電力電子技術15篇(優秀)
電力電子技術1
隨著社會經濟的快速發展，各種能源消耗速度極大，能源短缺已成為社會生產發展過程中亟待解決的問題。近年來，新能源的開發和利用，為解決能源短缺問題提供了一條新的道路，而電力電子技術在新能源的開發利用中扮演著重要的角色。本文通過對電力電子技術的概述、電力電子技術在新能源領域的應用、在電力電子技術運用過程中應注意的問題等方面的著重介紹，讓人們充分認識和了解電子電力技術并加強對其合理有效充分的利用。
一、電力電子技術概述
電力電子技術，又稱功率電子技術，學術上稱電力電子學，是指應用于電力領域的電子技術，使用電力電子器件對電能進行變換和控制的電子技術。電力電子技術包括電力電子器件、電力電子設備和系統及其控制三個方面，涉及電力電子器件（上游）、電力電子設備和系統（中游）、電力電子技術在各個行業的應用（下游）三個領域。電力電子技術將各種能源高效率地變換成為高質量的電能，是采用電子信息技術改造傳統產業的有效技術途徑。電力電子技術具有高效、節能、省材的特點，對于我國乃至世界范圍內的經濟發展具有極為重要的作用，是現代科學、工業和國防的重要支撐技術。
二、電力電子技術在新能源領域的應用研究
電力電子技術是實現節能環保和提高人民生活質量的重要技術手段，在執行當前國家“發展新能源”和“節能減排”基本國策的過程中起著重要的作用。下面以一些能源的開發利用為例，對電力電子技術在新能源領域的應用進行研究。
1、水力發電
沒有水就沒有生命。這句話充分說明了水的重要性：水是生命的源泉，地球上沒有水，也就不會有生命的存在。有聰明才智的人抓住水在流動過程中產生的動能可以充當天然的推動力這一有利條件，再加上一些物理知識和電路原理，以著名的三峽水電站為標志的一大批水電站挺立起來了。這一創新，不僅僅降低了對媒體等不可再生能源的消耗，更創造性的為人類尋找可再生能源并加以利用的道路提供了方向。在水利發電的基礎上，一系列電力電子技術在新能源的開發利用中得到了創新。
2、風力發電
風是大自然產生的一種自然現象，具有清潔、可再生、儲量大的特點，而風能則順理成章的成為了一種能夠被高效利用的低碳能源。風力發電技術的`出現，可以有效的減少二氧化碳的排放量、減緩全球氣候變暖，為我們保護環境、節約能源、減少資金成本帶來了突破性進展。這項技術不但將取之不盡、用之不竭的風能轉換成源源不斷的電能，而且有利于緩解能源危機和供電壓力，隨著風電技術的不斷發展和完善，風力發電組等產品的數量和質量逐漸增多增強，在價格和效用上自然也會更具優勢。在當前形式下，除水電技術外，風力發電技術比其它可再生能源技術更為成熟、成本更低、對環境破壞更小，因此還有改善生態環境的重要作用。
3、太陽能發電
在大自然賜予地球的能源中，太陽能也是一種取之不盡、用之不竭的清潔能源之一，陽光是人類賴以生存的因素之一，世間萬物離開了太陽就難以繼續維持生命。據統計，我國2/3以上國土面積的年日照時間在2200h以上，年輻射總量在502萬kJ/m2以上，為太陽能的利用創造了豐富的資源和有利條件。目前太陽能在利用中，主郭建要采用了三種技術：太陽能光電技術、太陽能光熱技術和太陽能光伏發電技術。這些技術的產生和發展，對于新能源的開發利用起到了巨大的作用。太陽能電池是電力電子技術在新能源領域的應用中的典型案例。太陽能熱水器、蔬菜大棚的照明、藥材和果脯的干燥、太陽能路燈等，都是利用了太陽能發電發熱的原理�？梢哉f，太陽能發電技術，在未來生活中具有更廣泛、更有前途的發展前景。
4、潮汐能發電
在波濤洶涌的大海上，潮汐狂妄的拍打著海面，巨大的潮汐能為新能源的開發和利用帶來了契機，通過電力電子變換裝置，發電機將巨大的潮汐能轉換成電能，也就是能使這些波動能（潮汐能）的電能以恒壓恒頻方式輸出，再通過其他的電力裝置，為電力系統提供電力，其提供的電能既能源源不斷輸出，又對克服能源危機（煤、石油、天然氣等化石類能源匱乏）提供了重要的解決措施，可以說，自然界的可再生資源也是無窮無盡的，只要我們擁有一雙善于發現的眼睛，并采用先進的各項技術加以不斷創新和完善，就可以在循環利用的基礎上不斷創造出各種新的清潔、高效、可再生、無限利用的能源。
三、結束語
由上述諸多例子中可以看出，新能源的開發和利用已成為一種優勢更大的發展趨勢，而電力電子技術在這項偉大的工程中發揮著難以想象的重要作用。目前，電力電子技術對我國來說，在大氣污染治理、節能環保、電力系統及國民生活等等中的應用非常廣泛，而從大方面來講，電力電子技術在國民經濟與人民日常生活中正發揮越來越重要的作用。由此我們可見，電力電子技術不僅是國民經濟支柱產業的重要組成部分，也是未來技術的發展趨勢之一。我國政府相關職能部門已經采取了一系列有力措施，將發展電力電子技術作為在相當長的一段時間里的重點發展的關鍵技術。新能源發電系統給電力電子技術提供了新的方向，也為從事可再生發電能源系統的研究提供了新的思路。在國家政策強有力的推動下，電力電子技術正迎來其發展的大好時機。
作者:郭建 單位:南京磐能電力科技股份有限公司
電力電子技術2
摘要：隨著科學技術的不斷發展，我國電力領域也是取得了不小的成就。為了更好的實現現代化電力發展目標，將電子技術與電力事業相融合，形成新穎的電力電子技術，以高新技術知識為基礎，為我國電力事業提供方便、快捷的生產途徑。也為人們的生產生活提供源源不斷的能源需求，因此本文也會針對電力電子技術的發展及應用進行詳細的討論，充分體現電力電子技術在社會發展中的重要性。
【關鍵詞】電力電子技術；發展應用
電力電子技術是一種科學性和實用性較高的新型電力技術，已經成為當今技術發展的主流，對我國的經濟建設發展有著很重要的影響。其使用速度也是在逐年上漲。主要用在電能的獲取、傳輸、交換和利用等環節，有效的提高了用電效率，提升供電質量，同時也為能源的節省創造了有利條件，為環境保護提供了可靠的保障。本文通過闡述電力電子技術的發展及應用，充分體現電力電子技術對于國民經濟水平提高的重要性。
1電力電子技術的發展
1.1電力電子技術的晶閘管時代
電力電子技術的晶閘管時代起源于20世紀60年代末期，主要是為各工業領域提供大功率的用電能源。通過大功率硅整流器傳送，將交流電轉化成直流形式的電消費，應用在有色金屬、化工原料、電氣機車、地鐵電車、軋鋼、造紙等大型工業領域中。這種大功率硅整流器的研發在當時的社會發展中占有著很重要的地位，曾掀起了各地建立硅整流器廠的熱潮，因此被人們稱作電力電子技術的晶閘管時代。
1.2電力電子技術的逆變時代
電力電子技術的逆變時代始發于20世紀70年代初期，以自關斷器件為基礎，創新出交流電機，也被稱作是逆變時代。其優點是交流電機中的變頻調速可以自動的調節電流量的使用頻率差異，將多余電能儲存起來，有效的降低了電能源的浪費。因此在當時交流電機的發展也是十分迅猛，尤其是其構建組成的元件，如：晶閘管、巨型功率晶體管及門極可關斷晶閘管，更是發揮了其節電的優勢。盡管電力電子技術在那個年代已經實現了整流和逆變的功效，可所產生的工作頻率較低，僅適用于中低頻范圍內，根本無法滿足日后的工業發展需求。
1.3現代電力電子時代
進入90年代初期，我國研制出了功率半導體復合器件，集結了多種電力技術的優勢，如：高頻、高壓、大電流等功效�？梢詫⒁缘皖l技術處理問題為主的傳統電力電子學有效的轉化成以高頻技術處理問題為主的電力電子學，充分體現了電力電子技術的現代化發展。同時各種應用在新型器件上的集成電路技術也在以大批量的走勢向復合化、模塊化的方向發展，經過這樣一系列的轉變，可以使器件體積變小、結構緊湊，并結合了其他器件的優勢，完全符合新時代的電力電子技術標準。另外在器件性能上也發生了很大的轉變，不僅提高了器件的容量，也提高了其工作效率。此外隨著科學技術的不斷進步，電力電子技術逐漸向人工智能技術的方向靠攏，各種新型的器件控制方法也在大范圍內廣泛應用，尤其是智能學科中的神經網絡系統，利用強大的.混合人工技術，對半導體復合器件采取相應的控制技術和評估技術，使其更好的應用在各工業生產中，對故障監測和故障耐力起到很大的功效。
2電力電子技術的具體應用
2.1電力電子技術在再生能源中的應用
隨著科學技術的快速騰飛，我國可再生能源在電力事業的發展中占有著重要的作用，其發電形式也是多種多樣，如：風力發電、太陽能發電、水力發電及生物質能發電等形式。其中風力發電是再生能源中最為關鍵的組成部分，具有發電施工的周期較短、投資靈活、占地面積小、無污染等特點，為電力發展帶來巨大的經濟效益和社會效益。隨著電力電子技術和變頻調控技術的發展，其在風力發電中的應用也是越來越廣泛。可以大大的提高電能源生產量，還可以有效的控制風電機組，并在電能轉換和改善電能質量上都有著顯著地成果。是再生能源中不可或缺的重要組成部分。
2.2電力電子技術在電力節能中的應用
進入新時期以來，電力在現代工業中的應用范圍越來越廣泛，主要是因為電力具有清潔、無污染、穩定性及實用性較高的特點�，F如今電力供給已經全面的深入到工業的各個領域中，對其發展和經濟效益都有著很大的促進作用。然而在實際的運用中，我國工業用電還是存在很多不合理的現象，如：用電效率低、大量浪費等。因此為了緩解這些用電難題，將電力電子技術應用在電機和電機控制方面，則大大提高了供電效率，并且每年可為我國節省總電量的百分之十八的電能，由此可見電力電子技術對于能源節省的重要性，可以充分保證我國能源供給情況，實現電力事業的可持續發展目標。
2.3電力電子技術在電動汽車及工業機器人控制系統中的應用
隨著時代的進步和發展，我國在電動汽車和工業控制系統技術改造中也發生了翻天覆地的變化，利用電力電子技術手段實現了電動汽車的信息化發展，將其與汽車驅動裝置有效的融合，形成車速性能高、噪音低、無污染、能源效率高的現代化靈敏電動車型，符合當代綠色交通運輸。工業機器人的產生代表著我國工業向信息化、科技化的方向發展，不僅提高了生產效率也為生產技術工人減輕了工作負擔，極大的改善了傳統工業產品的質量。再其控制系統中加入了電力電子技術可以有效的提升機器人的靈敏度，讓其進行更為精細的生產加工程序，同時通過調速變頻裝置，還可以控制機器人的工作速度，避免其在工作和休息時耗費能源差異過大，引起不必要的能源浪費情況。由此可見，電力電子技術無論是應用在電動汽車方面還是應用在工業機器人控制系統上都有著很重要的作用。
3結束語
綜上所述，電力電子技術作為一種時代進步的科技產物，有著十分顯著的實用性和安全性。被越來越廣泛的應用在各生產領域中，幾乎所有的電子產品都離不開電力電子技術的滲入，不僅提高了生產效率，增大生產效益，也為我國能源的節省做出了巨大的貢獻，是能源發展中不可缺失的組成部分，隨著我國國民經濟水平的不斷提高，電力電子技術也會不斷的進步和完善，為我國節省更多的能源，更好的為國家經濟建設貢獻力量。
參考文獻
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電力電子技術3
【文章摘要】信息技術的快速發展推動許多學科進一步完善，以電力電子技術為例，其本身具有較強的理論性、實踐性等特征，涉及的波形圖、電路圖也較多，相關設計人員需掌握較多相關理論，且在設計分析中面臨較多的難題。在此背景下便提出仿真技術，即Matlab，其可通過相應模型的構建使所有波形結果具有可視化特征。對此，本文將對電力電子設計中Matlab應用的必要性、基于Matlab的系統模塊構建以及系統仿真思路進行探析。
【關鍵詞】Matlab；電力電子技術；應用
0前言
作為近年來能夠合理控制電能形態的技術，電力電子技術在信息技術推動下得到快速發展，其以自身相關器件轉換與控制電能，無論數瓦電器或數千瓦輸電系統，都可通過電力電子裝置進行控制。據統計分析，國外許多發達國家依托于電力電子技術所轉換的電能達到90%，而這一轉換過程的實現主要得益于其在仿真過程中能夠取得精確的結果。因此，本文對電力電子技術中Matlab的應用研究，對促進電力電子技術發展具有十分重要的意義。
1電子電路設計中Matlab應用的必要性
目前，電子電路設計中逐漸強調以自動化為主，通過原理圖設計與仿真相應的電路，使電子電路的設計達到最優，并分析電路中的最壞條件等。然而這些設計自動化目標的實現，要求將控制領域中的典型代表Matlab引入其中，其具備基本交互式編程能力，且較多圖像或數據處理以及原理圖設計等都可利用其完成。特別Matlab近年來發展中，版本處于不斷更新態勢，且有較多系統模塊與模型如電力電子器件、電路以及電機等都被囊括其中。加上完善中將Sinulink環境引入其中，更能容納較多關于電力電子的相關模塊，為電路電子設計提供具體的指導。同時，電力電子系統在構造中，將Matlab引入其中，也可直接通過仿真計算以測出相關電路結果，無需考慮以往因硬件試驗條件缺失而難以仿真的難題，保證設計精準性的同時減輕設計人員的負擔。因此，將Matlab引入電子電路設計中極為必要。
2基于Matlab的模型構建
模型構建中主要需考慮到Simulink環境，根據電氣系統設計要求，將其融入SinPowerSystems中，該仿真系統對電力電子系統以及電路都較為適用，而且能夠仿真電路傳輸過程以及電機拖動系統等。其中，SinPowerSystems模塊在內容上應以晶閘管、整流二極管、Mosfet模塊、Diode模塊等為主，同時的也容納較多集成度較高的模塊與底層模塊等，如Universalbridge、Thyristor模塊。實際建模過程中由于需考慮整流系統，所以對各模塊要求合理建模。具體建模過程中，主要需考慮Sinulink系統構建、仿真等問題，實現的步驟體現在：①將Sinulink進行打開，可從Matlab中尋找具體內容；②完成Sinulink構建后，對其進行命名，可使模型后綴名界定在mdl上；③根據電子電路設計需要，在模塊集中進行相應模塊的尋找，將其向所構建的模型放置；④進行電力電子系統的構造，并對該系統進行仿真；⑤綜合分析仿真結果，得出最終結論。
3基于Matlab系統仿真研究
電力電子技術實際設計過程中，其目標多集中在如何控制與變換電能方面，其中電力可細化為直流電力、交流電力為主，前者多表現在干電池、蓄電池方面，而后者集中在公用電網方面。但電力由電源獲取，應在電力變換的基礎上才可滿足電力電子設計要求，所以應做好電力變換工作�，F行電力變換中，常用的方式主要以直流變與交流變直流、交流為主。一般被叫做整流的為交流變直流，而作為逆變的則為直流變交流；直流變直流主要指不同電壓下直流的轉變，交流變交流則叫做的.交流電力控制，側重于變換電力或電壓。明確這些內容的基礎上，便可引入Matlab完成仿真。具體仿真過程主要表現在以下幾方面。
3.1仿真過程在整流電路中的實現
近年來整流電路在應用過程中，多以三相橋式類型為主，所以將Matlab引入后，主要對三相橋式類型電路進行仿真。具體仿真中，首先需做好Sinulink環境的構建，在此基礎上完成三相橋式系統結構模型的構建。實踐研究發現，該系統結構中要求電橋模塊需保證具有較高的精度，且在觸發脈沖方面，也需引入具體的脈沖發生器，這樣可達到整流電路要求。完成仿真模型構建后，便可得到仿真結果，若利用相應的波形圖表示，整個三相橋式電路在整流結果上將更清晰的顯示出來，僅需對控制角進行操作，便可得到整流波形變化結果，為電路設計提供準確的參考。
3.2仿真過程在逆變電路中的實現
對于逆變電路，其主要指直流電轉換為交流電。目前，逆變電路的應用也較為常見，如較多直流電源包括太陽能電池或蓄電池等，在對交流負載進行供電時要求逆變電路作用充分發揮。同時，也有許多電力電子裝置，如感應加熱或不間斷電源以及變頻器等，其在設計過程中都需將逆變電路作為核心內容。所以電力電子技術中關鍵的內容在于逆變電路方面。需注意的是，區別于直流側電源，逆變電路通常以電流型、電壓型兩種形式為主，在仿真過程中需通過Matlab做好全橋電路的構建，在此基礎上完成仿真過程。根據實踐發現，整個構建的結構中，全橋逆變在構成上主要以四個橋臂為主，且各橋壁需依托于PWM發生器向其提供脈沖，這樣便可通過仿真結果判斷逆變后負載電流、電壓波形等。綜合來看，無論將Matlab用于整流電路或逆變電路中，僅需保證Sinulink環境合理構造，將相關電路與具體設計內容進行仿真，便可得到相關的波形與設計性能指標，為電路電子設計提供合理指導。
4結論
電力電子技術中引入Matlab能夠為設計提供更多的指標數據。實際引入中應正確認識電力電子技術、Matlab的基本內涵，以Matlab為依托進行電路電子模型的具體構建，在此基礎上將整流電路與逆變電路引入具體仿真過程中，可結合仿真結果分析實際設計中需注意的問題，能夠保證電路電子的設計更為完善，推動電力電子技術的進一步發展。
【參考文獻】
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[3]李鵬飛,葉文.MATLAB仿真軟件在“電力電子技術”教學中的應用[J].中國電力教育,20xx,03:85-87.
電力電子技術4
摘要：“電力電子技術”是高等學校電氣工程及其自動化專業的專業課，課程內容復雜，涉及多門學科。本文在分析獨立學院學生特點和“電力電子技術”課程特點的基礎上，對“電力電子技術”課程進行了教學方法的改革，提出基于仿真軟件的“實例教學”方法，強化了課程教學效果。
關鍵詞：電力電子技術；仿真軟件；教學改革
一、引言
“電力電子技術”是獨立學院電氣工程及其自動化專業的一門專業課，課程理論性強、概念多、與工程實際聯系緊密。電力電子技術的應用范圍廣泛。它不僅用于一般工業，而且廣泛用于交通運輸、電力系統、通信系統、計算機系統、新能源系統等，在照明、空調等家用電器及其他領域中也有廣泛應用�，F今，電力電子技術正以令人矚目的發展速度，改變著我國工業的整體面貌。同時，對社會的生產方式、人們的生活方式和思想觀念也產生了重大影響，隨著與信息科學、計算機科學和能源科學等相關學科的交叉融合，它正在向智能化、網絡化和集成化的方向發展［1］。近幾年金城學院發展迅速，建立了很多新的實驗室，配備了相應的軟硬件設施，同時學院的生源水平也有了很大提高，用人單位招聘時的要求也在不斷提高，這些變化促使學院提出新的培養目標，即“高素質應用型人才”，對于電氣工程及其自動化專業而言就是培育掌握電氣工程及其自動化領域的理論知識；具有創新精神和實踐應用能力的電氣工程及其自動化領域的高級工程技術人才。“電力電子技術”作為重要的專業課，原先的授課方式已無法滿足要求，必須做出相應調整。
二、“電力電子技術”課程的特點
“電力電子技術”課程的主要內容為電力電子器件、整流電路、逆變電路、直流-直流變流電路、PWM控制技術、電力電子器件應用的共性問題。課程主要特點為：1.理論性強、概念多：“電力電子技術”課程要求學生先修電路、模擬電子技術、數字電子技術等課程，同時涉及“電子學”、“電力學”、“控制理論”，屬于交叉學科，所以相關概念較多，內容復雜。2.實踐性強：“電力電子技術”是一門實用性課程，學習的目的是解決工程應用中的實際問題。對學生的項目設計開發能力、制作與測試研究能力都有較高要求。
三、仿真軟件在課程教學中的應用
1.仿真軟件介紹Saber軟件是美國Synopsys公司推出的.一款系統仿真軟件，可用于電子、電力電子、機電一體化、機械、光電、光學、控制等不同類型系統構成的混合系統仿真，為復雜的混合信號設計與驗證提供了一個功能強大的混合信號仿真器，兼容模擬、數字、控制量的混合仿真，可以解決從系統開發到詳細設計驗證等一系列問題［2］。該軟件可以對電源的各個組成部分及整體運行狀態進行模擬，并對結果進行分析。Saber軟件仿真真實性強，網絡學習實例較多，適用于“電力電子技術”課程的教學及學生電源開發設計驗證。Matlab軟件是美國MathWorks公司出品的一款仿真軟件。其中的Simulink提供了可視化開發環境，可以在基本模塊庫及電氣模塊庫中選擇合適的模塊搭建電源系統進行電源整體或部分的運行狀態仿真。Labview軟件由美國國家儀器(NI)公司研制開發，使用的是圖形化編輯語言G編寫程序，產生的程序是框圖的形式。Labview開發環境集成了工程師和科學家快速構建各種應用所需的所有工具，旨在幫助工程師和科學家解決問題、提高生產力和不斷創新，是開發測量或控制系統的理想選擇［3］。三種仿真軟件易于獲得，可互相通信，網絡學習實例較多，方便學生自學，對于后期電源實物研制或電源研究是不可或缺的部分。
2.結合仿真軟件的實例教學“電力電子技術”初始的授課方式就是基本理論的講解，這樣的教學方式使得內容較分散，學生沒有電源整體概念。在授課內容和方式上結合仿真軟件，采取整體-分布-整體的講解方式。首先，以具體的應用實例（比如一個筆記本電腦用的電源適配器）說明一個完整的電源內部的組成，讓學生有整體概念；其次，對每一部分的內容進行基本工作原理和特性的講解，再回到整體，介紹如何進行整體電源的設計。在講解過程中結合三種仿真軟件，每講解完一個部分，就用仿真軟件搭建相應的模型，在仿真環境下演示此部分的特性或運行原理。最后，演示完整電源的仿真運行及結果。運用這樣的授課方式可提高學生學習興趣，讓學生對所學內容有直觀了解，同時仿真軟件的應用對學生后期的發展有較大幫助。學生可用仿真軟件做電源前期的設計驗證工作，特別是一些較復雜電源，此步驟不可缺少；在電源研究過程中出現問題時，可在仿真環境中模擬，找到問題的所在并解決問題；在課堂教學中結合仿真軟件可不用開設專門的課程來學習軟件，節省了相應的時間，提高了教學效率。
四、結語
在“電力電子技術”的教學改革中，根據學生的特點和社會需求進行教學方式改革，內容上以基礎知識為重，注重實踐應用，利用仿真軟件進行實例教學，這樣可以調動學生的學習積極性，收到良好的教學效果。
參考文獻：
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電力電子技術5
一、智能電網對電力電子技術的要求
目前,電力電子技術雖然取得一定的進步但是仍然存在諸多的問題。例如如何讓它實現最大的優化控制改善電能的質量、減小對電網的污染，這都是需要解決的問題。安全使用電力電子器件是另一個急需解決的問題，在安全的前提下才可以實現其他的應用。我國的電網建設和電網結構雖然相對穩定但是仍存在很多問題,需要提高電網建設的要求和利用先進電力電子器件提高電網輸出電能的質量。而隨著經濟的不斷發展,電力需求量也越來越大,大電網的建設必然是今后電力事業發展的方向,這也就意味著電網的結構也會越來越復雜，我國地理地獄遼闊氣候復雜，因此電網所面臨的條件很復雜，這就需要利用先進的電力電子技術,采用先進的`電子裝置來調控電力系統,以增強電網的構架,避免電網故障的擴散,并增強電網的故障抵抗和故障恢復能力，這些問題都是可以通過先進電力電子技術的應用得到改善。社會的進步對電能的需求量變大同時對電能的質量要求也是越來越高，輸出電能質量如果達不到要求會對整個電網產生重大影響，帶來的損失也是不可估量的。先進電力電子設備可以改善電網電能質量，大大的提高輸電效率和經濟發展。能源是整個人類社會存在與發展的物質基礎，更是經濟快速穩定增長的根本驅動力。隨著常規化石能源的不斷消耗以及生態平衡、環境污染等能源安全問題的日益突出，以清潔無污染、循環可再生為特點的太陽能、風能、生物質能等新能源的開發利用越來越受到世界各國的高度重視。我國雖然是當今世界上最大的發展中國家，能源資源總量豐富，但是資源分布不均衡，開發利用難度較大，且人均擁有量較低。當前正值經濟飛速發展、能源高消耗時期，以常規化石能源為主要能源造成的環境污染問題與經濟快速發展之間的矛盾較為突出。為了從根本上解決我國的能源問題，滿足經濟穩定增長和社會和諧發展的需要，必須保護生態環境，實行能源的可持續發展戰略。一方面要大力提高能源利用效率，另一方面則是加快風能、太陽能等新能源的開發利用進度。這些新能源的發對電力電子器件的要求更高。
二、先進電力電子技術在智能電網中的應用
柔性交流輸電包括SVC和STATCOM，通過SVC進行無功補償的電壓輸出諧波大、基波損耗高、占地面積較大，因此，用STATCOM進行無功補償成為電力系統無功補償的主要方法。靜止同步補償器（StaticSynchronousCompensator，STATCOM）是柔性交流輸電系統的核心裝置和技術之一。1976年，美國人L.Gyugyi第一次提出了它的概念，即利用半導體變流器進行無功補償的理論。通過對系統無功功率實現動態無功補償，提高系統暫態電壓穩定性，確保系統運行安全，改善系統的穩態性能和動態性能。與傳統的無功補償裝置相比，STATCOM裝置能夠連續調節無功，輸出諧波小，器件損耗低，運行范圍寬，調節速度快，可靠性高等優點；其輸出電流在電網電壓低時不受影響，具有較硬的低壓無功功率特性；而且接入系統后不會改變系統阻抗特性引起振蕩。近年來，世界上有很多學者都從事STATCOM裝置的研究工作，無論是裝置容量還是產品性能都有了很大的提高。新型電力電子器件（如：IGBT、GTO、IGCT等）、多重化、多電平和單相橋串聯等技術被應用到STATCOM裝置中，以提高裝置容量和電壓等級，并通過現代控制技術，提高系統電壓穩定性，改善裝置輸出諧波。許多先進的控制方法，例如遞歸神經網絡自適應控制、模糊控制、比例積分(PI)控制、微分代數控制、魯棒性自適應控制等被應用到STATCOM裝置非線性特性的研究中。在世界上針對STATCOM裝置的研究工作中，STATCOM裝置的仿真建模及其控制方法研究始終是重點。世界各國對STATCOM的研究，STATCOM技術和應用情況都取得了突破性的進展�，F代電力電子技術、多重化、多電平和單相橋串聯等技術使STATCOM工作性能得到很大的提高。再加上先進控制方法的加入更提高了STATCOM工作的穩定性，使之在電力系統領域的應用更加廣泛。關于STATCOM的研究有很多問題，但是最重要的還是它的建模和控制問題，這將直接影響著STATCOM的整體性能。國際上關于STATCOM的研究由來已久，日本是最先運用STATCOM裝置的國家，緊接著美國也在STATCOM的研究上取得成功，并和日本聯合研制了世界上第一臺采用GTO進行逆變的STATCOM，在1991年投入運行取得很好的效果。之后的德國在1997年也研制出大型的STATCOM裝置并在丹麥的風電場投入運行。我國雖然起步晚，但是發展速度極快，清華大學在1999年研制出20Mvar的STATCOM裝置，緊接著在20xx年我國南方電網研究出世界上最大容量的STATCOM裝置，并在東莞投入運行取得良好的效果。從此我國成為能夠研制出大容量STATCOM裝置的國家之一，但是仍有許多不足之處有待改進。
三、結語
在本文里,分析了先進電力電子對整個電網的影響，它在電網建設中的重要性，然后介紹了電網的發展和電能質量的提高對電力電子器件的要求，最后著重對STATCOM和SVC的發展進行分析和比較，它們對電網的無功補償有效的提高了電網的電能質量。
電力電子技術6
一、電力電子技術的應用
1.1一般工業
工業生產中，一般都會使用到各種交流電動機，這些動力設備性能比較好，在，可以提供直流斬波電源，或者提供可控整流電源。但是提供的主體是電力電子裝備。眾所周知，交流電機變頻調速技術是整個電氣節能最關鍵之技術，相對于傳統的大型機器而言，使用的是電力電子交流節能技術，將其作為電力驅動電源，可以節能電能達到30%。近年來，隨著電力電子技術得以發展，使得交流電性能得以發揮出來，隨著社會不斷發展，交流調速技術得到廣泛應用，逐漸占據市場。
1.2在電力系統中的應用
當電力系統離開了電力電子技術之后，電力現代化建設將很難實現。電力系統建設發展中，得到了電力電子技術支撐，現代化建設目的得以實現。高壓輸電是基于發電廠借助變壓器，將發電機發出的電壓將其升壓之后再輸出的一種全新方式。高壓直流輸電端位置以及受電端位置，一般都是使用晶閘管變流裝置，這可以避免了大容量以及長距離輸送導致電力系統出現損耗問題出現，為輸電系統使用奠定技術基礎，從而為良好輸電提供保障。在配電網系統中，電力電子裝置還可以被使用于電能質量控制，例如，使用于閃變、瞬間停電以及電壓跌落等等電能質量控制中，更好的保障供電質量。
1.3交通運輸
電子電力技術交通中被廣泛使用，DC／DC變換技術被大量使用于地鐵、動車以及無軌電車中。在使用中，可以更好的控制無極變速，提升控制質量。在使用中，最常表現在于電氣機車中的直流機車選擇了整流裝置將其作為供電設備。但是，交流機車如果采用了變頻裝置進行供電，那么需要借助電力電子裝置做好電力驅動和和電力控制。例如：直流斬波器被廣泛使用于軌道車輛中，常見的磁懸浮列車中電力電子技術使用，這是一項技術要求較好，關鍵之技術使用案例。其中借助電動汽車將其作為蓄電池，提供能源，需要做好電力驅動控制工作。那么使用蓄電池進行充電，不能離開電源。因此，航海、航空也離不開電子技術。
二、電力電子技術未來的發展
觀看技術發展進程中看出，半導體器件使用推動了電子技術得以快速發展。當前晶閘管等電力半導體器件有著重要的角色，尤其是在電力電子技術使用過程中。進入的到79年代之后，半控型晶閘管使用開始有新的改變。之前從低壓的小電流逐漸向高壓大電流方向發展，而且還研究出大量的電子產品。這些產品被成為電子器件，隨著電子技術不斷發展，這些產品被廣泛使用。因此，被稱為第一代電力電子器件，隨著電力電子技術不斷發展，該技術使用范圍不斷擴大，將其使用于電子技術理論研究和半導體制造使用，使得工藝水平逐漸提高。我國隨后研究出了GTR、GTO、功率MOSFE等等電子器件，這些器件都是全控制型的電子器件，被成為第二代電力電子器件。近年來，隨著技術水平不斷發展，研究出了絕緣柵雙極晶體管(IGBT)為代表的第三代電力電子器件，逐漸向響應快、高頻率方向發展，這是一個質的飛躍，在我國國民經濟發展中具有重要作用，它推動了我國經濟不斷發展，使得我國電子自動化進程邁進一部。進入90年代之后，電子電力器件發展更快速，逐漸朝復雜化、模塊化、智能化、功率集成的方向發展，以此形成了電力電子技術的理論研究、器件開發研制、應用的高新技術領域等，在國際上形成了新的技術熱門。目前世界上許多大公司已開發出IPM智能化功率模塊，日本三菱、東芝及美國的國際整流器公司已有成熟的產品推出。我國國產的電力半導體器件研究水平相對于西方國家，我國的`電力電子技術水平相對較低，我國應該不斷創新技術，不斷進行研究，提升科研水平，更好的保障經濟建設。我國電力半導體器件如果沒有跟上社會發展步伐，將會影響我國經濟發展水平。因此，我國的電力半導體產業發展任務艱巨。在未來發展中，應該進一步研究使用新材料，提升器件功率以及溫度范圍，之間降低器件價格，使得器件被使用的范圍更廣。系統實現集成化，當獲得更好的集成化之后，才更好保障系統可靠性和安全性。
三、結束語
綜上所述，電力電子技術是一門信息、智力、知識密集型的技術，對該技術掌握對提升我國經濟可持續發展有重要作用。從當前的發展前景上看，將半導體器件作為核心技術的電力電子行業，在我國政策支撐下，科研工作深度加深，相信在不久的將來，該技術發展水平會得以提升，更加推動我國經濟發展。
作者：蘇潮 單位：廣東明陽龍源電力電子有限公司
電力電子技術7
本文介紹了MATLAB在電力電子技術教學中的應用，并給出了三相電壓型SPWM逆變電路仿真實例。引入MATLAB仿真技術作為課堂教學的輔助手段，對電力電子電路進行交互式動態波形分析、諧波分析及電量計算，結果直觀、形象，有助于學生理解抽象的理論知識，提高學生學習的興趣和主動性，改善教學效果，提高教學質量。
電力電子技術課程主要研究各種電力半導體器件及其組成的各種變流裝置的工作原理及應用，主要涉及整流、逆變、直流斬波、交-交變換等電能變換及PWM控制和軟開關技術等內容。在該課程的教學中，需要對相關電路進行波形分析及電量計算，不僅需要畫出大量的電壓、電流信號波形圖，而且需要作相關電量的數學公式推導及諧波分析。在傳統教學中主要采用PPT動畫及課堂板書等教學方式，存在著波形繪制工作量大、所畫波形不規范、電路的工作過程及波形的動態變化表現不足、交互性差、理論分析及公式推導繁瑣抽象等問題，使得授課課時緊張，課堂教學信息量不夠大，授課方式單調枯燥，學生容易產生疲倦感，難于達到理想的教學效果。在課堂教學中引入MATLAB計算機仿真技術作為傳統課堂教學手段的補充，有助于克服傳統課堂教學的缺點，提高學生的學習興趣，提高教學質量。本文以三相電壓型SPWM逆變電路為例，介紹了MATLAB/SIMULINK在電力電子技術教學中的應用，建立了相應的仿真電路模型并給出了相關的仿真波形。
一、MATLAB/SIMULINK介紹
MATLAB是由美國mathworks公司發布的商業數學軟件，它將數值分析、矩陣計算、科學數據可視化以及非線性動態系統的建模和仿真等功能集成在一個視窗環境中，為科學研究、工程設計以及必須進行有效數值計算的眾多科學領域提供了一種全面的解決方案。利用其中的SIMULINK軟件包提供的圖形化交互環境，可快速建立電力電子電路的仿真模型，利用MATLAB提供的各種數學計算及功能分析工具，可方便地對電路進行波形分析及數值計算，并可調用豐富的測量儀器工具對相應電壓、電流進行波形觀測及數值讀取。
在建立電力電子電路仿真模型時主要用到了SIMULINK軟件包中的以下模塊庫：電力系統模型庫(SimPower Systems)中的電源模塊庫(Electrical Sources)、電器元件模塊庫(Elements)、電力電子元件模塊庫(Power Electronics)、測量儀器模塊庫(Measurements)、其他電器模塊庫(Extra library)等子模塊庫，以及Simulink模型庫中的儀器儀表庫(Sinks)、連接模塊庫(Connectors)等子模塊庫。建立電路仿真模型時，不用書寫任何代碼，只要使用鼠標調出相應的元器件功能模型并將它們連接起來，設置好各元器件的模型參數，即可對電路進行動態仿真。
二、基于MATLAB的'三相電壓型SPWM逆變電路仿真
三相電壓型SPWM逆變電路結構廣泛用于通用變頻器中，其作用是通過控制開關功率器件的通斷將直流電逆變為SPWM交流電。該部分教學內容是電力電子技術課程的重要知識點。在教學中不僅要分析電路的工作原理，而且還涉及電壓和電流的波形分析和數值計算。尤其在作輸出電壓的諧波分析時，需要推導繁雜的公式，教學內容復雜、抽象、枯燥且不易理解。利用MATLAB/SIMULINK建立三相電壓型SPWM逆變電路仿真模型，可借助MATLAB強大的波形分析及數值計算功能對SPWM逆變電路進行動態分析，作為傳統課堂教學的輔助手段，提高教學效率和教學質量。
(一)建立仿真模型
打開MATLAB/SIMULINK仿真平臺，從電力系統SimPower Systems模型庫中選取直流電源模塊、多功能橋(Universal Bridge)模塊、PWM脈沖發生器(PWM Generator)模塊及三相RLC串聯負載模塊，將以上電路元器件模塊按三相電壓型SPWM逆變的原理連接起來組成仿真電路。從測量儀器(Measurements)模塊庫中調用多路測量儀(Multimeter),配合儀器儀表(Sinks)庫中的Scope示波器，可同時觀察多個節點及支路的電壓電流波形。從其他電氣模塊庫(Extra Library)中調用傅里葉分析(Fourier)模塊以便對輸出電壓信號ua進行諧波分析，調用有效值測量(RMS)模塊對輸出電壓ua進行有效值計算，并用數字顯示器Display將分析計算結果顯示出來。最終建立的三相電壓型SPWM逆變電路仿真模型示于圖1中。
(二)設置模塊參數
雙擊仿真電路中的相應模塊，對逆變電路元器件進行參數設置。
1.直流電壓源Us:電壓為100V，測量項Measurements選擇Voltage，以便電壓數據可通過多路測量儀Multimeter觀察。
2.逆變橋(Universal Bridge)模塊：橋臂數選3，吸收電阻Rs=1e5(Ohms)，吸收電容Cs=inf(F)，功率器件選擇：IGBT/Diodes，導通電阻Ron=1e-3(Ohms)。
3.三相RLC串聯負載模塊：電阻R=1(Ohms)，電感L=0.001(H)，測量項Measurements選擇Branch voltages and currents，以便數據可通過多路測量儀Multimeter觀察。
4.PWM脈沖發生器(PWM Generator)模塊：采用內部產生正弦調制波方式，發生器模式選擇6 pulses，載波頻率為3000Hz，調制度為0.7，輸出電壓頻率為50Hz，輸出電壓相角為0o。
5.傅里葉分析(Fourier)模塊：基波頻率設置為50Hz，利用Fourier模塊分析基波的幅值magnitude-1及基波的相位angle-1。利用Fourier1模塊分析3次諧波的幅值magnitude-3及相位angle-3。分析結果用數字顯示器顯示。
6.有效值測量(RMS)模塊：基波頻率設置為50Hz，分析結果用數字顯示器顯示。
三、電路仿真及結果分析
第一，選擇菜單simulation/parameters對仿真參數進行設置：仿真開始時間設為0，終止時間設為0.045，選用變步長ode23t算法，計算精度為0.001。
第二，選擇菜單simulation/start開始仿真。通過示波器Scope可觀察到三相輸出SPWM電壓ua、ub、uc波形及三相輸出電流ia、ib、ic的波形。仿真結果示于圖2中。
三相輸出SPWM電壓及三相輸出電流波形
在圖2中示出了三相輸出SPWM電壓ua、ub、uc的波形及三相輸出電流ia、ib及ic的波形，仿真結果與理論分析結果基本一致。在程序的運行過程中，學生可觀察到仿真波形的動態產生過程，通過觀察波形，加深學生對三相對稱電壓及電流的幅值及其相位關系的理解。利用MATLAB提供的工具，可定向放大局部波形，加強學生對SPWM波的多電平波形的感性認識，三相輸出SPWM電壓、電流局部放大波形示于圖3中。
三相輸出SPWM電壓、電流局部放大波形
利用傅里葉分析(Fourier)模塊對SPWM電壓ua作基波和3次諧波的幅值及相角計算，結果示于圖4，圖4中還示出了ua的RMS有效值計算結果，仿真結果與理論計算結果基本一致。改變設置參數，可觀察到其他任意次諧波的幅值和相位的計算結果。
通過該例可以看出，在課堂教學中，利用MATLAB/SIMULINK對電路進行動態交互式分析，分析結果直觀、形象，通過改變模塊參數可輕易實現對不同電量的分析和波形觀察，有助于理解教學中抽象的理論知識，可作為教學的輔助手段，引起學生的學習興趣，提高課程教學質量。
四、結論
本文以三相電壓型SPWM逆變電路為例，介紹了將MATLAB/SIMULINK計算機仿真技術應用到電力電子技術教學中，作為課堂教學的輔助手段，對電力電子電路進行交互式動態波形分析、諧波分析及電量計算，分析結果直觀、形象，并可通過改變模塊參數輕易實現對不同電量的分析和波形觀察，有助于學生理解抽象的理論分析，提高學生學習的興趣和主動性，改善教學效果，提高教學質量。
電力電子技術8
新能源發電出現至今，電力電子技術的飛速發展讓其占據非常有利的位置，成為了一項關鍵技術。這項關鍵技術與新能源發電息息相關，直接制約著人們開發利用新的發電技術，并且還關系到新世紀人們與日增長的物質文化需要和社會的向前發展。所以說：在電力系統中，電力電子技術占據著決定性作用，該技術的不斷創新和發展非常重要。關于該項技術，我國是世界上起步相對比較早的國家，目前在這個技術上，做的比較完善和專業，尤其是在通信網絡方面形成較大的規模。比如說電信網絡被我們所熟知的各項業務都是這個技術的應用體現，電力系統的不斷發展，使得電力電子技術已經成為必不可少的因素，占據至關重要的位置。
1該技術應用在電網中的現狀
作為一項新興的電工技術，電力電子將強弱兩種電技術結合在一起成為新技術的一種，不僅在應用上占據一定的份額，并且在國民經濟上發揮著自身巨大的作用。除此之外，還會對輸電系統的前景造成巨大的影響，使得其出現革命性的變革，推動其不斷向前發展。現有的電力電子技術在生活中應用十分廣泛，涉及到如下方面：生產電能的過程中會用到它、輸配送電能的過程中會用到它、存儲電能的時候會用到它、還有其他的領域也需要他。這項技術基本上應用在了電力系統全部的環節中。
（1）生產電能的過程中會用到它。在這個方面的應用主要是發電系統，通過提高類似于發電機這類發電設備的工作效率來控制和調節設備功率。我們顯而易見的就是大型發電機的應用上了，其控制方向是靜止勵磁控制。
�。�2）輸配送電能的過程中會用到它。在這個方面的應用換言之就是輸電系統。這個過程中，我們會引進一個新的技術稱之為交流輸電，它是將現代出現的叫做控制技術的一種技術和電力電子技術緊密的結合在一起形成的。這一項柔性交流輸電技術通過控制技術，針對電力系統，然后不間斷的調節系統的各項指標（包括參數、功率和電壓等等）。這樣的處理盡可能的減少了輸配送電能的過程中將會存在的能源損耗問題，也會提高其過程的穩定性。關于這個輸配送電的過程，目前技術上比較關心的是高壓直流電的輸送。距離的遠近也是一個重要因素，我們知道的是關于高壓直流，其距離越遠的輸送越發能處理輸送過程產生的諸多問題。在其他方面的參數控制相同的情景之下，高壓直流的輸電遠距離會相對交流有很大幅度的損耗減小。因為如果電流保持穩定不變，那便不會出現電抗壓降，這樣會減少輸電整體的壓降。那么我們可以以低成本投入的'線路獲得我們意想不到的線路高穩定性，甚至可以保證基本上不會出現由于穩定性不夠而產生各種各樣的線路問題。
2相關器件的發展過程的描述
上個世紀的50年代后期，世界上出現了晶閘管，這是世界上出現的第一只，這個晶閘管的出現意味著電力電子技術發生了來勢洶洶讓人觸不及防的一次大變革，它標志著人們不再在電氣傳動領域一如既往的堅持過去的運作方式，這樣的格局已經進步了，發生了翻天覆地的變化。電能的轉換已經發生了革新，已經不會再沿用過去古老的辦法，而選擇采取最新出現的技術，電力電子技術中的各種器件出現和構成，這一領域將我們帶入了變流器的時代。走到這個時期，電力電子技術就算是歷經千辛萬苦才迎來了春天，但始終沒有阻擋它進入這一個新的時代。據此經過40多年的發展之后，我們到了新的世紀，我們口中的電力電子技術已經變得非常的成熟，它的每一個方面都取得了非常驚人的成績。這40多年的經過，是世界上各個技術人員最為緊張，競爭最為殘酷的一段時期。傳統的電網模式所采取的信息傳遞方式為點對點，即信息的交互和傳遞僅能在有限的局部范圍進行，因此較為保守和安全。電力電子技術的興起掀起了智能化電力系統的誕生。智能化電力系統所具有的性能包括實現信息的共享化，有利于各級對變電站的運行進行相關管理。在縱向發展的角度，由二極管帶頭的第一代器件最后發展至第二第三代，最終將各個電子元件結合在一起，形成了集成電路，也作為最新出現的第三代電力器件在世界上立足。我們如果想要在生活必不可少的網絡上，得到系統最為貼心的服務，便不得不將電力電子技術應用起來，這是一項高科技技術。我們實事求是的說一句：電子系統出現如今的盛事，變得如此的現代化，是離不開電力電子技術的，沒有這項技術，我們現在享受的網絡系統根本就無法如此現代化。
3結語
總而言之，我們人類在不斷地向前發展過程中，認知這這個世界，對于世界客觀事物的理解也隨著這個過程不斷的進步和延伸出不同的認識。各個行業的技術都與日俱新，不停的進行著技術革命，不斷的向前推動。制造各項技術所需的原材料也不甘示弱，不斷展現出新的面貌，研發出更加優質的材料。電力電子器件在所有的技術中，被歸類為電力系統的一項優秀技術，它表現出了自身獨有的特性，隨著社會各個方面的進步和發展，表現出自己的完善機制。世界上不斷地涌現出改革創新后的電力電子技術，我們都是有目共睹的。我們可以大膽的猜想，電力電子技術時代會延續很久，這個時代不會一時半會兒被替代，而這項技術會延伸到更多的方面去。有著燦爛的前景。
電力電子技術9
一、電力電子技術的現狀及發展前景
電力電子技術前沿及發展在電力電子半導體器件、電力電子積木和集成電力電子模塊技術、發電和輸電技術、電能質量控制、電力電子變換技術以及電力電子仿真軟件等方面都有所反映，鑒于篇幅所限，筆者自此只選取其中幾方面加以介紹和闡述。
1.1 發電機輸電技術
依托于電力電子技術，發電效率不斷提高，輸電及配電更加可靠。
（1）電力電子技術的應用提升了傳統發電方式，例如，借助中頻交流勵磁機以及電力電子整流，可以在一定程度上提升傳統發電方式的可靠性；借助節能技術可以實現對發電領域潛力的充分發掘；此外，在水力發電中，借助電力電子技術可以實現直流勵磁向變頻勵磁的轉換，從而試論電力電子技術發展趨勢渠莉國網山東濟寧市任城區供電公司272000可以實現枯水季節發電周期的延長。
�。�2）發電污染大大降低。雖然利用風能、太陽能以及地熱等自然能發電所造成的污染少到可以忽略不計，但是發出的電力質量不高，當無法直接連入到電力系統時，電力電子技術則可以對其進行儲存和緩沖，并且可以實現對電能質量的極大改善。
（3）新型高效儲能技術及變換技術，借助超導線圈磁場可以實現電力能量儲備，這樣就可以將利用風能、太陽能以及地熱等自然能所發的質量較低的電能以直流方式進行儲存，之后再借助變換技術完成電力傳輸，與抽水儲能發電以及蓄能電池相比，這一方式的工作效率更高。
�。�4）高壓直流輸電技術，在遠距離電力傳輸方面，高壓直流輸電比交流輸電更具優勢，但是，采取高壓直流輸電技術必須具備功率極大的整流及逆變裝置，并且對可靠性要求極高。因此，今后電力電子技術需要在現有技術之上，將提高輸電可靠性作為重點研究項目。熱力系統節能的發展潛能非常大，效果也相對明顯，在以往的一段時間內，由于電力工程方基本不注意熱功系統的節能問題，所以缺少完整的熱功系統節能知識以及必要的優化設計分析方案。發電廠熱功系統設計方案、系統結構以及連接方式都存在著不合理的現象。由于在運行操作及維護不當的因素存在，所以在電廠電功系統運行過程中，會出現一些相關問題：運行經濟性達不到設計水平等問題層出不窮。這些都導致了機組熱經濟性的降低，所以熱功系統節能知識的普及以及實用節能新技術應當盡快的進行全面推廣。
1.2 電能質量控制及完善對策
所謂電能質量，指的是在供電裝置正常運作過程中，不對用戶正常用電造成干擾或者中斷影響的特性。當前，隨著電網變頻調速裝置、電氣化鐵路沖擊性、非線性以及負荷不平衡性日益加劇，電能質量問題越來越突出；與此同時，工業、商業以及居民用電設備對電能質量的要求也在不斷提高。配電系統已經引進了電力電子技術設備，從而向電能質量控制難題的解決提供了技術方面的保障和途徑，以固態開關為例，借助固態開關，發生故障的供電線路向正常運作的供電線路的切換可以在一個工頻半波內即可實現。近些年來又提出用戶電力技術概念，即借助電力電子技術實現供電可靠性的不斷提升以及電能質量的嚴格控制。
1.3 電力電子變換技術
電力電子技術中，處于基礎性地位同時有十分重要的共性技術就是功率變換技術。當前的電力電子功率變換技術中應用到了軟開關技術、矯正功率因數技術以及諧波消除技術等。其中，借助軟開關技術可以實現變換器件開關時耗能量的'極大減少，使開關損耗不對開關頻率造成影響，進而實現工作頻率提高，散熱體積降低等效果。比如火力發電熱力系統安裝包括燃料供應系統、除灰系統、水處理系統、供水系統、電氣系統、熱工控制系統、暖通系統等，對這些設備調試前先制定合理調試手冊，進行調試時先對熱功的系統各設備進行調試，若調試過程中發現設備無法正常運行，應查明原因，待問題解決后方可對熱功系統整體進行調試，調試過程中必須注意人員安全，系統調試完成后需核對是否滿足了設計要求？運行效果是否良好？全力保證熱功系統的安全運行，全面提高電廠的經濟效益。另外通信設備的轉換也很重要，雖然我國電力通信網已實現綜合數字網，但實際上只是物理意義上的網，大部分還僅僅停留在點對點的通信方式上。真正意義的通信網絡還應包括邏輯網，這樣，才能有效發揮通信網絡的功能和效益，才能從根本上提高電力通信網的可靠性和各種業務的傳輸質量。我們應在現有設備資源的基礎上，著重研究如何實現網絡化，結合同步數字傳輸體系（SDH）技術的研究，重點研究解決SDH的網絡管理技術和網絡同步技術等問題。
二、結語
隨著科技的進步，電力電子技術的應用范圍越來越廣泛，在諸如供電電源、電力輸配電以及照明等方面都有所涉及。電力電子技術具有十分重要的影響和意義，一方面，可以對傳統工業起到極大的改進和完善作用。
電力電子技術10
一、基本概念
1.電力電子器件：是指可直接用于處理電能的主電路中，實現電能的變換或控制的電子器件。
2.電力電子電路也被稱為電力電子系統，由控制電路、驅動電路、檢測電路和以電力電子器件為核心的主電路組成。
3．電力電子器件的分類
�。�1）按照電力電子器件能夠被控制電路信號所控制的程度，可分為半控型器件、全控型器件和不控型器件。
�。�2）按照驅動電路加在電力電子器件控制端和公共端之間的信號性質，又可以將電力電子器件分為電流驅動型和電壓驅動型器件。
�。�3）電力電子器件還可以按照器件內部電子和空穴兩種載流子參與導電的情況分為單極型器件、雙極型器件和復合型器件。
4.電導調制效應：當PN結上流過的正向電流較小時，二極管的電阻主要是作為基片的低摻雜N區的歐姆電阻，其阻值較高且為常量，因而管壓降隨正向電流的上升而增加；當PN結上流過的正向電流較大時，注入并積累在低摻雜N區的少子空穴濃度將很大，為了維持半導體電中性條件，其多子濃度也相應大幅度增加，使其電阻率明顯下降，也就是電導率大大增加，這就是電導調制效應。
5.方向擊穿：PN結具有一定的反向耐壓能力，但當施加的反向電壓過大，反向電流將會急劇增大，破壞PN結反向偏置為截止的工作狀態，這就叫反向擊穿。
6.熱擊穿：當反向未被限制住，使得反向電流和反向電壓的乘積超過了PN結容許的耗散功率，就會因熱量散發不出去而導致PN結溫度上升，直至過熱而燒毀，就是熱擊穿。
7.電力二極管的主要參數
正向平均電流IF(AV)：指電力二極管長期運行時，在指定的管殼溫度和散熱條件下，其允許流過的最大工頻正弦半波電流的平均值。
通過對正弦半波電流的換算可知，正向平均電流IF(AV)對應的有效值為1.57IF(AV)。
8．電力二極管的主要類型：普通二極管（又稱整流二極管）、快速恢復二極管（FRD）和肖特基二極管（SRD）。
9．晶閘管：是晶體閘流管的'簡稱，又可稱為可控硅整流管（SCR）。10.晶閘管的基本特性：
�。�1）當晶閘管承受反向電壓時，不論門極是否有觸發電流，晶閘管都不會導通。（2）當晶閘管承受正向電壓時，僅在門極有觸發電流的情況下晶閘管才能導通。
�。�3）晶閘管一旦導通，門極就失去控制作用，不能門極觸發電流是否存在，晶閘管都保持導通。
�。�4）若要使已導通的晶閘管關斷，只能利用外加電壓和外電路的作用使流過晶閘管的電流降到接近于零的某一數值以下。
11．晶閘管的派生器件：快速晶閘管（FST）、雙向晶閘管（TRIAC）、逆導晶閘管（RCT）和光控晶閘管（LTT）。
12.門極可關斷晶閘管（GTO）：它是晶閘管的一種派生器件，但可以通過門極施加負的脈沖電流使其關斷，屬于全控型器件。GTO是一種多元的功率集成器件，雖然外部同樣引出三個極，但內部則包含數十個甚至數百個共陽極的小GTO元，這些GTO元的陰極和門極則在器件內部并聯在一起。
13．GTO與普通晶閘管不同點：
（1）在設計器件時使得2較大，這樣晶體管V2控制靈敏，使得GTO易于關斷。
�。�2）使得導通時的12更接近于1。這樣使得GTO導通時飽和程度不深，更接近于臨界飽和，從而為門極控制關斷提供了有利條件。
（3）多元集成結構使每個GTO元陰極面積很小，門極和陰極間的距離大為縮短，使得P2基區所謂的橫向電阻很小，從而使從門極抽出較大的電流成為可能。
14.電力晶體管（GTR）：譯為巨型晶體管，是一種耐高壓、大電流的雙極結型晶體管（BJT）。它由三層半導體（分別引出集電極、基極和發射極）形成的兩個PN結（集電結和發射結）構成，多采用NPN結構。
15．GTR的二次擊穿現象：當GTR的集電極電壓升高至擊穿電壓時，集電極電流迅速增大，這種首先出現的擊穿是雪崩擊穿，被稱為一次擊穿。出現一次擊穿后，只要Ic不超過最大允許耗散功率相對應的限度，GTR一般不會損壞，工作特性也不會有什么變化。但實際應用中常常發現一次擊穿發生時如不有效地限制電流，Ic增大到某個臨界點時會突然急劇上升，同時伴隨著電壓的陡然下降，這種現象稱為二次擊穿。二次擊穿常常立即導致器件的永久損壞，或者工作特性明顯衰變，因而對GTR危害極大。
16.電力場效應晶體管：也分為結型和絕緣柵型，但通常主要指絕緣柵型中的MOSFET，簡稱電力MOSFET。電力MOSFET在導通時只有一種極性的載流子（多子）參與導電，是單極型晶體管。
17.MOSFET分類：
（1）按導電溝道可分為P溝道和N溝道。
�。�2）對于N（P）溝道器件，柵極電壓大于（小于）零時才存在導電溝道的稱為增強型；當柵極電壓為零時漏源極之間就存在導電溝道的稱為耗盡型。在電力MOSFET中，主要是N溝道增強型。18.電力MOSFET的工作原理
（1）當漏極接電源正端，源極接電源負端，柵極和源極間電壓為零時，P基區與N漂移區之間形成的PN結J1反偏，漏源極之間無電流流過。
�。�2）如果在柵極和源極之間加一正電壓UGS，由于柵極是絕緣的，所以并不會有柵極電流流過。但柵極的正電壓卻會將其下面P區中的空穴推開，而將P區中的少子電子吸引到柵極下面的P區表面。
（3）當UGS大于某一電壓值UT時，柵極下P區表面的電子濃度將超過空穴濃度，從而使P型半導體反型而成N型半導體，形成反型層，該反型層形成N溝道而使PN結J1消失，漏極和源極導電。
19.絕緣柵雙極晶體管（IGBT）：綜合了GTR和MOSFET的優點。
（GTR和GTO是雙極型電流驅動器件，由于具有電導調制效應，所以其通流能力很強，但開關速度較低，所需驅動功率大，驅動電路復雜。而電力MOSFET是單極型電壓驅動器件，開關速度快，輸入阻抗高，熱穩定性好，所需驅動功率小而且驅動電路簡單。）
20.IGBT開通和關斷由柵極和發射極間的電壓uGE決定。
�。�1）當uGE為正且大于開啟電壓UGE(th)時，MOSFET內形成溝道，并為晶體管提供基極電流進而是IGBT導通。
�。�2）當柵極與發射極間施加反向電壓或不加信號，MOSFET內的溝道消失，晶體管的基極電流被切斷，使IGBT關斷。
21.IGBT的擎住效應：IGBT內部結構中，由于NPN晶體管的基極與發射極之間存在體區短路電阻，P形體區的橫向空穴電流會在該電阻上產生壓降，相當于對J3結施加一個正向偏壓，在額定集電極電流范圍內，這個偏壓很小，不足以使J3開通，然而一旦J3開通，柵極就會失去對集電極電流的控制作用，導致集電極電流增大，造成器件功率過高而損壞。這種電流失控的現象，被稱為擎住效應或自鎖效應。
22.功率模塊：將多個相同的電力電子器件或多個相互配合使用的不同電力電子器件封裝在一個模塊中，可以縮小裝置體積，降低成本，提高可靠性。
23.功率集成電路：如果將電力電子器件與邏輯、控制、保護、傳感、檢測、自診斷等信息電子電路制作在同一芯片上，則稱為功率集成電路。
24.驅動電路的基本任務：將信息電子電路傳來的信號按照其控制目標的要求，轉換為加在電力電子器件控制端和公共端之間，可以使其開通或關斷的信號。
25.晶閘管觸發電路應滿足以下要求：
（1）觸發脈沖的寬度應保證晶閘管可靠導通。
�。�2）觸發脈沖應有足夠的幅值。
（3）所提供的觸發脈沖應不超過晶閘管門極的電壓、電流和功率定額。（4）應有良好的抗干擾性能、溫度穩定性及與主電路的電氣隔離。
26.GTO的開通控制與普通晶閘管相似，但對觸發脈沖前沿的幅值和陡度要求高，且一般需要在整個導通期間施加正門極電流。使GTO關斷需要施加負門極電流，對其幅值和陡度的要求更高。關斷后還應在門極施加約5V的負偏壓，以提高抗干擾能力。
27.使GTR開通的基極驅動電流應使其處于準飽和導通狀態，使之不進入放大區和深飽和區。關斷GTR時，施加一定的負基極電流有利于減小關斷時間和關斷損耗，關斷后同樣應在基射極之間施加一定幅值（6V左右）的負偏壓。
28.電力電子裝置中可能發生的過電壓分為外因過電壓和內因過電壓兩類。
29.過流保護較常用的措施：采用快速熔斷器、直流快速斷路器和過電流繼電器。
30.緩沖電路：又稱為吸收電路。其作用是抑制電力電子器件的內因過電壓、du和di，減小器件的開關損耗。
dt或過電流dt
31.按照器件內部電子和空穴兩種載流子參與導電的情況，將器件分為：（1）屬于單極型電力電子器件的有MOSFET和SIT等。
�。�2）屬于雙極型電力電子器件的有電力二極管、晶閘管、GTO、GTR和SITH等。（3）屬于復合型電力電子器件的有IGBT和MCT。
二、作業詳解：
1.使晶閘管導通的條件是什么？
答：使晶閘管導通的條件是：晶閘管承受正向陽極電壓，并在門極施加觸發電流（脈沖）。或：uAK0且uGK0。
2.維持晶閘管導通的條件是什么？怎樣才能使晶閘管由導通變為關斷？答：維持晶閘管導通的條件是使晶閘管的電流大于能保持晶閘管導通的最小電流，即維持電流。
要使晶閘管由導通變為關斷，可利用外加電壓和外電路的作用使流過晶閘管的電流降到接近于零的某一數值以下，即降到維持電流以下，便可使導通的晶閘管關斷。
7.IGBT、GTR、GTO和電力MOSFET的驅動電路各有什么特點？
答：IGBT驅動電路的特點是：驅動電路具有較小的輸出電阻，IGBT是電壓驅動型器件，IGBT的驅動多采用專用的混合集成驅動器。
GTR驅動電路的特點是：驅動電路提供的驅動電流有足夠陡的前沿，并有一定的過沖，這樣可加速開通過程，減小開通損耗，關斷時，驅動電路能提供幅值足夠大的反向基極驅動電流，并加反偏截止電壓，以加速關斷速度。
GTO驅動電路的特點是：GTO要求其驅動電路提供的驅動電流的前沿應有足夠的幅值和陡度，且一般需要在整個導通期間施加正門極電流，關斷需施加負門極電流，幅值和陡度要求更高，其驅動電路通常包括開通驅動電路，關斷驅動電路和門極反偏電路三部分。
電力MOSFET驅動電路的特點：要求驅動電路具有較小的輸入電阻，驅動功率小且電路簡單。
8.全控型器件的緩沖電路的主要作用是什么？試分析RCD緩沖電路中各元件的作用。
答：全控型器件緩沖電路的主要作用是抑制器件的內因過電壓，du減小器件的開關損耗。
RCD緩沖電路中，各元件的作用是：開通時，Cs經Rs放電，Rs起到限制放電電流的作用；關斷時，負載電流經VDs從Cs分流，使dudtdt或過電流和didt，減小，抑制過電壓。
9.試說明IGBT、GTR、GTO和電力MOSFET各自的優缺點。答：對IGBT、GTR、GTO和電力MOSFET的優缺點的比較如下：
器件優點電壓、電流容量大，適用于大功率場GTO合，具有電導調制效應，其通流能力很強耐壓高，電流大，開關特性好，通流能力強，飽和壓降低開關速度快，輸入阻抗高，熱穩定性電力MOSFET好，所需驅動功率小且驅動電路簡單，工作頻率高，不存在二次擊穿問題開關速度高，開關損耗小，具有耐脈沖電流沖擊的能力，通態壓降較低，輸入阻抗高，為電壓驅動，驅動功率小
缺點電流關斷增益很小，關斷時門極負脈沖電流大，開關速度低，驅動功率大，驅動電路復雜，開關頻率低開關速度低，為電流驅動，所需驅動功率大，驅動電路復雜，存在二次擊穿問題電流容量小，耐壓低，一般只適用于功率不超過10kW的電力電子裝置GTRIGBT開關速度低于電力MOSFET,電壓，電流容量不及GTO
電力電子技術11
一、選擇題（每題20分）
1．（）晶閘管額定電壓一般取正常工作時晶閘管所承受峰電壓的(B)。
A.1～2倍
B.2～3倍
C.3～4倍
D.4～5倍
2．（）選用晶閘管的額定電流時，根據實際最大電流計算后至少還要乘以（A）。
A.1.5～2倍
B.2～2.5倍
C.2.5～3倍
D.3～3.5倍
3.（）晶閘管剛從斷態轉入通態并移除觸發信號后，能維持通態所需要的最小電流是（B）。
A.維持電流IH
B.擎住電流IL
C.浪涌電流ITSM
D.最小工作電流IMIN
4.（）對同一只晶閘管，擎住電流IL約為維持電流IH的(B)。
A.1～2倍
B.2～4倍
C.3～5倍
D.6～8倍
5.()普通晶閘管的額定電流用通態平均電流值標定，而雙向晶閘管通常用在交流電路中，因此其額定電流用(D)標定。
A.平均值
B.最大值
C.最小值
D.有效值
6.(C)晶閘管屬于
A.全控型器件
B.場效應器件
C.半控型器件
D.不可控器件
7.()晶閘管可通過門極(C)。
A.既可控制開通，又可控制關斷
B.不能控制開通，只能控制關斷
C.只能控制開通，不能控制關斷
D.開通和關斷都不能控制
8.（）使導通的晶閘管關斷只能是(C)。
A.外加反向電壓
B.撤除觸發電流
C.使流過晶閘管的電流降到接近于零
D.在門極加反向觸發
9．（）在螺栓式晶閘管上有螺栓的一端是(A)。
A.陰極K
B.陽極A
C.門極K
D.發射極E
10.（）晶閘管導通的條件是（A）。
A.陽極加正向電壓，門極有正向脈沖
B.陽極加正向電壓，門極有負向脈沖
C.陽極加反向電壓，門極有正向脈沖
D.陽極加反向電壓，門極有負向脈沖
11.()可關斷晶閘管（GTO）是一種（A）結構的半導體器件。
A.四層三端
B.五層三端
C.三層二端
D.三層三端
12.（）晶閘管的三個引出電極分別是（A）。
A.陽極、陰極、門極
B.陽極、陰極、柵極
C.柵極、漏極、源極
D.發射極、基極、集電極
13.（）已經導通了的晶閘管可被關斷的條件是流過晶閘管的.電流（A）。
A.減小至維持電流IH以下
B.減小至擎住電流IL以下
C.減小至門極觸發電流IG以下
D.減小至5A以下
14.()單相半波可控整流電路，阻性負載，控制角α的最大移相范圍是（B）。
A．0～90°
B.0～120°
C.0～150°
D.0～180°
15.()單相半波可控整流電路，阻性負載，當α=（D）時，Ud=0。
A．90°
B.120°
C.150°
D.180°
16.()單相半波可控整流電路，阻性負載，當α=（D）時，Ud=0.45U2。
A．0°
B.90°
C.150°
D.180°
17.()單相半波可控整流電路，阻性負載，晶閘管承受的最大正反向電壓均為（C）。
A．U2
B.U2
C.U2
D.2U2
18.（）單相半波可控整流電路，帶電阻性負載R，設變壓器二次側相電壓有效值為U2，則直流輸出電流平均值為（C）。
A.0.45
B.0.225(1+COSa)
C.0.9(1+COSa)
D、0.45
19.()單相半波可控整流電路，帶電阻性負載，設變壓器二次側相電壓有效值為U2，則直流輸出電壓平均值為（B）。
A.0.45U2
B.0.9U2(1+COSa)
C.0.9U2
D.0.45U2
20.()單相半波可控整流電路，阻感性負載時，在負載兩端并聯續流二極管的作用是（B）。
A．使α的移相范圍加大。
B.使Ud不再出現負的部分。
C.保護可控硅不被擊穿。
D.減小可控硅承受的最大反向電壓。
電力電子技術12
一、調整教學內容使其適合學生的學習
1.掌握相關課程之間的聯系。教師應該熟悉掌握本課程與相關課程的聯系，例如了解先修課“電路”、“模擬電子技術”和“數字電子技術”三門課程的教學情況和后續課“電力拖動自動控制系統”的安排，處理好它們之間的關系，使整個專業課程體系前后銜接，避免內容的重復和疏漏。例如講“半導體電力開關器件”一章時，模擬電子技術中已講過小功率晶體管結構、原理、特性及應用。在本門課程中，對晶體管應重點講述其與小功率晶體管的不同之處。模擬電子技術中講述的晶體管其工作特性在線性放大區，而在電力電子技術中，晶體管工作在截止區和飽和區之間，使用的是其開關特性。對于晶閘管相控有源逆變的應用部分，重點講解在整流、有源逆變兩種狀態下，直流電機四象限傳動系統的特性，也就是直流電機的轉矩正比于電樞電流，轉速正比于電樞電壓，改變電樞電壓、電流的方向，就可以使直流電機四象限運行，為后續課程《電力拖動自動控制系統》中的直流調速部分做好鋪墊工作。
2.導論是說明編者寫作意圖、本書內容的主要特點、背景及主要內容的知識體系和概要等，同時還向學習者指明了學習本教材的學習方法，因此，教材的導論部分對學習者的入門學習起到了提綱挈領的重要作用。我們在每學年的第一節導論課時，通常要給學生做一個專題講座，以圖文并茂的形式詳細介紹電力電子技術領域最新的發展動態、國內外的發展現狀以及在相關領域的應用等，開闊學生的視野，使其對本課程有個大概的了解，引導學生充分認識到本課程在現實生活中及在本專業中的重要性。
3.電力電子器件是電力電子技術的基礎，四類基本變流電路（AC／DC、DC／DC、AC／AC、DC／AC）是電力電子技術的研究核心。教學內容大致分為三部分：
（1）電力電子器件。主要包括電力二極管、晶體三極管、晶閘管、MOS-FET、IGBT等器件的基本結構、工作原理、主要參數、應用特性等問題。
�。�2）四種基本的電力電子電路。對于直流斬波電路，主要電路為BUCK、BOOST、CUK斬波電路等。重點講解BUCK、BOOST斬波電路的原理，輸出電壓電流波形的畫法，改變占空比的方式：脈沖寬度調制PWM，脈沖頻率調制PFM。逆變電路是主要依賴于全控型開關器件，重點講解正弦波脈沖寬度調制SPWM基本原理，單極性、雙極性倍頻正弦波脈沖寬度調制逆變器的原理及其控制方式。以半控型器件晶閘管為主的整流電路部分，主要包括晶閘管驅動和保護、整流電路及有源逆變電路。交流電路的器件為雙向晶閘管，電路為單相交流調壓電路、單相調功電路、三相調壓電路及觸發電路等內容的講解。
二、注重教師自身建設，提高綜合素質
1.在講授《電力電子技術》這門課程內容的時候，教師不能只講課程教學大綱或教科書的內容，還要廣泛涉獵其他有關的教材和參考書，形成自己的獨到見解。因此，任課教師對電力電子技術的現狀和發展趨勢，理論如何與實際相聯系，必須要有所了解。例如在講授直流斬波電路時，可以引出該電路可以使用在開關電源、太陽能發電系統中；在講解整流變換時，介紹其在電力機車的啟動、調速與制動中的應用，有源逆變電路可應用到變頻空調、電梯、計算機不間斷電源；逆變變換可聯系太陽能發電、風力發電；在講授交流電路時，說明其在可調光臺燈、異步電動機軟啟動裝置中的應用。通過以上講解就可以使學生了解所學的書本知識在實際生活中的應用，激發學生的學習興趣。
2.教師要定期地閱讀最新的與電力電子技術有關的學術期刊，及時瀏覽相關的專業技術網站，掌握本學科前沿發展的動向，熟悉本學科和相鄰學科的新成果、新進展。
3.教師還要承擔一些與電力電子技術相關的科研工作，將科研與教學有機地結合起來，把科研成果轉化成教學資源，將科研成果和科研體會引進課堂教學，豐富教學內容，促進專業教學水平的提高。
三、激發學生學習興趣，增強課堂效果
1.充分發揮學生的主體作用。教師要學會調動學生學習的主動性和積極性，才能培養出高質量的人才。教師對內容相似或易于理解的內容予以精簡，選擇一部分內容留給學生去自學，然后讓學生站在老師的角度去給別的同學講解所理解的內容，讓學生畫出主電路波形圖，通過相互交流，互相促進，提高學生的學習興趣。
2.平等待人，積極鼓勵。在近幾年教學過程中，發現學生中有消極待學的現象，這部分學生或沉迷于游戲，或忙于出外打工賺錢，嚴重地影響了其學業，考試成績也不理想。對于這部分學生，教師一定要找到癥結所在，積極引導、平等對待、不斷勉勵。要重視學生的個性培養，積極鼓勵學生求新、求異、求難、質疑、進取的精神，對于部分考研的學生，他們認為凡是和考研有關的課程就認真對待，無關的就不學，對于這樣的學生，我們的做法是將考研數學的傅里葉變換與電力電子技術中的基波和諧波的概念結合起來，既加強了考研知識學習，又解決了電力電子技術中的知識難點掌握問題，使其認識到課程之間都是相關的，只有這樣才能使師生之間建立一種平等、和諧、融洽的關系，激發學生在課堂上的思維能力。
四、運用多種教學手段，提高教學效果
1.從以上對課程特點的分析可以看出，只采用黑板板書的方法對課程進行講授的話，教師勢必會在概念、電路圖、波形圖及參數變化對波形圖的'影響方面的書寫花費大量的時間。而若只采用多媒體進行教學的話，在波形和物理計算公式的推導的講解過程中，講解速度雖然會加快，但是與學生的互動也會相應減少。這樣勢必不利于啟發學生，培養學生的獨立思考能力。教師在講授的過程中應根據教學內容確定使用哪種方法進行講解。文字內容比較多的情況，可采用多媒體輔助教學。利用PPT向學生展示學習內容中涉及到的實物照片，這樣不僅可以增加教學內容的知識量，而且可以提高學生的學習興趣。如果講解的是可控電路的工作原理和輸出波形，可采用多媒體（電路圖演示）和板書教學（波形圖繪制）相結合的方法。
2.實驗是培養理論聯系實際、學生動手能力的重要手段。對電力電子技術實驗，保留原有的晶閘管整流驗證性實驗，使學生對本課程的應用有初步認識，對直流斬波電路以及正弦波同步移相觸發電路實驗，則可當成設計型實驗，由教師給出電路圖及參數，由學生自行設計，選擇器件及其驅動電路、保護電路，進而完成實驗，培養學生分析問題、解決問題的能力。
3.課程設計作為實踐課教學中的重要組成部分，在人才培養中起著舉足輕重的作用。因此切實提高課程設計的質量，具有重要意義�！峨娏﹄娮蛹夹g》課程設計教學模式分以下幾個方面：
�。�1）課程設計走進實驗室。建立開放式綜合性實驗，將實驗時間交給學生，讓他們自行安排。而日常生產和生活中，有許多實用的電力電子產品，其電路相對簡捷，很接近教材，非常具有代表性，例如手機的充電器、錄音機用的變壓器，可以把它引入到課程設計中來。通過這樣的過程，學生能夠更真切地理解電力電子技術的基本內容、基本原理，更加真實地感受電力電子電路的設計、調試過程。
（2）課程設計引入計算機輔助設計。傳統的電力電子技術實驗，基本上是學生利用protel軟件畫出PCB板圖，再利用電力電子開關器件、電阻、電容等元件搭建電路來獲得電子線路的感性知識。但在教學實踐中，由于電路板連線可靠性差，學生的操作技術不夠熟練，產生錯誤的概率較高。為了解決上述問題，我們引入了計算機仿真軟件MATLAB，Simulink作為MATLAB軟件下的仿真系統，通過它下面的工具箱可以對電力電子技術進行建模、仿真分析，實現高效率開發系統的目標。
五、結語
本文針對近幾年的《電力電子技術》課程理論教學和實踐教學理念和改革思想進行了探討，有針對性地創新教學方法的研究，使課程內容體現學科發展動態、學科前沿內容并提出有待解決的問題，實行開放式教學，對教學內容刪繁就簡，吐故納新，實行教學內容對學科與專業發展的跟蹤，并且將課程教育與素質教育相結合，將素質教育融入專業教育之中，有效地調動了學生的學習興趣和學習主動性，提高了教學效果。
電力電子技術13
本學期實時測量技術實驗以電子設計大賽的形式，老師命題，學生可以選擇老師的題目也可以自己命題，并且組隊操作其他的事情（包括設計總體方案、硬件電路、軟件設計、焊接、調試等工作）。趣味性強，同時也可以學到很多東西。
我們認為，在這學期的實驗中，在收獲知識的同時，還收獲了閱歷，收獲了成熟，在此過程中，我們通過查找大量資料，請教老師，以及不懈的努力，不僅培養了獨 立思考、動手操作的能力，在各種其它能力上也都有了提高。更重要的是，在實驗課上，我們學會了很多學習的方法。而這是日后最實用的，真的是受益匪淺。要面 對社會的挑戰，只有不斷的學習、實踐，再學習、再實踐。
之所以使用avr單片機作為我們的執行核心，不僅是因為老師說avr現在是社會上應用比較多的單片機，也因為想通過使用avr鍛煉自己的c 語言編程能力，養成良好的c語言編程風格。不管怎樣，這些都是一種鍛煉，一種知識的積累，能力的.提高。完全可以把這個當作基礎東西，只有掌握了這些最基礎 的，才可以更進一步，取得更好的成績。很少有人會一步登天吧。永不言棄才是最重要的。
而且，這對于我們的將來也有很大的幫助。以后，不管有多苦，我想我們都能變苦為樂，找尋有趣的事情，發現其中珍貴的事情。就像中國提倡的艱苦奮斗一樣，我們都可以在實驗結束之后變的更加成熟，會面對需要面對的事情。
與隊友的合作更是一件快樂的事情，只有彼此都付出，彼此都努力維護才能將作品做的更加完美。而團隊合作也是當今社會最提倡的。曾經聽過，mba之所以最近不受歡迎就是因為欠缺團隊合作的精神和技巧。
電壓電流測量裝置雖然結束了，也留下了很多遺憾，因為由于時間的緊缺和許多課業的繁忙，并沒有做到最好，但是，最起碼我們沒有放棄，它是我們的驕傲！
相信 以后我們會以更加積極地態度對待我們的學習、對待我們的生活。我們的激情永遠不會結束，相反，我們會更加努力，努力的去彌補自己的缺點，發展自己的優點， 去充實自己，只有在了解了自己的長短之后，我們會更加珍惜擁有的，更加努力的去完善它，增進它。只有不斷的測試自己，挑戰自己，才能擁有更多的成功和快 樂！
to us, happiness equals success! 快樂至上，享受過程，而不是結果！
認真對待每一個實驗，珍惜每一分一秒，學到最多的知識和方法，鍛煉自己的能力，這個是我們在實時測量技術試驗上學到的最 重要的東西，也是以后都將受益匪淺的！
電力電子技術14
【摘要】隨著電力行業不斷發展，對于大功率電力電子技術可靠供電系統進行研究，是電力行業發展中的重要內容。電網的運行規模越來越大，電力用戶的需求逐年增加，提升電力系統的可靠性是電力企業所面臨的重要任務。在科技發展背景下，大量的電力電子裝置被應用到電力系統中，為電力系統可靠性提升帶來諸多幫助。基于此，本文就大功率的電力電子技術進行分析，研究該技術下的可靠供電系統。
【關鍵詞】大功率；電力電子技術；可靠供電系統；研究
1前言
大功率電力電子技術在電力系統中發揮著重要的作用，主要涉及到了電力系統的發電、輸電、配電以及用電等方面。實現大功率電力電子技術供電可靠性，在本文中從兩方面進行分析，第一，提升大功率電力電子技術的供電可靠性，可以通過提高工業敏感負荷的供電可靠性來實現；第二，將大功率的電子技術應用于發電機勵磁系統中，以提升發電機的阻尼轉矩，來實現系統的動態可靠性提升。
2大功率電力系統可靠性供電概述
從敏感負荷角度對電力系統供電可靠性進行分析。實現供電的可靠性不僅要求電力系統中不能長時間斷電，還需要對電力供電系統的動態電壓質量提出更高的要求。對系統中的電壓跌落以及電壓短時中斷的時間進行限定，在實際供電中，不同的電壓跌落中，其敏感負荷所能夠承受的電壓跌落時間存在著差異性。在一般規律下，跌落幅度越大，其敏感負荷所能夠才承受的時間越短。傳統的供電可靠性統計統計，只能以停電時間超過1分鐘或者5分鐘實際依據。在我國，對于自動重合閘成功或者備用電源投入成功的現象不能視為用戶停電，而此時敏感負荷用戶有可能遭受到一定的電力損失。那么在實際的電力系統供電中，提升供電的可靠性，需要從電網方面進行綜合考慮，以優化的配電網結構，改善動態帶電壓質量[1]。
3大功率電力電子技術提高供電可靠性的應用
3.1轉換開關
轉換開關電源供電中發揮著重要的作用，在實際電力系統電源供電中，包含兩路或者多路的電源供電，轉換開關應用其中，能夠實現多路電源之間的相互切換。在本文中以兩路電源供電為例進行分析，當有一個電源電路在正常供電時，則另外一個線路中的電源供電就會處于備用狀態。一旦線路中出現線常用電源供電異常的情況時，轉換開關開始發揮作用，自動切換到被用電源線路中。以轉換開關的形式，實現線路正常供電，其開關投入使用成本較低，應用廣泛[2]。
3.2動態電壓恢復器
動態電壓恢復器簡稱DVR，DVR通過線路中的變壓器串聯在線路電源與敏感負荷之間。當線路正常輸電時，線路中在沒有產生電壓跌落的.情況，DVR完全不發揮作用，其在線路中所輸出的電壓補償為0。當線路中出現了較大的電壓跌落時，此時，DVR就會發揮其真正的作用，DVR通過自身輸出與跌落電壓值相同的電壓補償值，來實現線路中的電壓補償。線路中所補償的線路電壓為額定電壓。從DVR的工作原理上進行分析，其實際的作用就是對提供線路中電壓補償，避免線路由于電壓跌落出現故障[3]。
3.3不間斷供電電源
不間斷的供電電源，簡稱為UPS。目前，隨著科技不斷發展，UPS已經逐漸趨向于市場化，其主要有三種類型：在線型、離線型以及在線互動型。在實現的UPS中，需要具有儲能單元，其中最為常見的儲能單元為的電池儲能。在線型的UPS在逆變器支持下實現負荷供電，實際供電與電源無關，因此在電壓質量獲得上比較高。
3.4發電機勵磁
大功率的電力電子技術在發電機勵磁中的應用，作用突出。首先需要對發電機的勵磁系統進行分析，發電機的勵磁系統能夠實現機端電壓的維持，合理分配多臺電發電機之間的無功功率，繼而提升電力系統的穩定性。目前，在電力系統中，半導體勵磁是其最為主要的勵磁方式，在實際電力系統運行中，可以按照電源的不同，將半導體勵磁分為他勵和自勵�，F行在電力企業中比較實用的就是基于勵磁電力電子裝置的三相晶閘管全橋整流器，在該整流器中采用時間常數比較小的一階慣性環節。
4微網可靠性供電
4.1交流微網結構與特點
典型的交流微網組成有：光伏發電、儲能電源、風電機組以及柴油發電機組等。在以上的組成部件中，風電以及儲能等電源，在電力電子變換器的轉換下，實現了對額定電壓頻率交流電的轉換，并在靜態開關的轉換下連接在微網母線上。交流微網的特點比較突出，主要表現在以下方面。第一，微網的電壓等級比較低，在實際線路中與配電網相連，在大功率電力系統的尾端；第二，容量比較小，在10KV等級的微網容量為數百千瓦到十兆瓦之間；第三，電流實現雙向流動，在微網結構中為分布式的電源網狀，基于微網這樣的特點，其能夠實現的功能比較多。一方面能夠實現對大電網的功率輸送，另一方面，也能夠從大功率電網中吸收功率；第四，微網具有多種工作模式，其中比較突出的就是并網和離網兩種形式。并網工作形式幫助微網能夠在大功率電網中正常運行，而離網是指，當大電網出現故障時，微網能夠迅速的脫離大功率電網，而實現獨立運行。
4.2微網分布式電源電流保護
微網分布式電源主要包含兩大類的電源，第一，逆變器接口電源。例如光伏發電、風力發電以及儲能電源等。第二，傳統發電機接口電源。例如柴油發電機、燃汽輪機等。當微網分布式電源線路中出現故障時，以上兩種電源類型所能夠提供的短路電流存在著較大的差異。對于逆變器接口電源來說，電源線路在線路中容易受到電力電子器件等耐流能力的影響與限制，其電源所能夠提供的短路電流值不超過線路中額定電流的1.5倍。在這樣的線路背景下，該種電源類型不能夠實現有力的電流保護。而對于另外一種分布式電源進行分析，當線路中發生短路時能夠利用串聯等效電抗的形式，實現較大短路電流的供應，因此該種電源類型與逆變器接口分布式電源相比，具有明顯的優勢，能夠實現電流保護。
5結論
隨著電力系統不斷發展，電力系統的供電可靠性逐漸受到社會所關注。因此，在本文中對大功率電力電子技術進行分析，研究大功率電力電子技術提高供電可靠性的應用，并對微網可靠性供電進行詳細研究。在電力電力技術可靠性供電中的應用研究中，分別對轉換開關、動態電壓恢復器、不間斷供電電源以及發電機勵磁等方面進行詳細研究，針對這些供電系統的作用論述，希望能夠為電力供電系統發展帶來幫助。
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電力電子技術15
摘要：《電力電子技術應用》課程在我校項目化教學改革中，取得了一些成績，也暴露了一些問題。本文從幾個方面出發對我校的《電力電子技術應用》課程項目化教學改革做出了總結，并說明了現存的優勢和不足。
關鍵詞：電力子技術應用;項目化教學
1項目化教學是目前課程教學改革的主要趨勢
長期以來，無論是本科學校還是�？茖W校，電類專業在《電力電子應用技術》課程教學過程中，通常都采用的教學方式是實踐和理論分開教授。此種方式導致很少有學生能夠把理論和實踐結合起來，提升自己的實踐動手能力和解實際決問題的能力。在教育改革提出以就業為導向，以職業能力培養為目標的教育目標后，從自動化專業學生就業崗位調研出發，將《電力電子應用技術》課程教學改為項目化教學。實際上項目化教學改革就是將專業基礎課程和專業課程的傳統教學內容轉變為各課程對應的技能訓練項目，根據技能訓練項目的要求具體開展教學，以及考核學生的技能訓練效果，從而使得人才培養能力目標能夠實現，所以項目化教學成為當前大學教學改革的主要方向。我校電類專業的《電力電子應用技術》教學的主要模式也有傳統的理論和實踐分開講授模式改為項目化教學。項目化教學也成為很多專業課程教學模式改革的主要趨勢。
2《電力電子技術應用》項目化教學的優勢
課程改革是保證高校教育人才培養目標的實現，提高教學質量，達到職業技能資格要求的一種有效途徑。項目化教學是以實際工程項目為依托，項目內容是理論結合實踐的集中體現�！峨娏﹄娮討眉夹g》課程項目化教學的優勢主要體現在以下幾個方面。
2.1注重培養學生學習的自主性
《電力電子應用技術》課程采用項目化教學后，每個項目中用動畫體現內容的豐富性和趣味性，同時靈活多變的動畫設計簡化了理論內容，提高了學生的理解力，從而提高學生的學習興趣，增加其自主學習的意識，養成自主學習的習慣。采用靈活的教學方式，增加師生互動性，增加角色的帶入性次數等等多種方式促進學生學習的自主性。
2.2注重培養學生專業知識和實踐技能
專業實踐技能是在專業基礎知識熟練掌握的基礎上，通過強化專業技能訓練，提升實際操作能力而獲得的實踐技能。而項目化教學的項目本身就是一個產品或設備控制系統的完成過程，是集專業知識與實際技能于一體的綜合性教學內容。項目化教學從項目的信息整理、方案設計實施到最后的項目測試評價等，每一個環節的要求都是學生自主、教師輔助完成，所以完全可以通過具體項目的教學過程，達到培養學生專業知識牢固性與實踐技能的熟練性目標。
2.3注重培養學生項目知識與職業資格證的緊密結合性
項目化教學改革的'前提就是就業為導向，以職業能力培養為目標，所以項目化教學課程內容必然有與之對應的職業資格證必修內容。因此項目化教學可以提高職業職格證的通過率。我校項目化教學實施以來取得的成績，電工證比例增加，高級、中級比較增加，興趣小組的比賽成績提高，學生的動手能力增加提高了就業率，企業的畢業生滿意度提高，專升本升學率提高，自主創業成功率提高等等方面，都說明了《電力電子技術應用》課程采用項目化教學既適應了教學改革的潮流，又達到了項目化教學的目的要求，實現了以職業能力培養為目的的素質化教學目標。
3《電力電子技術應用》項目化教學的不足
3.1教學內容的簡單項目式分化，與工程實際脫節
《電力電子技術應用》課改后雖然采用了項目化教學方式，但內容并沒有按照項目化教學的需求實行，而是簡單的內容分化或內容實驗化。這一做法導致兩種結果，一是與現實工程實際項目脫節，并沒有把企業實際工程項目作為項目化教學內容，當然這些與實踐實訓基地不足的、與企業聯系欠缺等方面都有關系；二是簡單的內容分僅僅把原理論內容簡單的分到各個項目下，沒有嚴格的項目教學設計、論證、規劃，以及各項目之間的內在聯系，導致項目化教學的目標不能完全實現。例如：把原單相半波可控整流電路作為一個項目，項目下提出項目要求、項目內容、電路原理、具體步驟、項目所需工具、仿真工具及結果。這些僅僅是把原單相半波可控整流電路的內容進行了項目分解，并沒有實際的工程項目支撐，所以此類項目化教學不可能實現項目化教學改革的目的，這是項目化教學效果不理想的原因之一。
3.2師資能力不足
項目化教學要求教師不但具有豐富的專業理論知識，也需要扎實的實踐操作技能，也就是需要做過實際工程項目的雙師型教師。這樣才能有效的指導學生完成項目的一體化過程，包括項目方案設計、前期準備、實施、效果鑒定等。目前，我系雙師型師資欠缺，依靠實驗老師和理論老師的協同作業，難以很好的完成每個整體項目的教學目的。這也是造成項目化教學效果不夠理想的原因之一。
3.3教學安排與教學實施的矛盾
項目化教學需要一個彈性的教學安排，根據項目化教學實際實施過程中的要求，及時調整教學安排，但是目前的統一教條化的教學安排制約著課程教學改革的步伐，使項目化教學在實施過程中困難重重。我�！峨娏﹄娮蛹夹g應用》課程在項目化教學中遇到各部門間協調性差、審批手續麻煩、行政部門質疑聲音多等。包括傳統的考核方式也是制約因素之一�？傊�，我校《電力電子技術應用》課程項目化教學的改革有實際成效，也存在許多待解決的問題。無論改革過程中存在多少問題，走出第一步最重要，也最困難。我們已經走完了第一步，所以接下來的《電力電子技術應用》課程項目化教學路會越走越好，項目化教學的優勢會越來越多，項目化教學效果會越來越好。
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