現(xiàn)代電力電子技術(shù)精選(五篇)

序言：作為思想的載體和知識(shí)的探索者，寫(xiě)作是一種獨(dú)特的藝術(shù)，我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇現(xiàn)代電力電子技術(shù)，期待它們能激發(fā)您的靈感。

篇1

關(guān)鍵詞：淺談 現(xiàn)代 電力電子技術(shù)

中圖分類號(hào)：TM1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2013）12-0229-01

現(xiàn)如今的高新技術(shù)有很多都是和電網(wǎng)的相位、電壓、電流和頻率等基本參數(shù)的轉(zhuǎn)換與控制相關(guān)。現(xiàn)代電力電子技術(shù)能實(shí)現(xiàn)對(duì)這些參數(shù)的高效處理與精確控翻，對(duì)大功率的電能頻率的變換能夠得到很好的實(shí)現(xiàn)，這樣可以支持多項(xiàng)高新技術(shù)的發(fā)展。

1 現(xiàn)代電力電子技術(shù)的內(nèi)涵

現(xiàn)如今電力電子技術(shù)主要是處理的對(duì)象時(shí)功率，主要是來(lái)實(shí)現(xiàn)高效率和高品質(zhì)的用電。電力電子技術(shù)主要通過(guò)電力半導(dǎo)體器件和自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)和電磁技術(shù)的三者綜合運(yùn)用來(lái)實(shí)現(xiàn)獲取、傳輸、變換和利用。在各種高質(zhì)量、高效和高可靠性的電源中能夠起到非常重要的作用，可以讓當(dāng)代的電力電子技術(shù)得到很充分的運(yùn)用。功率IGBT和MOSFET是非常具有代表性，其功率半導(dǎo)體復(fù)合器件主要具有高頻、高壓和大電流等的特點(diǎn)。這類的特點(diǎn)也意味著傳統(tǒng)的電力電子技術(shù)不能夠適應(yīng)現(xiàn)如今的社會(huì)發(fā)展，電力電子技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)全新的高速發(fā)展的時(shí)代。具有功能驅(qū)動(dòng)、節(jié)能明顯和先進(jìn)等特點(diǎn)的IGBT，MOSFET等新型電力電子器件，所以可以在新型家電、感應(yīng)加熱、通信、計(jì)算機(jī)電源和電動(dòng)交通工具等領(lǐng)域中有很好的發(fā)展前景。

2 現(xiàn)代電力電子技術(shù)的歷史沿革

電子技術(shù)和微電子技術(shù)在80年代以來(lái)在各自的發(fā)展滯后得到了有效的結(jié)合，也就產(chǎn)生了全新概念的全控型的高頻化電力電子集成器件。可關(guān)斷晶體管（GTO）電力晶體管（GTR）以及此類晶體管的模塊也得到了實(shí)用化。從此滯后，各種高頻化和全控化的新型器件也相繼出現(xiàn)，例如（功率MOSFET）絕緣門板晶體管（IGT或IGBT）、靜電感應(yīng)晶體管（SIT）、靜電感應(yīng)晶閘管（srrH）、MOS晶闡管（MCT），MOS晶體管（MGT）。這也意味著一個(gè)具有高頻化和全控型的全新電力電子器件時(shí)代的誕生，傳統(tǒng)的電力電子技術(shù)即將被淘汰。代電力電子技術(shù)大跨步進(jìn)入高速發(fā)展的新時(shí)代。新一代電力電子器件的特點(diǎn)主要有多功能化、高頻化、全控化和集成化。新型多功能的器件的出現(xiàn)促進(jìn)了控制系統(tǒng)和變流電路的技術(shù)不斷發(fā)展和成熟。現(xiàn)如今電力電子技術(shù)主要是由各種PWM電路、高頻斬波電路和脈寬調(diào)制雙零諧振電路組成。因此從今天的時(shí)代進(jìn)入變頻器，極大地豐富了電力電子技術(shù)的功能，不斷開(kāi)拓新的應(yīng)用領(lǐng)域的時(shí)代的傳統(tǒng)不斷變化的需求的電力電子技術(shù)。

3 現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展

電力電子技術(shù)的發(fā)展自從20世紀(jì)90年代以來(lái)主要具有兩個(gè)方面的特點(diǎn)：電子技術(shù)與微電子技術(shù)的不斷完善結(jié)合和現(xiàn)有的各類新型電力電子技術(shù)器件參數(shù)的不斷完善和提高。電力電子器件的發(fā)展特點(diǎn)使其迅速的想著大容量化和智能化的方向不斷的發(fā)展，也預(yù)示著一個(gè)電力電子技術(shù)來(lái)到全新的時(shí)代。電力電子技術(shù)是多技術(shù)和多學(xué)科的相互滲透和創(chuàng)新結(jié)合的技術(shù)，在工業(yè)領(lǐng)域中對(duì)具有很強(qiáng)的滲透性。80年代后期，主要是以各種PWM電路和全控型新器件的現(xiàn)代化電力電子技術(shù)為代表。在此時(shí)代主要是家用電器等、交流電氣牽引以及交流調(diào)速系統(tǒng)等領(lǐng)域運(yùn)用的比較頻繁。這個(gè)時(shí)代的發(fā)展預(yù)示著電力電子技術(shù)進(jìn)入了新的發(fā)展階段。在這個(gè)時(shí)代的電子電力系統(tǒng)當(dāng)中，大型機(jī)組工作狀態(tài)的改變和運(yùn)轉(zhuǎn)變流裝置起著非常重要的作用。現(xiàn)代主要是給與直流輸電以及系統(tǒng)運(yùn)行的成熟控制和測(cè)試等安全保護(hù)提供一些技術(shù)手段。超導(dǎo)磁浮鐵道系統(tǒng)主要有機(jī)車牽引、輕軌車以及地鐵在電力電子技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)非常普及。日本在火車在高速運(yùn)行時(shí)有PWM逆變交流牽引系統(tǒng)取代原來(lái)的直流系統(tǒng)的技術(shù)是世界第一。先進(jìn)的國(guó)家都非常的關(guān)注超導(dǎo)磁浮鐵道系統(tǒng)的研究，其能夠讓火車高達(dá)500公里每小時(shí)。這樣能夠解除交通壓力和提高運(yùn)輸能力，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著非常重要的作用。現(xiàn)如今的電力電子技術(shù)是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和信息產(chǎn)業(yè)的主要是被控強(qiáng)電、弱電和接口橋梁。此技術(shù)的發(fā)展能夠提高生產(chǎn)效率、降低消耗和節(jié)能。

4 結(jié)語(yǔ)

電力電子技術(shù)能能夠讓國(guó)家的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)得到非常快速的發(fā)展，其與國(guó)家發(fā)展的方針和政策的配合下能夠在21世紀(jì)顯得尤為重要。因此，電力技術(shù)成為了21世紀(jì)可持續(xù)發(fā)展不可或缺的組成部分，成為高科技產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵所在，能夠推動(dòng)我國(guó)的工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新。

參考文獻(xiàn)

[1]劉莉宏.現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用[期刊論文]《北京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)》，2006年3期.

[2]趙玉冰.淺談現(xiàn)代電力電子技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展[期刊論文]《科技咨詢導(dǎo)報(bào)》，2007年3期.

篇2

現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展方向,是從以低頻技術(shù)處理問(wèn)題為主的傳統(tǒng)電力電子學(xué),向以高頻技術(shù)處理問(wèn)題為主的現(xiàn)代電力電子學(xué)方向轉(zhuǎn)變。電力電子技術(shù)起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其發(fā)展先后經(jīng)歷了整流器時(shí)代、逆變器時(shí)代和變頻器時(shí)代,并促進(jìn)了電力電子技術(shù)在許多新領(lǐng)域的應(yīng)用。八十年代末期和九十年代初期發(fā)展起來(lái)的、以功率MOSFET和IGBT為代表的、集高頻、高壓和大電流于一身的功率半導(dǎo)體復(fù)合器件,表明傳統(tǒng)電力電子技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入現(xiàn)代電力電子時(shí)代。

1、整流器時(shí)代

大功率的工業(yè)用電由工頻(50Hz)交流發(fā)電機(jī)提供,但是大約20%的電能是以直流形式消費(fèi)的,其中最典型的是電解(有色金屬和化工原料需要直流電解)、牽引(電氣機(jī)車、電傳動(dòng)的內(nèi)燃機(jī)車、地鐵機(jī)車、城市無(wú)軌電車等)和直流傳動(dòng)(軋鋼、造紙等)三大領(lǐng)域。大功率硅整流器能夠高效率地把工頻交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶閘管的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用得以很大發(fā)展。當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)曾經(jīng)掀起了-股各地大辦硅整流器廠的熱潮,目前全國(guó)大大小小的制造硅整流器的半導(dǎo)體廠家就是那時(shí)的產(chǎn)物。

2、逆變器時(shí)代

七十年代出現(xiàn)了世界范圍的能源危機(jī),交流電機(jī)變頻惆速因節(jié)能效果顯著而迅速發(fā)展。變頻調(diào)速的關(guān)鍵技術(shù)是將直流電逆變?yōu)?~100Hz的交流電。在七十年代到八十年代,隨著變頻調(diào)速裝置的普及,大功率逆變用的晶閘管、巨型功率晶體管(GTR)和門極可關(guān)斷晶閘管(GT0)成為當(dāng)時(shí)電力電子器件的主角。類似的應(yīng)用還包括高壓直流輸出,靜止式無(wú)功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)取＿@時(shí)的電力電子技術(shù)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)整流和逆變,但工作頻率較低,僅局限在中低頻范圍內(nèi)。

3、變頻器時(shí)代

進(jìn)入八十年代,大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅猛發(fā)展,為現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。將集成電路技術(shù)的精細(xì)加工技術(shù)和高壓大電流技術(shù)有機(jī)結(jié)合,出現(xiàn)了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的問(wèn)世,導(dǎo)致了中小功率電源向高頻化發(fā)展,而后絕緣門極雙極晶體管(IGBT)的出現(xiàn),又為大中型功率電源向高頻發(fā)展帶來(lái)機(jī)遇。MOSFET和IGBT的相繼問(wèn)世,是傳統(tǒng)的電力電子向現(xiàn)代電力電子轉(zhuǎn)化的標(biāo)志。據(jù)統(tǒng)計(jì),到1995年底,功率M0SFET和GTR在功率半導(dǎo)體器件市場(chǎng)上已達(dá)到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在電力電子領(lǐng)域巳成定論。新型器件的發(fā)展不僅為交流電機(jī)變頻調(diào)速提供了較高的頻率,使其性能更加完善可靠,而且使現(xiàn)代電子技術(shù)不斷向高頻化發(fā)展,為用電設(shè)備的高效節(jié)材節(jié)能,實(shí)現(xiàn)小型輕量化,機(jī)電一體化和智能化提供了重要的技術(shù)基礎(chǔ)。

二、電力電子技術(shù)的應(yīng)用

1、一般工業(yè)

工業(yè)中大量應(yīng)用各種交直流電動(dòng)機(jī)。直流電動(dòng)機(jī)有良好的調(diào)速性能，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(lái)，由于電力電子變頻技術(shù)的迅速發(fā)展，使得交流電機(jī)的調(diào)速性能可與直流電機(jī)相媲美，交流調(diào)速技術(shù)大量應(yīng)用并占據(jù)主導(dǎo)地位。大至數(shù)千kW的各種軋鋼機(jī)，小到幾百W的數(shù)控機(jī)床的伺服電機(jī)，以及礦山牽引等場(chǎng)合都廣泛采用電力電子交直流調(diào)速技術(shù)。一些對(duì)調(diào)速性能要求不高的大型鼓風(fēng)機(jī)等近年來(lái)也采用了變頻裝置，以達(dá)到節(jié)能的目的。還有些不調(diào)速的電機(jī)為了避免起動(dòng)時(shí)的電流沖擊而采用了軟起動(dòng)裝置，這種軟起動(dòng)裝置也是電力電子裝置。電化學(xué)工業(yè)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。電鍍裝置也需要整流電源。電力電子技術(shù)還大量用于冶金工業(yè)中的高頻、中頻感應(yīng)加熱電源、淬火電源及直流電弧爐電源等場(chǎng)合。

2、交通運(yùn)輸

電氣化鐵道中廣泛采用電力電子技術(shù)。電氣機(jī)車中的直流機(jī)車中采用整流裝置，交流機(jī)車采用變頻裝置。直流斬波器也廣泛用于鐵道車輛。在未來(lái)的磁懸浮列車中，電力電子技術(shù)更是一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。除牽引電機(jī)傳動(dòng)外，車輛中的各種輔助電源也都離不開(kāi)電力電子技術(shù)。電動(dòng)汽車的電機(jī)靠電力電子裝置進(jìn)行電力變換和驅(qū)動(dòng)控制，其蓄電池的充電也離不開(kāi)電力電子裝置。一臺(tái)高級(jí)汽車中需要許多控制電機(jī)，它們也要靠變頻器和斬波器驅(qū)動(dòng)并控制。飛機(jī)、船舶需要很多不同要求的電源，因此航空和航海都離不開(kāi)電力電子技術(shù)。如果把電梯也算做交通運(yùn)輸，那么它也需要電力電子技術(shù)。以前的電梯大都采用直流調(diào)速系統(tǒng)，而近年來(lái)交流變頻調(diào)速已成為主流。3、電力系統(tǒng)

電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中有著非常廣泛的應(yīng)用。據(jù)估計(jì)，發(fā)達(dá)國(guó)家在用戶最終使用的電能中，有60%以上的電能至少經(jīng)過(guò)一次以上電力電子變流裝置的處理。電力系統(tǒng)在通向現(xiàn)代化的進(jìn)程中，電力電子技術(shù)是關(guān)鍵技術(shù)之一。可以毫不夸張地說(shuō)，如果離開(kāi)電力電子技術(shù)，電力系統(tǒng)的現(xiàn)代化就是不可想象的。直流輸電在長(zhǎng)距離、大容量輸電時(shí)有很大的優(yōu)勢(shì)，其送電端的整流閥和受電端的逆變閥都采用晶閘管變流裝置。近年發(fā)展起來(lái)的柔流輸電（FACTS）也是依靠電力電子裝置才得以實(shí)現(xiàn)的。無(wú)功補(bǔ)償和諧波抑制對(duì)電力系統(tǒng)有重要的意義。晶閘管控制電抗器（TCR）、晶閘管投切電容器（TSC）都是重要的無(wú)功補(bǔ)償裝置。近年來(lái)出現(xiàn)的靜止無(wú)功發(fā)生器（SVG）、有源電力濾波器（APF）等新型電力電子裝置具有更為優(yōu)越的無(wú)功功率和諧波補(bǔ)償?shù)男阅堋Ｔ谂潆娋W(wǎng)系統(tǒng)，電力電子裝置還可用于防止電網(wǎng)瞬時(shí)停電、瞬時(shí)電壓跌落、閃變等，以進(jìn)行電能質(zhì)量控制，改善供電質(zhì)量。

在變電所中，給操作系統(tǒng)提供可靠的交直流操作電源，給蓄電池充電等都需要電力電子裝置。

4、電子裝置用電源

各種電子裝置一般都需要不同電壓等級(jí)的直流電源供電。通信設(shè)備中的程控交換機(jī)所用的直流電源以前用晶閘管整流電源，現(xiàn)在已改為采用全控型器件的高頻開(kāi)關(guān)電源。大型計(jì)算機(jī)所需的工作電源、微型計(jì)算機(jī)內(nèi)部的電源現(xiàn)在也都采用高頻開(kāi)關(guān)電源。在各種電子裝置中，以前大量采用線性穩(wěn)壓電源供電，由于高頻開(kāi)關(guān)電源體積小、重量輕、效率高，現(xiàn)在已逐漸取代了線性電源。因?yàn)楦鞣N信息技術(shù)裝置都需要電力電子裝置提供電源，所以可以說(shuō)信息電子技術(shù)離不開(kāi)電力電子技術(shù)。

5、家用電器

照明在家用電器中占有十分突出的地位。由于電力電子照明電源體積小、發(fā)光效率高、可節(jié)省大量能源，通常被稱為“節(jié)能燈”，它正在逐步取代傳統(tǒng)的白熾燈和日光燈。變頻空調(diào)器是家用電器中應(yīng)用電力電子技術(shù)的典型例子。電視機(jī)、音響設(shè)備、家用計(jì)算機(jī)等電子設(shè)備的電源部分也都需要電力電子技術(shù)。此外，有些洗衣機(jī)、電冰箱、微波爐等電器也應(yīng)用了電力電子技術(shù)。電力電子技術(shù)廣泛用于家用電器使得它和我們的生活變得十分貼近。

6、其他

篇3

關(guān)鍵詞：電子；技術(shù)；應(yīng)用；發(fā)展

中圖分類號(hào)：F062.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1007-9599 (2011) 17-0000-01

Modern Power Electronics Technology Application and Prospects Analysis

Liu Jianjun

(Information Engineering,Zhengzhou University,Zhengzhou450001,China)

Abstract:Modern power electronics technology is a high-tech knowledge-based knowledge-intensive technology,power electronics and microelectronics technology with technology has become mainstream.Therefore,its production and life will be like as microelectronics technology plays a transformative role.It will revolutionize the power supply and power system changes.

Keywords:Electronic;Technology;Applications;Development

一、現(xiàn)代電力電子技術(shù)

將實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)與高效率用電作為目標(biāo)的現(xiàn)代電力電子技術(shù)，采用電力半導(dǎo)體器件、電磁技術(shù)、計(jì)算機(jī)（微處理技術(shù)）、綜合自動(dòng)控制技術(shù)等進(jìn)行功率處理，達(dá)成電能的傳輸、獲取、變化與利用。采用電力電子半導(dǎo)體器件、電磁技術(shù)、計(jì)算機(jī)（微處理技術(shù)）、綜合自動(dòng)控制技術(shù)等多學(xué)科交叉技術(shù)的現(xiàn)代電源技術(shù)，是現(xiàn)代電力電子技術(shù)的具體應(yīng)用，在保證高可靠性、高效、高質(zhì)量的電源的供應(yīng)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。以功率IGBT與MOSFET為代表的、集大電流、高壓與高頻于一體的功率報(bào)道提復(fù)合器件，將傳統(tǒng)的電力電子技術(shù)引入了現(xiàn)代電力電子技術(shù)時(shí)代中。因?yàn)镸OSFET、IGBT等新型的電力電子器件具有顯著的節(jié)能和功能驅(qū)動(dòng)作用，具有先進(jìn)的性能，所以新型的電力電子器件在綠色電源、電動(dòng)交通工具、新型家電、感應(yīng)加熱、變頻調(diào)速以及通信與計(jì)算機(jī)電源等領(lǐng)域均有著廣泛的應(yīng)用前景。

二、現(xiàn)代電力電子技術(shù)的應(yīng)用

（一）高頻開(kāi)關(guān)整流器。具有效率高、重量輕、體積小等特點(diǎn)的高頻開(kāi)關(guān)整流器從各種儀器儀表、計(jì)算機(jī)、電視機(jī)等小功率的應(yīng)用上推廣到電力工程直流電源系統(tǒng)、通信基礎(chǔ)電源、CT機(jī)、X光機(jī)和照明等特種電源領(lǐng)域。高頻開(kāi)關(guān)電源又可以稱之為開(kāi)關(guān)型整流器，其通過(guò)IGBT或MOSFET的高頻工作，一般將開(kāi)關(guān)頻率控制子50~200KHZ的范圍之內(nèi)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)小型化和高效率等目標(biāo)。目前，高頻開(kāi)關(guān)整流器的功率容量一直都在增加，單模塊容量從幾十瓦、上百瓦快速提升到15KW。德國(guó)BENNING公司出產(chǎn)的Tebechop15000系列的整流模塊的質(zhì)量只有39KG，然而容量卻已經(jīng)到達(dá)了15KW（48V/225A）。TYCO公司出產(chǎn)的GALAXY系列的整流模塊的質(zhì)量只有30KG，容量卻達(dá)到了12KV（48V/200A）。

（二）直流-直流（DC/DC）變換器。直流-直流變換器能夠?qū)⒐潭ǖ闹绷麟妷恨D(zhuǎn)換成可變的直流電壓，廣泛地應(yīng)用與電動(dòng)車、無(wú)軌電車、地鐵列車的無(wú)級(jí)變速與控制領(lǐng)域，能夠?qū)崿F(xiàn)具有快速響應(yīng)、加速平穩(wěn)等性能的控制，并同時(shí)達(dá)到節(jié)約電能的目的。用直流斬波器取代變阻器能夠節(jié)約20%~30%的電能。直流斬波器不但可以進(jìn)行調(diào)壓，還能夠顯著地消除電網(wǎng)側(cè)諧波電流噪聲。在通信電源領(lǐng)域的二次電源直流-直流模塊已經(jīng)商品化，采用高頻PWM技術(shù)等模塊具有5~20W/in3的功率密度，500KHZ左右的開(kāi)關(guān)頻率。

（三）不間斷電源（UPS）。不間斷電源普遍采用了功率IGBT、MOSFET等電力電子器件和脈寬調(diào)制技術(shù)，能夠有效地降低電源的噪聲，顯著地提高可靠性與效率。DSP技術(shù)和微處理技術(shù)的實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程診斷、遠(yuǎn)程維護(hù)以及不間斷電源的智能化管理。近年來(lái)，不間斷電源的最大容量已經(jīng)高達(dá)800KVA，而且能夠利用多機(jī)并聯(lián)的方式，獲得超大容量的不間斷電源系統(tǒng)。

（四）大功率開(kāi)關(guān)型高壓直流電源。大功率開(kāi)關(guān)型高壓直流電源的電流能夠達(dá)到0.5A以上，電壓能夠達(dá)到50KV~159KV，電流能夠達(dá)到100KV。大功率開(kāi)關(guān)型高壓直流電源在醫(yī)用CT機(jī)、醫(yī)用X光機(jī)、水質(zhì)改良和靜電除塵等大型設(shè)備上有著廣泛的應(yīng)用。國(guó)內(nèi)研制了靜電除塵高壓直流電源，將市電轉(zhuǎn)化成直流，將直流電壓逆變成高頻電壓，通過(guò)高頻變壓器進(jìn)行升壓，接著整流成直流高壓。通常，在電阻負(fù)載的情況下，輸出直流電流可達(dá)15mA，直流電壓能夠達(dá)到55KV，工作頻率是25.6KHZ。

（五）高壓直流輸電系統(tǒng)。適合于大容量輸電、遠(yuǎn)距離輸電、跨海輸電、大區(qū)交流電網(wǎng)互聯(lián)的直流輸電方式是除了交流輸電方式外的另一種有效的輸電方式。直流輸電需要安裝換流橋閥和換交流變壓器等主要的換流設(shè)備，需要在受電端和送電端建設(shè)換流站，以解決交流電和直流電之間的轉(zhuǎn)換問(wèn)題。在送電端換流站安裝使用電力電子裝置將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，使用直流輸電線路將直流電輸送到受電端換流站。安裝使用電力電子裝置在受電端換流站將直流電逆變?yōu)榻涣麟姟?/p>

（六）電力有源濾波器。電力有源濾波器能夠?qū)Ψ蹬c頻率變化的諧波進(jìn)行補(bǔ)償?shù)碾娏﹄娮友b置，其基本原理為在補(bǔ)償對(duì)象中進(jìn)行諧波電流檢測(cè)，再由補(bǔ)償裝置產(chǎn)生一個(gè)和諧波電流極性相反、電流大小相等的補(bǔ)償電流，使電網(wǎng)電流只含有基波分量。電力有源濾波器在補(bǔ)償時(shí)不受電網(wǎng)阻抗的干擾，已經(jīng)左鍵在國(guó)內(nèi)推廣使用。

（七）靜止無(wú)功功率補(bǔ)償裝置（SVC）。目前，國(guó)內(nèi)最有效的無(wú)功補(bǔ)償裝置是靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置。靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置一般使用晶閘管控制電抗器加固定電容器的方式，能夠進(jìn)行補(bǔ)償裝置無(wú)功功率的連續(xù)調(diào)節(jié)。目前，靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置主要運(yùn)用與軋機(jī)、電弧爐等設(shè)備的無(wú)功補(bǔ)償當(dāng)中，容量能夠到達(dá)±50VA，能夠直接用于10KV、35KV等級(jí)的電壓母線。

三、現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展

近年來(lái)，電力電子技術(shù)的發(fā)展具有以下特點(diǎn)：不斷地提高原有的各種類型的電力電子器件的額定參數(shù)；電力電子技術(shù)進(jìn)一步結(jié)合用用微電子技術(shù)，電力電子器件不斷地朝著智能化、大容量的方向迅速發(fā)展，電力電子技術(shù)從全控型器件、半控型器件時(shí)代邁入了智能型器件時(shí)代。與多種學(xué)科相互滲透的電力電子技術(shù)創(chuàng)新不斷滲透到多種相關(guān)的工業(yè)領(lǐng)域。電力電子技術(shù)和國(guó)家基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的關(guān)系也越來(lái)越密切，電力電子技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新是可持續(xù)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。加強(qiáng)現(xiàn)代電力電子技術(shù)的不斷創(chuàng)新和應(yīng)用力度，是推動(dòng)我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新，形成高科技產(chǎn)業(yè)鏈的必由之路。

參考文獻(xiàn)：

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關(guān)鍵詞：電力電子；技術(shù)；應(yīng)用

隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平的不斷提高，電能的應(yīng)用已經(jīng)普及到社會(huì)生產(chǎn)和生活的方方面面，現(xiàn)代電力電子技術(shù)無(wú)論對(duì)傳統(tǒng)工業(yè)的改造還是對(duì)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都有著至關(guān)重要的作用，它涉及的應(yīng)用領(lǐng)域包括國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)工業(yè)部門，將成為21世紀(jì)的重要關(guān)鍵技術(shù)之一。

一、電力電子技術(shù)的應(yīng)用

1、電氣節(jié)能的應(yīng)用

節(jié)能是當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。電氣節(jié)能主要包括變頻調(diào)速、電能質(zhì)量控制、有源濾波等，當(dāng)前階段，在電氣節(jié)能的應(yīng)用中又以變頻調(diào)速為主要研究?jī)?nèi)容。電機(jī)變頻調(diào)速節(jié)能是當(dāng)前工業(yè)節(jié)能發(fā)展的一個(gè)主要途徑，在未來(lái)的發(fā)展時(shí)期，三大發(fā)展因素將會(huì)進(jìn)一步促進(jìn)電機(jī)變頻調(diào)速行業(yè)的快速發(fā)展：一是變頻器產(chǎn)品日趨成熟，應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，技術(shù)越來(lái)越新，企業(yè)投資產(chǎn)品的成本將會(huì)越來(lái)越低；二是電機(jī)變頻調(diào)速節(jié)能的效果非常明顯，具有廣泛的社會(huì)效益，這樣能夠更好的調(diào)動(dòng)企業(yè)生產(chǎn)的積極性；三是國(guó)家對(duì)重點(diǎn)耗能企業(yè)也會(huì)采取一系列措施，發(fā)展電氣節(jié)能能夠有效的降低企業(yè)能源消耗，減少資源浪費(fèi)，為社會(huì)創(chuàng)造財(cái)富。

2、新能源發(fā)電的應(yīng)用

當(dāng)前，社會(huì)發(fā)展的速度越來(lái)越快，人們消耗的資源也越來(lái)越多，全球范圍內(nèi)的石油儲(chǔ)量、煤炭資源總量逐步在減少。在傳統(tǒng)能源逐步減少的同時(shí)，生態(tài)平衡也受到嚴(yán)重的破壞，環(huán)境污染日益嚴(yán)重。因此，新能源在未來(lái)的一段時(shí)期有很大的發(fā)展前景。現(xiàn)在通過(guò)新能源發(fā)電的方法越來(lái)越多，比如通過(guò)地面太陽(yáng)能發(fā)電、風(fēng)電等，其中太陽(yáng)能光伏發(fā)電在上海世博會(huì)上被充分利用，這對(duì)于新能源的開(kāi)發(fā)有很好的借鑒意義。上海世博會(huì)的太陽(yáng)能發(fā)電項(xiàng)目不僅是我國(guó)當(dāng)前規(guī)模最大、采用技術(shù)最多的項(xiàng)目，同時(shí)也是世博會(huì)歷史上新能源發(fā)電技術(shù)的最大規(guī)模應(yīng)用，可以說(shuō)，新能源的世界已經(jīng)離我們?cè)絹?lái)越近。新能源發(fā)電中的電力電子技術(shù)應(yīng)用特點(diǎn)主要有：新能源在供給過(guò)程中能源供給隨機(jī)性較大，比如風(fēng)能、太陽(yáng)能等都會(huì)隨著天氣的變化而變化，并對(duì)電網(wǎng)發(fā)電的要求比較高，在新興的能源使用中，可以充分考慮海洋能等隨意性不大的資源。

3、電力牽引的應(yīng)用

電力牽引是利用電能為動(dòng)力的軌道運(yùn)輸牽引動(dòng)力形式。它是以電力系統(tǒng)或發(fā)電廠為電源，通過(guò)牽引變電所使電力系統(tǒng)受電，經(jīng)過(guò)降壓、變頻成交流電源，由接觸網(wǎng)向電力機(jī)車、動(dòng)車組供電。比如電力機(jī)車或動(dòng)車的牽引電動(dòng)機(jī)將電能充分轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)鐵路列車運(yùn)行，這給人們的生活提供了極大的方便。但電力牽引也存在一些不足，主要表現(xiàn)在增加了供電系統(tǒng)裝置，使其一次性投資比其他牽引動(dòng)力形式要高些，同時(shí)，電力機(jī)車在運(yùn)行時(shí)，會(huì)產(chǎn)生高次諧波和負(fù)序電流，諧波的存在和高壓接觸網(wǎng)及其回流網(wǎng)的不對(duì)稱，對(duì)沿線不平行接近的電信線路將產(chǎn)生干擾電壓，對(duì)電力系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有一定的影響，對(duì)通信質(zhì)量和人身安全也存在一定的影響。因此，需要采取有效措施進(jìn)行防護(hù)和限制，要在以后的發(fā)展過(guò)程中不斷改進(jìn)技術(shù)，通過(guò)新技術(shù)來(lái)改進(jìn)電力牽引的缺點(diǎn)，使其達(dá)到合理，為社會(huì)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

4、智能電網(wǎng)的應(yīng)用

智能電網(wǎng)，就是將電網(wǎng)進(jìn)行智能化改造，它是建立在集成的高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)之上的，在運(yùn)行的過(guò)程中，通過(guò)先進(jìn)的傳感和測(cè)量技術(shù)、控制技術(shù)以及先進(jìn)的決策管理體系的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的可靠運(yùn)輸、實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)境友好和使用安全的目標(biāo)。從更高的層次來(lái)講，當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的電網(wǎng)變得比以往更大、更安全及更高能效，但其智能化程度仍舊較低，因此，其在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中有很好的發(fā)展前景。智能電網(wǎng)的核心就是智能電表。通過(guò)借助智能電表，電力事業(yè)機(jī)構(gòu)能夠知道用戶在任意時(shí)間所使用的電能，便于他們根據(jù)用戶的個(gè)性化需求提供針對(duì)性的服務(wù)，不斷的滿足社會(huì)的需求。

5、在工業(yè)中廣泛應(yīng)用

工業(yè)中大量應(yīng)用各種交直流電動(dòng)機(jī)。直流電動(dòng)機(jī)有良好的凋速性能，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(lái)，由于電力電子變頻技術(shù)的迅速發(fā)展。使得交流電機(jī)的調(diào)速性能可與直流電機(jī)相媲美，交流調(diào)速技術(shù)大量應(yīng)用并占據(jù)主導(dǎo)地位。大至數(shù)千Kw的各種軋鋼機(jī)，小到幾百W的數(shù)控機(jī)床的伺服電機(jī)，以及礦山牽引等場(chǎng)合都廣泛采用電力電子交直流調(diào)速技術(shù)。一些對(duì)調(diào)速性能要求不高的大型鼓風(fēng)機(jī)等近年來(lái)也采用了變頻裝置，以達(dá)到節(jié)能的目的。還有些不調(diào)速的電機(jī)為了避免起動(dòng)時(shí)的電流沖擊而采用了軟起動(dòng)裝置，這種軟起動(dòng)裝置也是電力電子裝置。電化學(xué)工業(yè)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。電鍍裝置也需要整流電源。電力電子技術(shù)還大量用于冶金工業(yè)中的高頻、中頻感應(yīng)加熱電源、淬火電源及直流電弧爐電源等場(chǎng)合。

6、在交通運(yùn)輸中的應(yīng)用

電氣化鐵道中廣泛采用電力電子技術(shù)。電氣機(jī)車中的直流機(jī)車中采用整流裝置，交流機(jī)車采用變頻裝置。直流斬波器也廣泛用于鐵道車輛。在未來(lái)的磁懸浮列車中，電力電子技術(shù)更是一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。除牽引電機(jī)傳動(dòng)外，車輛中的各種輔助電源也都離不開(kāi)電力電子技術(shù)。電動(dòng)汽車的電機(jī)靠電力電子裝置進(jìn)行電力變換和驅(qū)動(dòng)控制，其蓄電池的充電也離不開(kāi)電力電子裝置。一臺(tái)高級(jí)汽車中需要許多控制電機(jī)，它們也要靠變頻器和斬波器驅(qū)動(dòng)并擰制。飛機(jī)、船舶需要很多不同要求的電源，因此航空和航海都離不開(kāi)電力電子技術(shù)。如果把電梯也算做交通運(yùn)輸，那么它也需要電力電子技術(shù)。以前的電梯大都采用直流調(diào)速系統(tǒng)，而近年來(lái)交流變頻調(diào)速已成為主流。

7、計(jì)算機(jī)高效率綠色電源

高速發(fā)展的計(jì)算機(jī)技術(shù)帶領(lǐng)人類進(jìn)入了信息社會(huì)，同時(shí)也促進(jìn)了電源技術(shù)的迅速發(fā)展。八十年代，計(jì)算機(jī)全面采用了開(kāi)關(guān)電源，率先完成計(jì)算機(jī)電源換代。接著開(kāi)關(guān)電源技術(shù)相繼進(jìn)入了電子、電器設(shè)備領(lǐng)域。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，人們提出綠色電腦和綠色電源的概念。綠色電腦泛指對(duì)環(huán)境無(wú)害的個(gè)人電腦和相關(guān)產(chǎn)品，綠色電源系指與綠色電腦相關(guān)的高效省電電源，根據(jù)美國(guó)環(huán)境保護(hù)署 “能源之星”計(jì)劃規(guī)定，桌上型個(gè)人電腦或相關(guān)的設(shè)備，在睡眠狀態(tài)下的耗電量若小于30瓦，就符合綠色電腦的要求，提高電源效率是降低電源消耗的根本途徑。就目前效率為75%的200瓦開(kāi)關(guān)電源而言，電源自身要消耗50瓦的能源。

二、電力電子技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)及應(yīng)用前景

電力電子技術(shù)已進(jìn)入高頻化、標(biāo)準(zhǔn)模塊化、集成化和智能時(shí)代。理論和實(shí)驗(yàn)證明電氣產(chǎn)品的體積與質(zhì)量反比于供電頻率的平方根，頻率提高對(duì)其設(shè)備的制造省材，運(yùn)行節(jié)能和系統(tǒng)性能改善意義十分深遠(yuǎn)。電力電子器件高頻化是其創(chuàng)新的主導(dǎo)方向，硬件結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)模塊是器件發(fā)展的必然趨勢(shì)。目前先進(jìn)模塊已和包括開(kāi)關(guān)元件和與其反向并聯(lián)的續(xù)流二極管及驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路多個(gè)單元且均以器件標(biāo)準(zhǔn)化和產(chǎn)品系列化，其一致性與可靠性達(dá)到極高水平。現(xiàn)代電力電子技術(shù)是開(kāi)關(guān)電源技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。電力電子及開(kāi)關(guān)電源技術(shù)因應(yīng)用需求不斷向前發(fā)展，新技術(shù)的出現(xiàn)又會(huì)使許多應(yīng)用產(chǎn)品更新?lián)Q代，還會(huì)開(kāi)拓更多更新的應(yīng)用領(lǐng)域。開(kāi)關(guān)電源高頻化、模塊化、數(shù)字化、綠色化等的實(shí)現(xiàn)，將標(biāo)志著這些技術(shù)的成熟，實(shí)現(xiàn)高效率用電和高品質(zhì)用電相結(jié)合。開(kāi)關(guān)電源代替線性電源和相控電源是大勢(shì)所趨。

結(jié)語(yǔ)

電力電子技術(shù)隨著新元器件的研發(fā)及現(xiàn)代計(jì)算機(jī)、控制技術(shù)的迅速發(fā)展而應(yīng)用領(lǐng)域更加廣泛，應(yīng)用性能更加完善可靠，并引起了電力系統(tǒng)的重大變革，新的大功率電力電子器件的研發(fā)和應(yīng)用將成為21世紀(jì)電力研究的前沿，必將為人類社會(huì)的發(fā)展與進(jìn)步作出更大的貢獻(xiàn)。■

參考文獻(xiàn)

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【關(guān)鍵詞】 電力電子 可控整流 變頻裝置 柔流輸電 有源電力濾波器

電力電子技術(shù)是職業(yè)教育中電氣類專業(yè)的一門重要課程，研究采用電力電子器件實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的控制和變換的科學(xué)，是介于電氣工程三大主要領(lǐng)域――電力、電子和控制之間的交叉學(xué)科，在電力、工業(yè)、交通、航空航天等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。電力電子技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)深入到工業(yè)生產(chǎn)和社會(huì)生活的各個(gè)方面，成為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和高新技術(shù)領(lǐng)域不可缺少的關(guān)鍵技術(shù)，可以有效地節(jié)約能源。

1、一般工業(yè)

工業(yè)中大量應(yīng)用各種交直流電動(dòng)機(jī)。直流電動(dòng)機(jī)有良好的調(diào)速性能，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(lái)，由于電力電子變頻技術(shù)的迅速發(fā)展，使得交流電機(jī)的調(diào)速性能可與直流電機(jī)相媲美，交流調(diào)速技術(shù)大量應(yīng)用并占據(jù)主導(dǎo)地位。大至數(shù)千kW的各種軋鋼機(jī)，小到幾百W的數(shù)控機(jī)床的伺服電機(jī)，以及礦山牽引等場(chǎng)合都廣泛采用電力電子交直流調(diào)速技術(shù)。一些對(duì)調(diào)速性能要求不高的大型鼓風(fēng)機(jī)等近年來(lái)也采用了變頻裝置，以達(dá)到節(jié)能的目的。還有些不調(diào)速的電機(jī)為了避免起動(dòng)時(shí)的電流沖擊而采用了軟起動(dòng)裝置，這種軟起動(dòng)裝置也是電力電子裝置。電化學(xué)工業(yè)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。電鍍裝置也需要整流電源。電力電子技術(shù)還大量用于冶金工業(yè)中的高頻、中頻感應(yīng)加熱電源、淬火電源及直流電弧爐電源等場(chǎng)合。

2、交通運(yùn)輸

電氣化鐵道中廣泛采用電力電子技術(shù)。電氣機(jī)車中的直流機(jī)車中采用整流裝置，交流機(jī)車采用變頻裝置。直流斬波器也廣泛用于鐵道車輛。在未來(lái)的磁懸浮列車中，電力電子技術(shù)更是一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。除牽引電機(jī)傳動(dòng)外，車輛中的各種輔助電源也都離不開(kāi)電力電子技術(shù)。電動(dòng)汽車的電機(jī)靠電力電子裝置進(jìn)行電力變換和驅(qū)動(dòng)控制，其蓄電池的充電也離不開(kāi)電力電子裝置。一臺(tái)高級(jí)汽車中需要許多控制電機(jī)，它們也要靠變頻器和斬波器驅(qū)動(dòng)并控制。飛機(jī)、船舶需要很多不同要求的電源，因此航空和航海都離不開(kāi)電力電子技術(shù)。如果把電梯也算做交通運(yùn)輸，那么它也需要電力電子技術(shù)。以前的電梯大都采用直流調(diào)速系統(tǒng)，而近年來(lái)交流變頻調(diào)速已成為主流。

3、電力系統(tǒng)

電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中有著非常廣泛的應(yīng)用。據(jù)估計(jì)，發(fā)達(dá)國(guó)家在用戶最終使用的電能中，有60%以上的電能至少經(jīng)過(guò)一次以上電力電子變流裝置的處理。電力系統(tǒng)在通向現(xiàn)代化的進(jìn)程中，電力電子技術(shù)是關(guān)鍵技術(shù)之一。可以毫不夸張地說(shuō)，如果離開(kāi)電力電子技術(shù)，電力系統(tǒng)的現(xiàn)代化就是不可想象的。直流輸電在長(zhǎng)距離、大容量輸電時(shí)有很大的優(yōu)勢(shì)，其送電端的整流閥和受電端的逆變閥都采用晶閘管變流裝置。近年發(fā)展起來(lái)的柔流輸電（FACTS）也是依靠電力電子裝置才得以實(shí)現(xiàn)的。無(wú)功補(bǔ)償和諧波抑制對(duì)電力系統(tǒng)有重要的意義。晶閘管控制電抗器（TCR）、晶閘管投切電容器（TSC）都是重要的無(wú)功補(bǔ)償裝置。近年來(lái)出現(xiàn)的靜止無(wú)功發(fā)生器（SVG）、有源電力濾波器（APF）等新型電力電子裝置具有更為優(yōu)越的無(wú)功功率和諧波補(bǔ)償?shù)男阅堋Ｔ谂潆娋W(wǎng)系統(tǒng)，電力電子裝置還可用于防止電網(wǎng)瞬時(shí)停電、瞬時(shí)電壓跌落、閃變等，以進(jìn)行電能質(zhì)量控制，改善供電質(zhì)量。 在變電所中，給操作系統(tǒng)提供可靠的交直流操作電源，給蓄電池充電等都需要電力電子裝置。

4、電子裝置用電源

各種電子裝置一般都需要不同電壓等級(jí)的直流電源供電。通信設(shè)備中的程控交換機(jī)所用的直流電源以前用晶閘管整流電源，現(xiàn)在已改為采用全控型器件的高頻開(kāi)關(guān)電源。大型計(jì)算機(jī)所需的工作電源、微型計(jì)算機(jī)內(nèi)部的電源現(xiàn)在也都采用高頻開(kāi)關(guān)電源。在各種電子裝置中，以前大量采用線性穩(wěn)壓電源供電，由于高頻開(kāi)關(guān)電源體積小、重量輕、效率高，現(xiàn)在已逐漸取代了線性電源。因?yàn)楦鞣N信息技術(shù)裝置都需要電力電子裝置提供電源，所以可以說(shuō)信息電子技術(shù)離不開(kāi)電力電子技術(shù)。

5、家用電器

照明在家用電器中占有十分突出的地位。由于電力電子照明電源體積小、發(fā)光效率高、可節(jié)省大量能源，通常被稱為"節(jié)能燈"，它正在逐步取代傳統(tǒng)的白熾燈和日光燈。變頻空調(diào)器是家用電器中應(yīng)用電力電子技術(shù)的典型例子。電視機(jī)、音響設(shè)備、家用計(jì)算機(jī)等電子設(shè)備的電源部分也都需要電力電子技術(shù)。此外，有些洗衣機(jī)、電冰箱、微波爐等電器也應(yīng)用了電力電子技術(shù)。電力電子技術(shù)廣泛用于家用電器使得它和我們的生活變得十分貼近。

6、其他