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电力电子技术分析范文1
【关键词】电子；技术；应用；发展；分析
电力电子技术是研究采用电力电子器件实现对电能的控制和变换的科学，是介于电气勤务员三大主要领域—电力，电子和控制之间的交叉学科，在电力，工业，交通，航空航天等领域具有广泛的应用。电力电子技术的应用已经深入到工业生产和社会生活的各个方面，成为传统产业和高新技术领域不可缺少的关键技术，可以有效地节约能源。
1.我国电力工业面临的挑战
（1）电力供需矛盾难以根本缓解。按照统计分析，每个国家的人均GDP与人均的能耗有十分密切的相关关系。我国要在下世纪中叶达到中等发达国家水平，人均用电水平的增长是不可避免的。人口增长和现代化进程使用我国对电子表力需求不断增加，按照规划，2050年我国发电装机应超过15亿千瓦，比现有的装机净增13亿千瓦以上，按常规格化的发展模式几乎不可能达到这个目标，除非寻求新的发展途径。
（2）有限资源的制约日趋严重。我国去年已成为石油进口国，不能指望靠石油发电。水电可发容量不足3.7亿千瓦，在相当长的时期内煤碳仍是主要的一次能源，但燃煤生产的环境污染的治理是一个极为困难的问题，此外，煤炭基地资源短缺是我国发展水电的又一重要制约因素。
（3）对电网可靠性和电能质量要求不断提高。20世纪电力系统发展的特征常以“大机组、大电网、高电压”来描述。近二十年的世界各国的经验表明，在下世纪，这个趋势不会再继续下去，研究表明，机组的单机容量和交流输电电压等级的发展已出现饱和趋势，单机容量120MW和电压等级800KV已达到由电网可靠性决定的极限。尽管现代电网的设计运行技术近年取得了长足发展，但仍不能完全避免大电网的瓦解事故的发生。近几年内，世界上的达电网事故仍有发生，有时还造成了灾难性的后果。
2.电力电子技术的发展概述
（1）整流器时代。大功率的工业用电由工频交流发电机提供，但是大约20%的电能是以直流形式消费的，其中最典型的电解，牵，直流传动等大三领域。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是以很大发展，当时国内曾经掀起了一股各地大办硅整流器厂的热潮，目前全国大小的制造硅整流器的半导体厂家就是那时的产物。
（2）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制功率器件，首先是功率MOSFET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年底下，功率MOSFET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在电力电子领域已成定论，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，而且仅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。
3.电力电子技术的应用
（1）一般工业。工业中大量应用各种交直流电动机。直流电动机有良好的调速性能，给其供电的可控整流电源或直流斩波电源都是电力电子装置。近年来，由于电力电子变频技术的迅速发展，使得交流电机的高速速性能可与直流电机相媲美，交流调速技术大量应用并占据主导地位。大至数千KW的各种轧网机，小到几百W的数控机床的伺服电机，以及矿山牵引等场合都广泛采用电力电子交流调速技术，一些对调速性能要求不高的大型鼓风机等近年来也采用了变频装置，以达到节能的目的。
（2）交通运输。电气化铁道中广泛采用电力电子技术，电气机车中的直流机车中采用整流装置，交流机车采用变频装置。直流斩波器也广泛用于铁道车辆。在未来的磁悬浮列车中，电力电子技术更是一项关键技术，除牵引电机传动外，车辆中的各种辅助电源也都离不开电子技术，电动汽车的电机靠电力电子装置进行电力变换和驱动控制，其蓄电池的充电也离不开电力电子装置，一台高级汽车中需要许多控制电机，它们也要靠变频器和斩波器驱动并控制，飞机，船舶需要很多不同要求的电源，因此航空和航海都离不开电力电子技术，如果把电梯也算做交通运输，那么它也需要电力电子技术，以前的电梯大都采用直流调速系统，而近年来交流变频器调速已成为主流。
4.电子电力技术关键技术在电力方面的应用
（1）智能电网应用的关键技术。采用电子传感技术，对电子表网用户端，电网设备，电网运行状况进行适时监控，确保智能电网稳定性与经济性，以便实现电力资源最大利用率，增强电网运营的高效低耗。在智能电网中采用先进的电子电力装置，诸如故障电流限制器，人性化交流输电设备，储能控制装置，智能保护设备等，这些装置与其它技术相结合，保障了智能化电网的可靠性。采用系统控制技术，能够对电网故障作出快速诊断并根据专家系统对电网诊断结果给出处理方案，控制系统从电网相关设备采集数据信息，通过系统运算确定电网的运行是否正常，藉此实现配电，变电自动化，继电的自适应保护，电网智能化等功效。
（2）电力系统中的太赫兹技术。在电力系统中，电缆通常埋于地下，故障查找非常麻烦，采用太赫兹探测器能够透射探测碳板，塑料，沙尘等，还能探测厚墙，干燥土层等，可以突破传统探测技术的10米极限，目前亟待研制便携式太赫兹探测器，可以利用太赫兹波的敏感性查找随时查找电缆的损坏情况和无破损故障。
（3）窃电行为给供电企业造成了极大的经济损失。而查处窃电者需要时间和程序，给窃电者销毁证据提供了机会，使窃电行为难以举证，供电企业在证据不足的情况下，不敢贸然查处窃电行为，导致窃电行为不能及时受到惩处，供电企业查处窃电的技术不足，不能查处较为隐蔽的窃电手段，导致企业损失惨重，采用太赫兹技术进行窃电监测，可以实现远距离线损监控，窃电取证举证功能，有效防止窃电行为。
5.结束语
电力电子技术的应用范围十分广泛，从人类对宇宙和大自然的探索，到国民经济的各个领域，再到我们的衣食住行，到处都能感受到电力电子技术的存在和巨大魅力，这也激发了一代又一代的学者和工程技术人员学习，研究电力电子技术并使其飞速发展，电力电子装置提供给负载的是各种不同的直流电源，恒频交流电源和变频交流电源，因此也可以说，电力电子技术研究的也就是电源技术，电力电子技术对节省电能有重要意义。
【参考文献】
[1]王锋，华胜，万浩平.我国电力电子技术发展展望[J].科技广场，2008（8）.
[2]冯藏娥.浅谈电力电子技术发展对我国社会经济的影响[J].现代企业文化，2009（27）.
电力电子技术分析范文2
【关键词】电力电子技术 供电系统 运行
煤矿井下的安全生产和管理是煤矿行业需要加强重视的问题。煤矿井下供电系统作为井下安全的关键要素，分析其存在的安全问题，保障供电系统安全运行，对预防安全事故具有重要意义。
1 煤矿井下供电系统的安全问题分析
1.1 煤矿井下供电系统运行不稳定
煤矿井下供电系统的运行受到多种因素的影响，对煤矿安全生产造成不良影响。主要表现为：变压器的容量不足以及对备用电源的设计不满足规范。变压器容量不足的原因是在进行电气设计时，没有为供电系统留有充足余量，系统经过长时间的运行，处于超负荷状态，供电系统的母线长期处于发热状态且用电超载，降低了电气设备和电缆的使用年限。此外，由于电气设备短路、雷击、大型设备启动等原因，会造成电网电压波动，降低了供电系统的可靠性、稳定性和安全性。
1.2 地面中性点直接接地的变压器向井下供电
《煤矿安全规程》明确规定严禁由地面中性点直接接地的变压器或发电机直接向井下供电。在实际安全考察中发现，大多数煤矿企业没有按照规定安装使用接入井下电源或非直接接地变压器中性点，而是采用单个煤矿专用或多家煤矿共用接地中性点变压器连接供电系统，通过三芯电缆线与三相火线的连接接入井下，使用保护接地与工作接地结合的中性线与单根相线接入办公区域和生活区，以供生活用电。
1.3 没有采用双回路供电系统
我国的规定要求矿井生产使用双回路供电系统，年产量在6万吨以下的煤矿可以使用单回路供电，但必须满足备用电源的要求。但是，一些矿井仍采取单回路供电，虽然有些煤矿单位配置了柴油或汽油发电机，也仅仅为了应付检查或停电时紧急照明。而且双回路供电系统发电机容量限制情况下保证关键电气设备即使停电也可正常运行，为矿井工作人员的安全撤离提供了机会，防止透水事故和通风机停转导致粉尘、瓦斯聚集。此外，矿井周围存在静电和电火花，如果静电接地不良，会造成放电火花甚至爆炸。接触器和继电器可能因质量不佳，在开合时无法分断电流也会形成电火花；电缆长期在外力或超负荷状态下工作，也可能产生电火花，从而引发短路，导致瓦斯爆炸。
1.4 地面引入的供电线路没有设置相关保护装置
煤矿井下的规定要求供电线路、通讯线路、入井轨道、电机车架线在入井处必须安装防雷装置；井下使用的电器必须具备漏电、过流和接地等保护功能。井下电气设备还要满足防爆要求。但是检查时却发现有些煤矿并没有按照规定将保护措施做到位，仅仅是将架空线接入井口，再由电缆线引入井下或者直接接入变压器，如果遇到雷电袭击，雷电会沿着导线侵入井下工作面，引起瓦斯爆炸或人员伤亡，设备遭受雷击也会被严重损坏，存在巨大安全隐患。而且，煤矿井下工作环境较为潮湿，影响设备绝缘，漏电保护器能够避免因漏电造成引发爆炸或明火，减少井下安全事故。
2 煤矿井下供电系统的运行方式
2.1 煤矿井下双回路供电系统的运行方式
双回路供电系统包括分列和并列两种运行方式。分列运行指的是两条线路同时运行，两段母线间的联络开关断开。分列运行适用于拥有较大负荷的变电和配电所，具有电缆线路的电流小、压降小、线路距离长、停电面积小的优点；缺点是由于两个回路具有不同负荷，对其总配电开关的保护整定也有所不同，如果一个回路停电，另一个回路的总配电开关也要重新进行整定，不利于两回路之间快速切换。
并列运行指的是当一条回路运行时，另一回路带电备用，两段母线的联络开关相连接。并列运行适用于拥有较小负荷的变电和配电所，优点是两个回路拥有相同负荷，其总配电开关具有相同的保护整定，切换迅速；缺点是通过电缆线路的电流较大、压降大、运行线路间的距离短，如果短路会造成大面积停电。
2.2 煤矿井下供电系统的运行方式技术要求
我国颁布的煤矿生产的安全条例明确规定必须将双回路供电运行技术应用到井下采矿区域的配电所、变电所中，为供电系统安全稳定运行提供可靠的保障。同时，井下变电所向部分通风机供电时，应采取分列运行方式，保障通风系统的安全可靠运行。此外，综合考虑井下作业的机电设备的规格和负荷，制定科学的供电方案，提高矿区生产的安全性和效率，保证井下作业的高效稳定、节能经济。
3 煤矿井下供电系统的优化措施
一方面，井下供电系统的电源经地面变电所通过两台主变压器设备接入井下作业面实施供电。位于地面的主变压器采用一台运行、一台备用的运行方式，利用双电源向井下所有电气、动力、照明设备提供安全稳定供电。井下变电所的馈电盘柜为通风系统、给排水系统经过双回路电源实施供电。根据机电设备的容量和功率，按照1140V、660V进行电压的优化设置，按照127V对通信、照明和其他电气设备实施供电，按照36V对交流控制回路进行供电。
另一方面，对井下供电系统要采取积极有效的漏电保护措施，建立匹配完善的保护体系。所有电气设备的保护接地装置和局部接地装置都应同井下主接地极连接成一个总接地网。严格要求井下电工按规范接线，确保电缆头密封，防止进入潮气引起漏电事故。对井下电缆悬挂到一定高度，防止出现“挤、压、砸、淋”等现象，减少漏电事故的发生。及时对馈电开关进行检漏保护试验和远方检漏试跳试验，确保漏电保护功能有效，及时切断漏电回路。
4 小结
综上所述，对煤矿井下供电系统的安全问题，需要严格按照规定要求，采取双回路供电运行方式，并对供电系统进行优化，健全井下供电安全防护体系，确保煤矿开采的安全和效率。相关技术人员还需要不断提高自身的专业技能和综合素质，树立安全生产意识，为我国煤矿行业做出应有贡献。
参考文献
[1]郝永强.煤矿井下供电系统安全隐患与对策[J].技术与市场，2014，21（05）：266-267.
[2]郑贵军.浅谈煤矿井下供电系统安全隐患及应对策略[J].华东科技（学术版），2013，35（06）：380-380.
[3]李福.煤矿井下双回路供电系统运行方式的革新与优化[J].工矿自动化，2011，07（07）：24-26.
电力电子技术分析范文3
（北京中唐科华电力设备有限公司河北分公司 河北 邯郸 056003）
【摘要】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。
关键词 电力电子技术；发展
现代电源技术是应用电力电子半导体器件，综合自动控制、计算机(微处理器)技术和电磁技术的多学科边缘交又技术。在各种高质量、高效、高可靠性的电源中起关键作用，是现代电力电子技术的具体应用。
当前，电力电子作为节能、节才、自动化、智能化、机电一体化的基础，正朝着应用技术高频化、硬件结构模块化、产品性能绿色化的方向发展。在不远的将来，电力电子技术将使电源技术更加成熟、经济、实用，实现高效率和高品质用电相结合。
1.电力电子技术的发展?
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。
2.现代电力电子的应用领域?
2.1计算机高效率绿色电源。?
（1）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。?
（2）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外围设备，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。?
（1）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。?
（2）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。?
（1）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。?
（2）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)。?
（1）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。?
（2）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。?
（3）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。?
（1）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。?
（2）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。?
（1）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。?
（2）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。?
（3）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。?
（4）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。?
（1）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。?
（2）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。?
（3）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。?
（1）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。?
（2）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。?
（1）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。?
（2）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。?
（3）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。?
（1）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。?
（2）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。另外，大功率的开关电源，由于器件容量的限制和增加冗余提高可靠性方面的考虑，一般采用多个独立的模块单元并联工作，采用均流技术，所有模块共同分担负载电流，一旦其中某个模块失效，其它模块再平均分担负载电流。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，电力电子技术完全是建立在模拟电路基础上的。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。?
（1）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。这些为2l世纪批量生产各种绿色开关电源产品奠定了基础。?
（2）现代电力电子技术是开关电源技术发展的基础。随着新型电力电子器件和适于更高开关频率的电路拓扑的不断出现，现代电源技术将在实际需要的推动下快速发展。在传统的应用技术下，由于功率器件性能的限制而使开关电源的性能受到影响。为了极大发挥各种功率器件的特性，使器件性能对开关电源性能的影响减至最小，新型的电源电路拓扑和新型的控制技术，可使功率开关工作在零电压或零电流状态，从而可大大的提高工作频率，提高开关电源工作效率，设计出性能优良的开关电源。
4.总而言之?
电力电子技术分析范文4
【关键词】 电网电力 自动化 技术
随着社会与工业的飞速发展，电力已经成为现代生产生活的最主要能源，为满足用户日益增长的电能需求，电力系统中必须使用先进的、自动化程度高的技术进行监控与管理升级或完善，及时收集与监控电网运行中产生的数据信息，并根据这些信息采取相应的处理操作，以确保电网长期维持在健康稳定运行状态，增强电力系统的供电效率。上述目标的实现均需要相关的电力自动化技术作为支持。
1 电网电力自动化控制与运行目标
提升电网电力自动化水平不仅可以增强电力系统的运行可靠性与稳定性，还能够通过相关设备或技术对电网电力供应过程中产生的运行信息进行实时收集，供监控与管理人员进行风险预测与故障排除，降低运营过程中的经济损失。总结来看，对电网电力进行自动化改造或升级主要目标分为以下四点：（1）对电网运营过程中产生的有效数据和有价值数据进行实时收集、分析与处理；（2）对电网中的装置设备或部件进行运行监测，及时发现异常运行状态并根据监测数据供电力系统或相关人员执行或制定必要的处理方案，及时修复运行故障；（3）对电力系统中所使用的装置与程序等进行协调管控，确保各设备和各功能处于正常、稳定运行状态，保证整个电网的安全；（4）对电网运营进行自动化、智能化管理，减少和降低人力资源投入和人力成本，提升工作效率，增强电网电力运行的可靠性。
2 电网电力相关自动化技术
为实现电网电力自动化，通常会采用以下几方面技术：补偿技术、调度技术以及诸如数据库技术、现场总线技术等电网提升技术等。
2.1 电网电力低压无功补偿技术
对电网中的点成进行无功补偿可以提升能源利用率，降低电能的浪费。目前针对电网的低压无功补偿主要是借助三项电容器实现的。该补偿技术在三相负荷平衡时可对大负载用户实现较好的补偿效果，但是该技术也存在补偿不足或过补偿等可能，因而必要时需要采用物理的手段或方法来调整电网电压、电网功率以及电网中的无功电流来增强电网的负荷平衡性。综合电力需求以及电网特性来看，无功补偿必然是未来电网自动化技术的主要发展方向，该目标的实现需要自动控制技术、智能技术以及相关的电力电子技术的支持。
2.2 电网电力自动化调度技术
电网电力自动化的核心是调度自动化。为实现调度自动化必须采用相关的技术和设备搭建自动化调度系统，如中心控制系统、中心工作服务站、显示设备、数据与功能服务器、配套的调控中心与变电站等。通过自动化调度技术可以非常方便的对电网运行过程中产生的数据信息进行采集、对电力生产与传输进行监控与调度，对电网负荷与系统负载等进行估计与控制，确保电力系统各项工作的顺利、智能开展与进行。实际应用中，不同地区或服务区域所使用的自动化调度相关设备不尽相同，调控要求较低的地区可以使用普通的计算机与服务器进行调度中心搭建，调控要求较高的地区可以使用性能较高的计算机与服务器进行调度中心搭建。
2.3 电网电力自动化提升相关技术
为进一步提升电网运行的自动化和智能化程度，除上述两种技术外还需要使用到现场总线技术、数据库管理技术以及光通信等技术。
其中，现场总线技术可以将电网中的所有设备与装置按照使用需求进行并网连接，形成一个功能完善的通信网络，利用网络中的传感器、数据采集设备以及数据传输介质等可以及时的将电网运行中的电压、电流、电阻等数据传输到监控主机中供监控人员或监控平台分析与处理。利用该技术可以分散数据处理内容，降低远程计算机工作负荷，调整各设备处于稳定运行状态，进而实现监控相关功能。
数据库管理技术可以将电网运行中收集到的数据信息进行存储与分析，同时制定相应的触发动作或触发程序，按照分析后结果执行对应的操作，使得整个电网的运行与监控长期处于自动化状态。通过数据库相关技术所获得的数据与结果不仅具有较高的准确率，还具有较大的利用价值，可满足用户更多更苛刻的用电需求。
光互连技术可以确保电力系统中的继电保护装置与自动控制功能的运行。该技术相较于传统的继电保护技术而言，受电容性负载影响更小，可提升的工作效率更高。除此之外，还能够更加方便灵活的进行系统设置和提供更好的系统抗干扰能力，因而可以有效保障电网的安全稳定运行。
3 电网电力自动化技术发展趋势
综合来看，应用于电网电力中的自动化技术必然会向以下几个方向发展：首先是在发电、输电自动化的基础上进一步向配电自动化领域拓展，充分利用电子信息相关技术实现电力系统的全面自动化；其次是向全方位的管控一体化方向发展，进一步降低人力资源投入，增强系统的自动化应用范围，实现多环节多范围的管控功能集成与整合；再次是现代高速数据传输技术的应用，自动化系统以数据作为支撑，为更好的满足实时性需求，电网电力系统中必须使用先进的无线通信、光通信技术等进行数据传输。
4 结语
总之，电网电力自动化是电力系统发展的必然趋势，应用多种先进技术可进一步规范与完善电网结构和电网运行标准，提供更加全面和强大的自动化管控与监测功能。随着多种自动化技术的应用，现代电网电力必将成为一个高度集成化、高度自动化和高度智能化的能源网络。
参考文献：
[1]江海涛.浅谈电力自动化技术的发展[J].硅谷，2009（21）.
[2]黄建良.电力系统配电网自动化的应用探讨[J].湖北电力，2010（6）.
电力电子技术分析范文5
关键词:电子信息技术；电力系统；自动化；应用
引言
电力系统正在随着电子信息技术的进一步推广而逐渐走向智能化、自动化，大部分基于电子信息技术的相关技术被设置到电力系统的自动化中进行系统运行控制和管理，这些技术的设置和部署则增强或加大了电力系统的自动化，促进系统工作效率，降低了电力系统相关内容的管理难度，同时信息化技术能帮助电力化系统进行实时的远程在线监测功能，相关工作人员可以根据调度策略进行系统的远程控制系统的启动应用。
1电力自动化系统概述分析
电力系统能把发电、电力资源输送、配电及用户用电完整联系在一起，电力自动化系统则把相关自动化技术、微机技术及其它先进技术等联系在一起，其主要作用是为电力自动化系统的配置用户提供科学的设备管理和在线监测服务，或者其他相关服务，以此来为电力系统的稳定运行提供保障。电力自动化系统具有很强的灵活性，因此他可以很好的保证电力资源输送等各方面安全性能，同时又能根据客户实际需求进行个性化的模块设计，兼具电力系统的让机器能够更好的服务于人类，实现人机交互，同时又实现不同语言的交互和转换。
2电子信息技术的应用意义
电力系统环节多且结构复杂，在社会和人们的日常生活当中他的应用往往遍布世界各地，其所输送的电力能源直接关系和影响到社会的各个层面，又严重地影响着社会经济的发展、持续和稳定、高速等，在这些方面具有十分重要的影响意义。在电力管理工作方面，这些应用需求对电力系统自身的发展和应用提出了更高的、更为严格的要求，因此，我们必须试图提升工作效率，在原来的工作上增加复杂程度，同时在电力系统中安装部署电子信息系统的自动控制系统、继电保护系统、自动调度系统、实时监控系统来提升电力系统的自动化。
3电力自动化系统中的电子设备与电子技术
3.1电子信息硬件设备
电力系统实现自动化的过程是通过定时查询电子信息硬件设备和特定位置的状态参数的信息和数据采集，经过分析和处理后根据返回结果调整相关参数完成的。在电子信息硬件设备中又包涵数据采集设备、调度控制设备等。数据采集设备的部署能够采集诸如继电保护动作信号、开关状态等信息，这些信息和数据被传输到监控中心经过分析后，由监控中心下发调节和控制指令，这时电力系统的参数会根据需求发生更改，在调度控制设备接收到控制指令后执行，以此来实现电力系统的自动化调节过程。电力自动化系统中应用的电子设备具体有包括远方终端装置、远动通道、调度中心远东通信接口装置等。
3.2电子信息系统
电力系统自动化的实现需要与之相关的电子设备、配套管理和控制软件的支持。管理与控制内容的不同导致电力自动化系统中所应用的软件系统的差异，其软件系统由能量管理系统和在线监控与数据采集系统等组成。能量管理系统的应用于电力系统中产生的电能分配、调度与和管理，并且与此同时进行相关数据记录和运算过程。在线监测系统能够有效的控制和调整数据采集设备的工作状态，并且分析和处理异常事故的原因，同时记录电网运行状态。
4电子信息技术在电力自动化系统中的应用
4.1发电厂自动化
分布式自动化综合控制系统由控制中心、现场总线、相关电子设备等构成，是发电厂一般应用较为普遍的电子信息采集与控制系统。多组控制设备有控制中心对电厂的多个控制回路实现控制的独立性，报护与监控设备则被直接部署和安装到现场开关柜，读取相关信号或执行某些指令。
4.2电网调度自动化
电力系统生产的电力按照使用需求输送到不同的地区供用户使用的过程由电网自动化调度系统实现。电网自动化系统由上级调度中心、工作站、下级调度中心、变电站终端等电子设备构成，可以同时监控整个电网的运行状态，可以降低人工调度的工作强度，另外又保证电力系统的稳定性和安全性。具体的地，电网调度系统还能降低其发电过程的运行成本。
4.3变电站自动化
电子信息技术的应用是实现变电站的自动化运行。是电子信息系统在应用中对变电站二次设备相关功能进行优化和重组时，使这些设备能够对变电站相关设备的运行状态、运行参数等进行监控、测量和调整。变电站优化系统由过程层、间隔层和站控层等三部分构成，依据此三部分的相互合作完成变电站系统的自动化。
5结语
电子信息技术作为电力自动化系统运行过程当中最关键也是最重要的应用技术，其对电力系统自动化的稳定运行具有重要的影响意义。在此还要求电力单位与相关工作人员从多角度分析并加以把握控制电子信息技术在电力自动化系统中的实际应用，确保电力系统自动化的有效运营。
参考文献
[1]杨阳.调度自动化应用软件在电网中的应用[J].电气时代,2002(1).
[2]焦邵华,鲍喜,秦立军.配电自动化的现在与未来[J].云南电力技术,2008(3).
[3]姚建国,杨胜春,高宗和,杨志宏.电网调度自动化系统发展趋势展望[J].电力系统自动化.2007.
电力电子技术分析范文6
关键词：电力系统；电气自动化技术；分析
0引言
电气自动化技术主要包括电气技术、电气设备、自动化技术系统的安装过程、设计理念、调试方法维护、技术改造、产品开发及技术管理的高级技术应用。随着经济技术发展及全球化的进步，合资企业及外资企业不断深入中国市场，这些企业存在大量的设备需要使用电气自动化技术[1]。因此，电气自动化技术显得尤为重要。
1电气系统中电气自动化技术的发展方向
1.1电力系统自动化实施仿真系统
针对电力系统技术中的电力系统及负荷动态特性的检测进行深入的分析及研究后实施仿真建模系统的设计，将先进的电力系统数字模拟实施仿真体系进行引进，将混合实施仿真环境创建完成，在实验的过程中电力系统的自动化仿真系统能提供大量的参考数据，进行多元化的电力系统暂态及稳态实验操作，连接各项控制装置后形成一个闭环的系统，是新装置进行测试的研究方向及引导起点，是研究电力系统的控制及智能保护提供最坚实的基础保障条件。
1.2电力系统应用过程中的人工智能
根究电力工业发展的需要，分析及诊断电力系统及元件中的运用方法、故障现象及规划设计等，针对分析及研究采用进化理论、专家系统及模糊逻辑等，在分析电力系统及元件的基础上研究电力系统的应用及智能控制理论，以此达到控制智能化水平发展方向及提高电力系统运行状态及效果的目的[2]。
1.3电力系统中的自动化技术及智能保护
通过研究电力系统自动化保护的新原理，在电气自动化保护装置中加入了国内外较为先进的自适应理论、网络通信功能、综合自动控制系统及微机技术等，将智能控制的特点及优势融入新型保护装置中，以此达到提高电力系统安全性的目的。现阶段普遍使用的分层式综合自动化装置能有效使用在各种电压等级电站，综合自动化领域的分析达到了较高的水平。
1.4电力系统中配电网自动化技术
将电力系统配电网自动化技术融入到高级应用软件、信息配网一体化、配网模型及低压网络数字的方式能有效突破技术难点，提高了数字信号的处理技术及载波接收的灵敏度等，解决载波在配电网上的路由及应用消耗，将配电网及输电网的理论算法相结合是高级应用软件的主要表现形式[3]，其主要采用了最新的国际标准公共信息模型，将人工智能灰色神经元算法进行复核预测的方式应用进去。
2电力系统中电气自动化技术的应用
2.1智能电网技术方面的运用
计算机技术中的信息管理系统属于运用较为广泛的技术之一，计算机技术与电力系统自动化技术相结合形成的针对全局进行智能化控制的技术就是智能电网技术，属于一个较为典型的技术，主要包括配电、输变电、用户、发电机调度等环节，在计算机技术的系统中运用的较为广泛的就是变电站自动化系统及稳定控制系统两方面，此外，调度柔流输电及自动化系统等也应用在其中[4]。现阶段，在建设数字化电网的过程中实现了智能电网的建设，是智能电网较为坚持的后盾，智能电网中最为典型的是智能电网的通信技术，智能电网的通信技术在建设的过程中需要依靠较多计算机技术进行运行，运行过程中应保证双向性、实时性及可靠性等运行原则，通过应用先进的现代网络通信技术。
2.2电力系统自动化应用计算机技术
计算机的应用在电力系统中的作用较为关键，在电力系统运行过程中的输电操作、配电过程及变电等程序都需要应用计算机技术进行支撑，一定程度上促进了电力系统自动化技术的发展及进步。
2.3电气系统中电网调度自动化的应用
电力自动化系统中较为重要的组成部分就是电网调度，现阶段我国的电网调度一共分为五个级别，各个级别的电网自动化调度与计算机技术均处于密不可分的关系中，总要是国家电网、大区、省级、地区及县级的调度等，在这个过程中最为基础的方面就是计算机网络系统中应用的电网调度控制中心，每个级别的电网调度安装及连接均需要在计算机系统的推动下进行，其形成一个自动化的电网调度系统，将整个电网调度的系统进行整合，而风作战、变电站终端设备、服务器、大屏蔽显示器、调度范围内的发电场及打印设备等也属于自动化电网调度系统中的重要程序。在电网调度自动化的作用下计算机不仅仅是监控电网运行是否处于安全状态下，其还搜集了电网运行的其他数据，能有效发挥电力系统的电力负荷及状态预估的效果，其主要通过电力系统专用广域网连接的测量控制、夏季电网控制等装置进行电力系统的状态及电力负荷进行预测及预估[5]。
3电力系统中电气自动化技术系统及发展前景
3.1电力系统中电气自动化技术系统
3.1.1电缆设计在自动化系统外部的应用
外电缆设计在变配电站综合自动化中的设计较为简便，使用的材料为一根通信电缆（计算用屏蔽的电缆，并准备一对进行备用，选择使用双芯屏蔽双绞线或光缆）及一根220V的交流电源线，采用专用的电源进行电力监控器进行供电，提高供电的充足性，加强大型变配电站的抗干扰能力；选用220V直流电源进行部分电力监控器进行供电，采用的供电模式为直流屏集中供电，选用具有监控功能的电力监测器进行供电，不能现场进行控制的情况为当变配电站的数量不多时，电力监控器的通信电缆应直接引入中央控制器中。
3.1.2变压电站自动化系统的选择及应用
根据实际的情况、设计的标准及系统功能的具体状况等进行变压电站综合自动化系统的选择及使用，高级专家功能、数据库搜索功能、网络互动功能及运行管理功能等是一般变压电站综合自动化系统需要具备的基本功能，变压电站综合自动化系统选用的基本原则应满足系统运行过程中保证运行的可靠性及安全性及性价比较高等要求。若出现不合理的变压电站综合自动化系统将会出现电力系统自动化设计数据提供方面出现偏差的现象，无法保证电力系统的自动化设计技术保障。
3.2力系统中电气自动化技术的发展前景
3.2.1广泛应用以太网技术
以太网技术的发展速度较快，在使用过程中具备传输速度较快及传输的数据量较多等特点，能满足电力系统综合自动化系统在运行的过程中需要进行的传输数据的功能及标准，以太网技术具有精确的、实时的优势，具有较好的发展前景。
3.2.2综合电气自动化技术系统
在国际标准中的应用电力系统电气自动化中应用智能电子设备的范围越来越多，为了满足信息的兼容及共享，我国开始在电气综合自动化技术系统的方面进行研究及发展，因此，国际标准的应用属于综合电气自动化技术系统发展的主要趋势[6]。
3.2.3保护+控制+测量一体化
在进行电力系统综合电气自动化技术的合理使用过程中，为了提高工作效率应将电力自动化技术系统中的测量、控制及保护结合在一起，实现一体化的操作，测量+控制+保护一体化能有效简化电力系统设备，提高电力系统运行的可靠性。
4结语
电力系统中采用的自动化技术在其中的应用越来越广泛，自动化技术使得电网的管理方式发生了较大的变化，在自动化技术的不断选择及应用过程中纳入了较多的新技术及新理论，使得传统的技术界限较为模糊，各种自动化技术相互渗透及联系，不断推动了电力自动化系统的变化。原有的自动化技术系统的相关概念会随着科学技术及经济的不断发展而发生巨大的变化，电力系统的相关工作人员应结合以往的工作经验，符合电气自动化的设计原则，采用针对性的设计方式及策略保证电力系统使用自动化技术的合理性及科学性。
参考文献：
[1]张春霖.电气自动化技术在电力系统中的运用探究[J].中国科技纵横，2016，10（11）：154-155.
[2]胡荣荣.电气自动化技术在电力系统中的应用探析[J].机电信息，2012，23（30）：109，111.
[3]郑道疆.电气自动化技术在电力系统中的应用和发展[J].电子制作，2014，26（13）：202-203.
[4]张倩.电力系统中电气自动化技术的应用及发展方向分析[J].电子测试，2016，33（23）：130，123.
[5]黄俊.浅析电力系统中的电气自动化技术及其应用[J].建筑工程技术与设计，2015，17（31）：1065.
