电力电子技术的定义范例6篇

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电力电子技术的定义

电力电子技术的定义范文1

关键词:电力电子系统;系统级;模块级;标准控制和通信结构

Abstract: This paper mainly from the system level integration of electronic power, which refers to the specific power conversion system; the module level, it is also the analysis of three aspects constitute the standard control and communication system and the structure of power electronic system integration study of electric power system in, want to help develop for the electronic system in our country.

Key words: power electronics system; system; module; standard control and communication structure

中图分类号:TP271+.5 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)

引言:近年来,随着科学技术的不断发展,我国社会以对电力电子技术的应用也是越来越普遍,这使得我国社会以及个企业也越来越重视电力电子的系统的集成研究。对于电力电子技术的本身来说,它是一种能够实现电能的高效变换以及能够对电能进行高度控制的技术。在现代社会,由于电的利用更加频繁以及广泛,最典型的如现在交通行业的电气化铁道也即是目前我国的电气机车以及磁悬浮列车、小区的电动汽车和目前先进的航空电源系统,还有拥有高速处理器的电脑以及电信设备都应用到了电力电子系统,这也表明电力电子系统的集成研究对于这些领域的发展具有极大影响,因此,对于电力电子系统的集成研究是具有极其重要的社会意义以及现实意义。

1. 电力电子系统集成的系统级分析

电子电路系统集成的系统级研究分析的主要内容主要就是建立电力电子系统的架构,以及研究电力电子系统集成的稳定性以及系统正常运行的可靠性,进而能够解决电力电子系统在集成的各标准模块有关的问题,本文主要分析的是电力电子系统的界面定义,交互作用,系统的容错能力以及各模块在系统中的并联问题,下面是简单的阐述分析:

界面定义。界面的定义指的是在电力电子系统的集成中,应该建立合理实际以及科学的集成系统架构,也就是指的是要制定符合系统集成要求的标准规范,这有利于解决系统集成研究中个模块间的技术参数和指标的分配,从而能够使得集成系统结构性能的优化以及系统模块的标准化。

交互作用。交互作用,具体指的就是在进行电力电子系统进行集成时,系统中的滤波器模块DC/A C,AC/DC以及DC/DC(下文将主要分析)间的作用,这些模块间的交互作用是能够影响电力电子系统的性能以及稳定性。

系统的容错能力。系统的容错能力的分析也就是为了提高电力电子系统集成后的系统的可靠性,也就是指的是 集成系统后系统本身应该具备的处理系统的欠压以及短路、过流等等一般故障的能力。

模块的并联。这主要指的是如何提高集成系统的扩充性以及可靠性的问题,具体方法就是采用模块的输入端并联以及输出端并联的方式使得系统的扩充性更强以及可靠性更强。

2.电力电子系统集成的模块级分析

对于电力电子系统的集成的模块级的分析也即是对电力电子标准模块的研究,就目前我国的电子电子系统集成的模块级分析来看,主要可以从标准模块的这子系统中典型的DC/DC模块为例进行分析,下面对此进行简单的阐述:

对标准模块典型的的DC/DC模块的分析,可以从系统中的三种不同功率对变流器的筛选入手,从筛选之中的条件看出其基本的原理:一般功率,这种功率的标准模块DC/DC 变流器拓扑初步筛选的标准基本就是按标准模块的输入电压高低,输出电压高低以及输入输出范围宽窄,还有就是输出输入的功率等级大小入手,确定最适合的DC/DC 变流器;中等功率,这种功率的标准模块DC/DC 变流器拓扑的筛选和优化是在以一般功率DC/DC 变流器拓扑初步筛选的标准的基础,以及注意拓扑的适应特性和变换效率以及拓扑损耗可集成性等等;小功率。小功率的标准模块DC/DC 变流器拓扑初步筛选的标准由于其基本应用于当前的通信网络以及计算机等等的设备适配器以及各种分布式的电源系统,显得有点特殊,对于这种小功率的标准模块的DC/DC 变流器拓扑主要的还是注重的是同步整流驱动也即是整流的效率最为重要。

3. 电力电子系统的标准控制和通信结构

电力电子系统的集成研究中,标砖控制以及通信结构的研究是极其重要的,下面面就从电力电子系统控制中的三相VSI 逆变器为基础,讨论分析电力电子系统的标准控制体系以及通信结构,下面是简单的阐述:

3.1三相升压整流器标准控制体系。

三相升压整流器的标准控制结构的分析可以知道该标准控制的主回路拓扑与三相VSI 逆变器结构基本一样,而且它的控制结构也也和三相升压整流器本身的控制结构一样,简单的说三相升压整流器标准控制体系就是以触发脉冲产生器、SVM 调制器、电流调节器、电压调节器和坐标变换器和A/D变换电路构成的,但是要注意的是在系统集成中不同的接口有着不同的要求。

3.2电力电子集成系统通信结构。

在电力电子集成系统中,数字式控制通信的一般模式的分析了解,我们可以知道通信结构的组成基本是以三层结构为主的:核心结构,也即是通信结构系统中的标准功率模块控制器HM以及执行PWM,和通信结构中的空间矢量控制驱动的信号生成以及结构本身的过电流保护等等,控制结构,主要就是指应用控制器AM ,AM的任务就是完成集成系统中的标准功率模块的信号同步和协调模块的工作、以及对系统的输入/输出电流和系统电压的控制等等,要注意的是它受到了系统管理器SM 的控制;系统结构,也即是指系统管理器SM,它主要的功能是与集成系统的仪表板和系统的外界的联系,以及协调系统中的多个标准功率模块的正常运行。

结束语:总而言之,从目前的电子电子技术的发展来看。电力电子系统集成是它发展的重要方向以及发展的必然趋势。具体来说,电力电子系统的集成的标准模块能够解决电能变换装置的复杂和不确定性,达到电力电子系统集成后运行可靠性高,功率密度高以及高效低成本的目的。不仅如此,电力电子系统集成本身就是一门融合了电力电子技术以及计算机技术、热处理技术、电磁兼容等等众多学科综合性工程,它的应用能够与偶东整个社会工业的发展以及能源的高校利用,同时对工业生产过程中自动化变革也具有较大影响和推动作用,因此,对于电力电子系统集成的研究具有极其重要的经济效益和社会意义。

参考文献:

【1】 钱照明,张军明,谢小高,顾亦磊,吕征宇,吴晓波. 电力电子系统集成研究进展与现状. 【J】.电工技术学报 2006,(15):1328~1332

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电力电子技术的定义范文2

1电子技术分析

1.1电子技术的定义电子技术借助的是电子学原理,通过专业性的功能电路以及器件来解决现实问题的一门技术。电子技术可以分为两大类,一类是电力电子技术,另一类是信息电子技术。至于电子信息技术的具体分类,则主要是依据电子信号处理方式,有些电子信息技术是依据信息发生的方式进行处理,而有些电子信息技术则是依据滤波的方式进行处理。电子技术的诞生与发展,为新技术革命的发展奠定了强有力的技术支持,正是由于电子技术的存在,集成电路与运算能力超强的计算机才能够出现,现代通信也由此出现。现阶段,电子技术已经迈入到了光子技术时代,电子与光子的有机融合,使得通信实现全光化成为可能,另外,计算机与通信之间联合越加紧密,这对未来网络社会的发展也有着积极的作用。

1.2电子技术在社会生产领域中的应用现如今,我国各个领域几乎都涉及到了电力电子技术,小到基础产业,大到高端技术产业,几乎都离不开电力电子技术。再加之,我国节能、供电以及其他方面还有很多未解问题,电力电子技术需要攻克这些难题,解决问题才能够获得进一步发展。电力电子技术具有节约材料、节约能源、高效率的优势,应用领域十分宽泛,应用角度也多元化。传统的电力电子技术主要是低频技术,而现今已经发展成为高频技术,我国正处于低频向高频过渡阶段。20世纪50、60年代,电力电子技术兴起,而当时典型的器件就是硅整流。经过多年的发展,现如今已经从整流器时代、经过了逆变器时代,进入到变频器时代,而且在新兴的产业领域中得到了应用。20世纪80、90年代,功率半导体复合器研发成功,该器件综合特性突出,成为了现代电力电子时代到来的主要标志。可以说,电子技术现已经被广泛应用在多个领域中,而应用最为频繁的就是汽车行业。目前汽车的发动机电控系统、底盘电控系统等系统都离不开电子技术的支持。发动机电控系统主要功能就是控制发动机空燃比,点火期间控制排气。现如今,真喷技术、配气相位等都已经渗透了电子技术,电子技术依然在这两面起到了非常重大的作用。此外,汽车动力传统控制系统也是依靠电子技术才能够发挥作用,现如今,该系统功能越加完善,性能越加优良,使得汽车性能也稳步提升。底盘电控系统融入了电子技术之后,再应用在汽车配置中,使得制动系统性能大大提升,保证了汽车加速过程中更加的稳定与安全。另外,为了能够保证汽车行驶过程中驾驶员的安全舒适,人们研发了电控悬架,而电控悬架也应用了电子技术。

2通信工程分析

通信工程是信息科学技术发展迅速并极具活力的一个领域,尤其是数字移动通信、光纤通信、Internet网络通信使人们在传递信息和获得信息方面达到了前所未有的便捷程度。通信工程具有极广阔的发展前景。通信工程迅速兴起,通信技术在国家经济发展中的地位越来越重要,国家也加大了这方面的投资。从工程技术角度来看电子技术与通信工程相结合在社会生活的各种应用迅速的发展,它包括:移动通信与个人通信,卫星通信、光通信,宽带通信与宽带通信网,多媒体通信,集成电路设计与制造,电子设计自动化(EDA)技术及其应用,通信与测量系统的电路技术,微波工程,光电子学与光纤通信工程,信息光电子工程,微电系统设计与制备,纳米材料与技术等多个方面。

3通信工程与电子技术之间的发展关系

随着经济的发展,电子技术与通信工程逐步形成了相互促进发展、相辅相成的关系。如果从二者发展的原理上来看,二者之间存在着非常密切的关系,并且是相互依赖的;而如果从二者在人类生产生活的应用领域来看,二者则是成相互促建的关系。新时展下,电子技术与通信工程的紧密结合,带动了物理电子、光电子学以及微电子技术等领域的拓展及快速发展,并且逐步构建了现代社会的信息工程,为现代科学技术的突飞猛进奠定了扎实的基础。我们知道,电子技术的发明和应用,解决了电子元器件、集成电路、计算机相关设计等信息工程领域的问题,而信息技术发展过程中所要处理的问题都是与人类信息的传输、接收、交换、信号检测有着直接的关系。如果从信息工程技术的领域来看,其所涉及的范围更是与我们人类生产、生活息息相关的技术,如移动通信技术、宽带通信技术等,这是我们每一个人都能直接接触到的,而这些工程中所应用的器材、元件都与电子技术的发展密不可分,所以,在新时展下实现电子技术与信息工程的有效结合,才能更好的推动我国社会各方面事业更好的发展。

4计算机对通信工程和电子技术的作用

计算机对通信工程和电子技术起着关键性作用。首先,在通信工程方面,应用计算机能对各项交换机进行编程,并能将相关信息储存在计算机中的存储器中。而当系统操作需要进行变更时,无需改变交换设备,而只需要改变程序指令即可。这种交换机系统有利于开发新的通信业务、提供多种服务项目,且具有较大的灵活性。对于电子技术来说,计算机也同样发挥着不可替代的作用,PCB板的设计和开发需要计算机,芯片内部的程序代码需要计算机进行开发,作为一个大的系统的核心控制部分需要计算机,作为上位显示和控制的部分也需要计算机。因此计算机对电子技术和通信工程的发展也起着不可替代的作用。

5结束语

电力电子技术的定义范文3

【关键词】电力电子技术 微电网 应用 转换 控制

在未来世界的能源技术发展当中,分布式发电技术必然在其中占据一个重要的地位。分布式发电技术拥有最高的能源利用率,对环境的破坏最小,在供应能源的时候最可靠,所产生的经济效益也是最好的,可以说是最适合资源有限且人口很多的国家来的发电技术。这种电技术的产生对于能源的可持续发展做出了十分重要的贡献。虽然,分布式发电技术有许多的优点,有十分巨大的未来市场,可是却不能够让电力部门接受,究其原因是因为在进行分布式发电的时候所需要的电源数量非常多,在将这些众多的电源接入到配电网后,以往辐射形状的无源配电网络会转变成为一个需要中小型电源作为其重要组成部分的,并且需要进行负荷的有源网络,在这个电网中电流的方向变成了从母线向各个负荷之间进行流动。配电网从根本上被改变了,电网的各种组成要素都需要改变,分布式电源的并网运行已经不再安全,会对电网电压产生威胁,会造成电压波动、闪变等各种问题,这些问题的存非常不利于电网的安全运行。

1 微电网的基本内容

为了能够在不改变现有的配电网结构的基础上削弱分布式电源对配电网所可能造成的不良影响,微电网这一概念应运而成,并且将在微电网组成部分之一的分布式电源称作是微型电源,也就是微源。微电网被定义是将微型电源和一组负荷进行组合从而形成的小型集合或者是小系统,这种系统是通过唯一的一个公共耦合点与配电网进行连接的,因此其可以像孤岛似的单独运行,也可以和配电网一起联合运行。大部分微电网中的微型电源都是采用电子电力交换器与配电网之间形成连接的,使其能够被灵活的控制。微电网的内部有三条馈线:A馈线、B馈线以及C馈线。其中A、B馈线上连接着敏感负荷,这种敏感负荷是以各种用电负荷不同的需要作为基础,在馈线的不同地方安装微型电源,而不是将微型电源集中安置在公共馈线的周围,这种安置方式使得线路的损耗被减少到最小之外,还能够提供一定的支撑给馈线的末端电压。而C馈线上接入的是普通负荷,也就没有安置微型电源。在每个微型电源的出口都有各自的断路器,同时还有电压控制器等,可以通过能源管理系统对馈线潮流进行控制。在配电网中出现电压扰动方面的问题的时候对其进行短供操作,将开关分离,微电网转入到孤岛应用模式,使得不断的供电给微电网中重要的敏感负荷,同时通过电压控制器对各个微型电源进行有效控制,保证输出电压的有效控制,使得它们之间所能够产生的无用环流尽可能少的形成。

2 电力电子技术在电能转换过程中的重要作用

电力电子技术的出现,对分布式电源中电能进行变换、传递与存储有着十分重要的意义。根据一次能源的使用情况不同能够将分布式电源分为直流源型的分布式电源和需要整流的高频交流源型的分布式电源,前者包括太阳能、蓄电池和燃料电池等等,后者包括微型燃气轮机和风力发电机等等。这两种分布式电源在使用过程的最后阶段都要转换成标准的工频交流电对并网或者负荷进行供电。因此,在这个电能转换的过程中所使用的电力电子技术包括了AC-DC、DC-DC以及DC-AC这三种变流技术。

第一,AC-DC变流技术。风力发电机和微型燃气轮机等都是不稳定的交流电源,在使用之前需要将其先转变成为稳定的直流电才行,之后再通过逆变技术将直流电转变成稳定的交流电。

第二,DC-DC变流技术。太阳能和蓄电池等都是直流电源,因为这些直流电源的电压等级都是比较低的,在使用之前必须对其进行DC-DC变流技术使之升压到合适的等级,然后再对其进行逆变。

第三,DC-AC变流技术。在使用了AC-DC变流技术或者是DC-DC变流技术将分布式电源转变成为合适的直流电之后,再使用DC-AC变流技术对直流电进行转换,使之成为标准的交流电以供使用。

3 微电网对分布式电源在控制方面的要求

通常微电网在并网运行之后对其给予支撑的是大电网所提供的刚性电压等,在本地控制或者是能量管理系统进行控制的情况下,对各个输出功率进行调整。一旦大电网出现了电压方面的问题或者是需要对其进行计划性的检修的时候,就要将微电网的运行模式从并网运行模式转变成为孤岛运行模式,同时通过内部的MS对微电网的电压以及频率进行控制调节。当微电网中的故障排除消失之后,再将其投入到正常使用。

微电网除了需要能够单独的进行孤岛运行模式的运行和并网模式的运行之外,还需要能够在两种模式之间进行必要的转换。在进行模式转换的时候并不是将微电网的电源进行重新启动,而是要实现无缝转换,从而保证电网内的重要敏感负荷在转换的时候供电不会受到任何的影响。在进行模式转换过程的时候,这个过渡的过程也就是模式转换的桥梁之所在,过渡过程中中电能质量的好坏对于电网内重要负荷的安全运行有着十分重要的作用,是微电网是否能够灵活运行的关键之所在。其中将微电网重新并入电网要相对简单,而将并入电网的微电网转入孤岛运行模式进行运行的无缝转换过渡过程相对是比较困难的。

4 结束语

总之,现在人们对环境保护问题越来越关注,对可再生能源给予了十分的重视,电力电子技术的出现对于将可再生能源作为其基础而发展的分布式发电技术而言有着十分重要的作用,对于微电网技术的发展也有着十分重要的意义,可以说,电力电技术未来的的发展将伴随着可再生能源的推广应用。

参考文献

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电力电子技术的定义范文4

新一代高压直流输电技术中,已经使用了GTO、JGBT等可关断器件,以及脉宽调制等新型的电子产品。目前,一些学者已着手开始研究FACTS技术。另外,电力电子技术支持下的电机调速、供电电源、电力较配电等方面已经取得了广泛的应用。这些无论对改革传统工业,还是高技术产业的发展和高效利用都至关重要。经济发展的巨大需求,刺激着电力电子技术以每年百分之十几的高速度增长,使其成为本世纪重要的技术支柱之一。电力发电系统也是电力电子技术的应用之一。电子技术的发展改善了电力系统发电机组的多种设备的运行特性。总之,在电力行业中,电子技术的应用会越来越广泛和深入,电子技术与电力行业的结合推动电力行业的长足进步和发展。

电子技术与国防事业

电子技术在国防事业的结合,产生了军事电子技术的概念。军事电子技术是指在军事系统和装备中使用的电子技术,包括军事电子材料、军用电子元器件、军用软件、军事通信技术等。微电子技术是保持军事技术领先的重要基础,在以信息技术为表征的新军革中更具有特殊的战略地位。目前,信息技术的突飞猛进已把电磁频谱的竞争开发推至白热化阶段,具体表现在电子元器件开发上,就是寻求能更适合更高频段、更宽频谱、更高工作温度和更高可靠性的材料和器件。这引发了宽禁带半导体器件等新型军用微电子器件的开发热潮。在我国国防事业中,电子技术作为改进和提升国防军事装备的一门重要技术越来越明显。军事电子技术提升了我国国防电子企业的研发水平和生产水平,从而也推进了国防事业的稳定健康的发展。国防电子企业以电子技术和信息技术的优势不断提升自己,使自己始终与新国防军革的需要相匹配,同时也优化了整个国防电子工业的布局,使之更加合理、可靠。如今,信息网络技术是各种武器平台的重要支撑,电子设备在各种武器装备中的应用使武器装备更具有智能化的功能。目前,世界军事环境和和全球市场需求的日益变化,使我国国防电子企业相应地作出调整,这是其生存之本。总而言之,现代电子技术的迅猛发展正在推进军事电子技术的高速进步,信息化、网络化技术是未来国防军事装备的关键技术。

电子技术与汽车行业

电子技术在汽车行业中的运用,形成了汽车电子技术。汽车电子技术是指汽车上应用的电子化和电子信息技术及相关电子技术的总称。目前,汽车行业在电子技术的支持下,已经进入电子控制的时代。汽车上装备而来大量的越来越高级的电子装置,这些装备推进着汽车向智能化、舒适化、安全化、环保化方向发展,成为“电子智能汽车”。有些专家甚至预言,未来的汽车就是“一台电脑+四个轮子”。目前,汽车电子技术也正处于全面快速发展的阶段,其特征主要体现在:①功能多样化;②技术一体化;③系统集成化;④通信网络化。现代汽车电子技术是提高汽车整体性能的保障,其功能上包括舒适性、安全性、经济性、操纵性、动力性、能源节约性和环保性等。汽车电子技术在功能多样化、系统集成化、体积微型化、系统网络化等方面取得一个又一个的突破,这也迎合了人们对汽车的安全、环保、舒适、娱乐等要求的逐步提高。汽车电子技术已经进入了人-车-环境三位一体的和谐关系的阶段。汽车电子技术显著地改善了汽车的综合水平,使之在安全、节能、环保、舒适等各方面都有长足的进步。而汽车电子技术本身也从单个部件电子化发展到总成电子化、网络化、智能化、环保化、安全化、智能化、综合化、信息化。

电子技术与商务

电子商务是大家比较熟悉的一个概念。它通常是指处于全球不同地方的广泛的商业贸易活动中,在Internet开放的网络环境下,基于Browser/Server的方式,买卖双方不谋面地进行各种商贸活动,即消费者进行网上购物,商户之间进行网上交易,以及买卖双方进行各种商务活动、交易活动、金融活动和相关的综合服务活动。电子技术涉及了商品的整个运转周期中的各种大大小小的商业活动。这里仅说说电子化采购。电子化采购是由采购方发起的一种采购行为,是一种利用Internet网络进行的不见面的交易,如网上招标、网上竞标、网上谈判等。电子化采购不仅仅完成采购行为,而且利用网络技术对采购全程的各个环节进行管理,可有效地整合采购资源,提高采购效率,帮助供求双方降低成本。

电子技术与标签技术

电子信息技术的飞速发展,推动了各行各业大步地向前发展,甚至是质的飞跃。电子技术与标签技术的结合,就形成了电子标签技术。电子标签又称为Tag、SmartLa-bels或者智能标签。它的核心技术是无线射频识别技术,或称射频识别技术(RFID)。可以说,它是IC卡技术的拓展,是微电子技术和新型芯片封装技术相结合的产物。电子标签通过采用一些先进的技术手段,实现了人们对各类对象在不同状态下的自动识别和管理。电子标签技术在近些年发展迅猛,被公认为是本世纪最有发展前途的信息技术,目前已广泛地应用于工业自动化、智能交通、物流管理、海关检测管理、身份认证等多个领域。

电子技术与病历的结合

传统病历的媒介是纸质的,将传统病历与电子技术挂钩,形成一种新的记载病人历程的方式,这就形成了电子病历。美国国立医学研究对电子病历的定义是这样的:电子病历是病人的一些电子化的记录,它包括病人基本信息的记录、病人健康的记录、病人临床记录、医疗保健的记录等。电子病历打破了病历传统的概念,使病人的各种信息更加丰富,而且易于管理。电子病历是病人资料的数字化档案库集合,如病人身份信息、检验报告信息、影像诊断报告信息、病历记录、医嘱治疗记录、药品使用信息。这些通过一些有好的界面展现在管理者的面前,更加便于医生诊断。通过信息化服务,医生在任何地点和时间都可以获取病人的相关信息,为医生提供决策,这就避免了重复检查,提高了用药的合理性,提高临床检验、处方、处置的效率,降低患者诊疗成本。电子病历的出现给管理者和病人双方都带了很多好处,是双方在信息透明的情况下互动,这就可以建立一种和谐的医患关系。随着电子技术的不断进步,一些新技术逐渐投入使用,网络化的广泛普及,以及第三代数字通信(3G)时代的发展,都将推进电子病历更深入的发展。

电子技术与照明的结合

电子技术和照明技术的结合,发展成为电子照明技术,它不属于电子电力技术的内容。以前,人们眼中的照明只是表现在照明电器工作的有效性和安全性方面。然而,随着电子技术的进步以及对生存环境和生活质量要求的不断提高,人们的观念已经改变,现逐渐转向追求照明质量、强调照明环境的舒适性。我国于19%年正式决定实施“中国绿色照明工程”。所谓“绿色照明”,是指通过科学的照明设计,采用效率高、寿命长、安全和性能稳定的照明电器产品(电光源、灯用电器附件、灯具、配线器材,以及调光和控光器件),改善提高人们工作、学习、生活的条件和质量,从而创造一个高效、舒适、安全、经济、有益的环境并充分体现现代文明的照明。

电子技术与服装的结合

电子技术在服装行业的运用,就形成了电子服装技术。电子服装正逐渐地被人们所认识和接受,它是时装与高新技术融为一体的产物,成为人们现在生活方式与高技术功能融合点,智能服装概念的提出,又使电子服装想高层推进了一步。目前的电子服装具有一定功能,既能感知外界压力、温度、电荷等的刺激,又能根据这些刺激作出相应的变化。电子服装采用了多种学科交叉的技术,开发思路独特新颖,符合当今时代的发展需求。它在如下方面发挥越来越重要的作用:①提升服装的舒适性;②提高人们的生活质量水平;③改善人们的劳动环境;④满足特种行业、特种场合的要求;⑤提高产品附加值,引起人们的兴趣,促进消费。未来的电子服装将面向智能化,朝着具有高附加价值以及高科技应用方向发展。

电力电子技术的定义范文5

【关键词】电力系统;电气自动化;技术;应用

电气自动化的相关专业已经在我国开设了50余年,从最初的工业企业电气自动化开始,经历了几次较为明显的专业调整,以其适用性广、专业面宽的特点一直焕发着生机。有关电气自动化的新技术也越来越多的显示其竞争性,在电气系统采用电气自动化可以极大的节省资金、提升可靠性,尤其适用于电厂等工业。

1.我国电气自动化的现状

电气自动化方面的研究在建国之初就已经开始,并在日后的发展中不断的完善。尤其是随着计算机技术高速的发展、IEC61131的颁布、OPC技术的出现以及Windows平台和多媒体技术的广泛应用,更是极大的促进了电气自动化技术的快速发展。

1.1电气自动化系统维护简易

现在主流的技术为Windows NT、Internet Explore以及Windows等,以其规范及语言逐渐的成为工业控制中的标准平台。并且随着PC、网络技术实现了具有操作灵活以及易于集成人机界面,使其迅速的普及与企业以及商业的管理中,从而也极大的方便了自动化系统的维修以及使用。

1.2分布式控制应用

在电气系统中,通过使用串联电缆将监视控制、工业计算机以及PLC、智能仪表等设备和现场的总线实现连接,就可以将现场的信息集中到中央控制器。而总线作为一种智能的、穿行的线,具备双向穿守护以及自动化系统的数字式的分支结构,可以实现系统的分布式控制、现场设备的连接以及将I/O模块转变为执行器。

1.3 IEC 61131标准使编程接口标准化

在IEC61131标准出现之前,世界上存在着众多的PLC生产厂家,不同的厂家生产的产品所使用的编程语言以及表达方式不一致,标准的出现避免了纷杂以及奇怪的定义方式,促使结构化的编程方式更为简化,也提升了代码的使用效率以及编程周期。

2.电气自动化技术新发展

2.1变换器电路从低频向高频方向发展

电力电子器件的更新换代直接的导致变频器电路的更形换代。当使用普通的晶闸管时,交流变频动是交—直—交变频器,直流传动的变换器主要是相控整流;当出现了第二代电力电子器件,开始采用PWM变化器,极大的提升了功率因数,有效的解决了电动机在低频区出现的转矩脉动现象,但是随之带来了电机绕组震动噪音。当时为了解决这一问题,通过提升开关频率,使得噪声不在人的听力之内,但同时也产生了电力电子器件在高压下开关损耗增加的问题。

直到美国威斯康星大学Divan教授提出了直流环逆变器才有效的解决了这一难题。直流环逆变器通过使电子器件在零电流或者是零电压的条件下转换,使开关损耗降至零。这样即降低成本、减小了逆器尺寸,同时也有效的提升了逆变器的集成化程度。

2.2全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管

在50年代末出现的第一代电子电力器件,即晶闸管,标志着运动控制的新纪元。至今我国还广泛的使用着交流与直流的传动系统。但是随着交变频技术的发展,一系列的全控式器件开始出现,例如GTO、GTR以及P—MOSTEFT等,即第二代电力电子器件。由于这些器件在开关时间以及生产的电流/电压定额不同,从而使其各自有着自身的适用范围。

GTO作为一种用门极可关断的高压器件,在应用中的主要缺陷是关断的增益较低,从而就需要一个强大的关断驱动电路。GTR由于安全工作区以及二次击穿现象受到很多参数的影响,并且过流能力低、热容量小,从而需要根据不同的特性设计相应的驱动电路以及保护电路,只是电路复杂。

P—MOSTEFT作为一种电压驱动器件,在使用中不要求稳定的驱动电流,相应的关闭时也只需要提供放电电流即可,从而极大的简化了电路。只是其通态电压会随着额定电压的增加而急剧的增加,为制造高压P—MOSTEFT提出了挑战。

GBT和MGT作为第三代器件的代表,是一类复合型的电力电子器件,通过将变换器的半桥、双臂甚至全桥组合于一起进行大规模的生产,并在实际得到广泛的应用。然后在复合化以及模块化的基础上研发了功率集成电路,不仅将主回路的器件集成于一起,同时也实现了电流检测、过压保护、驱动电路以及温度自动控制等集成,也可以看作是第四代的电力电子器件。

2.3交流调速控制理论日渐成熟

矢量控制类似于直流电动机原理,通过将定子电流的转矩分量以及磁场分量分别加以控制,省略了复杂的矢量变化、简化了电动模型,加大的简化了控制结构,具有手段直接、转矩响应速度快等特点。

此外,新的技术还体现在单片机、集成电路及工业控制计算机的发展以及通用变频器开始大量投入实用等方面。

3.我国电气自动化的发展前景

电气自动化作为最具活力的高科技技术,其广阔的前景主要体现在:首先是电气自动化可以和新兴的科技成果结合,并投入到技术创新的实践中;其次是不断的优化电气自动化的系统结构,建立自动化系统的通用结构、统一平台以及标准的系统程序接口等;最受是将电气自动化运用于工业生产,注重自动化的产业化以及工作人员的专业化。

4.结束语

随着微电子技术以及电力电子技术的发展,原油的电力传动控制的概念已经不再适用于当今的全部控制设备。并且电力拖动控制也逐渐的在交通、办公等方面获得了新的发展,研究对象进一步的扩大,相信随着科技的日新月异,我们会迎来科技含量更高的电力系统。参考文献

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电力电子技术的定义范文6

关键词:分布式发电;配电网;影响

中图分类号:TM72 文献标识码:B 文章编号:1009-9166(2010)029(C)-0093-01

一、分布式发电技术

(一)分布式发电的定义

分布式发电,国际大电网委员会(CIGRE)定义为:“非经规划的或中央调度型的电力生产方式,通常与配电网连接,一般发电规模在5―100MW”。通常分布式发电是指靠近用户或负荷,通过配置小容量的发电设施(几十千瓦到几十兆瓦),满足特定用户的需要,来达到经济、高效、可靠地发电,是相对于传统集中式发电而言。从更广泛的定义来看,分布式发电指的是任何安装在用户附近的发电设施,包括热电联产、冷热电联产以及各种储能技术等,而不论这种发电形式的规模大小和一次能源的使用类型。

二、分布式发电对配电网的影响

传统的配电网潮流是由变电站流向各负荷,但是分布式发电的接入,使得潮流不再单向地由电源流向用户侧,潮流方式的改变会对中低压配电网产生重要影响,主要表现在以下几个方面。

(一)对配电网规划的影响

DG的出现使电力系统的负荷预测、规划和运行与过去相比有更大的不确定性。DG给配电网规划带来的影响包括几个方面:(1)大量的用户安装DG为其提供电能,使得配电网规划更加难以准确预测负荷的增长情况,从而影响规划。(2)分布式发电虽然可以减少电能损耗和配电系统的建设投资费用,但是位置和规模不合适的分布式发电电源,反而可能导致电能损耗的增加,降低电网可靠性,使得建设投资费用增加。(3)大量DG的接入使得配电网对大型发电厂和输电的依赖逐步减少,原有的单向电源馈电潮流特性也发生很大的变化。因此,合理的选择分布式电源的位置和容量十分重要。

(二)对配电网网损、配电网潮流的影响

在配电网中的负荷近旁接入分布式发电系统后,整个网络的负荷分布和线路潮流分布主要有三种情况:(1)是所有负荷节点处的负荷量均大于该节点处分布式电源的输出量。(2)是至少有一个负荷节点处的负荷量小于该节点处分布式电源的输出量,但系统的总负荷量大于所有分布式电源的输出总量。(3)是至少有一个负荷节点处的负荷量小于该节点处分布式电源的输出量,且系统的总负荷量小于所有分布式电源的输出总量。对于(1),分布式发电的引入没有改变潮流的方向,但配电网中所有线路的损耗减小;对于情况二,分布式发电的引入使线路潮流产生逆流,可能导致网络中某些线路的损耗增加,但配电网的总体线路损耗有可能减小;对于情况三,如果所有分布式电源的发电总量小于两倍的负荷总量,那么分布式发电的影响与情况二相同,否则将使配电网的线路损耗增加。由此可见,引入分布式发电会改变线路潮流的方向和大小,可能增大也可能减小线路损耗,这取决于分布式电源的位置、与负荷量的相对大小以及网络的拓扑结构等因素。如果配电网中含有风力发电或太阳能光伏发电系统,由于它们的发电容量输出与气候有关,具有随机变化的特性,以上三种负荷分布情况可能会在配电网中交替出现,使系统的潮流具有随机性,传统的潮流算法将不再适用。

(三)对电能质量的影响

DG接入配电网后,大量的电力电子转换器增加了非线性负载,将会引起电网谐波污染,DG对电能质量的影响主要体现在两方面:(1)电压闪变。DG引起电压闪变的原因主要有:某个大型分布式单元的启动、分布式输出突然变化、分布式单元和反馈环节的电压反馈控制设备相互作用的影响。目前采用的解决方法是要求分布式单元的拥有者减少分布式单元的启动次数。(2)易产生大量谐波。由于DG本身就是一个谐波源,并且DG是通过基于电力电子技术的逆变器接入配电网,因此不可避免的带来大量谐波。虽然DG的引入会造成电压闪变和大量谐波,但另一方面,DG也存在改善电能质量的潜力,当电网关联负载较大时,DG可以快速投入使用,使系统尽可能的减少故障,从而保证了电能质量。此外,电力电子技术正迅速发展,使得复用自身的电力电子转换器成为可能,利用现有的电力电子设备吸收或释放有功、无功,从而改善了系统的电能质量,减少了系统的额外投资。

(四)对继电保护的影响

DG引入配电网后,配电网成为一个多电源系统,网络将不再是纯粹的单电源、辐射状供电网络。若线路发生故障,短路电流的大小、流向以及重合闸的动作行为都会受到DG的影响,使得现有保护的判断依据不能对系统运行现状做出正确的判断,可能出现拒动、误动、重合闸不成功、失去保护的选择性、降低保护的灵敏度等。若将DG引入现有的配电网络中,需要对现有的保护方法和整定原则进行较大范围的调整和修改,这部分内容的研究将是一个全新的研究方向。