时间：2023-10-13 09:44:35
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篇电力电子技术应用，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。
引言：现代电力电子技术是以高新技术知识为基础的一种知识密集型技术综合，是强弱电相结合的新学科，一方面它是电子学在高电压、大电流等强电或电工领域的一个分支，另一方面它也是电工学在低电压、大电流等电流弱电或电子领域的一个分支。当前，电力电子技术与微电子技术的结合已成为当今技术发展的主流电力电子技术的应用，贯穿在电能的获取、传输、变换和利用的几乎每个环节，使用电效率、节能效益、供电质量大大提高。电力电子技术的应用在电气自动化中发挥越来越重要的作用，为电能的产生和利用搭起了桥梁，为电能的输出、应用提供了更好的方式和平台，从根本上提高了电能的应用效率。
一、电力电子技术的特点
电力电子技术是以功率和变换为主要对象的现代工业电子技术，当代工、农业等各个领域都离不开电能，离不开表征电能的电压、电流、频率、波形和相位等基本参 数的控制和转换，而电力电子技术可以对这些参数进行精确的控制和高效的处理，所以电子技术是实现电气工程现代化的重要基础。电力电子技术应用范围十分广泛，国防、工业、交通运输、能源、通信系统、电力系统、计算机系统、新能源系统以及家用电器等无不渗透着电力电子技术的成果。因而，电力电子技术的发展是以电力电子器件为核心，并伴随着变换技术和控制技术的发展而发展的。
二、电力电子技术的发展
现代电力应用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。
1、整流器时代
大功率的工业用电由工频(50Hz)交流发电机提供，但是大约20%的电能是以直流形式消费的，其中最典型的是电解(有色金属和化工原料需要直流电解)、牵引(电气机车、电传动的内燃机车、地铁机车、城市无轨电车等)和直流传动(轧钢、造纸等)三大领域。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，大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以很大发展。
2、逆变器时代
变频调速的关键技术是将直流电逆变为0～100Hz的交流电。随着变频调速装置的普及，大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管(GTR)和门极可关断晶闸管(GT0)成为当时电力电子器件的主角。类似的应用还包括高压直流输出，静止式无功功率动态补偿等。这时的电力电子技术已经能够实现整流和逆变，但工作频率较低，仅局限在中低频范围内。
3、变频器时代
当前，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型功率器件、首先是功率M0SFET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，功率 M0SFET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在电力电子领域巳成定论。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，而且使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。
三、电力电子技术的应用
1、电力电子技术在电力系统中的应用
将电力电子技术引人电力系统并获得广泛应用的领域，首推应是同步发电机励磁系统，这种励磁系统由于动作迅速，容易设计出高顶值电压，并且控制功率小，另一领域是交流电动机的变频调速，它的应用，节约了可观的电能 近年来，国外还研究将电力电子技术引入抽水蓄能电站，以提高水泵水轮机的效率。并已取得成果在电力系统的发电、输电和配电环节中都离不开电力电子器件和电力电子技术。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极大地改善这些设备的运行特性。
2、电力电子技术在工业中的应用
在工业中大量应用交直流电动机进行电力拖动，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。近年来电力电子变频技术的迅速发展，使交流电机的调速性能可与直流电机媲美，交流调速技术大量应用并占据主导地位。电化学工业大量使用直流电源，电解铝、电解食盐水等都需要大容量整流电源。电力电子技术还大量用于冶金工业中的高频或中频感应加热电源、淬火电源及直流电弧炉电源等场合。
3、在交通运输上的应用
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力电子技术。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，而近年来交流变频调速已成为主流。
4、电力电子技术在家用电器中的应用
照明在家用电器中有十分突出的地位。由于电力电子照明电源体积小、发光效率高、可节省大量能源，通常被称为“节能灯”，正逐步取代传统的白炽灯和日光灯变频空调器是家用电器中应用电力电子技术的典型例子之一。电视机、音响设备、家用计算机等电子设备的电源部分也都需要电力电子技术。此外，有些洗衣机、电冰箱、微波炉等电器也应用了电力电子技术。电力电子技术广泛用于家用电器使得它和我们的生活变得十分贴近。
5、电子装置用电源
各种电子装置一般都需要不同电压等级的直流电源供电。通信设备中的程控交换机所用的直流电源以前用晶闸管整流电源，现在已改为采用全控型器件的高频开关电源。大型计算机所需的工作电源、微型计算机内部的电源现在也都采用高频开关电源。在各种电子装置中，以前大量采用线性稳压电源供电，由于高频开关电源体积小、重量轻、效率高，现在已逐渐取代了线性电源。因为各种信息技术装置都需要电力电子装置提供电源，所以可以说信息电子技术离不开电力电子技术。
结语
电力电子技术正在不断发展，新材料、新结构器件的陆续诞生，计算机技术的进步为现代控制技术的实际应用提供了有力的支持，在各行各业中的应用越来越广泛，从人类对宇宙和大自然的探索，到同民经济的各个领域，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。
1.1通过课程改革，提高教师教学水平与科研能力新型元器件、电路拓扑和控制技术的不断涌现，使电力电子技术课程的内容更新较快。通过课程教学改革，激励教师及时更新知识储备，做好新知识、新技术的学习与传授，使课堂教学更能体现时代性，并使教师自觉提高自己的教学水平。同时，依托我校已建成的电力电子实验室，鼓励教师开发适用于各层次、满足不同专业侧重点的实验和实践环节，使教师通过指导学生课程设计、毕业设计，并结合企业项目需求，开发出多项科研教研项目，使教师科研能力得到提高。
1.2为课程群建设、产学研相结合的进一步探索研究奠定基础电力电子技术已逐步发展成为一门由现代控制理论、材料科学、电机工程、微电子技术多学科相互渗透的综合性技术学科。通过课程改革，为电力电子技术精品课程建设、课程群建设奠定良好基础。此外，通过课程改革，探索适用于我校的电类专业卓越工程师特色培养模式，并促进教科研和企业项目合作与承接等工作的深入开展。
2教学改革方案的实施与主要特色
为努力改变该课程原有的难教难学的状况，教学改革方案从以下几个方面实施：
2.1重新编排教学内容，突出课程实用性和趣味性改变传统教学中对四大变流电路孤立、单一的学习模式，引入生活中常见电路以及电子小制作的实例，通过一系列具体电路系统设计过程的演示，将《模拟电路》、《电机与电气》等前期专业课程的知识与《电力电子技术》所学理论知识相联系，展现课程强弱电结合、多学科融合的特点。并且，在保证理论基础扎实前提下，增加日常电路分析和设计实践环节在整个教学过程中所占比重，以实例激发学生自主学习兴趣，以兴趣带动能力培养，在这一过程中培养学生的读图、分析、画图、简单电源电路设计等能力，实现理论与应用相辅相成、有机结合，最终提升学生工程应用方面的综合素质。
2.2采用引导型教学方式，注重教学过程中的互动性和学生分析解决问题能力的培养授课过程中注意开展互动，通过采用提出启发性问题—共同讨论—获得结论—实验验证的方法，在教师“教”与学生“学”的过程中不断发现问题和新的突破点，将学生被动接受知识的过程转化为其不断解决问题的过程，使学生主动学习、开放思维，并在此过程中加深相关理论的理解，训练其分析和解决问题的能力。
2.3充分发挥多媒体教学优势，改变理论教学抽象、刻板的现状电力电子技术重视对电路波形的分析。课程原有的单一的板书或简单PPT课件加板书的传统授课形式课堂信息量较少，不够直观，不能解决学生缺乏学习兴趣，接收效果较差等问题。利用PowerPoint、Flash、视频等多媒体手段，不仅能使波形分析更为直观，还能方便地展示电路在不同条件下的工作状态，以及课程内容在实际生产中的应用。既可使教学内容更加丰富，还使分析过程不再枯燥抽象，分析结果生动醒目，便于学生理解。
2.4以实际系统分析为手段，提高学生知识融会贯通的能力改变对变流技术中各典型电路孤立的讲解，通过带领学生进行典型的电力电子系统分析，结合系统供电、控制等模块电路结构、原理的介绍，体现该门课程电力、电子和控制学科间的交叉性，使学生学会将与课程相关的专业课内容灵活运用于电路分析和设计应用中，提高他们对所学知识的融会贯通能力。
2.5引入专业常用仿真软件，激发学生学习兴趣，培养基本专业技能专业仿真软件在现代工业设计及应用中的作用越来越显著，掌握一至两种仿真软件工具将成为工科学生应具备的基本素质之一。同时，在教学过程中，利用仿真软件对电路工作情况进行仿真，可以使分析过程更为直观，有利于激发学生学习兴趣。目前，电力电子仿真软件主要有Matlab、Pspice、SIMetrix/SIMPLIS和Saber等，其中Pspice和Matlab在开关电源开发应用中具有重要作用，被相关企业广泛运用[4]。在教学改革中，通过在课堂教学和实验环节中引入建模的基本原理与过程，既能使课堂教学和实验更加生动直观与安全，还能引导学生学习软件的应用，使他们具备基础建模能力，有助于满足企业对于学生基本专业技能的要求。
2.6开发一批设计性、综合性研究实验，培养学生的应用、创新能力利用学校电力电子实验室和软件仿真的资源，结合当前热门课题和企业需求，开发一些设计性、综合性较强的实验，或通过课程设计、毕业设计的方式指导带领学生进行研究设计。实验的开发以培养学生应用创新能力为主要目的，既有助于学生巩固所学知识，提高知识综合运用能力，又可为电子设计大赛等专业比赛人才选拔奠定基础。
2.7以课程改革为契机，积极拓展校企合作途径，开发产学研项目，提升教师科研水平在课程改革中，积极寻求校企合作的新途径，深化校企合作的内容，将企业实际项目作为教学的实践、提升环节，依托学校的实验实训中心，以教师为主导，学生进行设计、验证配合，不仅可以极大地激发学生学习和实践的兴趣，同时也有利于教师自身科研水平的提高。
3结语
[关键词] 电力电子技术 电力系统 应用
0.引言
电力电子技术经历了半个世纪的发展历程，目前已在众多领域得到广泛地运用，诸如民用产品、传统产业设备发行以及新能源开发等行业。它将现代控制技术、功率半导体器件、计算机技术和电路技术作为支撑依据已经在国民经济中发挥出不可替代的重要作用，其直接影响着未来输电系统的性能。HVDC――直流输电――是在电力系统中最为成功的电力电子技术。继上世纪八十年，提出了FACTS――柔流输电――的概念，从而电力系统中应用电力电子技术引起了众多学者的研究与关注，众多的阐述以及总结有关设备的基本原理层见迭出，相继又产生了各种设备。电力系统是电力电子技术得以充分应用的一个重要领域，因此，探讨电力电子技术在电力系统中的应用具有现实的意义。
1.电力电子技术在发电环节中的应用
在电力系统的发电环节中，将牵涉到众多种类的发电机组的设备，怎样提高和加强此些设备的运行特性是我们所要达到的目的，而电力电子技术在发电环节中的应用就能够很好的实现这种目的。
1.1 大型发电机的静止励磁控制
静止励磁的优点是具有较为简单的结构、较高的可靠性，并且造价也不高，其通过晶闸管整流自并励方式已在各大电力系统中普遍的使用。因为对中间惯性环节即励磁机的省去，使得它具备了特有的快速性调节，这样一来，为先进的控制规律提供提供了充分发挥作用，同时控制效果更加良好。
1.2 水力、风力发电机的变速恒频励磁
水力发电的有效功率主要取决于以下两点：水头压力以及流量。在具有相对大的水头变化幅度的情况下，抽水蓄能机组最佳转速也会随着水头的变化幅度而产生变化。风速的三次方同风力发电的有效功率呈正比，风车捕捉最大风能的转速会随着风速的变化产生变化。因此，机组变速运行，易言之，对转子励磁电流的频率进行调整，让它同转子转速叠加后具有相对恒定的定子频率，进而取得最大的有效功率，电力电子技术在在水力、风力发电机的运用当中，变频电源是技术核心。
1.3 发电厂风机水泵的变频调速
发电厂的厂用电率平均是8%，在火电设备总耗电量中，风机水泵耗电量大约占到65%，不但具有较大的耗电量，而且运行效率也不高，为了实现节能的目的，在使用高压（低压）变频器的时候能够使风机水泵变频调速，进而降低耗电量。从当前的状况而言，低压变频器技术的成熟性毋庸置疑，在国内乃至国外都有很多的生产厂家，仅是系列产品在一定程度上还不具有完整性。然而能够设计并生产高压大容量变频器的厂家还没有几个，这就需要通过校企合作的方式，进行联合开发，从而达到满足生产需求的目的。
2.电力电子技术在在输电环节中的应用
2.1高压直流输电技术。 20世纪70年代，在瑞典建成世界上第一项晶闸管换流阀实验工程，从而替代了以前的汞弧阀换流器，这是电力电子技术在直流输电中获得应用的一个里程碑时段。从此之后，在直流输电工程，都以使用晶闸管换流阀为主。近年来，随着科学技术的不断发展，新的直流输电技术通过使用诸如GTO等可关断器和脉宽调制技术，不必采用换流变压器，从而能够让整个换流站搬迁，在较短的输送距离中，这就加强了中型直流输电工程的竞争力。另外，由于使用了可关断的电力电子器件，避免了换流器换相的不成功，加之不存在要求受端系统的容量，所以，能够应用于海上石油平台等这些小系统的供电。将来还能够用于城市配电系统。这些年来，直流输电技术获得了进一步发展，IGBT等可关断电力电子器件组成的换流器被应用在轻型的直流输电器件上，通过脉宽调制技术进行无源逆变，使得直流输电向无交流电源的负荷点送电的难题得到解决，不仅在极大地简化了设备，而且减少了造价成本。
2.2柔流输电（FACTS）技术。柔性的交流输电技术产生于上世纪八十年代的后期，这些年取得迅速的发展。FACTS是指现代控制技术同电力电子技术相结合，达到连续调节、控制相位角、电压等的目的，进而在很大程度上加强输电线路的输送能力，提升电力系统的可靠性，减少输电过程的损耗量。因为传统的调节电力潮流的手段仅能达到调节局部稳态潮流的作用，加之机械开关的动作时间较长，没有较快的响应，根本不可以适应在暂态过程中快速柔性连续调节和阻尼系统振荡的需求，所以，电网发展的要求使得柔流输电（FACTS）技术获得良好的应用与发展，截止目前，柔流输电控制器有许多种，且均能对电力系统中变量，例如励磁电流、电压、阻抗以及功率等等进行控制，继而提高交流输电的运行性能。
3.电力电子技术在在配电环节中的应用
在配电环节，我们亟待解决的问题是加强供电的稳定性以及提高电能质量。应用用户电力技术（Custom Power）亦称DFACTS技术是配电环节应用电力电子技术的最为普遍的技术，它是现代控制技术同电力电子技术的有效结合，配电环节应用用户电力技术的主要手段是通过交流输出电系统，加强供电的稳定性，提高配电的输出能力，并且提升电能质量。此外，在配电环节被普遍运用的电力电子技术还有柔流输电即FACTS技术，而用户电力技术可以看做是FACTS设备的缩小版或者姊妹型新技术，其功能原理在前文已进行分析，在此不作赘述。当前，DFACTS技术和FACTS技术已经发展到融合为一体。
4.电力电子技术在节能环节的应用
4.1变负荷电动机调速运行
为了使电力电子技术在在节能环节有所作为，我们就需着手于以下两方面：①电动机自身方面的应用；②变负荷电动机的调速技术的应用。倘若能将两者有机的结合在一起，势必会使电动机的节能获得显著的效果。近年来，风机和水泵在国外大多数采用调速控制，鉴于在国内对其的应用还不够成熟，以及由于变负荷的风机和泵类等采用交流调速替代节流阀（或者挡风板）对水流量、风流量进行控制都能取得良好的效果，并且具有较高的效率和精度，以及较广的调速范围，加之能够连续无级调速，同时在调速过程中具有相对小的转差损耗，节电率能够达到百分之三十，然而采用调速控制虽然有上述优点，却也存在较高的成本以及产生高次谐波的缺点，但这并不会影响其在矿山和冶金等部门的推广。因此，我国对其应加强研究，并需要进一步推广，
4.2减少无功损耗，提高功率因数
交流异步电动机以及变压器在电气设备中均属于感性负载，其在运行的过程中对无功功率、有功功率都要消耗，所以，同有功电源一样，无功电源是确保电能质量的不可或缺的部分，要在电力系统中维持无功平衡，不然，将导致功率因数的降低，系统电压的下降以及设备的损坏，甚至致使大规模的停电事故的出现，为了杜绝此类事件的产生，我们要在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。
5.结束语
综上所述，电力电子技术能够在电力系统的众多领域得到广泛地运用，随着现代计算机技术的不断发展，我们应加大电力电子技术的研究力度，使其应用性更加的完善，对电力系统的控制以及节能起到更大的作用，以及最大幅度地提高电力系统的稳定性，从而获得巨大效益。
1 电力电子技术在农业电气化中的应用现状
“加快发展现代农业”是我国现代化进程中的重大历史任务，也是“十二五”规划的一项重要任务，而农业的电气化水平直接决定了现代农业的发展水平。农业电气化是指在农业上对电能的应用，包括了农业生产和农村居民生活领域，农业生产上主要是电能的利用和农业生产的机械化和自动化，而农村居民生活领域主要是电能的输送、分配和利用。到目前为止，几乎所有发达国家的都已实现了农业电气化，但我国的农业电气化水平还较低，各地区发展差距也较大。而决定我国农业电气化发展水平的，就是电力电子技术的应用水平。
电力电子技术是在电力领域使用的电子技术，是使用电力电子器件使弱点和强电接口。主要应用在对电能进行变换和控制的领域。20 世纪以来，随着电力电子技术的快速发展，其应用范围以扩展到工业、农业、交通、电力、通信、节能、家电、环保等多个领域。例如在在农业技术装备中的应用提高了农业装备的自动化程度，使农业技术装备实现了灵活可控。
2 电力电子技术在农业电网电能变换中的应用
在农村，用电大多采用从国家电网买电形式，这种形式费用高并且偏远地区会出现缺电等问题。我国农村有丰富的可再生资源，可以因地制宜采用分布式发电技术改善农村的用能条件。在水资源丰富的地区，可以采用水电发电；在风能资源充足的地区，可以推广使用小风电；在太阳光充足的地区，推广使用光伏发电；也可以推广风光互补发电，并结合沼气发电、生物质能发电等[3]。采用电力电子技术的电力变换技术，来实现农业的电气化。
2.1 AC/DC 变换
AC/DC 变换称为整流。由于风速的随机性，农业用微型风力发电机发出来的电能为不稳定的交流电源，需要首先把它们通过 AC/DC 变换整流成直流电，然后再通过逆变技术变成标准的交流电。图1 为三相桥式整流电路。这种电路简单，容易得到直流电压，但会产生严重的谐波污染，需接入滤波器等电力电子装置滤除谐波。
2.2 DC/DC 变换
DC/DC 变换称为直流变换。太阳能、水能、沼气能、燃料电池等提供的电能为直流电压，由于电压等级低，所以需采用直流变换中的升压电路升压至合适的电压等级（图 2 为升压变换电路），然后再进行逆变。另外，发电系统具有输出功率变化响应慢的特点，如光伏发电系统和小水电发电系统响应时间在秒级，而燃料电池响应时间则更长，甚至需要数分钟，所以在负荷突变时，功率的输入跟不上所需要的功率输出，会出现有功功率不足的现象；另外，光伏发电和风力发电由于阳光和风速的随机性而具有波动性大的特点，所以需要在系统中加入储能单元，在发电量多时储存电能，在发电量少时调用所储存的电能，储能单元可以选择蓄电池等，当使用蓄电池里的电能时，需要采用升压电路使蓄电池放电，升压电路将蓄电池电压升压至母线电压，以供给负荷使用；反之当母线电压过高时，需要采用降压电路降压对储能单元充电，所以储能单元通常采用双向 DC/DC 电路进行充放电。
2.3 DC/AC 变换
DC/AC 变换称为逆变。通过上文所述的整流或直流变换技术，都是把电源变换到合适电压等级的直流电，而农业装备中使用的电动机、农业生产所需要的照明电源等都需要的是标准的正弦交流电，所以需要采用如图 3 所示的逆变电路把直流电变换为标准的交流电，以供给负荷，或者将余电并网。
3 电力电子技术在农业技术装备中的应用
以电力电子技术为基础的装置有开关电源、软开关、有源功率因数校正、不间断电源、静止无功补偿装置、变频调速装置等，这些装置在农业装备技术中有着广泛的应用。随着电力电子技术的发展，使农业装备发展迅速。
3.1 农业灌溉中的变频水泵
传统的农业滴灌中所使用的水泵采用的电动机基本上是不可调速的电动机，水泵在工作时，电动机在一定转速下运行，这种电动机不能通过调速来调节滴灌量的多少，而只能通过调节多个阀门的开关以满足灌溉流量的需要，在需要小流量滴灌时，电动机的大部分能量都消耗在阀门上，浪费很大，因此需要根据需要来控制滴灌的流量。而采用电力电子变频器进行频率变换而进一步达到调速的目的，可以控制滴灌流量，大约能节约 30%的电能，同时可以实现滴灌过程的自动化，形成无人值守的现代农业灌溉系统。
3.2 精准施肥机
精准施肥技术可以减少肥料的使用，降低对环境的污染，优化农业生产，以获得最高的产量和最大的经济效益。精准施肥机基于脉宽调制（PWM）技术，能够因地制宜，实现肥料播撒随农业机械的行驶速度自动调节，并且可以在施肥过程中根据实际需要改变施肥量，也可结合采样技术、导航技术等进行施肥，达到精准施肥的目的。
3.3 计算机节能开关电源
计算机现在已深入到生活的方方面面，在农业中计算机的利用也得到了迅速的发展。发达国家的农业科技人员，已利用计算机控制技术代替人力来管理农田，例如控制农田的滴灌、喷灌、施肥和人工智能化的田间管理，实现了农业的现代化。计算机并不是无时无刻地在工作，而是在需要时发出控制指令，如果长期处于运行状态会使得耗电量大大增加，由此推动了计算机全面采用了数字开关电源，在睡眠状态下的耗电量只有 30 瓦甚至更低。
3.4 高压变频农业清选机
高压变频农业清选机采用了电力电子技术中的高压交流变频调速技术，其调速方式以效率高，调速范围宽并且可以实现无级调速，应用范围广、易于操作，安全性能高等众多有点，超过任何一种调速方式，在农业清选机中广泛应用。农业清选机中应用了高压变频调速电机后，降低了运行成本，实现了自动调控，也使电动机转动造成的环境噪音大大的降低。
【关键词】电池储能系统 电力电子 技术问题
1 电池储能系统简介
电池按电化学反应原理的变化不同可分为锂电池、全钒液流电池及钠硫电池。而其中锂电池又可以根据正极材料角度可以分为：锰酸锂电池、钴酸锂电池、三元材料电池及磷酸铁锂电池。钴酸锂电池里面的钴是非常珍贵的资源，成本也非常高，而且由于在高温状态及充电的状态下有非常大的安全隐患，所以钴酸锂电池不适合在大容量电池储能中应用。而价格便宜，又没有环境污染，在安全性方面又好的锰酸锂电池有着丰富的正极材料资源，在近几年都已在电动公交车，电动车中的应用成功，都取得了重大突破。成本较低又相对安全的三元材料锂电池其实是钴酸锂电池的替代品。有着循环寿命、制造成本、安全性方面都有明显优势的磷酸铁锂电池，它的能量密谋只有钴酸锂电池的四分之三。
电池就是通过电极和电解质之间的化学反应以及外部电路的连接完成电能和化学能之间的相互转换，利用电化学原理进行转化能量及储存的装置。电池系统具有灵活配置、不受资源制约和地理环境的特性，通过能量转换装置（PCS）连接到电力电网系统，就可以讯速调节无功和有功输出，更加适合新一代新能电力电子和在新能源方面发展的需要。
2 电动汽车储能潜力
当前，锂离子电池在交通领域中的电动汽车上得到了非常广泛的运用。
十年前，美国锂离子电池达到了10亿美元的市场销售量，而且估计每年都在以50%至60%的幅度增长。
电动汽车可以通常通过两种方式实现电网储能。一种是电网―车辆（grid to vehicle，G2V）这种应用的车辆和电网的通信是双向的，可是车辆从电网中获得电能的仅作为负荷取得，而通信实现不了向电网提供电能，它只改变其充电速率。另一种是车辆―电网（V2G）车辆与电网的通信是双向的，电池的放电、充电也是双向的。车载电池不只是作为负荷从电网充电，同时又作为一种设备为电网提供电能。电动汽车大规模接入后，可以作为电源向电网反方向提供电能，也可以作为负荷调节电网负荷特性，从而实现削峰填谷，楦纳频缤性能，提供调频、旋转备用辅助服务，平滑可再生能源发电出力，从而提高电网的经济效益。另外，通过优化控制充放电，电动汽车可以平抑风电、太阳能波动发电，提高电网消纳新能源及再生能源发电利用率。
3 能量转换装置（PCS）和电力电子技术
从电力系统应用角度来看电池其实就相当是一个直流电压源，成千上万个电池组串并联而成一个大容量电池堆，也会构成一个带电容和内险的直流电压源，而这种方式的能量是不能直接为交流电网使用的，所以需要适当的能量转换装置（PCS）把DC转变成AC，而这种装置一般都会需要应用现代电力电子器件和技术。
电力电子技术是以1957年第一个晶闸管的开始诞生为标志，从此，从家用电视、洗衣机、空调到大型厂矿用的内机变频、轧钢机到电力系统用的高压直流、无功补偿等等都是因为半导体开关器件的讯速发展而推动了电力电子装置在这些行业当中的应用，各行各业都可以看到这些电力电子装置的身影。而不管电力电子装置在什么应用场合，都需要下面所示的3个内涵：
――电子和元器件（electronics and devices）
――控制系统 （systems and control）
――电力和能量应用 （power and energy）
以上的三者关系相互制约同时也是相辅相成，任何一方的需求或者不足都是需要另外两方去满足或者补充。
4 电池储能系统在电力电子技术中的问题
电池储能系统装置在电力电子技术的中的应用，电力电子技术和对PCS装置提出了全新的挑战和要求，主要的问题体现在以下几个方面：
（1）PCS要配合电网实现动态无功支持、孤网供电、调频调峰、移峰填谷、电力系统稳定以及改善电能质量等多种应用功能系统，PCS是需要与电力系统进行频繁实时互动，而不再是一个独立的并网装置系统级设备。
（2）电池组内部如果要实现主动均衡才能防止电池在运行过程中差异性扩大，通过电阻电容电感和开关器件实现充放电过程中的能量消耗。
（3）为了有效延长电池循环寿命，可以用分组方法结合PCS在直流侧进行多个电池组的独立电压控制，但得以成本和系统复杂度提高及效率降低作为代价。
（4）储能电站的黑启动或者计划内孤岛运行则需要工作在电压源模式，而PCS只有在电流源模式状态下才能正常工作，这两种方式的无缝转换和外部电源的配合就是控制上的难点。
（5）要求PCS在外部电压大幅波动的情况下跟踪电网频率和相位下的低电压穿越，同时控制有功和无功的稳定输出，这种情况在电压不对称跌落时非常困难。
5 结语
由于大容量电池储能系统在电力电子技术中应用时间不长，而关键设备在国内外市场上也没有非常成熟的技术路线和产品，因此需要从产品方案设计开始，借鉴光伏逆变器和内机变流器的经验，综合考虑直流电池和交流电网的特殊性，在效率、成本、体积和可靠性的各方面找到平衡点，为将来储能逆变的产品开发作为充分的准备的工作。
参考文献
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【关键词】电力电子技术；发展；应用
一、电力电子技术概述
电力电子技术是一门具有很强应用性的新兴学科，电力技术、电子技术和控制技术是其基本组成。通常来讲，电力技术涉及的主要是发电、输配电及电力应用，电子技术涉及的主要是各种电路组成的电子系统、设备及电子器件，电力电子技术器件是电力电子技术的基础，而电气电力技术的应用就是对电力电子器件的电能控制与转换。迈入新世纪，作为一种高新技术，电力电子技术对人们生活的影响越来越深刻。当前，电力电子技术主要包括：变频控制器、交流高压净化电源、开关稳压电源、逆变电源等。且随着电力电子技术的迅速发展，其已经被广泛应用于现代通讯、生物工程、计算机、工业控制、国防安全等多个领域。
二、电力电子技术的发展
近年来，我国的电子电子技术取得了迅速的发展，完成了由当初半控、低频、小功率器件向全控、高频、超大功率的转变。当前，晶闸管仍是我国主要生产的电力电子器件，其中低档产品已经趋于成熟，且出口数量相当可观。电力电子技术是通过对电子器件的应用来实现多种的电能控制和变换的，通过电力电子技术来制造电力电子装置，可用弱电来控制强电，具有降耗、节能、省材、用电质量提高等优点。可以说，正式因为电力电子技术诸多优势的存在，才使其成为传统产业改造和新兴产业的基础。但反观国际，相比于发达国家，我国在电力电子器件质量和品种上的差距仍非常大，尚缺乏生产新一代电力电子器件的能力。这一现实情况下，为同我国国民经济发展的基本需要相适应，就必须在新型电力电子器件的开发生产方面下功夫，并将其尽快地推至市场。
在未来的一段时期内，对于四大类电力电子器件的研发应当成为电力电子行业的工作重心，它们是当今技术水平的代表，且有着良好的市场前景。在实际的器件研发当中，注重对关键技术的突破，来推进技术的不断创新：首先，加速对高档大功率晶闸管、逆导晶闸管、双向晶闸管、快速晶闸管、高频晶闸管等高新技术产品的开发。在高压扩散技术、全压接技术、高压器件设计、表面造型保护等关键技术上有所突破；其次，加快对ICCT产品的开发。着眼于CCT的设计、硬门极触发设计、封装技术、均匀扩散技术、精密光刻挖槽技术、保护技术、造型技术、制造技术及透明发射极制造技术等急需解决的方面；再次，加大对工艺装备复杂、技术难度大的IGBT产品的开发，将大功率电力电子技术同大规模集成电路制造技术有机结合在一起。且高压器件设计技术、IGBT芯片的封装测试技术和高压场环技术是当下需要着手解决的；最后，加快对大功率速软二极管的开发，将自建电场杂志浓度扩散技术、杂质分布控制技术及电场基区厚度截止等难题尽快解决。
三、电力电子技术的应用分析
（一）工业领域中的应用
工业领域中，交直流电动机的应用十分普遍，如大型鼓风机、数控机床伺服电机等。当前，在大量冶金工业中，电力电子技术也被广泛应用于直流电弧炉电源、淬火电源、中高频感应加热电源中。同时，在水电厂的蓄能机组中，应用现代电力电子技术科对大型机组工作状态、调速作出改变。此外，工业领域的有很多高温场合，而在高温环境下，电力电子装置的应用有着十分严格的散热要求。然而随着电力电子器件频率不断提高、容量不断增加，器件发热问题就凸显出来，尤其是在一些高温应用场合，如散热措施不适当，就很有可能造成器件温度超过所允许的最高温。结合高工作温度、大容量的应用场合，提出了液态冷却，其相比于气体冷却和油冷，可提高两个数量级的导热系数，其散热效率比较如表1所示。
通过实践表明，该水冷装置的故障率很低，且具有体积小、冷却效率高、无污染等显著优势。可以说，该装置在工业领域的应用推广，为电力电子技术的应用提供了基础保障，从而使器件潜力得到充分发挥。
（二）交通运输中的应用
电力电子技术在电气化铁道中有着广泛应用，整流装置被应用于直流机车中，交流机中应用变频装置。同时，铁道车辆中，直流斩波器的应用也十分广泛，在磁悬浮列车的未来发展中，电力电子技术扮演者重要角色。除电机的牵引转动外，各种车辆辅助电源同电力电子技术也密不可分，电动汽车电机的驱动与交换就是凭借电力电子装置来实现的，且在蓄电池充电过程，也需要电力电子装置的参与来完成。船舶、飞机均需要很多电源，且有着不同要求，故它们同电力电子技术难以分割。而如果将电梯也视作交通运输的话，且也需要电力电子技术的参与，以往，直流调速系统在电梯中普遍应用，而近年来，电梯中应用方式也主要集中在交流变频调速。
（三）电力系统中的应用
在电力系统中，电力电子技术有着非常广泛的应用，相关数据表明，在用户电能的最终使用中，发达国家的电力电子变流装置至少对60%以上的电能作出过至少一次的处理。而电力系统的现代化发展中，电力电子技术同样是作为关键技术而存在的，扮演者直观重要的角色，不夸张的来讲，如脱离了电力电子技术，现代化的电力系统将难以想象。在大容量、长距离的输电中，直流输电有着很大优势，晶阀管变流装置在送电端整流阀与受电端逆变阀中均有应用。近年来，逐渐发展起来的FACTS（柔流输电）也是在电力电子装置的参与下才得以实现的。FACTS是现代控制技术与电力电子技术的有机结合，可对电力系统的电压、相位角、参数、功率潮流作连续性调控，从而使得输电损耗大幅降低，促进系统稳定水平和输电能力的有效提高。近年来，ASCTS开始在美国、日本、巴西、瑞典等国的重要超高压输电工程中实现应用，其典型运用如表2所示。
（四）家用电器中的应用
家用电器中照明的地位十分突出，因电力电子照明电源发光效率高、体积小，有大量能源节约，故被称之为“节能灯”且正在对传统的日光灯、白炽灯进行取代。家用电器中，电力电子技术应用的典型例子是变频空调器，且电视机、家用计算机、音响设备等电子设备的电源部分也均需要电力电子技术的支持。可以说，电力电子技术在家用电器中的广泛应用，使其日益贴近我们的生活。
四、结语
新时期，电力电子作为节能、节材、智能化、自动化、机电一体化的基础，正在朝着产品性能绿色化、硬件结构模块化、应用技术高频化的方向发展。且我们有理由相信，在不远的将来，电力电子技术必将取得更好地发展和应用，促使电源技术更加实用、经济、成熟，从而实现高品质、高效率的用电。
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【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。
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关键词：Matlab/Simulink；三相全控整流电路；仿真
中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044(2007)18-31733-03
Application of Matlab/Simulink in Teaching of Power Electronics Technology
LI Peng,PI Wei-wei
(Department of Electric Power Engineering,Zhengzhou Electric Power College,Zhengzhou 450004,China)
Abstract:In teaching of curriculum of "Power Electronic Technology", there is always many circuits' analysis needing wave graphs which are very complicated to draw and take lots of time and make much ado. In the meantime the graphs are usually out of drawing and aren't dynamic. So the teaching is of poor effect. Matlab/Simulink software has become a good tool to solve above problems. This paper mainly introduced the characteristics and functions of Matlab/Simulink software and besides, three-phase full wave controlled converter circuit has been modeled under Simulink and been simulated and analyzed. The result indicates that this software not only has the advantages of constructing model simply and intuitively, parameters adjusting conveniently, powerful commutativity, being able to display graphs dynamically and save the class hours in aiding teaching of power electronic technology, but also can advance students’ studying interests and strengthen their understanding to some relevant theoretical knowledge.
Key words:Matlab/Simulink; three-phase full wave controlled converter circuit; simulation
1 引言
电力电子技术是20世纪60年代诞生和发展的一门崭新的交叉学科，它跨越电力、电子和控制理论三个领域，主要研究应用于电力领域的各种电力半导体器件及其装置，以实现对电能的变换和控制。它可以看成是弱电控制强电的技术，是弱电和强电之间的接口。随着电力电子技术广泛应用于一般工业、交通运输、电力系统、通信系统、计算机系统、新能源系统等，其重要性已不言而喻。因此，该课程已成为电气工程与自动化、自动化、电力系统自动化等电类专业的重要专业基础课。
该课程的教学中，有许多电路在分析时需要画出波形图，由于有很多电压、电流信号波形，课堂板书非常费力费时，若需要改变参数，所有的图形又要重新画出，非常不方便。而且手工画出的图形也不够规范。另外，学生在等待老师画图的过程中容易分心，所以教学效果不是很理想。由美国MathWorks公司推出的MATLAB下Simulink动态建模仿真工具，为解决此类问题提供了很好的途径。利用Simulink建模方便、直观，更改参数容易，能动态显示图形，在自动控制、电力电子仿真领域得到了广泛应用，在电力电子教学上也能利用其发挥作用。此外，它在航空航天、通信、嵌入式系统、神经网络等领域的仿真研究上也发挥了很大作用。
本文简单介绍了Matlab/Simulink的特点，并以Matlab6.5版本下的Simulink为仿真平台，以电力电子技术中最常用的三相桥式全控整流电路为例，简单介绍如何建模并进行详细的仿真分析。
2 Matlab/Simulink简介
Matlab（Matrix Laboratory，矩阵实验室）是美国Mathworks公司于1982年推出的高性能数学分析与计算软件。历经多年开发，现已发展到Matlab7.0以上的版本。它包括许多功能各异的工具箱软件。其中Simulink是Matlab里的一个系统模型图形输入与仿真工具包。Simulink下还有很多专用功能模块，如航空航天模块库（Aerospace Blockset）、通信模块库（Communication Blockset）、神经网络模块库（Neural Network Blockset）、电力系统模块库（Sim-PowerSystems）等。其中电力系统模块库对用于电路、电力电子系统、电机系统、电力传输等过程的仿真分析。功能强大的Sim-PowerSystems和Simulink同时使用将使一些复杂的、非线性的系统建模与仿真变得非常容易。它包括7个子模块库：电源（Electrical Sources）子库里有单/三相交流电压源、单相电流源、直流电压源、受控源等，元件子库（Elements）有各种支路、负载和开关、变压器等主要电力设备元件，附加子库（Extra Library）含有各种附加的控制、测量模块和特殊变压器等模块，电机子库（Machines）有异步、同步、控制等各种电机，测量子库（Measurement）含有电压电流和阻抗等测量元件，电力电子子库（Power Electronics）里有Gto、IGBT、Mosfet、Thyristor各种电力电子元器件等。
建立仿真模型时，只需通过鼠标点击相关模块库内的模型，简单拖曳和移动到模型窗口，即可建立所研究系统的仿真模型，再利用模型元件的属性对话框设置相关参数后就可以直接对系统仿真。使用Simulink提供的示波器（Scope）模型，可显示观测点的信号波形。从而使得复杂的系统建模和仿真变得十分容易，而且这种方式非常直观、灵活。
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3 三相桥式全控整流电路仿真模型的建立
三相桥式全控整流电路适用于整流负载容量较大，或要求直流电压脉动较小的场合，它是电力电子技术中应用最广泛的电路之一，因而也是电力电子技术课程中非常重要的一部分内容。掌握此电路的原理有助于正确设计、使用实际的三相桥式全控整流电路，同时也为正确理解更复杂的双反星可控整流电路、十二脉波可控整流电路等奠定良好的基础。下面以三相桥式全控整流电路为例先简单介绍仿真模型的建立。
图1为三相桥式全控整流电路的原理图，其中a、b、c为整流变压器的副边，阴极连接在一起的3个晶闸管VT1、VT3、VT5称为共阴极组；阳极连接在的3个晶闸管VT4、VT6、VT2称为共阳极组，Z为负载阻抗。
图1 三相桥式全控整流电路的原理图
图2为在Simulink下建立的三相桥式全控整流电路仿真模型图。其中Ua、Ub、Uc是从Electrical Sources 模块库中选取的AC 电压源元件，它们构成频率为50Hz、线电压为380V的三相对称正弦电压源。Thyristor Converter为集成在一起的三相可控晶闸管整流桥，从Extra Library模块库中选取。Z为整流桥的负载，从Elements模块库中选取的串联RLC支路元件，可以设定为阻性或感性。Synchronized 6-Pulse Generator为同步6脉冲发生器，为整流桥提供触发脉冲，从Extra Library模块库中选取。alpha_deg为触发控制角 的输入端，通过改变 的角度可控制整流桥输出不同的波形。iA、iB分别为测量A相、B相电流的测量元件，Ud1、Ud2和Ud分别为测量d1点、d2点对地电压及负载Z两端直流电压的测量元件，UvT1则为测量晶闸管VT1两端。
图2 三相桥式全控整流电路仿真模型
电压的测量元件。Scope、Scope1为示波器，可从Simulink中的Sinks中选取。Scope用来观察d1点、d2点对地电压及负载两端直流电压，Scope1用来观察A相、B相电流信号波形及晶闸管VT1的两端电压。
4 仿真及分析
按上述步骤建立好仿真模型后，点击模型窗口上面的Simulation菜单，选择Parameter设置模型仿真参数。为了便于观察，仿真时间选为3个工频周期0.06秒，求解器选择变步长（Variable-step）、ode15s（stiff/NDF），最大、最小步长默认为自动“auto”，相对误差和绝对误差可根据需要选择。设置好参数后，关闭对话框，点击Simulation菜单中的Start或窗口命令按钮中向右的三角箭头，开始仿真。
图3 三相桥式全控整流电路带电阻负载?琢＝0°时的电压波形
图3为阻性负载控制角?琢＝0°时的电压波形（电阻值为10Ω）。?琢＝0°时，各晶闸管均在自然换相点处换相，由图中变压器二次绕组相电压波形看，以变压器二次侧中点n为参考点，共阴极组晶闸管导通时，整流输出电压Ud1为相电压在正半周的包络线；共阳极组导通时，整流输出电压Ud2为相电压的负半周的包络线，总的整流输出电压Ud＝Ud1－Ud2是两条包络线间的差值，即为线电压在正半周的包络线。该电压的脉动频率是电源频率的6倍，即一个工频周波内脉动6次，从图3中可看出Ud波形的频率为300Hz。图中还给出了晶闸管VT1两端所承受的反压UvT1的波形。
图4给出了A、B两相电流波形及VT1承受的电压，其中黄线表示A相电流，红线代表B相电流。A相正半周为VT1导通，负半周为VT2导通。由电流波形可看出，晶闸管一周期中有120°处于通态，240°处于断态，由于负载为电阻，故晶闸管通态时电流波形与相应时段的Ud波形相同。
图4 三相桥式全控整流电路带电阻负载?琢＝0°时A、B相电流及晶闸管承受电压波形
改变晶闸管的触发角?琢的值，电压、电流波形随之而变。
图5、图6为?琢＝30°时的电压、电流波形。与?琢＝0°时相比，一周期中Ud波形仍由6段线电压构成，区别在于晶闸管起始导通时刻推迟了30°，组成Ud的每一段线电压因此推迟30°，Ud平均值降低。晶闸管电压波形也发生变化如图5所示。图6给出了电源侧A相电流iA的波形（黄线），其特点是，在VT1导通的120°期间，iA为正且波形与同时段的Ud波形相同，在VT4导通的120°期间，iA也与同时段的Ud波形相同，但为负值。
对于阻性负载，?琢＝60°是整流输出波形连续与断续的分界点。?琢≤60°时，Ud波形连续，Id波形与Ud形状一样也连续（没有画出）；图7给出了?琢＝60°时的整流电压及A、B相电流波形，电压波形是连续的。当?琢＞60°时，Ud波形和Id波形均不连续。图8给出了?琢＝90°时的整流电压和A、B两相电流的波形，明显出现了不连续。如果继续增大控制角到120°，整流输出电压Ud波形将全为零，其平均值也为零，可见带电阻负载时三相桥式全控整流电路 角的移相范围为120°。
对于感性负载，当?琢≤60°时，Ud波形连续，电路工作情况与阻性负载时十分相似，各晶闸管通断情况、输出整流电压Ud波形、晶闸管承受的电压波形等都一样。区别在于负载不同时，同样的整流输出电压加到负载上，得到的负载电流波形不同，阻感负载时电流波形变得平直。当电感足够大时，负载电流的波形可近似为一条水平线。图9给出了三相桥式全控整流电路带阻感负载 ?琢＝30°时变压器二次侧A、B相电流和整流输出电压波形，可与图5、图6带电阻负载时情况进行比较。
当?琢＞60°时，阻感负载时的工作情况与电阻负载时不同，电阻负载时Ud波形不会出现负的部分，而阻感负载时由于电感的续流作用，Ud波形会出现负的部分。图10给出了?琢＝90°时的波形。若电感足够大，Ud中正负面积将基本相等，Ud平均值近似为零。这表明，带阻感负载时，三相桥式全控整流电路的 角移相范围为90°。
5 结束语
通过上述利用Matlab/Simulink对三相桥式全控整流电路进行建模和仿真的过程，可以看出：利用Matlab/Simulink仿真工具辅助电力电子教学，不仅具有建模简单、更改参数方便，仿真波形丰富、生动、直观，能增强学生学习本课程的兴趣，促进学生更好地理解掌握电力电子电路基本原理等优点；还可节约老师画图时间，有利于老师更好地掌控课堂教学。另外，学生还可利用计算机网络资源把仿真模型下载下来随时复习观看。把仿真软件应用到教学中去，是一种较新的尝试，既有非常光明的前景，也有很多制约因素，需要我们进一步去探索、改进。
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【关键词】电力电子；电力系统；应用；发展
【中图分类号】TM76 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2013）01―0162-01
电力电子技术主要是用半导体电子器件进行功率变换、控制及开断电路的应用技术，主要包括电力电子变换技术和电力电子控制技术两个方向。其中电力电子变换技术主要是以电力电子变换电路作为基础，实现将电网的电能转换为负载需要的形式的基本功能，不论电路拓扑结构如何，其基本转换电路只有4种形式：
（I）整流电路AC-DC；
（2）斩波电路DC―DC；（3）逆变电路DC-AC：（4）交流变换电路ACAC。电力电子控制技术是以电力电子控制电路为基础，应用自动控制理论和计算机技术来提高系统的性能，一般的控制方式有：相控方式，频控方式，斩控方式，相频控制方式及斩频控制方式。先进的控制方式对改进变换电路的性能和效率是必不可少的关键技术之一。
一、电力电子技术在发电环节中的应用
发电环节中涉及到电力系统中及发电机组的多种设备，改善这些设备的运行特性主要就是采用电力电子技术手段。
1、大型发电机的静止励磁控制
晶闸管整流自并励方式被采用在静止励磁摔制上。它的优点是：结构简单、可靠性高、造价低。因而世界各大电力系统均采用静止励磁控制。这种方式可省去励磁机的中间惯性环节，可达到快速调节的效果，使其良好控制性为先进的控制规律提供了最有利条件。
2、水力、风力发电机的变速恒频励磁
水头压力和流量是决定水利发电的有效功率的两个主要因素，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j次方成正比，风车捕捉最大风能的转速随风速而变化。为了获得最大有效助率，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千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%，风机水泵耗电最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丹发。
二、电力电子技术在输电环节中的应用
1、电力电子器件应用于高压输电系统大幅度改善了电力网的稳定运行特性。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。高压直流输电通常采用可控整流和有源逆变的方式实现两个交流电网的互联。不仅可以实现电能大容量、远距离的传送、两区域电网非同步互联，还可通过控制实现功率的紧急援助、抑制低频振荡、提高交流系统的动态稳定性等。
2、柔流输电系统（FACTS）是综合利用现代电力电子技术、微电子技术、通讯技术和现代控制技术对电力系统的潮流和参数进行灵活快速调节控制，增加系统可控度与提高输电容量的交流输电系统。用于配电系统柔流输电技术为用户电力技术CPT。柔流输电技术是一种用于远距离输电的静态电力电子装置，核心是FACTS控制器。基于FACTS产品包括静止无功补偿品、静止调相机、统一潮流控制器、晶闸管可控串联补偿器、静止快速励磁器等。高压直流输电技术等用IGBT等可关断电力电子器件组成换流器，应用脉宽调制技术进行无源逆变，解决了用直流输电向无交流电源的负荷送电的问题。电力电子技术是FACTS和CPT同的技术基础。
三、电力电子技术在节能环节的运用
1、变负荷电动机调速运行
节电的一个方面就是挖掘电动机的节电潜能，另一个方面是通过变负荷电动机的调节技术节电，只有二者结合才能够达到最好的节电效果。我国目前的电动机节电技术已经比较完善，交流调速技术在冶金、采矿等方面的普及使得电动机节电效果更为显著。用调速控制代替挡风板或节流阀控制风流量和水流量，这种手段在风机、泵等复合机械中使用更能体现出其优越性。交流调速在国外的变负荷风机、水泵中以及得到广泛的应用，而我国在这一方面则相对滞后一些。
调速范围广，精度高，效率高是变频调速的主要特点，这使得无级调速能够实现，而且在调速过程中转子损耗小，定子、转子的铜耗也不大，节电率一般可达30%左右。当然，任何事物都有两面性，节能的同时，增加成本是不可避免的，另外调节过程中产生的产生高次谐波污染电网也不容忽视。
2、减少无功损耗，提高功率因数。
在电气设备中，感件负载包括变压器和交流异步电动机等，运行过程中这些设备在消耗有功功率的同时还会存在无功功率的消耗。因此，无功电源作为保证电能质量不可缺少的一部分，其作用与有功电源是一样的。无功平衡是电力系统运行中必须遵循的平衡原则，若是打破这个平衡，那么就意味着系统电压下降，设备破坏，功率因数下降，严重时会引起电压崩溃，系统解裂，造成大面积停电事故，进而造成无法预计的损失。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。
四、电力电子技术在电力系统应用中所产生的负面影响及解决方案
1、电力电子技术在电力系统应用中产生的负面影响
21世纪科技的发展日新月异，电力电子技术的发展更是掀开了科技历史的新的一页。但是，随着电力电子装置的普及，一些负面的影响也逐渐浮出水面。这些负面影响中，谐波污染谐波产生的危害最受人们的关注，这主要是因为谐波的存在会降低电能产生和传输环节的效率，进而影响到电网上的用电设备，使它们不能够正常、有序的运行，进而影响人们的生产和生活。比如，谐波的存在会引起振动、产生噪声以及电机过热甚至烧毁等。谐波很容易使电网上无功补偿电容器和系统中的电抗器产生谐振，从而烧毁电容器及电抗器，谐波会导致继电保护和自动装置的误动作，使自动控制系统失效：同时谐波还会对通信系统产生干扰，严重的可以导致信息丢失、通讯设备中断等。
2、发展解决方案
目前，无源滤波器与有源滤波器是谐波抑制的两种主要的途径，用无源电力滤波器进行抑制谐波、补偿无功和提高电网的功率因数，但滤波效果受电力系统阻抗的影响较大，且只能消除特定次数的谐波，还可能与系统发生串、并联谐振，导致谐波放大，使设备过载甚至烧毁，而且装置笨重，体积大，有效材料消耗多。与无源电力滤波器相比，有源电力滤波器具有更大的优势，有源电力滤波器不仅能补偿各次谐波，还可同时补偿无功功率、抑制闪变、调节和平衡三相不平衡电压。滤波特性不受系统阻抗和频率的影响，可消除与电网阻抗发生串、并联谐振的危险，且对外电路的谐振具有阻尼作用，能对变化的谐波进行迅速的动态跟踪补偿。
参考文献
【关键词】智能电网 电力电子技术 应用 优化措施
电网系统朝着智能化的方向发展，是新时期电力事业现代化建设的必然要求，更是电力电子技术快速发展下，电网构建的重要支撑。基于电力电子技术的应用，优化并保障电网安全，促进电网资源的可持续发展，充分体现出电力电子技术巨大的应用价值。因此，随着电力电子技术的应用及发展，其在智能电网构建中的应用日益广泛，并发挥着重要的作用。本文立足智能电网的构建需求，具体阐述了电力电子技术在智能电网构建中的具体应用。
1 电力电子技术在智能电网构建中的作用
1.1 依托电力电子技术，优化并保障电网安全
构建现代化智能电网，是新时期国家电力事业发展的重要方向。依托电力电子技术，是优化并保障电网安全的重要技术支撑。智能电网是一个复杂而系统的工程，基于系统的复杂变化、用户环境的不同，电网运行的稳定安全，更加强调电网应具备良好的适应能力和反应能力。电力电子技术是电网智能化构建的重要技术保障，对于提升电网架构能力、优化电网自动化程度，都发挥着重要的作用。因此，在技术应用及发展的过程中，电网智能化的构建能力将得到较大提升。
1.2 基于电力电子技术，优化电网资源及发展
资源问题是电力事业发展的焦点，也是环境保护的重要领域。一方面，电力事业的发展，应基于电力电子技术，不断优化电网资源发展，对资源的调度、控制起到重要的作用；另一方面，建立起高效、清洁的电网系统，是新时期电力发展的重要方向。基于电力电子技术健全电网结构，进而在保障电网安全稳定、经济效益的前提之下，大力推进电网资源建设，特别是可再生资源的发展，实现节能减排。
2 智能电网构建中电力电子技术的应用
2.1 高压直流输电技术
如图1所示，高压直流输电技术的结构图。从图可以知道，在发电及用电系统中，所运用的是交流电，而在输电环节中，运用的直流输电系统。在换流变压器的输送之下，将输电线中的交流电输送至整流设备，进而实现交流电向高压直流电的转变。从实际而言，远距离的输电状态，在输电技术的选择上，更适合采用高压直流输电技术。
（1）可以在线路故障之时，能够降低故障对电网造成的影响，“在大功率、点对点”的远距离输电中，确保了电网运行的安全；
（2）远距离的大容量输电，要求智能电网的稳定性。
2.2 智能_关技术
在保护电力系统的设备技术中，智能开关技术非常重要，是在电压（电流）制定相位断开电路的设备。从智能开关的结构来看，电源总开关、分开关是主体，对于断开或闭合电路起到重要作用。如图2所示，智能开关的技术结构图，从中可以知道，智能开关中总电源开关，能够对电路“过压”状态的保护。并且，在A、B、C分开关，能够对漏电、过流等问题，起到有效的保护作用。分开关的整体式结构，也在很大程度上确保了用户端的用电安全。因此，随着电力电子技术的不断发展，智能开关的应用及发展得到提高，特别是高性能开关设备的发展，推进了电网智能化建设。
2.3 高压变频技术
基于节点的需求，在智能电网的构建中，高压变频技术的应用，可以实现节电，广泛应用于工业生产企业。但是，高压变频技术存在“高次谐波”污染。高压变频器在节能性能的实现，主要是基于功率单元串联多电平技术。该结构系统，不仅具有结构紧凑、工艺密度高等特点，而且能够实现灵活的操控，具有较好的实用性。
2.4 需求侧技术
在现代电网构建中，基于用户的电力需求，应确保电力供应的稳定性与质量。首先，电力企业应提高配电自动化技术与电力电子技术的有机结合，进而为用户提供优质的电力服务；其次，电力企业要基于能源节约的目标，在需求侧进行技术优化，在需求侧技术的应用中，实现清洁能源与新能源的并网；再次，在故障限流的保障中，应基于需求侧技术的运用，为用户提供所需的电力要求，并智能网络的构建下，确保电力供应的效率及质量。
3 结束语
总而言之，在智能电网的构建中，电力电子技术的应用及发展价值日益突显，在很大程度上支撑力智能电网的发展。依托电力电子技术中的“高压变频技术”、“智能开关技术”和“需求侧技术”，优化智能电网结构，确保智能电网的运行稳定及安全。
参考文献
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[2]冯建力.浅谈电力电子技术在智能电网中的应用[J].科技风，2015（17）.
关键词：虚拟仿真；Matlab；电力电子技术；实验实训
中图分类号：G642.0文献标志码：A文章编号：1674-9324（2016）02-0134-02
作者简介：王波（1982-），男，浙江义乌人，博士研究生，副教授，研究方向：电工、电子和自动化
一、引言
电力电子技术是目前最活跃、发展最快的一门新兴学科，且广泛应用于工业、交通、IT、通信、国防以及民用电器、新能源发电等领域，它的应用领域几乎涉及国民经济的各个工业部门。
二、电力电子技术课程教学现状
当前高职院校基本都采取理论教学加实践操作的模式进行电力电子技术课程的教学。首先，讲解电力电子器件的工作原理、特性以及使用方法；然后对各种变流电路（包括整流、逆变、斩波和交流变换等）的电路构成、工作原理和波形等进行分析；最后在实验实训台上进行实操、搭建电路、观察波形等进行验证。电力电子技术课程本身属于电类各专业课程中较难的课程之一，教学对象又为高职学生，他们理论基础差，计算能力弱，因此教学重心一定偏向实操。然后，在对电力电子电路进行实验实训分析的过程中，由于电力电子器件具有非线性等特点以及电力电子电路的复杂性，造成实验实训结果不明显，单从示波器显示波形不能很好地检测电路的正确性。而且电力电子技术的实验实训都涉及到220V或者380V的高电压，具有一定的危险性。往往造成学生实验实训项目做得迷迷糊糊，不知道结果是否正确，即使知道错误了也很难进行排故，导致学生学习兴趣减低，形成恶性循环。
三、虚拟仿真技术在电力电子技术教学中的应用
虚拟仿真技术是近年来随着计算机技术迅猛发展而逐步形成的一类实验研究的新技术，它在各类专业各种类型的课程当中被广泛应用。虚拟仿真技术的优点主要有：（1）实验硬件门槛低，基本不需要专业的实验设备，只需要普通计算机即可；（2）实验过程安全可靠，不涉及高电压、高电流；（3）实验过程迅速、结果清晰明显，能快速地在计算机屏幕上显示所需要的所有结果，一目了然；（4）纠错排故简单，基本的仿真实验修改只需要在仿真环境下进行器件或者连接的修改。鉴于以上优点，虚拟仿真技术在电力电子技术课程实验当中进行应用十分合适，并能有效地提高电力电子技术课程的教学效果。目前，可对电力电子电路及系统进行虚拟仿真的软件较多，如Matlab、Pspise、Saber以及Multisim等。这些模拟仿真软件的出现，为电力电子电路及系统的分析提供了方便、有效的手段，大大简化了电力电子电路及系统的设计和分析过程。其中Matlab软件由于其Simulink环境下提供的SimPow-erSystems工具箱在电力系统分析、电力电子电路分析中令人满意的表现、友好的界面和模块化的形式受到广大用户的青睐。根据电力电子技术课程教学的要求，结合课程实验操作内容，我们设计、建立并实现了涵盖高职教学要求的十五个电力电子技术Matlab仿真项目。下面以直流升压斩波电路为例，详细介绍使用Matlab软件进行模拟仿真的方法和步骤。
四、仿真实例
本节以直流升压斩波电路为例，详细介绍使用Matlab软件进行电力电子电路仿真的方法和步骤。直流升压斩波电路是典型的直流斩波电路之一，它通过电容、电感元件的储能以及电力电子器件（此处使用IGBT）的通断控制，使负载上得到比电源电压高的电压。根据电路原理图，在Matlab的Simulink中建立直流升压斩波电路仿真模型，步骤如下：
1.仿真平台建立。启动MATLAB，进入MATLAB环境，点击工具栏中的Simulink选项，进入所需的仿真环境，点击File/New/Model新建一个仿真平台。
2.模块提取。在Simulink环境中拉取所需要的模块到仿真平台中，具体做法是点击左边的器件分类，电力电子仿真实验一般只用到Simulink和SimPowerSys-tems两个，分别在它们的下拉选项中找到我们所需的模块，用鼠标左键点击所需的模块不放，然后直接拉到仿真平台中。
3.仿真模型建立。将提取的各模块，按照原理图布局好位置并进行连线。具体做法是移动鼠标到一个模块的连接点上，会出现一个“+”字型光标，按住鼠标左键不放，一直拉到所要连接的另一个模块的连接点上，放开左键，连线就完成了。
4.参数设置。参数设置分为模块参数设置和仿真参数设置。模块参数设置如下：直流电压源的幅值设置为100V。电阻负载设置为1Ω。控制脉冲电压由脉冲发生器产生，电压幅值设置为3V，周期设置为0.001S，脉冲宽度比的大小设置可改变输出负载电压的大小。IGBT、功率二极管、信号分解器、电感和电容可保持默认设置。示波器根据需要输出的波形个数设置输入端口数。仿真参数设置如下：将开始时间设置为0，终止时间设置为0.01，算法设置为ode23tb。
5.仿真。完成以上步骤后便可以开始仿真，仿真结束后双击示波器观察波形。直流升压斩波电路在控制脉冲电压宽度比为80%和40%时的仿真波形如图3所示，与理论分析值一致。五、小结虚拟仿真技术随着计算机技术的发展在近些年得到了长足的发展，越来越多的课程在教学中引入了虚拟仿真技术，它对课程教学效果的提供具有较大的作用。文章在分析教学现状的基础上，引入了使用Matlab软件的虚拟仿真技术，并以直流升压斩波电路为例，详细介绍使用Matlab软件进行电力电子电路仿真的方法和步骤。
参考文献：
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[2]牛天林，樊波，张强，等.Matlab/Simulink仿真在电力电子技术教学中应用[J].实验室研究与探索，2015，34（2）.
随着社会经济的不断发展以及社会生产力的不断进步，能源消耗以及环境污染等问题已经成为现代社会发展的重要关注热点之一了，能源资源的节约利用，环境的可持续发展也成为人们对社会发展的新要求。因此，在实际的生活生产中必须运用新的技术对相关资源进行节约利用以此来达到保护环境的效果。电力电子技术作为一种新技术，新方式，其在具体的生产中发挥着重要的作用，当然，其自身的特点也决定了它发展速度越来越快，越来越受到关注。但是，电力电子技术在目前来看其发展仍旧存在一定的不足，需要采取相应的措施来促使其更好更快的发展，以发挥更大的效益。
1电力电子技术简要介绍
电力电子技术作为一门新兴的电子技术主要应用于电力领域，其具体的原理就是使用电力电子器件对相关电能进行变换和控制的技术。它可以对过高或者过低的电能进行合理的调节。电力电子技术所变换的“电力”功率可大到数百MW甚至GW，也可以小到数W甚至1W以下，它主要区别于以信息处理为主的信息电子技术，电力电子技术主要是用于电力的变换这一领域。在目前来讲，电力电子技术已经有了很长的发展过程了，其在这一过程中也在不断的完善，现在已经有很多学科对相关的电力电子科技进行相应的研究，并且使它投入到许多生产生活领域。比如说我们家庭生活中就有很多地方运用到电力电子技术。因此，电力电子技术作为电力领域的重要技术，其在实际过程中发挥着不可替代的作用。
2电力电子技术的相关优点
1）对电能的使用进行优化作用。
在实际的生活中可以通过对电力电子技术的应用使得其对电能进行相应的处理，通过这一处理过程可以使得电能达到最大化的节约利用，实现电能的最佳化。所以说，在节能方面，电力电子技术能够发挥重要的作用。例如，在相关调查中就可以看出，在现实的相关电力电子技术电器使用过程中，潜在的电力节能量相当于九十年电量的0.16倍。因此，电力电子技术在电力领域内的发挥的作用是非常巨大的，其对电力节能的贡献也是非常突出的。应该在实际的生产生活中积极推广相关应用项目。
2）能够改造传统产业发展新兴产业。
根据相关调查以及预测显示，在今后的电力使用过程中将会有越来越多的电能需要经过电力电子技术的处理后投入使用。在相关的生产生活领域也将会有越来越多与电力电子技术相关的产品出现。除此之外，电力电子技术作为一项使用弱电控制强电的媒体，它连接着机电设备以及计算机，这就为传统产业的转变创造了新的条件，也为新兴产业的发展提供了便利的可能。
3）提高设备工作效率，优化设备功能
电力电子技术是一项不断优化的电子技术，它自身的高频技术以及变频技术的不断发展将会使得传统的机电设备突破工频传统，不断向更高频化方向发展。也将使得传统的机电设备在外观，体积上有很大的改善，比如说体积可能缩小好多倍，但是功率不会降低。另外，电力电子技术的发展也将会提高机电设备的工作效率，加强设备的响应速度，实现更加全新的功能以及用途。
4）优化处理方式变革新技术
电力电子技术的不断发展，尤其是其智能化的发展将会使得原有的信息处理与功率处理合二为一，使得微电子技术与原有的电力电子技术更加有效的结合。这样一来，传统的电子技术就会发生变革性的转变，对社会生产力的发展就会有进一步的更加突出的贡献。
3 电力电子技术应用系统的发展现状
1）应用范围有限，普及率不高
虽然在现实中，电力电子技术已经得到很快的发展，并且也得到了相应程度上的推广，但是仍旧存在着一定的不足。比如说，电力电子技术应用领域主要还是集中于电力领域，没有有效的向其他相关领域扩散推广，除此之外，电力电子技术没有得到大范围的普及以及应用，使得其自身的优势难以得到很好的发挥。综合来讲，目前的电力电子技术的普及度不高，应用范围不广，从而就限制了其作用的发挥。
2）电力电子技术应用系统不健全，没有形成一个完整的综合应用体系
电力电子技术的应用以及推广离不开其他综合因素的辅助。换句话来讲，电力电子技术只有形成一个综合的应用体系才能更好地应用于实际的生活生产领域，发挥其自身的优势作用。目前，电力电子技术在实际应用中仍旧比较单一，技术层面不够完善，而且自身的一些技术还有待进一步的创新发展，这就很大程度上影响电力电子技术应用体系的形成，影响其综合的应用。技术的不完善，系统的不健全等综合方面不足使得电力电子技术很难被推广应用。
3）发展速度迅速，但有待进一步完善
从电力电子技术产生到现今，其发展速度是相当迅速。短短的几十年，其已经被应用到许多领域，其具体的相关技术也得到了不断的发展以及创新。可以说，在其发展的这个阶段，它为社会生产力，国民经济的发展提供了重要的动力支持。但是，在目前来说，电力电子技术在相关领域的具体技术不完善，有关技术相对落后不能够适应生产力的发展，这就使得电力电子技术需要进一步的不断创新、完善。
4 综合发展电力电子技术应用系统的措施
1）加大推广力度，提高普及率
目前，电力电子技术的发展速度非常迅速，但是其普及率却是非常有限的，除此之外，相关部门以及机构对电力电子技术的推广力度也是有限的。针对这类情况，就必须采取相应措施对电力电子技术进行推广，使其能够在很多方面的得到应用。尤其是在广大的电力领域，综合运用电力电子技术设备，对电能的使用进行控制和变换，使得电能能够得到最大化的利用效率，发挥最大化的效益。另外，在其他生活领域也应该普及现有的电力电子技术，使其在生活领域也能发挥应有的作用。
2）健全电力电子技术应用系统，形成完整的综合应用体系
针对电力电子技术应用体系不完备等现状，必须要采取措施进行调整和完善。电力电子技术的应用只有结合其他综合应用程序才能发挥更大的效益，尤其是在电力领域，把电力电子技术加入到其他应用过程中，使得电力电能能够得到节约利用。电力电子技术不是单一就能够发挥效益的，其还受其他综合因素的影响制约，所以，采取相应的措施使得电力电子技术应用系统得到健全，形成一个完整的体系，只有这样，在电力领域才能更加彰显优势，发挥效益。
3）创新技术，完善相关设备
生产生活的发展以及进步离不开相关技术的创新。当然，在电力领域更是如此。当前电力电子技术的发展仍存在一定的不足，有些领域技术相对落后，不能够适应生产力的发展要求，因此，必须加快相关技术的创新，加快电力电子技术的发展速度，使其能够适应生产力的要求，为生产力的发展创造更多的效益。
