電力電子技術(shù)論文范文摘要：電力電子技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)與人民日常生活中正發(fā)揮越來越重要的作用。本文通過對電力電子技術(shù)的描述,闡述了電力電子技術(shù)在我國的開展現(xiàn)狀;對我國電力電子技術(shù)在大氣污染治理、節(jié)能環(huán)保、電力系統(tǒng)及國民生活等等中的應(yīng)用做了較詳細(xì)的研究;對我國電力電子系統(tǒng)的開展進(jìn)行了展望,得出電力電子技術(shù)不僅是國民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)的重要組成局部,也是未來技術(shù)的開展趨勢之一。

一、電力電子技術(shù)概述

1、電力電子技術(shù)的含義

電力電子技術(shù)是利用電力電子器件對電能進(jìn)行變換和控制且應(yīng)用于電力領(lǐng)域的電子技術(shù)，它是一門新興學(xué)科。電力電子技術(shù)功率強(qiáng)大、可供諸如電力系統(tǒng)那樣大的電流以及高電壓場合應(yīng)用，它與傳統(tǒng)的電子技術(shù)相比，其特殊之處是因?yàn)樗軌蛲ㄟ^大電流和承受高電壓，而且還有在大功率情況下，器件發(fā)熱、運(yùn)行效率的問題。電力電子技術(shù)分為兩個分支：電力電子器件制造技術(shù)和交流技術(shù)。

2、電力電子技術(shù)的地位和作用

電力電子技術(shù)至今誕生近50年，特別是近年來更是取得了突飛猛進(jìn)的開展，已經(jīng)形成十分完整的科學(xué)體系和理論。信息技術(shù)的開展造就了信息時代“弱電控制強(qiáng)電〞電力電子技術(shù)的.實(shí)現(xiàn)是人類社會的第二次電子革命。由于將來工業(yè)高度自動化，計(jì)算技術(shù)、電力電子技術(shù)以及自動控制技術(shù)將會成為三種最重要的技術(shù)。

二、電力電子技術(shù)的開展

1、整流器時代

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，牽引，和直流傳動三大領(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)橹绷麟姟?/p>

2、逆變器時代

世界范圍的能源危機(jī)出現(xiàn)在七十年代，由于交流電機(jī)變頻調(diào)速節(jié)能效果顯著而迅速得到開展。將直流電逆變?yōu)?-100Hz的交流電是變頻調(diào)速的關(guān)鍵技術(shù)。隨著變頻調(diào)速裝置的遍及，當(dāng)時電力電子器件的主角是大功率逆變用的晶閘管、巨型功率晶體管和門極可關(guān)斷晶閘管，類似的應(yīng)用還包括高壓直流輸出，靜止式無功功率動態(tài)補(bǔ)償?shù)取?/p>

3、變頻器時代

進(jìn)入八十年代，出現(xiàn)了一批全新的全控型功率器件、首先是功率MOSFET的問世，致使中小功率電源向高頻化開展，而后又出現(xiàn)了絕緣門極雙極晶體管，又為大中型功率電源向高頻開展提供了機(jī)遇。新型器件的開展不僅使交流電機(jī)變頻調(diào)速提高了頻率，使其性能更加完善可靠，而且也使現(xiàn)代電子技術(shù)不斷向高頻化開展，為用電設(shè)備提供了重要的技術(shù)根底，那就是高效節(jié)材節(jié)能，實(shí)現(xiàn)小型輕量化，機(jī)電一體化和智能化。

三、電力電子技術(shù)的應(yīng)用

1、電力拖動

隨著電力電子技術(shù)的開展，交流調(diào)速的水平已經(jīng)取得了巨大的進(jìn)步，在很多應(yīng)用場合直流調(diào)速已經(jīng)逐步被取代，尤其是在大功率應(yīng)用場合更是顯示出其優(yōu)勢。同時，根據(jù)不同的調(diào)速特性要求，開關(guān)磁阻調(diào)速，無換向器直流調(diào)速，內(nèi)饋調(diào)速等，也有一些應(yīng)用的場合。這種技術(shù)的產(chǎn)生為交流電機(jī)的調(diào)速運(yùn)行奠定了技術(shù)根底。

2、交流輸配電系統(tǒng)(FACTS)

目前，F(xiàn)ACTS已經(jīng)開展成為有十多類產(chǎn)品的大家族，主要分為兩大類，一類是針對電網(wǎng)的污染而設(shè)計(jì)的功率因數(shù)校正和諧波治理裝置，另一類是針對高壓直流輸電(HVDC)而設(shè)計(jì)的直流輸電裝置。濾波裝置的開展從最早用機(jī)械開關(guān)投切電感和電容來吸收或者發(fā)出無功，開展到基于現(xiàn)代電力電子技術(shù)為根底的濾波裝置。

超導(dǎo)技術(shù)在近期不斷的開展，使得電力有源濾波裝置的開展又進(jìn)入了一個新的階段。超導(dǎo)就是利用一定工藝制成的材料，在一定的外部條件作用下，使它的電阻值降得很低。因此，為了大大減少電路的損耗，可以利用超導(dǎo)儲能。超導(dǎo)儲能還具備響應(yīng)快，聯(lián)系方便，可隨意控制有功和無功等優(yōu)點(diǎn)。

對于大容量遠(yuǎn)距離輸電來說HVDC技術(shù)具有很強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性，并具備交流輸電所沒有的優(yōu)越性。經(jīng)過多年的改革及開展，雖然我國的電網(wǎng)建設(shè)已經(jīng)比擬成熟，但是類似三峽這樣一些大的發(fā)電站的建成并逐漸投產(chǎn)，對我國的電網(wǎng)輸電能力及輸電平安性還是新的挑戰(zhàn)，直流輸電以它優(yōu)越的特性在三峽向華東電網(wǎng)輸電的任務(wù)中發(fā)揮了重大作用。

3、應(yīng)用電源系統(tǒng)

應(yīng)用電源系統(tǒng)主要指的是直流電源，電焊機(jī)，脈沖電源，UPS電源，穩(wěn)壓電源等等。這些應(yīng)用也是電力市場的主要用戶之一。開關(guān)電源技術(shù)隨著電力電子技術(shù)的開展也得到了促進(jìn)和開展。其高頻化工作的特點(diǎn)也帶來了很多優(yōu)點(diǎn)，如：隔離變壓器小型化，開關(guān)噪聲高頻化等，使得開關(guān)電源的體積，重量，噪聲等大大減少。同時，軟開關(guān)技術(shù)的開展，帶有源濾波整流器的開展，以及N+1冗余的設(shè)計(jì)思想，都使得應(yīng)用電源的開展水平不斷提升。

4、分布電力能源

近年來，小水力，風(fēng)力，太陽能等再生能源得到了越來越廣泛地開發(fā)和利用。然而，要能夠使這些分布散，功率小，電壓等級多樣的電站并網(wǎng)運(yùn)行，就使得電力電子技術(shù)的并網(wǎng)研究就顯得十分重要。目前雖然國內(nèi)外已經(jīng)有很多學(xué)者在從事這方面的工作，但是開展的水平還相比照較低。

四、電力電子技術(shù)開展前景

1、規(guī)范化。

根據(jù)情況，從業(yè)者在不斷完善行業(yè)規(guī)范，并且在產(chǎn)品研制過程中嚴(yán)格貫徹執(zhí)行相關(guān)的規(guī)范。

2、大容量化。

高壓和大電流的產(chǎn)品市場需求量比擬大，但是由于電力電子器件開展水平的限制，這方面的進(jìn)展還很不理想。

3、高性能化。

電力電子技術(shù)的開展雖然比擬迅速，并且在許多領(lǐng)域都開始大規(guī)模的應(yīng)用和推廣，但是在控制性能的改善上還需要作大量的研究工作。

4、高可靠性。

平安問題歷來就是電力系統(tǒng)一個很值得重視的問題，如果電力電子設(shè)備本身就不可靠，則很可能在實(shí)際應(yīng)用中會給電力系統(tǒng)的平安運(yùn)行