的集成电路技术；苹果、三星的产品之所以有明显高出同类企业的市场占有率和利润率，也是得益于他们领先的集成电路技术。事实表明，发展集成电路技术和产业，是短期内占领产业链高端、实现跨越式发展的有效途径。拥有自主版权的集成电路技术已日益成为经济发展的命脉、社会进步的基础、国际竞争的筹码和国家安全的保障。