时间：2023-06-08 11:18:40
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇电力电子现状，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
一、引言
我国是一个发展中的国家,目前尚处于前工业化阶段,传统产业仍然是我国国民经济的主力军,因此在近期或在较长一段时期内,传统产业的改造和发展将在很大程度上决定着我国经济的发展。电力、机械、冶金、石油、化工、交通运输是传统产业的重要支柱,这些产业技术水平的高低直接关系到我国工业基础的强弱。特别是,近年来随着经济的稳步发展,巨大的电力缺口与人们对电力的强烈需求之间的矛盾越来越明显。由于我国常规能源资源的有限性和环保的巨大压力,能源建设必须走节电和开发利用可再生能源之路,这就决定了在今后相当长的一段时期内,我国国民经济的发展和巨大的用户市场对电力电子技术具有巨大的、持久的需求,这就意味着我国电力电子和电力传动产业面临着良好的机遇。
今后世界市场的竞争主要表现为高新技术的竞争,谁拥有电力电子这种先进的高新科技产品,谁就掌握竞争的优势。面临我国已加入世贸组织和必须适应国际大循环的形势,我们面临着严峻的挑战,因为总体说来我国当前电力电子技术的水平落后于国际先进水平,远远跟不上我国国民经济发展的需要,特别是还面临着国外产品严重冲击,因此,我们必需清醒地认识到这一挑战并且要勇敢地面对。
二、电力电子的含义和任务
从学科的角度讲,电力电子的主要任务是研究电力电子(功率半导体)器件、变流器拓扑及其控制和电力电子应用系统,实现对电、磁能量的变换、控制、传输和存贮,以达到合理、高效地使用各种形式的电能,为人类提供高质量电、磁能量。电力电子的研究范围与研究内容主要包括:(1)电力电子元、器件及功率集成电路。(2)电力电子变流技术,其研究内容主要包括新型的或适用于电源、节能及电力电子新能源利用、军用和太空等特种应用中的电力电子变流技术;电力电子变流器智能化技术;电力电子系统中的控制和计算机仿真、建模等。(3)电力电子应用技术,其研究内容主要包括超大功率变流器在节能、可再生能源发电、钢铁、冶金、电力、电力牵引、舰船推进中的应用;电力电子系统信息与网络化;电力电子系统故障分析和可靠性;复杂电力电子系统稳定性和适应性等。(4)电力电子系统集成,其研究内容主要包括电力电子模块标准化;单芯片和多芯片系统设计;电力电子集成系统的稳定性、可靠性等。
从工程应用的角度看,无论是电力、机械、矿冶、交通、石油化工、轻纺等传统产业,还是通信、激光、机器人、环保、原子能、航天等高科技产业,都迫切需要提供高质量的电能,特别是要求节能。而电力电子则是实现将各种能源高效率地变换成高质量电能、节能、环保和提高人民生活质量的重要手段,它已经成为弱电控制与强电运行之间,信息技术与先进制造技术之间,传统产业实现自动化、智能化、节能化、机电一体化的桥梁。电力电子的突出特点是高效、节能、省材,所以电力电子已成为我国国民经济的重要基础技术,是现代科学、工业和国防的重要支撑技术。因此,无论上述诸多高技术应用领域,还是各种传统产业,乃至照明、家电等量大面广的,与人民日常生活密切相关的应用领域,电力电子产品已无所不在。由于目前我国还没有形成独立自主的、完整的、强大的电力电子的产业体系,因此它已成为制约我国建立独立自主的现代科学、工业和国防体系的瓶颈之一。
三、电力电子技术目前在我国的发展、应用现状和存在的问题
虽然我国电力电子的开发研究已有50年历史,过去我们已经取得了长足的进步,但是与超大规模集成电路的发展一样,该领域科技发展速度太快,加之我国财力和原有基础薄弱的限制,特别是面临国外高科技的冲击等原因,我国电力电子有被“边缘化”的趋势,即各行各业都迫切需要,但是各应用领域均没将其作为研究重点,国内解决不了就依靠进口。应当承认,目前我们与国外先进水平的差距还是很大的。当前存在的主要问题是:目前我国生产的大多数电力电子产品和装置还主要基于晶闸管;虽然也能制造一些高技术的电力电子产品和装置,但是它们均是采用国外生产的电力电子器件和组件以组装集成的方式制造的;特别是先进的全控型电力电子器件则全部依赖进口,而许多关系到国民经济命脉和国家安全的若干关键领域中的核心技术和软硬件,国外均是对我国进行控制和封锁的。我们正面临着国际竞争的严峻形势,特别是关系到国民经济命脉和国家安全的若干关键领域中的核心技术与国外先进水平的差距更大,迅速改变这一现状是我们面临挑战和义不容辞的任务。
过去,我国国民经济各部门虽然引进了不少国外先进技术,也强调了国产化的问题,尽管它们中的绝大多数几年后都可以达到国产化率70%的要求,可是只要我们仔细分析一下,就不难发现,最终国外公司拒绝转让的技术和重要部件,均是涉及到高技术的电力电子及电力传动产品中的核心技术。各应用领域所涉及到的关键电力电子技术可概括为:大功率变流技术;电力电子及其系统控制技术;大功率逆变器并网技术;大功率全控电力电子器件和电力电子全数字控制技术等。与国外的主要差距和存在的问题是:全控电力电子器件国内不能制造;大功率变流器制造技术水平较低,装置可靠性差;电力电子全数字控制技术水平还处于初级阶段;应用系统控制技术和系统控制软件水平较低;缺乏重大工程经验积累等。高性能大功率变流装置目前几乎全部依靠进口。
四、我国发展电力电子技术的对策
电力电子技术虽然有微电子技术的许多共同特征,如发展变化都非常迅速,渗透力和创新表现十分突出,生命力格外旺盛,处于阳光产业地位,并与其他学科相互融合和发展产生新的机遇,而电力电子技术还有其自身一些独具特色的地方,如高电压、大容量及控制功率范围大,因此技术的创新难度在于必须跨越高电压大功率这一关卡,及其技术的综合难度,如材料工业和制造工艺,而电力电子器件工作的可靠性是其极其重要的一个技术指标。为此电力电子技术的创新是与多种学科相互渗透并对各种工业领域有着极强的渗透性。因此电力电子技术与国家的基础产业关系密切,并与国家发展的各项方针及产业政策相配套的要求在21世纪会显得越来越强烈。电力电子技术又称为能流技术,因此电力电子技术的发展与创新是21世纪可持续发展战略纲领的重要组成部分。在21世纪初加快现代电力电子转化的力度,必将形成一条朝阳的高科技产业链,推动我国工业领域的技术创新。
电力电子技术的创新与电力电子器件制造工艺,已成为世界各国工业自动化控制和机电一体化领域竞争最激烈的阵地,各发达国家均在这一领域注入极大的人力,物力和财力,使之进入高科技行业,就电力电子技术的理论研究而言,目前日本、美国及法国、荷兰、丹麦等西欧国家可以说是齐头并进,在这些国家各种先进的电力电子功率量不断开发完善,促进电力电子技术向着高频化迈进,实现用电设备的高效节能,为真正实现工控设备的小型化,轻量化,智能化奠定了重要的技术基础,也为21世纪电力电子技术的不断拓展创新描绘了广阔的前景。我国开发研制电力电子器件的综合技术能力与国外发达国家相比,仍有较大的差距,要发展和创新我国电力电子技术,并形成产业化规模,就必须走有中国特色的产学创新之路,即牢牢坚持和掌握产、学、研相结合的方法走共同发展之路。从跟踪国外先进技术,逐步走上自主创新,从交叉学科的相互渗透中创新,从器件开发选择及电路结构变换上创新,这对电力技术创新是尤其实用的。也要从器件制造工艺技术引导创新,从新材料科学的应用上创新,以此推动电力电子器制造工艺的技术创新,提高器件的可靠性。由此形成基础积累型的创新之路。并要把技术创新与产品应用及市场推广有机结合,以加快科技创新的自我强化的循环,促进和带动技术创新有着稳定的基础,以使我国电力电子技术及器件制造工艺技术有以长足的发展,并形成一个全新的朝阳产业,转化为巨大的生产力,推动我国工业领域由粗放型经营走向集约型,促进国民经济以高速、高度、可持续发展。
参考文献:
[1]Bimal K Bose. Energy, Environment, and Advances in Power Electronics[J].IEEE Trans on Power Electronics,2000,15(4):688～701
关键词：电力电子设备；电路故障；智能诊断；研究
中图分类号：TM921 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2014） 02-0000-01
随着我国电子产业的发展，电力电子系统集成技术已经越来越广泛的被人们所应用。然而，随着电力电子技术的发展越来越先进，其设备本身的复杂性也越来越高，使得对电力电子设备电路故障的诊断与修护、替换等工作也越发困难。定期对电力电子设备的电路进行诊断与维护，对减少电力电子设备的故障发生频率、降低企业对电力电子设备的维护成本方面都是较为有利的。本文在对电力电子设备电路故障诊断的现状与存在问题进行具体的了解与分析的基础上，将对电力电子电路设备的智能诊断技术进行进一步研究。
一、电力电子设备中电路的主要故障模式
电力电子设备的电路故障主要分为结构性故障与参数性故障两种。电力电子电路的结构性故障主要指电路中的电容、电阻、电感与各种开关等电路器件的短路与开路，由于功率器件的损坏而导致电力电子设备的主电路的结构发生改变是这一故障最为主要的表现形式。而电力电子电路的参数性故障主要是指电阻、电感、电容等器件参数由于发生了偏移或者开关的性能较为劣化，而导致了电力电子设备的电路装置特性与它的正常特性产生了严重的偏离[1]。
对于电力电子设备的电器原件来说，主要分为两种故障模式，即硬故障和软故障。电器元件的硬故障主要是指电器元件发生了开路或短路的现象，而电器元件的软故障则主要是指电器元件虽没有发生开路，但是电器元件的大小却与它的正常范围，由此导致了电路的特性也发生偏离。
作为能够影响整个电力电子系统性能的电容器，是造成电路发生故障的最主要因素。开路、短路、硬故障偏小、软故障偏大这四种情况是致使电容器发生故障的主要模式。其中开路故障主要发生在陶瓷或者铝制电容中，短路故障主要发生在钽电容中。
开关器件作为电力电子设备中变化器的基本单元和关键部件，具有较强的可靠性，它主要有开路和短路两种故障模式。
二、电力电子电路故障诊断的难点
由于电力电子产业发展较快，电力电子设备的内部构造越来越复杂，这造成了对电力电子设备的电路故障难以进行诊断的现状。再加上对电路的在线诊断本身就具有较高的要求，而且测试激励不好选用，使得对电力电子电路故障的诊断难上加难。
首先，电力电子设备的电路存在着非线性故障诊断问题。由于电力电子设备的非线性电路较强，所以很难对其建立起精确的数学模型。其次，常用的电力电子电路测试节点只负责输出负载电压，而仅靠设备的输出电压难以对电路故障做出具体的诊断或是根本不能诊断。而如果增加电力电子电路的测试节点又会提高电路的复杂性，并对负载输出的电压产生交叉影响，进一步加大了故障诊断的难度[2]。第三，由于电力电子电路的故障诊断信息只在故障发生后与停电前的几十毫秒内存在，因此对其需要进行在线诊断与动态监听。而要完成电路的在线诊断就需要在原有的设备基础上再增加新的部件，而这往往会导致企业成本的大幅上升。
由于这些难点的存在，使得电子电力电路设备的诊断变得十分困难而复杂。
三、智能技术在电力电子电路故障诊断中的应用
从世界上第一支晶闸管出现开始，电力电子技术已经走过了将近五十年的发展历程。由于现在的电力电子电路故障诊断技术中存在着许多亟待解决的难题，为电力电子产业的进一步发展带来了十分不利的影响。而将人工智能技术引入到对电力电子电路故障诊断中来已经成为了必然的发展趋势。
（一）智能神经网络在电力电子电路故障诊断中的应用。由于神经网络拥有非线性、并行性、容错性和良好的泛化能力的特点，因此它在故障诊断的许多领域中都得到了广泛的应用。并且由于神经网络能够对新出现的故障模式进行学习、记忆与储存，还可以有效的在未来的运行中对发生过的故障模式进行识别，因此对电力电子电路故障诊断中的符号推理与知识获取方面的困难具有较好的克服能力[3]。对于在电力电子电路故障诊断中经常出现的容差问题，智能神经网络也能够相应的做出很好的解决，这使得原始的电力电子电路故障诊断水平上升了一个很大的台阶，对推动电力电子产业的发展起到了巨大的推动作用。
（二）聚类神经网络在电力电子电路故障诊断中的应用。当电力电子电路的故障模式相对建立的网络较多、训练较为频繁时，原有的电力电子电路的故障诊断模式需要每一次诊断都要输入全部的小网络，致使诊断时间过于漫长，并且这种故障模式的网络收敛性与泛化能力也相对较差，因此大大降低了电力电子电路故障诊断的精确度[4]。
四、结束语
电力电子电路的故障诊断理论发展了近五十年，但是在如今的电路故障诊断领域还是存在着对强非线性电路与容差电路故障诊断的很多问题。而人工智能神经网络对电力电子电路故障诊断具有非线性并行性与容差性的特点，因此能够很好的解决原本的电力电子电路故障诊断中存在的问题。这对进一步推动电力电子产业的发展具有重大的意义。
参考文献：
[1]钱照明，张军明.我国电力电子与电力传动面临的挑战与机遇[J].电工技术学报，2013（08）：101-122.
[2]张志学，马皓.电力电子电路拓扑向量的寻求[J].中国电机工程学报，2006（20）：157-163.
[3]吴为麟，朱宁.典型 Buck 变换器故障预测的算法复杂性分析[J].电路与系统学报，2012（04）：176-179.
【关键词】电力电子；电力传动；发展
中图分类号： F407 文献标识码： A
一、前言
电力电子技术在我国应用广泛，随着科技的不断发展，电力电子与电力传动水平也逐渐提升，同样也面临着挑战与机遇。
二、电力电子的含义和任务
从学术角度看，主要任务是研究电力电子功率电子（半导体）装置，逆变器的拓扑结构和控制及其相关电力电子系统中的应用过程中，实现对电力、磁能量转换、控制、传输和存储，为了达到一个合理的平衡，以及各种形式的有效利用，提供了高质量的电能。本问主要内容和研究范围包括：电力电子技术、电力电子器件及功率集成电路。电力电子技术研究内容主要包括新的或旧的电力电子功率、节能与新能源电力电子、军事和空间的电力电子变换器变换技术应用工程、智能技术、电力电子控制系统和计算机仿真、建模、以及电力电子技术的相关应用。研究内容主要包括大功率变换器的节能应用，可再生能源发电、钢铁、冶金、电力、电力牵引、推进、信息和网络的电力电子系统以及电力电子系统的可靠性、故障分析复杂电力电子系统的稳定性、适应性。电力电子系统集成，研究内容主要包括电力电子模块标准化；单芯片和多芯片系统的设计；电力电子集成系统的稳定性，可靠性。
从工程应用的角度看，无论是电力、机械、采矿、运输、石油化工、纺织等传统产业，或通信、激光、机器人、环境保护、原子能、航空航天等高新技术产业，提供高质量的电源的都是其正常运行的基础，特别是能源的节约。而电力电子是不同的能量有效地转化为高质量的电能，实现节能、环保的一个重要手段，提高人们的生活质量，已成为重中之重。其中信息技术是先进制造技术的另一种集中体现，传统产业要实现桥梁的自动化、智能化、节能化，机电一体化。电力电子技术的突出特点是高效、节能、节材。因此电力电子技术已经成为我国国民经济的重要基础，是一个重要的现代科学技术，其发展支撑着工业和国防。因此，无论是高技术应用领域或各种传统行业，包括照明、家用电器和同样广泛的应用领域，都与人们的日常生活密切相关。现实生活中电器和电子产品已经无所不在。由于目前我国还没有形成一个完整的自主的电力电子电力系统，所以它已成为建立现代科学的瓶颈，该行业和我国自主国防系统站之间也应该加强联系的紧密性。
三、电力传动系统的发展现状分析
目前，我国高校的教学模式是对电力的理论和实践的普遍现象的认知。由于电气工程及其自动化专业，是一个强大工科专业，电力技术的专业实力和计算机技术的相互渗透，“电力电子技术”，“电机驱动控制系统”和“交流调速”课程所涉及的基本理论和一系列要求知识，扎实的理论基础，学生必须具备较强的分析和解决问题的能力和实践能力。
1.输入电流为正弦和四象限运行开辟了新的途径
高性能交流驱动系统电压型PWM逆变器中的应用日益广泛，PWM技术的研究更深入。PWM技术可分为三类：正弦PWM，优化PWM及随机PWM。
2.应用矢量控制技术、直接转矩控制技术及现代控制理论
交流电机驱动系统是一个多变量、非线性、强耦合、时变的控制对象，变频调速控制，交流电动机的动态控制是70年代初提出，不仅可以控制每个变量的振幅，而且在控制阶段，为了解耦矢量变换方法对交流电动机的磁链和转矩，高性能的交流传动系统逐渐向实际使用。高动态性能的矢量控制变频器，目前已经成功应用于轧钢机主传动系统，电力牵引系统和数控机床。此外，为了解决复杂系统的控制精度之间的矛盾，同时也提出了一个新的控制方法，如直接转矩控制，方向控制电压，特别是微机控制技术，现代控制理论中的各种控制方法已经应用，最优控制双模拟调节器控制，可以提高系统的动态性能，滑模变结构控制（滑模）能提高系统的鲁棒性。
3.广泛应用微电子技术
随着微电子技术的发展，数字式控制处理芯片的运算能力和可靠性得到很大提高，这使得全数字化控制系统取代以前的模拟器件控制系统成为可能。目前适于交流传动系统的微处理器有单片机、数字信号处理器（Digital Signal Processor――DSP）、专用集成电路（Application Specific Integrated Circuit――ASIC）等。其中，高性能的计算机结构形式采用超高速缓冲储存器、多总线结构、流水线结构和多处理器结构等。
四、电力电子技术目前存在的问题
在过去，中国的国民经济各部门虽然引进了许多国外先进技术，又注重本土化的问题，虽然他们大多经过几年可以达到70%的本地化率，但只要我们仔细分析，不难发现，外国公司拒绝转让技术的重要组成部分，是电力电子技术和高技术动力传动产品的核心技术相关。电力电子技术的应用涉及的核心可以概括为：大功率变流技术、电力电子技术和控制技术、大功率并网逆变器技术、大功率电力电子器件和电力电子数字控制技术。
实现系统状态反馈控制必要条件以及前提是系统能观性的研究，在控制系统的极点配置、动态解耦控制、镇定、渐进跟踪和、静态解耦控制、扰动抑制和线性二次型最优控制等方面都具有很强的意义。电力电子变换器又纯电路系统构成，按照基尔霍夫定律，在该系统中的电力都是可以计算以及检测出来的，所以一般来说，电力电子变换器可以称之为一种能观性的系统，可是电力电子系统中依然有能观性问题。
发现电力电子变换器的混沌现象是在20世纪90年代，该发现解开了长期性的疑惑，电力电子变换器经常会呈现出某种不规则或奇异现象，例如运行时突然崩溃、控制系统的间歇振荡、不明的电磁噪声、系统无法按设计要求工作系甚至统运行的不稳定等。实际上目前对电力电子变换器混沌问题的研究显示，这些现象的产生就是电力电子变换器运行的稳定性问题，当电力电子变换器参数变化到一定范围时，就会产生不稳定运行状态，混沌现象就随之出现。诚然如果在电力电子变换器初期研究就有计划的进行稳定性分析，它的混沌现象可能就会被尽早发现，尽早发现就能及时避免，长期以来只能将它归结为系统故障和外界随机干扰的误解就被消除，也不会因此影响到电力电子变换器的设计、研究和开发，使电力电子变换器性能的得到提高。与此同时也可尽早研究利用电力电子变换器混沌特性提高变换器的特性，例如优化变换器参数设计，避免有害混沌现象的出现，消除奇异或不规则现象，提高电力电子变换器稳定性；利用混沌运动的初值敏感性，提高电力电子变换器的动态响应特性和进行微电量检测；利用混沌功率谱特性降低电力电子变换器中的电磁干扰；利用混沌同步特性实现电力电子变换器的均流控制等。由此可以说明电力电子变换器稳定性不是一个是否需要研究的问题，而是一个必须研究的问题。
五、电力电子技术在电力系统中应用的发展方向
从目前的情况来看，最可靠的电子技术是未来电力电子技术发展的新热点。采用表面贴装技术先进的电力电子技术，多个设备的主电源集成在一起，具有多种功能，大大降低了电力电子装置的重量和体积，同时也降低了损耗和成本，提高工作效率。新材料是电力电子器件的发展的基础，因此在电力电子技术发展的一个瓶颈是新材料的开发。近年来，新的半导体材料，如碳化硅。如果集成技术的突破和新的半导体材料的突破性的整合，会有更多更好的新设备的性能，功能更强大，smanpower高压功率集成电路是一个明显的例子，他的存在，极大地满足了需要大力发展现代农业。除了这些，自动控制芯片的发展也很迅速。为了更好的使用性能优良的新装置，为了如波形生成，满足驱动电路，控制电路和实时保护等方面的要求，只有通过新材料，新技术的发展，不断创造快速性能更加完善，人工智能程度高新的高速控制芯片，更方便的工业应用。
中国的电力电子器件的集成技术能力与发达国家相比，仍然存在较大差距，要想中国电力电子技术的创新发展，形成产业化规模，必须有中国特色产业的创新，这就要求坚定不移地坚持和掌握生产、学习和研究共同发展相结合的道路。从跟踪国外先进技术，在其基础上逐步走上自主创新，从创新的跨学科的相互渗透，从器件选型和电路结构的变革创新，这是特别有用的技术创新的动力。从新材料科学中的应用创新，促进电力电子器件制造技术的发展创新，提高器件的可靠性。这种形式的基础上积累的创新之路。使技术创新和产品应用以及市场营销相结合，从而快科技创新的自我强化的循环，推动技术创新和促进稳定的基础，使我国的电力电子技术和设备制造技术形成一种新的朝阳产业，从而转化为更先进的生产力，由粗放经营向集约型营销发展，从而促进我们的产业的发展和国民经济高速度、高度、可持续发展。
六、结束语
只有以正确的态度来面对电力电子与电力传动面临的挑战与机遇，才能使该部分技术更加完善，也是我国科技进步的体现。
参考文献：
[1]杜鱼.我国电力电子与电力传动面临的挑战与机遇.民办教育研究.2013年3月，第2期，166-168.
【关键词】电力电子技术 发展 作用 方法
电力电子技术是一门新兴的、应用于电力领域的电子技术，具体来说就是使用电力电子器件，控制和变换电能的技术，而且，电力电子技术可以变换出小到数W甚至1W及以下，大到数百MW甚至GW以上的“电力”，由此可以看出，其具体的用途就是电力变换。而且，近年来，电力电子技术被广泛应用于实际生活中，极大的提高了人们的生活质量，例如，电力电子技术中的新能源发电技术，不仅为广大居民提供了更加优质的电能，而且有效缓解了我国的能源危机、环境危机。
1 简要介绍电力电子技术
电力电子技术分电力电子器件技术、变流技术两个分支，是现代电气化与自动化专业的专业基础课。一般认为，1957年美国通用电气公司研制出的第一个晶闸管是电力电子技术产生的标志，此后，电力电子技术逐渐成熟和发展。而今的电力电子技术是建立在电工原理、电子学、自动化控制三大学科上的一门新兴学科，属于电工类范畴，其内容主要包括电力电子电路、电力电子器件、电力电子装置及其系统，并且在一般工业、电力系统、电子装置电源、交通运输和家用电器等领域得到了广泛的运用，极大的推动了我国经济的进步与发展。
2 电力电子技术的积极作用
2.1 改善电力输送的现状
电力是现代文明社会中的主要动力源之一，电厂发出电力，输送给电网的交流电，然后传送给用户，一般在电压、频率较为稳定的时候，电力呈现出波形正弦的形式，但是，在实际情况中，由于不同用户使用的电力设备有着差异，在无形中增加了电网的无功损耗，如果再受到一些自然因素或者人为因素的干扰，电力输送可能会出现瞬间停电、电压跌落闪变等现象，而且，非线性故障的大量使用，会使电网中出现有害的谐波波形，不仅降低了电能的质量，而且造成电网严重畸变，影响电网的正常运行。然而，使用由电力电子器件构成的各种控制器、补偿器，则可以在提高电能质量的同时，维护电网的正常运行。近年来，我国研究并且使用的柔流输电系统，有效的解决了电力输送中存在的问题，极大的改善了电力输送的现状。
2.2 优化电能的使用结构
电力电子技术，能够不断的优化电能的处理装置结构，实现高效、合理、节约的电能使用目的，进而促使电能利用朝着最佳化的方向发展。例如，在节能节电方面，通过调查、分析风机水泵、化工电焊、轧机冶炼、轻工造纸、电力牵引、工业窑炉和感应加热等方面的资料，可以看出，一般情况下，电力电子技术可以达到10%-40%的节能效果，因此，国家已经大力推广和试用节能节电项目。而且，电力电子技术可以有效缓解能源危机、环境危机和资源危机，促进人与自然环境的和谐发展。
2.3 转变产业结构
随着电力电子变频技术以及高频化技术的不断进步与快速发展，机电设备不再受传统工频技术的限制，转而向高频化方向发展，因为，电力电子技术，缩小了机电设备的体积，提高了机电设备的响应速度，在提供全新的功能和用途的同时，提高了工作效率，实现了无噪音化的发展目标。
3 应用电力电子技术的具体方法
3.1 应用于可再生能源的发电
当前，虽然污染严重、储量有限的化石燃料依然是主要的电力能源，是世界能源结构的主要组成部分，但是，像风能、地热能、海洋能、太阳能、水能、生物质能等干净清洁、污染少、可再生的新能源的开发利用工作，也开始进入快速发展的阶段，这些清洁干净、可再生、不受地域资源限制的新兴绿色能源，正在被迅速的推广和使用。
3.2 应用于节约电能
目前，电力是现代工业的主要能源，利用电能不仅可以节约成本，而且能够提高工作效率。在现代工业中，电力以其稳定、利用率高、清洁、适用范围广等优点，逐渐广泛应用于现代工业中的各个领域，极大的推动了现代工业的发展。然而，从世界各国工业领域运用电力电子技术的情况来看，许多发展中国家的工业用电还不太合理，存在着用电效率较低、浪费严重等问题。在面临着资源危机、能源危机和环境危机的今天，提高用电效率，降低电能的消耗，是解决能源问题的有效手段之一。因此，利用电力电子技术，提高电源效率，降低电能消耗，节约能源资源，可以极大的推动社会的发展和进步。
3.3 应用于改造传统产业
电力电子技术是连接弱电和强电之间的纽带，使得传统产业和新兴产业能够更加便捷的利用微电子技术。在应用电力电子技术时，传统产业中的劳动环境恶劣、劳动强度大等问题得到解决，而通过工业控制系统，把电能转化为劳动力，改变工人的工作环境，可以极大的提高劳动效率，节省人力资源，解决企业的安全隐患和环境问题。
3.4 应用于家用电器之中
现代工业制成品中广泛使用电力电子技术，给让人们的日常生活带来了极大的便利，例如，利用电力电子变频技术，可以使家用电器做到方便、节能，节省使用成本，提高电能的利用率。
4 总结
总而言之，电力电子技术是一门新兴的电子技术，是信息、智力和知识密集型的技术，能够有效的解决社会发展中所面临的诸多问题，具有广阔的发展前景，因此，在知识经济的时代，充分发挥电力电子技术的优势，解决能源问题、环境问题、资源问题，提高电能的利用率，是电力电子技术发展和进步的前提和基础。
参考文献
[1]侯圣语，刘建坤.电力电子技术的发展及应用[J].企业技术开发，2011，12：87.
[2]刘增金.电力电子技术的发展及应用探究[J].电子世界，2011，09：19+25.
[3]王素芹.电力电子技术的发展及应用[J].科技创新导报，2010，08：67.
[4]张娜.电力电子技术的发展及应用探究[J].电子技术与软件工程，2015，03：247.
[5]周鹏.电力电子技术的发展及应用探究[J].品牌，2015，03：192.
[6]张秀菊，张剑枢.电力电子技术的发展及应用探究[J].山东工业技术，2015，21：179.
作者简介
吕鹏飞（1993-），丰镇人。现为中国人民石家庄机械化步兵学院学员。研究方向为电气工程。
关键词：电力系统；电子设备；发电机
一、引言
电力电子技术的全面发展，使得电力电子控制理论和电力电子技术（电力电子）在下半年的20世纪出现于1974年，美国著名学者跨学科的把电力与电子并为一谈，首次出现电力电子技术工程，从技术的角度来看，电力电子技术是更有效的电力控制技术。电力电子技术包括整流技术和电力电子设备的制造技术，采用逆变器、转换器由两个主要部分组成的设备。能够更好的实现控制电源“动力”在规定电压内，或者限制电流在更低范围内的电流，以适应当前工作设备的类型。电力电子技术能够非常灵活的进行组合控制，电力电子是新兴的领域，具有高效率和电力电子技术的使用，这取决于电力电子技术的使用需求。它已成为现代不可缺少的电力电子技术。电力电子技术是电力系统中的一个重要组成部分，当前，电力电子技术应用于电力系统模型，能够成功的推广高功率直流输电系统。
二、电力电子技术的应用现状
20世纪50年代后期，电力电子技术开始出现，并应用于越来越多的领域中去。电力电子技术的使用范围不断扩大，电力电子技术与可控硅功率电子设备正式使用，这是创造性地使用工具，这时整流电路等领域的交流转换电路DC转换电路出现。在美国诞生第一个集成电路保证电力电子技术的安全性，在1958年，电力电子技术的可靠性得到进一步的保护。创建智能的应用计算机技术的电力安全维护可操作系统，这种计算机智能自动化的操作系统，能够快速有效的应用到电力系统的分析。
1.电力部门使用电力电子技术的现状
电力电子技术被电力部门较多的使用，所以电力部门必须要进行有效的管理，管理包括复杂和多样机械装置的正常运行所造成电力影响，电力控制系统中最直接控制部分是中央系统。电力系统不同的操作特性，以及电力系统不同的控制装置，能够有效地改善电力电子的变化，主要体现在利用电子技术更好的改革发电行业。
（1）使用静态能够应用于大型发电机励磁的控制。由于低成本的可控硅整流分流模式和出色的稳定性，这种控制方法结构简单，是最有效的电力系统公司。为控电提供技术支持，能够高效激发出有效的控制指令，在发电过程中快速的调整电流。
（2）使用变速恒频激发建成的风电液压控制的有效措施。如众所周知，为了实现与风力涡轮机的最大有功功率，即相关捕获积极，风力发电效率的第三方实现直接的风力涡轮机发电过程最大风速，为了调整通过改变相应的不同的有效转子激磁电流，以完成预定的目标，实现单元的操作就可以了，为了保持输出频率不变，控制未能叠加在转子速度。它受水流量的大小和液压单元力的效果，与力的变化率状态一致的合适流量波动和振幅头通过直接变速控制水电发电效率，同样的非常准确的控制恒定目标预定，涉及变速水泵汽轮机电厂以实现最大化的有功功率，满足较大的输出频率的目的。
（3）有效的干预措施。据有关资料统计，电厂内部8%表示，空气泵的功率消耗的电能，占火电厂发电总量的63%左右的比例。而非大多数运营效率所面临的一个大问题，通过风扇的转速和变频泵，大功率公司能够有效的解决这个问题，高电压转换器和低电压历史悠久，是一个非常有效实现节能目标的方式。对于节能技术，当前仍处于起步阶段，电力公司正在积极和国内高校研究开发节能的生产方法，通过设计的高容量、高电压的逆变器已晋升。
2.电力电子促进调速技术
为了实现负载速度和电动工具系列电机额定空载转速，有效降低工作条件相对较差的工作环境中使用的技术，为广大建筑工人在操作过程中，机械设备能够达到完全均匀使用的效果，在相同的方式下尽可能多的避免震动和噪音，能够高效率的延长机械的寿命，电力电子控制系统提供了非常必要的技术支持。
3.推动电子齿轮箱技术的运用
高扭矩条件下，必要的螺栓和螺丝安装技术人员，在低转速因为激活的拆解过程中，螺丝起子或系列电动机扳手传统，实现扭矩降低率完成的螺丝和螺栓生锈顺利卸货发生特别难，将卸载更困难的。为了使用电子减速齿轮系列电机负载，电压自动上升，工人卸载更容易实现在同一时间减少未能实现高转矩的螺丝和螺栓的安装。
4.有效利用控制电子的扭矩
为了拧紧大螺钉和高扭矩的客观条件，高功率，驱动程序，处理大的螺栓，在许多情况下，操作人员的操作，控制不当，钻头，螺丝的扭矩引起的，电子可以使用的电子扭矩控制装置出现螺栓断裂转矩控制技术，非常巧妙的解决方案的出现，在同一时间，驱动扳手变速控制转矩值，这些问题在一定范围内的最大值以及的转矩控制，以保护水泵的操作，操作者实现的组装螺钉，增强螺栓一致性程度的重要手段。
5.电子控制技术推广使用电动工具
电动工具，是最广泛使用的电子设备，电力电子速度控制的系统技术是的第一电子技术。为了通过行驶速度设置为当前活动的所有设备中的使用技术，从本质上提高的工作质量，并提高动力工??具的使用率，能够实现一个精确的操作，特别是可以满足在不同的电动速度工具正常工作，创造了十分便利的条件。
6.电力电子系统的电流限流技术
对于电动工具的电源，通过限制起动电流控制的使用，以这个工具的动力工具的启动速度的旅程创建工作为先决条件，效率非常高。该工具的主体，能够使用磁力线的力控制，通过电枢的启动过程中电子由一个限流电阻器组成电流限制器，每个继电器在电流增加时，就能够立即发现时，及时的切断电源，以保证电子设备的安全使用。
7.微电脑控制技术
微电脑控制，不仅电动工具和机器内部安装一个小的足迹，可以让电力系统的单片机，??能够有一个相对较低的价格继续操作。高效运作，能够实现工具有效应用，能够更好的保护电子控制的全面控制，使用这种技术的最大优势，控制面板上的按钮工具操作控制工作的能力，可以通过控制自动选择。
三、结语
随着电力电子技术的不断进步，而信息技术水平也在不断的提高，电力系统要使用和探索积极有效的信息系统进行控制，这一技术的广泛应用促进了电力电子技术的发展，电力电子技术在现代化建设中发挥了积极的作用。
参考文献：
[1]彭锦凤.电力电子变换器的小世界网络特性及其故障分析[D].华南理工大学2010
[2]张立.ZVS移相全桥变换器潜电路现象及分析[D].华南理工大学2010
[3]徐薇.一种基于IGBT的双管正激软开关电源的研究与设计[D].吉林大学2010
[4]杨哲.新型软开关的损耗分析与研究[D].天津大学2012
关键词：直流输电；电力电子；发电机
一、前言
电力电子技术是一个以功率半导体器件、电路技术、计算机技术、现代控制技术为支撑的技术平台。经过50年的发展历程，它在传统产业设备发行、电能质量控制、新能源开发和民用产品等方面得到了越来越广泛的应用。最成功地应用于电力系统的大功率电力电子技术是直流输电(HVDC)。自20世纪80年代，柔流输电(FACTS)概念被提出后，电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注，多种设备相继出现。本文介绍了电力电子技术在发电环节中、输电环节中、在配电环节中的应用和节能环节的运用。
二、电力电子技术的应用
自20世纪80年代，柔流输电(FACTS)概念被提出后，电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注，多种设备相继出现。已有不少文献介绍和总结了相关设备的基本原理和应用现状。以下按照电力系统的发电、输电和配电以及节电环节，列举电力电子技术的应用研究和现状。
(一)在发电环节中的应用
电力系统的发电环节涉及发电机组的多种设备，电力电子技术的应用以改善这些设备的运行特性为主要目的。
1大型发电机的静止励磁控制
静止励磁采用晶闸管整流自并励方式，具有结构简单、可靠性高及造价低等优点，被世界各大电力系统广泛采用。由于省去了励磁机这个中间惯性环节，因而具有其特有的快速性调节，给先进的控制规律提供了充分发挥作用并产生良好控制效果的有利条件。
2水力、风力发电机的变速恒频励磁
水力发电的有效功率取决于水头压力和流量，当水头的变化幅度较大时(尤其是抽水蓄能机组)，机组的最佳转速便随之发生变化。风力发电的有效功率与风速的三次方成正比，风车捕捉最大风能的转速随风速而变化。为了获得最大有效功率，可使机组变速运行，通过调整转子励磁电流的频率，使其与转子转速叠加后保持定子频率即输出频率恒定。此项应用的技术核心是变频电源。
3发电厂风机水泵的变频调速
发电厂的厂用电率平均为8％，风机水泵耗电量约占火电设备总耗电量的65％，且运行效率低。使用低压或高压变频器，实施风机水泵的变频调速，可以达到节能的目的。低压变频器技术已非常成熟，国内外有众多的生产厂家，并不完整的系列产品，但具备高压大容量变频器设计和生产能力的企业不多，国内有不少院校和企业正抓紧联合开发。
(二)在输电环节中的应用
电力电子器件应用于高压输电系统被称为“硅片引起的第”，大幅度改善了电力网的稳定运行特性。
1直流输电(HVDC)和轻型直流输电(HVDCLight)技术
直流输电具有输电容量大、稳定性好、控制调节灵活等优点，对于远距离输电、海底电缆输电及不同频率系统的联网，高压直流输电拥有独特的优势。1970年世界上第一项晶闸管换流器，标志着电力电子技术正式应用于直流输电。从此以后世界上新建的直流输电工程均采用晶闸管换流阀。
2柔流输电(FACTS)技术
FACTS技术的概念问世干20世纪80年代后期，是一项基于电力电子技术与现代控制技术对交流输电系统的阻抗、电压及相位实施灵活快速调节的输电技术，可实现对交流输电功率潮流的灵活控制，大幅度提高电力系统的稳定水平。
20世纪90年代以来，国外在研究开发的基础上开始将FACTS技术用于实际电力系统工程。其输出无功的大小，设备结构简单，控制方便，成本较低，所以较早得到应用。
(三)在配电环节中的应用
配电系统迫切需要解决的问题是如何加强供电可靠性和提高电能质量。电能质量控制既要满足对电压、频率、谐波和不对称度的要求，还要抑制各种瞬态的波动和干扰。电力电子技术和现代控制技术在配电系统中的应用，即用户电力(customPower)技术或称DFACTS技术，是在FACTS各项成熟技术的基础上发展起来的电能质量控制新技术。可以将DFACTS设备理解为FACTS设备的缩小版，其原理、结构均相同，功能也相似。由于潜在需求巨大，市场介入相对容易，开发投入和生产成本相对较低，随着电力电子器件价格的不断降低，可以预期DFACTS设备产品将进入快速发展期。
(四)在节能环节的运用
1变负荷电动机调速运行
电动机本身挖掘节电潜力只是节电的一个方面，通过变负荷电动机的调速技术节电又是另一个方面，只有将二者结合起来，电动机节电方较完善。目前，交流调速在冶金、矿山等部门及社会生活中得到了广泛的应用。首先是风机、泵类等变负荷机械中采用调速控制代替挡风板或节流阀控制风流量和水流量具有显著的效果。国外变负荷的风机、水泵大多采用了交流调速，我国正在推广应用中。
变频调速的优点是调速范围广，精度高，效率高，能实现连续无级调速。在调速过程中转差损耗小，定子、转子的铜耗也不大，节电率一般可达30％左右。其缺点主要为：成本高，产生高次谐波污染电网。
2减少无功损耗，提高功率因数
在电气设备中，变压器和交流异步电动机等都属于感性负载，这些设备在运行时不仅消耗有功功率，而且还消耗无功功率。因此，无功电源与有功电源一样，是保证电能质量不可缺少的部分。在电力系统中应保持无功平衡，否则，将会使系统电压降低，设备破坏，功率因数下降，严惩时会引起电压崩溃，系统解裂，造成大面积停电事故。所以，当电力网或电气设备无功容量不足时，应增装无功补偿设备，提高设备功率因数。
关键词：直流输电；电力电子；发电机
一、前言
电力电子技术是一个以功率半导体器件、电路技术、计算机技术、现代控制技术为支撑的技术平台。经过50年的发展历程，它在传统产业设备发行、电能质量控制、新能源开发和民用产品等方面得到了越来越广泛的应用。最成功地应用于电力系统的大功率电力电子技术是直流输电(HVDC)。自20世纪80年代，柔流输电(FACTS)概念被提出后，电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注，多种设备相继出现。本文介绍了电力电子技术在发电环节中、输电环节中、在配电环节中的应用和节能环节的运用。
二、电力电子技术的应用
自20世纪80年代，柔流输电(FACTS)概念被提出后，电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注，多种设备相继出现。已有不少文献介绍和总结了相关设备的基本原理和应用现状。以下按照电力系统的发电、输电和配电以及节电环节，列举电力电子技术的应用研究和现状。
(一)在发电环节中的应用
电力系统的发电环节涉及发电机组的多种设备，电力电子技术的应用以改善这些设备的运行特性为主要目的。
1大型发电机的静止励磁控制
静止励磁采用晶闸管整流自并励方式，具有结构简单、可靠性高及造价低等优点，被世界各大电力系统广泛采用。由于省去了励磁机这个中间惯性环节，因而具有其特有的快速性调节，给先进的控制规律提供了充分发挥作用并产生良好控制效果的有利条件。
2水力、风力发电机的变速恒频励磁
水力发电的有效功率取决于水头压力和流量，当水头的变化幅度较大时(尤其是抽水蓄能机组)，机组的最佳转速便随之发生变化。风力发电的有效功率与风速的三次方成正比，风车捕捉最大风能的转速随风速而变化。为了获得最大有效功率，可使机组变速运行，通过调整转子励磁电流的频率，使其与转子转速叠加后保持定子频率即输出频率恒定。此项应用的技术核心是变频电源。
3发电厂风机水泵的变频调速
发电厂的厂用电率平均为8％，风机水泵耗电量约占火电设备总耗电量的65％，且运行效率低。使用低压或高压变频器，实施风机水泵的变频调速，可以达到节能的目的。低压变频器技术已非常成熟，国内外有众多的生产厂家，并不完整的系列产品，但具备高压大容量变频器设计和生产能力的企业不多，国内有不少院校和企业正抓紧联合开发。
(二)在输电环节中的应用
电力电子器件应用于高压输电系统被称为“硅片引起的第”，大幅度改善了电力网的稳定运行特性。
1直流输电(HVDC)和轻型直流输电(HVDCLight)技术
直流输电具有输电容量大、稳定性好、控制调节灵活等优点，对于远距离输电、海底电缆输电及不同频率系统的联网，高压直流输电拥有独特的优势。1970年世界上第一项晶闸管换流器，标志着电力电子技术正式应用于直流输电。从此以后世界上新建的直流输电工程均采用晶闸管换流阀。
2柔流输电(FACTS)技术
FACTS技术的概念问世干20世纪80年代后期，是一项基于电力电子技术与现代控制技术对交流输电系统的阻抗、电压及相位实施灵活快速调节的输电技术，可实现对交流输电功率潮流的灵活控制，大幅度提高电力系统的稳定水平。
20世纪90年代以来，国外在研究开发的基础上开始将FACTS技术用于实际电力系统工程。其输出无功的大小，设备结构简单，控制方便，成本较低，所以较早得到应用。
(三)在配电环节中的应用
配电系统迫切需要解决的问题是如何加强供电可靠性和提高电能质量。电能质量控制既要满足对电压、频率、谐波和不对称度的要求，还要抑制各种瞬态的波动和干扰。电力电子技术和现代控制技术在配电系统中的应用，即用户电力(customPower)技术或称DFACTS技术，是在FACTS各项成熟技术的基础上发展起来的电能质量控制新技术。可以将DFACTS设备理解为FACTS设备的缩小版，其原理、结构均相同，功能也相似。由于潜在需求巨大，市场介入相对容易，开发投入和生产成本相对较低，随着电力电子器件价格的不断降低，可以预期DFACTS设备产品将进入快速发展期。
(四)在节能环节的运用
1变负荷电动机调速运行
电动机本身挖掘节电潜力只是节电的一个方面，通过变负荷电动机的调速技术节电又是另一个方面，只有将二者结合起来，电动机节电方较完善。目前，交流调速在冶金、矿山等部门及社会生活中得到了广泛的应用。首先是风机、泵类等变负荷机械中采用调速控制代替挡风板或节流阀控制风流量和水流量具有显著的效果。国外变负荷的风机、水泵大多采用了交流调速，我国正在推广应用中。:
变频调速的优点是调速范围广，精度高，效率高，能实现连续无级调速。在调速过程中转差损耗小，定子、转子的铜耗也不大，节电率一般可达30％左右。其缺点主要为：成本高，产生高次谐波污染电网。
2减少无功损耗，提高功率因数
在电气设备中，变压器和交流异步电动机等都属于感性负载，这些设备在运行时不仅消耗有功功率，而且还消耗无功功率。因此，无功电源与有功电源一样，是保证电能质量不可缺少的部分。在电力系统中应保持无功平衡，否则，将会使系统电压降低，设备破坏，功率因数下降，严惩时会引起电压崩溃，系统解裂，造成大面积停电事故。所以，当电力网或电气设备无功容量不足时，应增装无功补偿设备，提高设备功率因数。
摘要：随着社会经济和科技的发展，互联网技术已经和配电网电力电子装备联系紧密，同时也对配电网的电力电子装备的发展产生了影响。现阶段通信技术和电力电子技术的相互融合，已经成为了配电网络发展的主流趋势，并在电子设备的发展中得到了广泛的应用。配电网系统的改革和优化成为了巨大的推动力，在通信技术和电力电子技术融合过程下，解决配电网和电力电子装备中的互联和网络技术势在必行。
关键词：配电网；电子装备；网络化技术
1配电网电力电子装备技术现状分析
1.1变换器。变换器是电功率处理器的一种，把某种幅度、频率转化成其他的幅度和频率的电能，这样的转化是变换器的主要作用。随着信息技术的不断发展，变换器技术也得到了不断的发展和进步。再加上电力电子技术人员的研究，拓展机构已经研发并展现，这一技术的出现和应用，使得双向或者多向电能流动控制成为可能。与此同时，在发展的过程中不断地优化，变换器的效率也得到了明显的提高，利用率甚至达到了百分之九十九，在大功率的系统中，变换器技术对电压及其电流的处理可以达到轻松应对的效果。1.2半导体开关器件。电力电子装备技术的基础是半导体开关器，主要包括了SCR/IGCT/IGBT等器件。目前的发展阶段，电力电子装备技术应当把重心放到现有的半导体开关器件上，性能和水平和研发新型的半导体开关有关。半导体开关器件中，不管是材料的选择，还是器件工艺的选取，对于整个电路的绝缘材料和磁性元件都有一定的适应和改造作用，不仅可以降低能耗，还可以把器件的体积减少到实际需要的范围之内。1.3电力电子装备系统。多个变换器和电路两个部分组成了电子装备系统，并且在电力电子装备系统中得到了很大的应用。在连接方式上能够实现能量的处理。但是在很多的大型规模中，就需要借助多个控制器来维持系统的平衡性和正常运转。配备的控制器分为变化器控制器和系统控制器两个部分。变化器控制器的主要作用是负责单一的变化，系统控制器是负责全部变化器的所有运行情况，并进行相关指令的调查。
2电力电子装备的互联与网络技术
2.1即插即用的功率接口。随着电力电子装备技术在生活中的广泛应用，电力系统在运行的过程中，配电网可以见到电力电子装备技术。即插即用的功率接口是把各种各样的电气设备、发电等端口进行接入配电网中，各种设备之间存在差异，因此电能输入在形式上可以和电网进行区别开来。即插即用的功率接口是把电能转化成为功能，并直接将各种各样的设备电能输入形式和电网匹配的形式进行一个实际情况的转化。因此，一个接口属于一个电力电子装备，不仅如此，即插即用的功率接口还可以当做通信接口。最终，实现网络的连接。通信接口也可以对终端设备进行识别，在终端设备运行的信息上进行上传并接收系统的调控指令。2.2能量路由器。能量路由器在整个电力电子装备中，实现网络化技术智能管理模块。能量路由器是属于中低配网、低压区域网的相应接口；能量路由器在正常运营的范围之内可以实现电能双向流动，更可以提供相应低压直流母线来提供再生能源电力设备。与此同时，能量路由器通信接口所具备的通信功能，从而把终端设备的运营信息上传到网络的终端系统中去。这样就可以接收到调控指令，指令的确定需要在终端设备的具体工作上进行决定，能量路由器对其中的故障电流起到了限制性的作用，并保持了低压配电网电压的稳定性，接受到系统的保障性效果。2.3操作系统。互联网技术的操作在本质上是一个通用的网络协议，想要实现设备上的网络督促，就要做到网络监督和识别上的统一；想要实现管理上的统一，就必须先统一协调全部功率的接口及其能量撸起的二者全部支持和协调网络协议。在实际的操作过程中，用户可以把网络协议直接安装到自己的手机或者电脑上去，在有网络信号的情况下，就可以对自身家用电的使用效果进行实时性监控。这样就可以及时的保证了对网络上电价信息的有效反馈。针对发生的故障和情况，可以有效的进行实际情况的措施优化和预防。目前，新常态的背景下，配电网电力电子装备的互联和网络化的技术，最重要的是信息流极和能量流极两个方面；虽然我国在配电网能量层面上已经初步实现了互联功能，可是通信层面上的建设和构建还有待提高和进步。在电力电子装备互联网与网络化的技术构架中分为了功能接口、能量路由器在整个网络中的管理模模块、操作系统三个部分。也就是说电力电子装备互联网技术的基础是信息流和能量流两个部分的内容。也就是标准的操作系统，一个通用的网络协议，可以利用即插即用的功率接口实现识别和监测。
3结束语
随着社会的进步，电力电子装备技术的发展状况对配电网的性能改造和优化，有着十分重要的作用，也有效的推动了直流配电网的进步和发展。配电网的电力电子技术是基于电力电子装备的有效运营的基础上进行的，它是一个时变形很强的系统，最后可以达到电能变化的目的。配电网中电力电子装备的互联和网络技术的结合，是现代化电网发展的一个趋势也是一个过程。针对于电能和信息集成一体化的重要意义，为智能化电网和管理产生一个很大的推动性作用。
作者:蒋志明 何静 单位:西安西瑞控制技术股份有限公司
参考文献
[1]宋国兵，陶然，李斌，胡家兵，王晨清.含大规模电力电子装备的电力系统故障分析与保护综述[J].电力系统自动化，2017（12）.
关键词： 电力电子技术 第一课 教学手段 方法指导 学习习惯
电力电子技术是由电力学、电子学和控制理论三个学科交叉而成的新兴技术，是电力类及自动化类专业的专业基础课。在以往教学中，学生普遍反映这门课难学，学习积极性不高，而且学完之后记忆不深刻，不知有何用。因此如何调动学生学习电力电子技术的积极性已成为教学研究的紧迫任务，这与提高该课程及其后续课程如《调速系统的调试与检修》的教学质量也是息息相关的。培养学习兴趣是调动学生学习积极性的最有效的方法，而激发学习兴趣是培养学习兴趣的前提。万事开头难，所以上好电力电子技术第一课至关重要。
一、用充满感彩的教学语言，讲解学习电力电子技术的目的，引发学生的学习兴趣。
教师应以充满感彩的语言感染学生、征服学生。怎样才算富有感彩的语言呢？该语言是教师在充分挖掘、深刻理解和体验教材的情感因素的基础上发自内心的真情实感，即所谓的“情动而辞发”。概括地说，就是教师讲课要“进入角色”，充满激情，随着讲授内容的变化，真诚而恰当地表达情感，“登山则情满于山，观海则情溢于海”，喜忧适时，以声传情，声情并茂。
对于心中充满好奇的学生，高职教师若精心组织语言，使用充满感彩的教学语言，紧扣学生心弦的讲解，如为什么要学习电力电子技术（即电力电子技术是使用电力半导体器件对电能进行变换和控制的技术，无论对传统工业的改造还是对高新技术产业的发展都有着至关重要的作用，它涉及的应用领域包括国民经济的各个工业部门。）则必然能达到以情动情、师生共鸣的最佳状态。
二、丰富教学手段，激发学习兴趣。
由于笔者事先查阅了大量资料，精心准备了课件、实验器材处理《绪论》内容，在课堂中又通过不同的手段吸引学生，因此能引导学生积极参与。课堂气氛活跃，教学效果好。
1.精彩的教师“演讲”与课堂互动
笔者一直认为在与学生的第一次见面时，教师的形象非常重要，将给学生产生巨大的影响。教师大方得体的衣着、亲切和善的微笑，亲和力十足。教师上课时的用心投入、充满激情的语言会给学生带来较强的震撼力。教师展示出的人格魅力和独特气质会吸引学生情不自禁地主动参与到教学中来。课堂就真正变成了师生共同的课堂。比如笔者在讲到电力电子器件时，打了这样一个比方：“电力电子器件用在电路中就像是一个开关，它导通时相当于开关闭合，它关断时相当于开关断开。”这样以生动形象的比喻就让学生记住了电力电子开关器件的性能，以及与其他电子元器件的区别。笔者还让几位同学举例说明身边的电力电子设备及其作用，这样通过与学生互动，以身临其境的感受激发他们的学习兴趣。
2.生动的课件资料
在课件中笔者运用了大量的图片资料，有大小和形状各异的电力电子元器件，有铁轨上奔驰的列车，有远距离输电图，还有灯光闪烁的KTV包厢，有带刺眼火光的焊接现场，有银行里的ATM使用现场，还有家用的变频空调、冰箱、微波炉……内容丰富、色彩缤纷，给学生带来了空前的视觉冲击。在探究到身边的电力电子技术应用时，笔者展示了在调研过程中拍摄的南通“汉能风电”等壮阔的图片。课件中不仅有图片资料，而且设置了很多问题供学生思考交流，让学生的“眼、脑、口、耳”都动起来，全身心地投入到课堂中去。
3.日常生活中适用的电力电子技术实验
“电力电子技术”是一门应用性很强的课程。笔者所在学校历来重视实验教学，明确了实践教学是创新人才培养过程中贯穿始终、不可缺少的重要组成部分，是培养学生理论联系实际、提高专业业务水平的重要途径。笔者在第一堂课上就带上调光灯和电风扇各一台，开始给学生灌输实践重要性的理念，在课堂上给学生演示了怎样调光、怎样调风速，告诉他们这两种日常生活中用到的电器虽然用起来比较简单，但其工作原理都是基于电力电子技术。结果那堂课上有学生自告奋勇地要求调试调光灯的亮度和电风扇的风速，并想拆开装置，对电路结构图看个究竟。这样让学生感受电力电子实验的神奇，激发他们探究的欲望，并引导他们学会仔细观察，为后阶段的学习奠定了基础，学生兴趣高涨，课堂充满生机。
三、加强方法指导，培养学习习惯。
学生刚接触电力电子技术课程，虽有信心与兴趣，但还不知道如何学好它，正确的学习方法又是怎样的。因此笔者在第一课时就对“如何学好电力电子技术”进行了方法指导，先提出每个同学都要树立目标。接着对提高听课效率、怎样观察和记录实验现象、笔记记录和课后巩固与拓展等方面作了方法指导。其次，在教学的第一步就要有针对性地培养学生的良好的学习习惯，比如以后每个项目的学习都会安排课堂上的专题讨论，要求学生提前在课外时间通过网络和图书馆查阅资料，自主设计方案，然后在课堂上由教师引导，就典型方案展开讨论。目的是让学生的学习由被动变为主动，提高综合分析问题和创新的能力，培养查阅资料、利用学习资源的能力。著名教育家叶圣陶先生说：“什么是教育。简单一句话，就是培养良好的学习习惯。”笔者在进行了方法指导后又对学生提出了一些学好电力电子技术的要求，包括预习、听课、实验、参观企业、作业、复习、考试、反思与评价的要求，等等。让学生一开始就明白电力电子技术学习是有具体要求的，不是很随意的，并在以后的教学中慢慢地落实这些要求，从而培养学生学习电力电子技术的好习惯。
四、介绍电力电子技术发展现状和趋势及应用前景，培养电力电子学习兴趣。
现代电力电子技术是高效节能、节约原材料的高新技术，具有广阔的应用空间。笔者给学生阐述了两个重要的应用领域。
1.一般工业。工业中大量应用各种交直流电机，其中为直流电动机供电的可控整流电源或直流斩波电源都是电力电子装置；而用于交流变频调速的变频器更离不开电力电子技术。不仅如此，电化学工业中大量使用的直流电源、冶金工业中的高频感应加热电源、淬火电源及直流电弧炉电源等也都要用电力电子技术。
2.电力系统。电力系统中发电、输电、配电、用电的各个环节都要用到电力电子技术。
（1）发电环节。目前国家大力提倡的绿色能源科技，包含风能、水能和太阳能等可再生能源的开发和并网，以及电网和电气装备的环保和节能研究等都要应用电力电子技术，反过来绿色能源科技又推动了电力电子技术的发展，如高压电力电子变换技术、大容量高效率并网变流器系统等。
（2）输电环节。基于电力电子技术的高压直流输电在远距离输电时优越性很多。而电力电子技术与现代控制技术结合的柔流输电技术（FACTS）已在美国、日本、瑞典、巴西等国获得实际应用，国内也有深入研究和发展。
（3）配电及用电环节。电力电子技术和现代控制技术在配用电系统中的应用，主要用于增强供电可靠性和提高供电质量。典型的产品有动态电压恢复器（DVR）、固态断路器（SSCB）、故障电流限制器（FCL）、统一电能质量调节器（UPQC）等。
当前，电力电子技术已进入高频化、标准模块化、集成化和智能时代。电力电子器件高频化是其创新的主导方向，硬件结构的标准模块是器件发展的必然趋势。新的大功率电力电子器件的研发和应用将成为2l世纪电力研究的前沿，电力电子技术与现代计算机、控制技术的融合会使应用领域更加广泛，应用性能更加完善可靠。
良好的开端是成功的一半，其实课程的第一课，对教师和学生都很重要，第一课是教师对学生的启蒙课，第一印象会直接影响到教师后阶段的教学成效和质量，而学生在第一课中收获到的无论是知识上还是心理上的，都会对他们以后的学有帮助。
参考文献：
[1]王兆安，黄俊.电力电子技术[M].4版.北京：机械工业出版社，2000.
关键词电力电子技术；电力系统；应用
以功率半导体器件、电路技术、计算机技术和现代控制技术为支撑依据的电力电子技术经过半个世纪的发展，目前在新能源开发、电能质量控制和民用产品等多个行业应用越来越广泛。直流输电是最成功地应用于电力系统的大功率电力电子技术。20世纪80年代之后，提出了柔流输电（FACTS）概念，于是电力电子技术在电力系统中的应用研究引起的很大的关注，许多介绍和总结相关设备的基本原理和应用现状层出不穷，相继又出现了多种设备。笔者按照电力系统的发电、输电和配电以及节电环节，列举电力电子技术的应用研究和现状。
1在发电环节中的应用
发电机组的多种设备在电力系统的发电环节都会被涉及到，如何改善这些设备的运行特性就需要电力电子技术参与应用。
1.1大型发电机的静止励磁控制
静止励磁结构简单、可靠性高以及造价相对较低，采用晶闸管整流自并励方式，在世界的各大电力系统被广泛采用。省去励磁机这个中间惯性环节，使其拥有了特有的快速性调节。这样使得控制规律的方法和更加先进，效果更加良好。
1.2水力、风力发电机的变速恒频励磁
水头压力和流量决定了水力发电的有效功率，抽水蓄能机组最佳转速变会随着水头的变化幅度而变化。风速的三次方与风力发电的有效功率成正比，随风速的变化，风车捕捉最大风能的转速也发生变化。所以机组变速运行，即调整转子励磁电流的频率，使其与转子转速叠加后保持定子频率即输出频率恒定，从而获得最大有效功率。变频电源是此项应用的技术核心。
1.3发电厂风机水泵的变频调速
发电厂的厂用电率平均8%，风机水泵耗电量约是火电设备总耗电量的65%，不仅耗量大且运行效率低，为了节能，在低压或高压变频器使用时可以使风机水泵变频调速，从而减少电量的消耗。目前来讲，低压变频器技术以达到一定的水平，国内外的生产厂家也比较多，只是系列产品还不够完整。但是高压大容量变频器设计和生产的企业还是比较少，需要院校和企业抓紧联合开发，以满足生产需求。
2在输电环节中的应用
被称为“硅片引起的第”就是电力电子器件应用于高压输电系统，这样使得电力网的稳定运行特性大幅度的改善。
2.1直流输电（HVDC）和轻型直流输电（HVDCLight）技术
流输电相对远距离输电、海底电缆输电及不同频率系统的联网，高压直流输电优势独特，因为其不仅输电容量大、稳定性好等优点而且控制调节非常灵活，从。1970年世界上第一项晶闸管换流器之后，世界上新建的直流输电工程均采用晶闸管换流阀，这也是电力电子技术正式应用于直流输电的里程碑。
2.2柔流输电（FACTS）技术
20世纪80年代后期，FACTS技术的概念问世，这是项基于电力电子技术与现代控制技术对交流输电系统的阻抗、电压及相位实施灵活快速调节的输电技术，可以灵活控制交流输电功率潮流，使得电力系统的稳定水平大大的提高。
20世纪90年代后，国外在研究开发的基础上开始将FACTS技术用于实际电力系统工程。其设备结构简单，控制方便，成本较低，所以应用较早。
2.3在配电环节中的应用
如何加强供电可靠性和提高电能质量是配电系统迫切需要解决的问题，电能质量控制既要抑制各种瞬态的波动和干扰，还要满足对电压、频率、谐波和不对称度的要求，在FACTS各项成熟技术的基础上发展起来的电能质量控制新技术就是用户电力（CustomPower）技术或称DFACTS技术，它是电力电子技术和现代控制技术在配电系统中的应用。其实FACTS设备的缩小版就是DFACTS设备，因为其原理、结构、功能是相似。由于市场较大的需求，所以使用会日益的广泛，再加上电力电子器件价格日益降低，可以预计DFACTS设备产品将迅速进入快速发展期。
3在节能环节的运用
3.1变负荷电动机调速运行
要想在节能环节有所成就，就必须从电动机本身和变负荷电动机的调速技术的应用两方面入手，只有二者结合起来，电动机的节能才能达到良好的效果。
目前，变负荷的风机、水泵采用交流调速在国外居多，在我国还需要进一步推广应用。风机、泵类等变负荷机械中采用调速控制代替挡风板或节流阀控制风流量和水流量收到良好的效果，其调速范围广，精度高，效率高，可以实现连续无级调速且在调速过程中转差损耗小，定子、转子的铜耗也不大，可以达到30%的节电率，缺点就是成本较高，产生高次谐波污染电网，即使这样，并不影响其在在冶金、矿山等部门及社会生活中应用推广。阀门控制和变频控制水泵流量如图1、图2所示。
3.2减少无功损耗，提高功率因数
在电气设备中，属于感性负载的变压器和交流异步电动机，在运行的过程中是有功功率和无功功率均消耗的设备，作为保证电能质量不可缺少的部分无功电源与有功电源是一样的，所以在电力系统中应保持无功平衡，不然就会系统电压降低、功率因数下降、设备遭到破坏，严重时还会造成大面积的停电事故，为防止这样的事情发生，当电力网或电气设备无功容量不足时，增装无功补偿设备，提高设备功率因数势在必行。
【关键词】高职教育 电力电子 创新
【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）32-0254-01
电力电子课程在学习过程中具有很强的实践性，需要学生自己主动去学习和探索，发现和领悟课程的精髓和奥妙。教师在进行电力电子专业课程的教授时，要多注意增强学生的学习参与度，让学生乐于钻研学习，提高课堂教学的效率。国家科学技术的发展对人才的需求提出了新的要求，高职教育的学生更应提升自身的技能和素质，适应国家发展的要求。电力电子专业学习作为高职教育课程中最为基础的专业知识，更应该加强其教学工作建设，运用创新的思维改进教学方法，提高教学质量，推动教学工作的发展。
一、加强课堂教学建设，夯实学生理论基础
为了适应国家对人才发展的要求，高职教育应转变教学理念，在培养学生较强的实践运用能力的同时注重对学生理论知识的巩固，为国家培养知识与技能共同发展的创新型人才。电力电子课堂教学中，因为该专业课程具有较强的实践性，教师对理论知识的讲解较为简单而十分看重实际运用的能力。学生在学习过程中往往不能真正理解关于电力电子的知识，在实践操作中由于知识基础较为薄弱而使得操作缺乏正规和专业度，动手能力受到一定的影响。电力电子课堂教学时，教师应强调理论基础的重要性，引导学生理解和掌握理论知识，为实践运用夯实基础。
二、改进课堂教学方法，提高学生学习兴趣
兴趣在学生学习过程中起着十分重要的促进作用，对课堂教学效率的提高具有一定的影响。为了提高学生在电力电子课堂学习中的积极性，教师应改进教学方法，充分尊重学生在教育教学工作中的主体地位，根据学生的学习情况成立学习兴趣小组，让学生在小组交流中互相学习互相进步。在分析和研究电力电子技术中电路的原理时，教师应少讲解多引导，留给学生充足的思考和谈论时间，鼓励学生进行小组交流。虽然对电路的分析研究较为枯燥，但小组讨论的教学方法往往能调动学生学习兴趣，活跃课堂氛围，达到教学目标。
三、创新课堂教学形式，培养学生实践能力
为了适应国家各方面事业的不断发展，国家对教育事业提出了素质教育的方针，要求学校重视学生各方面素质的全面发展。对于高职教育来说，学生应在打好理论知识的基础上加强实践动手能力的培养，不断提高自身技能素养。电力电子课程学习在高职教育所学课程中是实践课程的基础课程，实验在教学工作中占有十分重要的地位。实验作为专业课程学习中独有的教学方法，在教学实际过程中受到广泛认可，不仅能锻炼学生实践操作能力，更能开发学生的学习思维，巩固所学理论基础知识。
实验教学中，教师应秉承让学生自己动手的教学思想，学生在进行试验操作时少动手帮忙，多引导，鼓励学生独立解决实验中出现的问题。实验是检验学生所学知识是否牢固的有效方法，同时也是解决学生在课堂上难以理解的理论知识的方法。在课堂教学时，教师向学生讲解电力电子的变流技术时，由于知识较为深奥复杂，书本上的理论解释也晦涩难懂，学生大多不能很好地掌握。而在实验教学中，教师在保证学生安全的情况下，可以为学生提供真正的电路设备，让学生自己动手操作观察电流的变动走势，提高了学生实践动手学习的能力。
国家科学技术的发展使得电力电子专业课程也不断发展。高职教育作为国家教育教学工作的重要组成部分，是国家高素质技术人才发展的摇篮。为了符合国家发展对人才提出的新要求，电力电子课程作为高职教育中的综合性基础课程，必须在课堂教学中注重创新，不断提高教育质量，带动整个高职教育的发展。教师作为教育工作中的引导者，应从自身出发，创新教学形式，改进教学方法，在夯实学生电力电子课程知识的理论基础上提高学生实践能力，推动高职电力电子教学发展。
参考文献：
[1]李月朗.电力电子技术在智能电网中的应用[J]. 电子技术与软件工程. 2016（16）
【关键词】电力电子技术；风力发电；实践运用
0.引言
风能是可再生能源，污染较低，而随着经济的发展，加快了能源的消耗，所以风能的使用有效缓解了能源紧张的问题，控制污染。但建立的风力发电系统需要保持输电的稳定，控制运行，对使用的设备有较高的要求。电力电子技术与原有的技术相比，有很多优势，可以解决风力发电系统存在的问题。
1.风力发电系统使用的电力电子器件
一个好的器件，是电力电子技术在系统中应用的基础，并让其广泛应用。风力发电系统主要使用的设备有三个，分别是IGBT、交直交变频器与矩阵变换器。
1.1IGBT
IGBT主要负责系统中功率的控制，是功率器件。它可以切断电流，或是使用PWM技术进行无源逆变，可以让直流输电为无交流电源的负荷点输送电力，但因为风力发电有失稳定，造成IGBT运行时会出现波动，让芯片与铜片、铜片与基板之间的焊接承受较大的热-机械应力。对于这一特点，IGBT的SPWN逆变器逐渐广泛应用。由开关波形的控制，保持电力输出的稳定，同时，也会改变起初使用角度，把功率因数变成1，向电网运送能源，改善系统功率的运行[1]。
1.2交直交变频器
风力发电系统具有便利恒频的特点，要利用变频装置转化电能，向电网传递能量，但经常出现电压谐波多、侧功率不高的情况。交直交变频器能够有效解决这一情况，优化了对系统的控制，让其实现双向交流，尤其是使用变速恒频与无刷双馈电机的系统。同时，海上风电厂使用这项技术，可以进行有功与无功的转化，使风电机组变速时，也能得到最的风能好，减少产生的机械应利，降低噪音。
1.3矩阵变换器
矩阵变换器是电力电子技术主要研究的内容，在风力系统中有广阔的应用空间。这是一种新的电源变换器，实现交流电各参数的变换。对于风力发电系统原有的转换器，会调节频率、电压等数据，用于变频恒频控制，得到最大风能的同时进行控制。
2.风力发电系统电力电子技术的实践
电力电子技术的实践可以分为四个方面，其一是风力发电机系统，其二是发电系统的储能技术，其三是输电技术，其四是风力发电的滤波、补偿。
2.1风力发电机系统
以往风力发电机的控制方式是失速控制，或是主动时速控制，但因为其功率不稳，致使发电不稳定，产生的电能较少，很难满足人们对电能的需求，逐渐被社会取代。但电力电子技术应用后，系统使用的变速恒频风力发电机系统，其会改变当下的现状。现在其主要使用变速恒频变浆距调节系统，该系统中有双馈感应电机，中途电能不需要经过无功补偿器，减少了电能的消耗，提高了输电的效率与质量。同时，电力电子中的变换器与变速变桨系统也在发电机系统中大量应用，它会把变速箱从系统中剔除，使系统结构更加清晰[2]。
2.2发电系统的储能技术
风力系统的发电量会由风速决定，具有不稳定的特点，影响发电的稳定性，并且，风能不可以直接储存，但为了让供电稳定，需要储存产生的风能，使用储藏技术。现在，系统会使用蓄电池存放，有良好的优越性，是主要的储能方式。除蓄电池外，用超导线圈储存也是储存的方式，但因为开始研究的时间较晚，很难实现普及。另外，不间断电源的特点是，如果输入电流中断，它依然可以持续供电，并且又因为风力发电具有随机性，其应用受到很大的重视。它在电力电子技术实践中，会使用多个现代器件，使系统电能的运输更加可靠，提高了输电的效率，而对于位置偏远的发电站，其也可以普及，发挥优势[3]。
2.3输电技术
风力发点最基本的要求是有充足的风能，这就造成发电厂选择的位置较远，且输电不稳定。现在，系统使用的是交流输电系统，但这一方式有很多不足，其未来的发展趋势是高压直流输电技术，其可以实现异步联网，有很高的相加比，结构简洁、优越，可以在不同的环境中应用，是电力电子技术主要应用的技术，其主要体现为会使用可断开电流的器件，并使用PWM技术，投入的成本很少，得到的质量更高，加快了技术的普及。此外，轻型直流输电的应用也可优化系统的输电，主要用于海上发电厂，不会轻易故障。
2.力发电的滤波、补偿
风力发电机组的位置在电网的最后，很容易被谐波污染，出现电源波动与善变，所以需要进行滤波，并对电能进行补偿。它会使用两种技术，一种是静止无功补偿器，另一种是有源电力滤波器。首先，静止无功补偿器是当下最先进的补偿装置，其可以减小电容器的容量，电感器发出无功功率，并用器件的高频开关控制，使无功补偿技术有很大的飞跃，主要用于中高压的电力系统。现在，它已经在风力发电系统中广泛应用，实施跟踪负荷的变化，加以补偿。其应用会减少电压的波动，保持稳定，提高电能质量。其次，有源电力滤波器是，使用可关断的器件，采用坐标变换原理进行控制，检测补偿对象目前的电流与电压，用电力控制器控制，向负荷提供畸变电流，从而让系统得到电流达到预期的设想。它与SVC比较后，会在很短的时间内响应，电压容易波动，闪变补偿出现的次数更多，提高了控制的水平，减少谐波的影响。
3.结语
风力发电系统因为具有低碳的特点，有广泛的应用前景，受到了人们的广泛关注，而风力发电系统运行时，电力电子技术是运行的关键，因为风力发电系统具有不稳定的特点，且需要稳定的电能，而电力电子技术的实践，会通过风力发电机系统、发电系统的储能技术、输电技术、风力发电的滤波补偿四方面，提高发电的效率，保持发电的稳定，减少成本的的使用，减少对环境的污染，提高人们生活的质量。
参考文献
[1]杨慧颖,邬嘉鸣,张波,杜敏.风力发电中电力电子技术的应用[J].山东电力高等专科学校学报,2012,04:59-62+56.
[2]姐金岭.电力电子技术在风力发电系统中的应用[A].《建筑科技与管理》组委会.2015年6月建筑科技与管理学术交流会论文集[C].《建筑科技与管理》组委会,2015:2.
