發(fā)布時間：2023-10-08 10:17:34
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關(guān)鍵詞：火電廠 等離子點(diǎn)火 微油點(diǎn)火 節(jié)能降耗
中圖分類號：TM621 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-9082（2014）09-0322-02
引言
為了緩解能源緊張的局勢，世界各國的火電企業(yè)都進(jìn)行燃煤鍋爐的節(jié)油技術(shù)改進(jìn)，我國也是開發(fā)了很多的節(jié)能降耗技術(shù)。比如，劣質(zhì)煤燃燒技術(shù)的推廣、以煤代油的技術(shù)等。總之，這些節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用使火電企業(yè)節(jié)省了很多的能源。特別是等離子點(diǎn)火技術(shù)和微油點(diǎn)火（氣化小油槍）技術(shù)的應(yīng)用，為火力發(fā)電廠燃煤機(jī)組的節(jié)能降耗開拓了廣闊的空間。
一、火電廠等離子點(diǎn)火技術(shù)概述
1.等離子點(diǎn)火技術(shù)的構(gòu)成
等離子點(diǎn)火技術(shù)的構(gòu)成有發(fā)生器、燃燒器、電源柜、供電系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)等。等離子點(diǎn)火的安裝圖如圖1：
2.等離子點(diǎn)火技術(shù)的工作原理
等離子發(fā)生器是由線圈、陰極和陽極構(gòu)成，這些金屬材料多具有高導(dǎo)電率、高導(dǎo)熱和耐氧化特點(diǎn)，而且冷卻是采用水冷方式，可以緩解電弧高溫的強(qiáng)烈沖擊。工作原理如圖2：
圖2 等離子發(fā)生器工作原理圖
冷卻水和空氣壓力滿足條件后，電源（6）輸出電流，直流電機(jī)推動陰極（2）與陽極（1）接觸。電源輸出的電流到達(dá)工作電流后，直線電機(jī)（5）就會使陰極（2）離開陽極，就在這一瞬間，建立起電弧。陰極在空氣動力和磁場的作用下，產(chǎn)生穩(wěn)定的電弧放電現(xiàn)象，生成了等離子體，下面就是等離子點(diǎn)火技術(shù)的如圖3：
圖3 等離子點(diǎn)火技術(shù)圖
同時，等離子燃燒器煤粉點(diǎn)火能形成局部極大的高溫火核，使煤粉顆粒得到充分的破裂，不僅可以迅速的釋放出揮發(fā)物，還能達(dá)到點(diǎn)火并加速煤粉的燃燒。另外，等離子含有化學(xué)活性顆粒，比如離子、原子和電子，可以進(jìn)一步的加速化學(xué)成分的轉(zhuǎn)換，從而促進(jìn)燃料的充分燃燒。
二、火電廠微油點(diǎn)火技術(shù)概述
1.微油點(diǎn)火技術(shù)的構(gòu)成
火電廠微油點(diǎn)火技術(shù)也就是指氣化小油槍系統(tǒng)，是超低負(fù)荷穩(wěn)燃技術(shù)與微油冷爐點(diǎn)火技術(shù)的科學(xué)結(jié)合成果。微油點(diǎn)火技術(shù)的構(gòu)成有強(qiáng)化燃燒微油小油槍、煤粉燃燒器、濃縮裝置、輔助系統(tǒng)、檢測盒控制系統(tǒng)等。微量的油在特殊的燃燒室內(nèi)通過高強(qiáng)度的霧化燃燒，生成高溫的火焰將煤粉點(diǎn)燃，實(shí)現(xiàn)冷爐助燃煤粉啟動的目的。這一先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，不僅可以降低火力發(fā)電廠點(diǎn)火和助燃的用油量，還可以實(shí)現(xiàn)用煤代油的目的。下面就是微油點(diǎn)火技術(shù)的現(xiàn)場安裝圖如圖4：
2.微油點(diǎn)火技術(shù)的工作原理
微油點(diǎn)火小油搶是用壓縮空氣產(chǎn)生霧化把燃料油進(jìn)行擠壓，形成極細(xì)的油滴，再用高能點(diǎn)火器使其燃燒，這樣一來就使得油滴在極短的時間內(nèi)實(shí)現(xiàn)了氣化蒸發(fā)。氣化狀態(tài)下燃燒的燃油不僅可以提高火焰的溫度，還可以縮短燃油的燃燒時間。同時，微油點(diǎn)火的火焰溫度很高，甚至能達(dá)到2000℃。這樣就可以使煤粉直接在燃燒器內(nèi)點(diǎn)燃，達(dá)到火電廠電站鍋爐啟動、停止和低負(fù)荷穩(wěn)燃的以煤帶油目的。下面就是微油點(diǎn)火中的燃油及壓縮空氣總路系統(tǒng)圖如圖5：
圖5 微油點(diǎn)火中的燃油及壓縮空氣總路系統(tǒng)圖
三、火電廠等離子點(diǎn)火與微油點(diǎn)火技術(shù)的應(yīng)用
1.火電廠等離子點(diǎn)火技術(shù)的應(yīng)用
火電廠等離子點(diǎn)火技術(shù)應(yīng)用的范圍很廣，比如，揮發(fā)粉大于20%的煙煤。適用等離子點(diǎn)火技術(shù)的機(jī)組容量等級可以分為： 100 MW、125 MW、300 MW、600MW等。火電廠等離子點(diǎn)火技術(shù)制粉的系統(tǒng)種類有鋼球磨和直吹式系統(tǒng)。等離子點(diǎn)火技術(shù)的燃燒方式有切向和墻式燃燒器。總之，火電廠有近百種的鍋爐都可以應(yīng)用等離子點(diǎn)火技術(shù)，僅安徽的大唐電廠總裝機(jī)容量就達(dá)40000MW。
2.火電廠微油點(diǎn)火技術(shù)的應(yīng)用
火電廠微油點(diǎn)火技術(shù)的應(yīng)用范圍也是非常廣闊的，比如，劣質(zhì)的煙煤、貧煤等。適用微油點(diǎn)火技術(shù)的機(jī)組容量等級可以分為： 100 MW、125 MW、200 MW、300 MW以及500 MW等。火電廠微油點(diǎn)火技術(shù)的燃燒方式是切向燃燒直流燃燒器和墻式燃燒旋流燃燒器。微油點(diǎn)火技術(shù)的制粉系統(tǒng)種類有直吹式和鋼球磨。目前，就以大唐田家庵電廠為例，使用的鍋爐機(jī)組就有50余臺，電廠總裝機(jī)容量達(dá)到20000MW.
四、火電廠等離子點(diǎn)火與微油點(diǎn)火技術(shù)的比較
1.火電廠等離子點(diǎn)火技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)
火電廠等離子點(diǎn)火技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)有許多，比如，不僅可以節(jié)省燃油，實(shí)現(xiàn)電廠運(yùn)行的無燃油狀態(tài)，就安徽大唐電廠而言，節(jié)油率達(dá)到了100%。同時，電廠的運(yùn)營安全系數(shù)得到提高，簡化燃油的運(yùn)行系統(tǒng)。另外，等離子點(diǎn)火技術(shù)的應(yīng)用減少了燃油點(diǎn)火的冒煙量，排放的有害物質(zhì)大大減少，使火電廠的環(huán)保效益得到提升。當(dāng)然，火電廠等離子點(diǎn)火技術(shù)也有自身的缺點(diǎn)，比如，等離子點(diǎn)火技術(shù)系統(tǒng)設(shè)備比較復(fù)雜，因而，首次投資的資金數(shù)額巨大。同時，火電廠的等離子發(fā)生器的陰極和陽極使用壽命較短，需要經(jīng)常更換，因而支出的費(fèi)用較高。另外，等離子點(diǎn)火受到發(fā)生器功率的制約，有時劣質(zhì)的煤無法點(diǎn)燃，還需要加油進(jìn)行助燃。
2.火電廠微油點(diǎn)火技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)
火電廠微油點(diǎn)火技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)很多，比如，由于微油點(diǎn)火的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)起來也相應(yīng)的方便，因而火電廠的投入資金較少。同時，微油點(diǎn)火適用的煤可以是劣質(zhì)煤、貧煤和煙煤等。另外，微油點(diǎn)火的節(jié)油效果也比較明顯，就安徽大唐電廠而言，節(jié)油率達(dá)到65%.當(dāng)然，火電廠微油點(diǎn)火技術(shù)也有自身的缺點(diǎn)。比如，微油點(diǎn)火技術(shù)在點(diǎn)火的時候，還需要使用一些燃油。同時，微油點(diǎn)火技術(shù)因?yàn)槭亲钚卵兄频男录夹g(shù)，與等離子技術(shù)相比，還有一些不足的地方，如目前微油點(diǎn)火技術(shù)還沒有用到1000MW機(jī)組上。
五、以安徽大唐電廠為例，分析等離子點(diǎn)火與微油點(diǎn)火技術(shù)節(jié)能降耗的效益
安徽大唐電廠在2010年的時候安裝了二期2x300MW機(jī)組的微油點(diǎn)火技術(shù)和三期2x600MW機(jī)組的等離子點(diǎn)火技術(shù)。從2010年到2013年這段期間，電廠機(jī)組共啟動按停爐統(tǒng)計(jì)如表1：
表1 2010年―2013年機(jī)組停爐次數(shù)
1.計(jì)算電廠的成本
電廠使用的柴油是0號，在沒有進(jìn)行先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用之前，電廠的正常點(diǎn)火一次需要花費(fèi)的資金大約是30萬元。電廠采用二期的微油點(diǎn)火技術(shù)后，節(jié)省了60%的原油，也就是一次的點(diǎn)火可以節(jié)省資金約18萬。電廠三期機(jī)組采用等離子點(diǎn)火技術(shù)，因?yàn)槭橇阌忘c(diǎn)火，因而一次點(diǎn)火節(jié)省資金約30萬元。
2.計(jì)算電廠的效益
我們根據(jù)上面的表1，就可以計(jì)算出電廠一共節(jié)約的經(jīng)濟(jì)效益如表2：
表2 電廠采用新技術(shù)節(jié)約的經(jīng)濟(jì)效益結(jié)果
由表2可以看到，從2010年到2013年，電廠二期采用微油點(diǎn)火技術(shù)節(jié)省了資金將近300萬元，電廠三期機(jī)組采用等子點(diǎn)火節(jié)省了資金約600萬元。可見，電廠采用新技術(shù)等離子點(diǎn)火技術(shù)和微油點(diǎn)火技術(shù)，不僅可以節(jié)省大量的資金，還能降低能源的使用，節(jié)能降耗的效果很顯著。
六、結(jié)語
隨著市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不斷深入，國際石油資源市場出現(xiàn)了緊張局勢，表現(xiàn)在油價(jià)不斷地上漲。火電廠為了降低企業(yè)的運(yùn)營成本，就必須要采用先進(jìn)的節(jié)油點(diǎn)火技術(shù)，等離子點(diǎn)火和微油點(diǎn)火技術(shù)的應(yīng)用勢在必行。火電廠在新技術(shù)的采用上，還要根據(jù)電廠自身的特點(diǎn)選用不同的先進(jìn)點(diǎn)火技術(shù)。比如，對于有優(yōu)質(zhì)、穩(wěn)定煤源的機(jī)組最好采用等離子點(diǎn)火技術(shù)，二有著輕油系統(tǒng)的機(jī)組，最好采用微油點(diǎn)火技術(shù)。當(dāng)然，等離子點(diǎn)火技術(shù)和微油點(diǎn)火技術(shù)在應(yīng)用的實(shí)踐中，還會出現(xiàn)許多的問題，這就需要火電廠企業(yè)對這兩項(xiàng)技術(shù)要進(jìn)行不斷地改進(jìn)和完善，更好的實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的效益。
參考文獻(xiàn)
[1]李琳瑯，無油直接點(diǎn)火燃燒器在煤粉鍋爐上應(yīng)用的若干問題[J]，鍋爐技術(shù)，2013，12，
[2]楊寶榮，微油點(diǎn)火控制器在鍋爐中的應(yīng)用[J]，微機(jī)計(jì)算信息，2013，12
關(guān)鍵詞：電力電子技術(shù);電路系統(tǒng);應(yīng)用
電力電子技術(shù)是從上世紀(jì)開始發(fā)展起來的，也稱為功率電子技術(shù)，它具有的特點(diǎn)是：小體積、小重量、大容量、低損耗、較長的使用壽命，而且方便維護(hù)、有優(yōu)異的控制性能。電力電子技術(shù)的應(yīng)用范圍特別廣，涉及通信、電器等多個領(lǐng)域，應(yīng)用在電路系統(tǒng)是其中一個重要方面，因此，研究電力電子技術(shù)在電路系統(tǒng)中的應(yīng)用尤為重要。
1電力電子技術(shù)介紹
電力電子技術(shù)是一個由多種技術(shù)支撐的平臺，不僅包括功率半導(dǎo)體器件和現(xiàn)代控制技術(shù)，還包括計(jì)算機(jī)技術(shù)和電路技術(shù)。在近五十年來發(fā)展迅速，應(yīng)用的范圍也從傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)設(shè)備以及電能質(zhì)量控制逐漸發(fā)展到新能源開發(fā)，而且在民用產(chǎn)品方面也有較廣泛的應(yīng)用。在電力電子技術(shù)眾多的應(yīng)用方面中，應(yīng)用于電路系統(tǒng)，尤其是直流輸電的大功率電力電子技術(shù)是其中的重要方面。自本文分別介紹了將此技術(shù)應(yīng)用在電路系統(tǒng)中的發(fā)電、輸電、配電和節(jié)能這四個環(huán)節(jié)。
2電力電子技術(shù)在電路系統(tǒng)中的應(yīng)用
自柔流輸電概念出現(xiàn)后，越來越多的學(xué)者開始關(guān)注電力電子技術(shù)，并積極聯(lián)合多種技術(shù)，開發(fā)出許多相關(guān)的支持和應(yīng)用設(shè)備。下面對電力電子技術(shù)的多個電路系統(tǒng)應(yīng)用方面進(jìn)行詳細(xì)介紹。
2.1將電力電子技術(shù)應(yīng)用
在發(fā)電環(huán)節(jié)在發(fā)電環(huán)節(jié)，可以將電力電子技術(shù)應(yīng)用在發(fā)電環(huán)境中的發(fā)電環(huán)節(jié)，涉及到的設(shè)備包括發(fā)電機(jī)組的大多數(shù)設(shè)備。在這種情況下，電力電子技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備運(yùn)行特性改善的目的。第一種情況是用于靜止勵磁，尤其是對于大型發(fā)電機(jī)，采用晶閘管整流方式，利用靜止勵磁的自并勵方式，具有明顯優(yōu)勢，能夠獲得極高的可靠性，而且結(jié)構(gòu)相對簡單，造價(jià)也不高，所以其應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)獲得了國內(nèi)外相關(guān)專家學(xué)者的青睞。在這一項(xiàng)應(yīng)用中，將中間的慣性環(huán)節(jié)也就是勵磁機(jī)部分省去了，所以它的調(diào)節(jié)速度更快。調(diào)節(jié)速度的加快對于更好的控制規(guī)律的應(yīng)用更為有益，從而控制效果的進(jìn)一步優(yōu)化就能隨之實(shí)現(xiàn)。第二種情況是應(yīng)用于水力和風(fēng)力發(fā)電中。對于水力發(fā)電而言，水頭壓力和流量是決定其變速恒頻勵磁的關(guān)鍵因素，一旦水頭出現(xiàn)較大的變化幅度，機(jī)組將會隨著水頭的變化出現(xiàn)最佳轉(zhuǎn)速的改變。對于風(fēng)力發(fā)電而言，有效功率的大小正比于風(fēng)速的三次方，而且風(fēng)車會隨著風(fēng)速的改變出現(xiàn)捕捉最大風(fēng)能的功能的轉(zhuǎn)變。在上述情況中，為了實(shí)現(xiàn)有效功率的最大化，需要實(shí)現(xiàn)機(jī)組運(yùn)行的速度的變化，可以通過將轉(zhuǎn)子勵磁電流進(jìn)行調(diào)整實(shí)現(xiàn)。也就是疊加轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，以保持輸出頻率也就是定子頻率的不變，在這項(xiàng)應(yīng)用中，涉及的關(guān)鍵技術(shù)是變頻電源。第三種是應(yīng)用在變頻調(diào)速中。在發(fā)電廠中，風(fēng)機(jī)水泵的耗電量是非常巨大的，根據(jù)統(tǒng)計(jì)，火電設(shè)備的總耗能的65%都是風(fēng)機(jī)水泵貢獻(xiàn)的，而其中的8%又是變頻調(diào)速消耗的，也就是說風(fēng)機(jī)水泵變頻調(diào)速的運(yùn)行效率是比較低的。如果要實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的，不管是在高壓還是低壓變頻器中，將變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用于風(fēng)機(jī)水泵是最佳的解決思路。
2.2將電力電子技術(shù)應(yīng)用
在輸電環(huán)節(jié)在輸電環(huán)節(jié)，尤其是高壓輸電過程中，電力電子技術(shù)應(yīng)用素有“硅片引起的第”的稱號，它的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了電力網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性的大幅度提高。在直流輸電技術(shù)中，直流和輕型直流輸電具有容量大、性能穩(wěn)定、易于靈活控制的特點(diǎn)，所以高壓直流輸電在長距離輸電以及在海底電纜輸電中擁有無法取代的優(yōu)勢。晶閘管換流器于上世紀(jì)七十年代第一次出現(xiàn)，代表著直流輸電正式進(jìn)入電力電子技術(shù)應(yīng)用時代，從此以后，晶閘管換流閥開始廣泛應(yīng)用于直流輸電工程。在1980年到1990年，柔流輸電技術(shù)開始出現(xiàn)，這項(xiàng)輸電技術(shù)是以電力電子技術(shù)為基礎(chǔ)，借助現(xiàn)代控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)靈活調(diào)節(jié)交流輸電系統(tǒng)的電壓、阻抗和相位的技術(shù)，能夠充分保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
2.3電力電子技術(shù)應(yīng)用
在配電環(huán)節(jié)存在于配電環(huán)節(jié)的主要問題是電能質(zhì)量的保證和供電可靠性的保證。其中對于電能質(zhì)量問題來說，既要滿足控制電壓、頻率和諧波的要求，又要滿足不對稱度的要求，同時還要防止出現(xiàn)瞬態(tài)波動和干擾。應(yīng)用電力電子技術(shù)，結(jié)合現(xiàn)代控制技術(shù)，應(yīng)用于電路系統(tǒng)中的配電環(huán)節(jié)，是近些年來發(fā)展起來的新型電能質(zhì)量控制技術(shù)。市場對于這項(xiàng)技術(shù)的需求比較大，而且由于其開發(fā)簡單、成本低廉，所以這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用前景非常好。
2.4電力電子技術(shù)應(yīng)用
在節(jié)能環(huán)節(jié)電動機(jī)運(yùn)用變負(fù)荷方式進(jìn)行節(jié)電只是節(jié)能的一個方面，而電動機(jī)變負(fù)荷調(diào)速技術(shù)是節(jié)能研究的另一個方面，只有二者的有力結(jié)合才能實(shí)現(xiàn)真正的節(jié)能。交流調(diào)速是目前廣泛用于冶金和礦山等部門的一項(xiàng)技術(shù)。風(fēng)機(jī)、泵類是首先采用調(diào)速控制的變負(fù)荷機(jī)械，此技術(shù)用于替代風(fēng)板或節(jié)流閥，在對風(fēng)流量和水流量進(jìn)行控制時的效果非常明顯。變負(fù)荷的風(fēng)機(jī)、水泵，國外普遍選擇交流調(diào)速方式，但在我國這項(xiàng)技術(shù)還處于應(yīng)用推廣階段。變頻調(diào)速的具有調(diào)速范圍廣，效率和精度高，可以連續(xù)無級調(diào)速。這種技術(shù)具有損耗小，節(jié)電效率客觀的優(yōu)點(diǎn)，但同時也存在成本高，易產(chǎn)生高次諧波，從而對電網(wǎng)造成污染的問題。對于無功損耗的問題，功率因數(shù)的提高對于電氣設(shè)備節(jié)能尤為重要。感性負(fù)載一般是指交流異步電動機(jī)、變壓器等，在運(yùn)行這些設(shè)備時，會同時消耗有功功率和無功功率，所以為了實(shí)現(xiàn)電能質(zhì)量的優(yōu)化，要同時保證無功與有功電源的優(yōu)化。一旦電力網(wǎng)或電氣設(shè)備出現(xiàn)無功容量不夠的情況時，為使得設(shè)備功率因數(shù)提高，需要加設(shè)無功補(bǔ)償設(shè)備。
3結(jié)束語
電力電子技術(shù)仍然處于快速發(fā)展階段，這個過程中又不斷的有新結(jié)構(gòu)器件、新材料出現(xiàn)，而且不斷進(jìn)步的計(jì)算機(jī)技術(shù)也為現(xiàn)代控制技術(shù)的廣泛應(yīng)用提供可能。在相關(guān)輔助技術(shù)的發(fā)展支持下，電力電子技術(shù)在電路系統(tǒng)中的應(yīng)用也越來越廣泛。
參考文獻(xiàn)
[1]李中國.電力電子技術(shù)在綠色照明電路中的應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù),2015(11):177.
當(dāng)今社會，能源問題是全球面對的一個共同的危機(jī)。由于全球各國的煤儲量、石油儲量都在迅速地減少，生態(tài)平衡遭到了嚴(yán)重的破壞，環(huán)境污染日益嚴(yán)重，因此，新能源的應(yīng)用已經(jīng)迫在眉睫，世界各國對此十分重視。為了新能源的利用問題，世界各國各自啟動了各項(xiàng)能源計(jì)劃，表明新能源的利用已經(jīng)迫在眉睫。為了應(yīng)對這種必然發(fā)展趨勢的需要，在近些年來我國各高校與電力電子和電力傳動相關(guān)的學(xué)科以上各級都開展了與新能源發(fā)電相關(guān)的電力電子應(yīng)用技術(shù)的研究。可見新能源發(fā)電已經(jīng)不可避免地成為我國乃至世界電力電子技術(shù)的主要的應(yīng)用領(lǐng)域之一。目前我國正處于一個技術(shù)急缺的時候，在電力電子技術(shù)應(yīng)用方面體現(xiàn)為：二并網(wǎng)變換器主要來源于進(jìn)口產(chǎn)品，我國對外來產(chǎn)品的普通運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)不夠，我國的國產(chǎn)產(chǎn)品仍然在費(fèi)力的摸索中逐步前進(jìn)。我國產(chǎn)品的主要問題表現(xiàn)為：裝備的可靠性差，產(chǎn)品的有關(guān)性能和功能還達(dá)不到要求，產(chǎn)品沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。雖然這樣，我國的電力電子技術(shù)的應(yīng)用系統(tǒng)仍然的到了一定程度的發(fā)展。其表現(xiàn)如下：首先，我國的電力電子技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)開始向大容量發(fā)展。我國發(fā)電系統(tǒng)的單機(jī)容量已經(jīng)用兆瓦來作單位，并且它在向更大的容量方向發(fā)展。其次，電力電子技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)的高能性。這種特性主要通過電力電子技術(shù)在應(yīng)用時所展現(xiàn)的高可靠性和高效率，還有電力電子技術(shù)為了適應(yīng)電網(wǎng)所需求的低電壓穿越以及對電網(wǎng)進(jìn)行的孤島保護(hù)等。
2智能電網(wǎng)發(fā)展歷程。
智能電網(wǎng)也是近幾年來隨著我國電力電子技術(shù)的發(fā)展在電子行業(yè)興起的概念。在人們的潛意識里，基本上認(rèn)為電力電子技術(shù)、傳感技術(shù)、新能源發(fā)電技術(shù)、通訊技術(shù)等是驅(qū)動“智能電網(wǎng)”的主要因素。事實(shí)上，電力電子技術(shù)是一門包括靈活輸電、新型儲能、傳感、先進(jìn)的信息、控制等技術(shù)，它承載著大規(guī)模的可再生能源并網(wǎng)發(fā)電，以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行。近些年來，世界各國對于智能電網(wǎng)的研究愈加重視，2008年，美國提出了智能電網(wǎng)計(jì)劃，企圖用智能電網(wǎng)對各種新能源進(jìn)行入網(wǎng)管理，并在此基礎(chǔ)上全面地對能源進(jìn)行分布式的管理，最終是美國創(chuàng)造出世界上高能源使用效率的記錄。同年10月，我國也針對智能電網(wǎng)正式地啟動了一個具有可行性的研究項(xiàng)目。并依據(jù)這一項(xiàng)目規(guī)劃出了一個“三步走”的戰(zhàn)略。所謂“三步走”戰(zhàn)略，即在2010年將我國的電網(wǎng)高級調(diào)度中心建成，在2020年將我國具有初步智能特征的數(shù)字化電網(wǎng)全面建成，在2030年使得我國具有自愈能力的智能電網(wǎng)得以真正建成。可以說，電力電子應(yīng)用系統(tǒng)近些年來被廣泛運(yùn)用與智能電網(wǎng)中。
3電氣節(jié)能發(fā)展歷程。
變頻調(diào)速作為電氣節(jié)能的主要內(nèi)容。它是解決我國節(jié)能規(guī)劃工程中電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能的關(guān)鍵。我國政府對自2006啟動的節(jié)能規(guī)劃工程投入頗多，因此，節(jié)能這一舉措勢在必行。變頻調(diào)速系統(tǒng)在運(yùn)行過程中的主要依靠作為電機(jī)的電力電子變頻器驅(qū)動電源。隨著我國電子技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)的不斷發(fā)展，我國的變頻調(diào)速技術(shù)也變得日趨成熟，在市場上有極大的發(fā)展空間，且其保質(zhì)期延長了許多。目前，我國高壓電機(jī)系統(tǒng)中采用變頻調(diào)速技術(shù)的大約有20%，而低氣壓電機(jī)系統(tǒng)中采用此技術(shù)的大約占30%。可見，我國使用電力電子變頻器來驅(qū)動源的變頻調(diào)速系統(tǒng)在未來有著極大的發(fā)展空間。除此之外，變頻調(diào)速系統(tǒng)將會在未來繼續(xù)隨著電子技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)的發(fā)展成為一個集成型、專用型的系統(tǒng)產(chǎn)品。它的特點(diǎn)即是將變頻器、電機(jī)以及其控制集于一體。
4電力牽引發(fā)展歷程。
1.1電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用
電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)通向現(xiàn)代化進(jìn)程的道路上有著不可磨滅的功勞，我們都知道，在高電壓輸電的工程中，由電廠發(fā)出電之后，把電流通過變壓器進(jìn)行變電之后再輸送，這樣做的目的是因?yàn)樵陔娏饕欢ǖ那闆r下，電壓越高電流也就越小，在輸送的過程中損耗也就越小，可以節(jié)省大量的電流，因?yàn)殡娏﹄娮蛹夹g(shù)的變流特性，尤其是在特高壓的輸送技術(shù)發(fā)展中，利用電力電子技術(shù)，將直流輸送電端的整流和受端電流都應(yīng)用了晶閘管變流裝置，這就在一定程度上解決了長距離、大容量的輸送電流導(dǎo)致的電流損耗過大的問題，這一舉措為中國的電力行業(yè)做出了極大的貢獻(xiàn)，使中國電力系統(tǒng)邁出了至關(guān)重要的一步。同時在同步發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)和交流電動機(jī)的變頻調(diào)速以及新能源發(fā)電和智能電網(wǎng)的應(yīng)用等方面也得到了廣泛應(yīng)用。
1.2電氣節(jié)能的應(yīng)用
節(jié)能已經(jīng)成為了當(dāng)前社會發(fā)展的必然趨勢，因?yàn)殡娫谌藗內(nèi)粘Ｉ钪械闹匾饔茫虼穗姎夤?jié)能也就顯得尤為重要。電氣節(jié)能目前主要包括變頻節(jié)能、電能質(zhì)量控制、有源濾波等三個方面，在當(dāng)前階段，變頻節(jié)能在這三個方面中又是重要的一點(diǎn)，人們所熟知的變頻冰箱、變頻空調(diào)等，它們已經(jīng)開始為人們的生活提供服務(wù)。在未來的發(fā)展時期中，電機(jī)變頻調(diào)速行業(yè)還要進(jìn)行快速的發(fā)展，這主要是因?yàn)樗囊韵氯齻€重要發(fā)展因素：一是因?yàn)樽冾l器產(chǎn)品越來越成熟，而且應(yīng)用廣泛，現(xiàn)代電器產(chǎn)品都開始進(jìn)入變頻時代，又由于它的技術(shù)越來越新，企業(yè)投資產(chǎn)品的成本也越來越低，這就更為變頻器產(chǎn)品的發(fā)展和應(yīng)用提供了絕好的機(jī)會。二是因?yàn)樽冾l調(diào)速節(jié)能非常明顯的效果，為社會提供了廣泛的效益，也為企業(yè)提供了較高的利益，所以越來越多的企業(yè)對變頻調(diào)速節(jié)能產(chǎn)生了興趣。三是國家也開始在這方面出臺一些措施，對重點(diǎn)耗能企業(yè)進(jìn)行嚴(yán)格控制，鼓勵督促他們發(fā)展電氣節(jié)能，不僅可以降低企業(yè)能源的消耗，同時也減少了資源浪費(fèi)，為社會創(chuàng)造了巨大財(cái)富。
1.3電力電子技術(shù)在家用電器中的應(yīng)用
電力電子技術(shù)在家用電器中的應(yīng)用我們都深有感觸，如日常生活中應(yīng)用到的“節(jié)能燈”，就是電力電子技術(shù)發(fā)展的直接產(chǎn)物，它以其體積小、發(fā)光率高等的絕對優(yōu)勢已經(jīng)取代傳統(tǒng)的白熾燈和日光燈。同時變頻空調(diào)、變頻冰箱、電視機(jī)、音響設(shè)備、計(jì)算機(jī)等電子設(shè)備也是利用電力電子產(chǎn)品，它們已經(jīng)進(jìn)入到了我們的日常生活中，并為我們生活質(zhì)量的提高做出了巨大的貢獻(xiàn)。
2電力電子技術(shù)的發(fā)展
2.1電力電子技術(shù)的發(fā)展階段
電力電子器件的發(fā)展分為兩個階段，一是傳統(tǒng)電力電子器件，它是以電力二極管和晶閘管（SCR）為代表的第一代電力電子器件，自1957年生產(chǎn)第一只晶閘管以來，它以其體積小、功率低等優(yōu)勢首先在大功率整流電路中迅速取代了老式的汞弧整流器，并衍生出快速晶閘管、逆導(dǎo)晶閘管、雙向晶閘管、不對稱晶閘管等多種品種。雖然此類器件通過門極只能控制開通而不能控制關(guān)斷，而且它立足于分立元件結(jié)構(gòu)，工作頻率難以提高，大大限制了它的應(yīng)用范圍，但是因?yàn)樗鼉r(jià)格低廉，所以在大電流、高電壓的發(fā)展空間依舊很多，目前以晶閘管為核心的設(shè)備在許多場合仍然被廣泛使用。二是現(xiàn)代電力電子器件，它是將微電子技術(shù)和電力電子技術(shù)相結(jié)合，研制出的一種全新的高頻、全控型器件。現(xiàn)代電力電子器件的主要產(chǎn)品有功率晶閘管、可關(guān)斷晶閘管、功率場控晶體管、絕緣柵雙極晶體管、MOS門極晶閘管等。這些產(chǎn)品當(dāng)中，由于絕緣柵雙極晶體管和MOS門極晶閘管兩個為場控復(fù)合器件，所以也成為了最有發(fā)展前途的兩種。
2.2電力電子技術(shù)的發(fā)展方向
器件是電力電子技術(shù)的基礎(chǔ)，也是電力電子技術(shù)發(fā)展的動力，電力電子器件的發(fā)展方向也就決定了電力電子技術(shù)的發(fā)展方向。電力電子技術(shù)作為自動化、智能化及機(jī)電一體化的一個重要技術(shù)，未來電力電子器件可能在以下幾個方面發(fā)展：（1）大容量化。利用微電子技術(shù)，提高單個器件的電壓、電流容量，從而達(dá)到滿足高壓大電流的需要；（2）易驅(qū)動。由電流驅(qū)動發(fā)展為電壓驅(qū)動，大力發(fā)展復(fù)合器件，還可專門研制專用集成模塊，以便更適合中小功率的控制；（3）模塊化。采用新技術(shù)和新工藝，將幾個電力電子器件集中到一起，不僅縮小其體積減少連線，同時還可減低企業(yè)的生產(chǎn)成本；（4）功率集成化。充分利用集成電路工藝，將集成電路的功能與電力電子器件集成于一塊芯片，實(shí)現(xiàn)集成電路功率化和功率器件集成化，并逐步向智能化方向發(fā)展；（5）高頻化。采用新材料、新工藝，在一定的開關(guān)損耗下盡可能的提高器件的開關(guān)速度，使裝置可以在更高的頻率上運(yùn)行（。6）降低導(dǎo)通壓降。研制出比二極管壓降還低的器件來提高交流效率、節(jié)省電能。
2.3電力電子技術(shù)的未來發(fā)展前景
電力電子技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入到千家萬戶，它在人們的生活中扮演著各種各樣重要的角色，在未來有著非常大的發(fā)展前景，這可以在以下幾個方面體現(xiàn)出來：新材料的更新。現(xiàn)今社會經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，人們的生活水平也越來越高，對于新產(chǎn)品新材料的要求也越來越高，這就要求我們需要在技術(shù)和材料上有新的更新。因?yàn)殡娏﹄娮蛹夹g(shù)在人們?nèi)粘Ｉ钪械膽?yīng)用越來越廣泛，所以材料的更新更是顯得尤為重要。在頻率、功率等方面的研究可以有效降低器件的溫度，減少器件體積，也可使成本大大降低，改進(jìn)系統(tǒng)性能，擴(kuò)大應(yīng)用范圍，使越來越多的領(lǐng)域可以從電力電子技術(shù)中受益。改進(jìn)裝置封裝形式。在未來的發(fā)展前景中，電力電子技術(shù)將會對器件的裝置形式進(jìn)行不斷改進(jìn)，全面實(shí)現(xiàn)電力電子器件的模塊化和集成化，這樣不僅可以減少生產(chǎn)成本，同時可以獲得更高的可靠性。發(fā)展新型的全半導(dǎo)體交流系統(tǒng)。隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平的提高，對電子產(chǎn)品的要求也越來越高，經(jīng)濟(jì)使用并且體積嬌小外形美觀的電子產(chǎn)品越來越成為人們的鐘愛，因此，電力電子技術(shù)的發(fā)展便可在體積小、重量輕、損耗小、無功率等方面做文章，加大設(shè)計(jì)力度和創(chuàng)新手法，以此來滿足人們?nèi)找嬖鲩L的物質(zhì)文化需要。
3總結(jié)
電力電子技術(shù)將各種能源高效率地變換為電能，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保的作用，但在實(shí)踐過程中仍存在許多問題，如，能源消耗問題，在電器設(shè)備中，變壓器和交流異步電動機(jī)均屬于感性負(fù)載，在運(yùn)行過程中消耗有功功率與無功功率，設(shè)備的使用要求較高，技術(shù)不穩(wěn)定，會造成裝置的損壞。再如諧波污染，電力電子技術(shù)的快速發(fā)展也帶來一定弊端，電力電子裝置越來越多地應(yīng)用于冶金、化工、煤炭和運(yùn)輸?shù)戎T多領(lǐng)域，隨著這些裝置的廣泛操作應(yīng)用，將大量的諧波和無功功率注入電網(wǎng)，使電網(wǎng)的電能質(zhì)量下降，造成“電網(wǎng)污染”。諸如此類問題是技術(shù)實(shí)踐中的難關(guān)，要做到環(huán)境，經(jīng)濟(jì)，科技的和諧統(tǒng)一，仍需科技工作者的研討以繼續(xù)完善技術(shù)實(shí)踐體系。
2電子電力技術(shù)分類及在電力系統(tǒng)中的可實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域
電力電子技術(shù)包括電力電子器件的制作技術(shù)和變流技術(shù)兩個大類，應(yīng)用領(lǐng)域?qū)挘瑥V泛用于交通運(yùn)輸、電力系統(tǒng)、電子裝置電源、新能源等，在家用電器、變頻空調(diào)、工業(yè)設(shè)備中預(yù)防電源間斷的UPS應(yīng)用、航天飛行器等領(lǐng)域也有應(yīng)用實(shí)踐的區(qū)域。具體來看，家用節(jié)能燈、變頻空調(diào)、電視音響、洗衣機(jī)、微波爐等都是采用電力電子技術(shù)。電力電子技術(shù)應(yīng)用廣泛，其在工業(yè)及科技發(fā)展方面的作用也十分突出，下文針對兩個不同應(yīng)用方面提出一點(diǎn)看法
2.1社會供電系統(tǒng)應(yīng)用
傳統(tǒng)的電力供量已無法滿足現(xiàn)代需求量，不僅要開發(fā)資源，技術(shù)的開發(fā)更具主要性。提高能源的使用效率，需要電力技術(shù)的實(shí)踐，而電力電子產(chǎn)品相配套使用，能夠提高安全指數(shù)，經(jīng)濟(jì)節(jié)能，體現(xiàn)生態(tài)化，經(jīng)濟(jì)高效化的現(xiàn)代化精神，使現(xiàn)代技術(shù)與環(huán)境高效統(tǒng)一。據(jù)資料表明，新能源發(fā)電在未來幾十年，總量將增加幾倍，隨著太陽能、生物質(zhì)能、風(fēng)能發(fā)電成本的大幅度下降，將增加競爭力。然而二次能源的運(yùn)用仍有一定的局限性，如，太陽能發(fā)電需要解決發(fā)電時間的局限性，風(fēng)力發(fā)電需要解決土地資源利用的矛盾，只要在技術(shù)上有新突破，克服局限性，將對人類社會造就巨大福祉，科研人員更應(yīng)該看清實(shí)際應(yīng)用的具體要求進(jìn)行探究。
2.2遠(yuǎn)距離輸電應(yīng)用
直流輸電（HVDC）和輕型直流輸電（HVDCLight）技術(shù)相比較，直流輸電具有輸電容量大、穩(wěn)定性好、控制調(diào)節(jié)靈活等優(yōu)點(diǎn)。1970年世界上第一項(xiàng)晶閘管換流器，標(biāo)志著電力電子技術(shù)正式應(yīng)用于直流輸電。之后世界上新建的直流輸電工程均采用晶閘管換流閥。FACTS技術(shù)是一項(xiàng)基于電力電子技術(shù)與現(xiàn)代控制技術(shù)對交流輸電系統(tǒng)的阻抗、電壓及相位實(shí)施靈活快速調(diào)節(jié)的輸電技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)對交流輸電功率潮流的靈活控制，大幅度提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定水平。20世紀(jì)90年代以來，國外在研究開發(fā)的基礎(chǔ)上開始將FACTS技術(shù)用于實(shí)際電力系統(tǒng)工程。其輸出無功的大小，裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，成本較低。諸如此類，通過技術(shù)之間的比較探討才能進(jìn)行更高效地實(shí)踐。
3對技術(shù)化的應(yīng)用提出意見和發(fā)展指引
3.1針對發(fā)展過程的某些具體狀況
進(jìn)行專題探討，如諧波污染，針對解決方案進(jìn)行研究，對無源濾波器與有源濾波器兩種治理方式進(jìn)行比較：無源電力濾波器，用無源電力濾波器進(jìn)行抑制諧波、補(bǔ)償無功和提高電網(wǎng)的功率因數(shù)，但濾波效果受電力系統(tǒng)阻抗的影響較大，與無源電力濾波器相比，有源電力濾波器具有更大的優(yōu)勢，有源電力濾波器可以補(bǔ)償各次諧波，還可同時補(bǔ)償無功功率、抑制閃變、調(diào)節(jié)和平衡三相不平衡電壓，濾波特性不受系統(tǒng)阻抗和頻率的影響，可消除與電網(wǎng)阻抗發(fā)生串、并聯(lián)諧振的危險(xiǎn)。
3.2注重生態(tài)化的科技研究，節(jié)能
是電力電子技術(shù)應(yīng)用未來發(fā)展的重要領(lǐng)域。進(jìn)行電機(jī)系統(tǒng)的節(jié)能是趨勢所需，據(jù)資料表明，按照國家計(jì)劃，今5年內(nèi)，將投500億元，爭取年節(jié)電達(dá)到1000億kWh，作為國民經(jīng)濟(jì)行業(yè)主力設(shè)備電動機(jī)系統(tǒng)的調(diào)速節(jié)能，存在巨大的需求。未來10年，對經(jīng)濟(jì)型調(diào)速裝置的開發(fā)、變頻調(diào)速，城市交通系統(tǒng)，磁懸浮列車異步電動機(jī)的變頻調(diào)速，電動汽車起動和穩(wěn)定運(yùn)行，要求有大量技術(shù)施用。
4結(jié)語
【關(guān)鍵詞】電力電子；電力傳動；發(fā)展
中圖分類號： F407 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
一、前言
電力電子技術(shù)在我國應(yīng)用廣泛，隨著科技的不斷發(fā)展，電力電子與電力傳動水平也逐漸提升，同樣也面臨著挑戰(zhàn)與機(jī)遇。
二、電力電子的含義和任務(wù)
從學(xué)術(shù)角度看，主要任務(wù)是研究電力電子功率電子（半導(dǎo)體）裝置，逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和控制及其相關(guān)電力電子系統(tǒng)中的應(yīng)用過程中，實(shí)現(xiàn)對電力、磁能量轉(zhuǎn)換、控制、傳輸和存儲，為了達(dá)到一個合理的平衡，以及各種形式的有效利用，提供了高質(zhì)量的電能。本問主要內(nèi)容和研究范圍包括：電力電子技術(shù)、電力電子器件及功率集成電路。電力電子技術(shù)研究內(nèi)容主要包括新的或舊的電力電子功率、節(jié)能與新能源電力電子、軍事和空間的電力電子變換器變換技術(shù)應(yīng)用工程、智能技術(shù)、電力電子控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)仿真、建模、以及電力電子技術(shù)的相關(guān)應(yīng)用。研究內(nèi)容主要包括大功率變換器的節(jié)能應(yīng)用，可再生能源發(fā)電、鋼鐵、冶金、電力、電力牽引、推進(jìn)、信息和網(wǎng)絡(luò)的電力電子系統(tǒng)以及電力電子系統(tǒng)的可靠性、故障分析復(fù)雜電力電子系統(tǒng)的穩(wěn)定性、適應(yīng)性。電力電子系統(tǒng)集成，研究內(nèi)容主要包括電力電子模塊標(biāo)準(zhǔn)化；單芯片和多芯片系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；電力電子集成系統(tǒng)的穩(wěn)定性，可靠性。
從工程應(yīng)用的角度看，無論是電力、機(jī)械、采礦、運(yùn)輸、石油化工、紡織等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，或通信、激光、機(jī)器人、環(huán)境保護(hù)、原子能、航空航天等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，提供高質(zhì)量的電源的都是其正常運(yùn)行的基礎(chǔ)，特別是能源的節(jié)約。而電力電子是不同的能量有效地轉(zhuǎn)化為高質(zhì)量的電能，實(shí)現(xiàn)節(jié)能、環(huán)保的一個重要手段，提高人們的生活質(zhì)量，已成為重中之重。其中信息技術(shù)是先進(jìn)制造技術(shù)的另一種集中體現(xiàn)，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)要實(shí)現(xiàn)橋梁的自動化、智能化、節(jié)能化，機(jī)電一體化。電力電子技術(shù)的突出特點(diǎn)是高效、節(jié)能、節(jié)材。因此電力電子技術(shù)已經(jīng)成為我國國民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)，是一個重要的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，其發(fā)展支撐著工業(yè)和國防。因此，無論是高技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域或各種傳統(tǒng)行業(yè)，包括照明、家用電器和同樣廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，都與人們的日常生活密切相關(guān)。現(xiàn)實(shí)生活中電器和電子產(chǎn)品已經(jīng)無所不在。由于目前我國還沒有形成一個完整的自主的電力電子電力系統(tǒng)，所以它已成為建立現(xiàn)代科學(xué)的瓶頸，該行業(yè)和我國自主國防系統(tǒng)站之間也應(yīng)該加強(qiáng)聯(lián)系的緊密性。
三、電力傳動系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀分析
目前，我國高校的教學(xué)模式是對電力的理論和實(shí)踐的普遍現(xiàn)象的認(rèn)知。由于電氣工程及其自動化專業(yè)，是一個強(qiáng)大工科專業(yè)，電力技術(shù)的專業(yè)實(shí)力和計(jì)算機(jī)技術(shù)的相互滲透，“電力電子技術(shù)”，“電機(jī)驅(qū)動控制系統(tǒng)”和“交流調(diào)速”課程所涉及的基本理論和一系列要求知識，扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，學(xué)生必須具備較強(qiáng)的分析和解決問題的能力和實(shí)踐能力。
1.輸入電流為正弦和四象限運(yùn)行開辟了新的途徑
高性能交流驅(qū)動系統(tǒng)電壓型PWM逆變器中的應(yīng)用日益廣泛，PWM技術(shù)的研究更深入。PWM技術(shù)可分為三類：正弦PWM，優(yōu)化PWM及隨機(jī)PWM。
2.應(yīng)用矢量控制技術(shù)、直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)及現(xiàn)代控制理論
交流電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)是一個多變量、非線性、強(qiáng)耦合、時變的控制對象，變頻調(diào)速控制，交流電動機(jī)的動態(tài)控制是70年代初提出，不僅可以控制每個變量的振幅，而且在控制階段，為了解耦矢量變換方法對交流電動機(jī)的磁鏈和轉(zhuǎn)矩，高性能的交流傳動系統(tǒng)逐漸向?qū)嶋H使用。高動態(tài)性能的矢量控制變頻器，目前已經(jīng)成功應(yīng)用于軋鋼機(jī)主傳動系統(tǒng)，電力牽引系統(tǒng)和數(shù)控機(jī)床。此外，為了解決復(fù)雜系統(tǒng)的控制精度之間的矛盾，同時也提出了一個新的控制方法，如直接轉(zhuǎn)矩控制，方向控制電壓，特別是微機(jī)控制技術(shù)，現(xiàn)代控制理論中的各種控制方法已經(jīng)應(yīng)用，最優(yōu)控制雙模擬調(diào)節(jié)器控制，可以提高系統(tǒng)的動態(tài)性能，滑模變結(jié)構(gòu)控制（滑模）能提高系統(tǒng)的魯棒性。
3.廣泛應(yīng)用微電子技術(shù)
隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字式控制處理芯片的運(yùn)算能力和可靠性得到很大提高，這使得全數(shù)字化控制系統(tǒng)取代以前的模擬器件控制系統(tǒng)成為可能。目前適于交流傳動系統(tǒng)的微處理器有單片機(jī)、數(shù)字信號處理器（Digital Signal Processor――DSP）、專用集成電路（Application Specific Integrated Circuit――ASIC）等。其中，高性能的計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)形式采用超高速緩沖儲存器、多總線結(jié)構(gòu)、流水線結(jié)構(gòu)和多處理器結(jié)構(gòu)等。
四、電力電子技術(shù)目前存在的問題
在過去，中國的國民經(jīng)濟(jì)各部門雖然引進(jìn)了許多國外先進(jìn)技術(shù)，又注重本土化的問題，雖然他們大多經(jīng)過幾年可以達(dá)到70%的本地化率，但只要我們仔細(xì)分析，不難發(fā)現(xiàn)，外國公司拒絕轉(zhuǎn)讓技術(shù)的重要組成部分，是電力電子技術(shù)和高技術(shù)動力傳動產(chǎn)品的核心技術(shù)相關(guān)。電力電子技術(shù)的應(yīng)用涉及的核心可以概括為：大功率變流技術(shù)、電力電子技術(shù)和控制技術(shù)、大功率并網(wǎng)逆變器技術(shù)、大功率電力電子器件和電力電子數(shù)字控制技術(shù)。
實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)狀態(tài)反饋控制必要條件以及前提是系統(tǒng)能觀性的研究，在控制系統(tǒng)的極點(diǎn)配置、動態(tài)解耦控制、鎮(zhèn)定、漸進(jìn)跟蹤和、靜態(tài)解耦控制、擾動抑制和線性二次型最優(yōu)控制等方面都具有很強(qiáng)的意義。電力電子變換器又純電路系統(tǒng)構(gòu)成，按照基爾霍夫定律，在該系統(tǒng)中的電力都是可以計(jì)算以及檢測出來的，所以一般來說，電力電子變換器可以稱之為一種能觀性的系統(tǒng)，可是電力電子系統(tǒng)中依然有能觀性問題。
發(fā)現(xiàn)電力電子變換器的混沌現(xiàn)象是在20世紀(jì)90年代，該發(fā)現(xiàn)解開了長期性的疑惑，電力電子變換器經(jīng)常會呈現(xiàn)出某種不規(guī)則或奇異現(xiàn)象，例如運(yùn)行時突然崩潰、控制系統(tǒng)的間歇振蕩、不明的電磁噪聲、系統(tǒng)無法按設(shè)計(jì)要求工作系甚至統(tǒng)運(yùn)行的不穩(wěn)定等。實(shí)際上目前對電力電子變換器混沌問題的研究顯示，這些現(xiàn)象的產(chǎn)生就是電力電子變換器運(yùn)行的穩(wěn)定性問題，當(dāng)電力電子變換器參數(shù)變化到一定范圍時，就會產(chǎn)生不穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，混沌現(xiàn)象就隨之出現(xiàn)。誠然如果在電力電子變換器初期研究就有計(jì)劃的進(jìn)行穩(wěn)定性分析，它的混沌現(xiàn)象可能就會被盡早發(fā)現(xiàn)，盡早發(fā)現(xiàn)就能及時避免，長期以來只能將它歸結(jié)為系統(tǒng)故障和外界隨機(jī)干擾的誤解就被消除，也不會因此影響到電力電子變換器的設(shè)計(jì)、研究和開發(fā)，使電力電子變換器性能的得到提高。與此同時也可盡早研究利用電力電子變換器混沌特性提高變換器的特性，例如優(yōu)化變換器參數(shù)設(shè)計(jì)，避免有害混沌現(xiàn)象的出現(xiàn)，消除奇異或不規(guī)則現(xiàn)象，提高電力電子變換器穩(wěn)定性；利用混沌運(yùn)動的初值敏感性，提高電力電子變換器的動態(tài)響應(yīng)特性和進(jìn)行微電量檢測；利用混沌功率譜特性降低電力電子變換器中的電磁干擾；利用混沌同步特性實(shí)現(xiàn)電力電子變換器的均流控制等。由此可以說明電力電子變換器穩(wěn)定性不是一個是否需要研究的問題，而是一個必須研究的問題。
五、電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的發(fā)展方向
從目前的情況來看，最可靠的電子技術(shù)是未來電力電子技術(shù)發(fā)展的新熱點(diǎn)。采用表面貼裝技術(shù)先進(jìn)的電力電子技術(shù)，多個設(shè)備的主電源集成在一起，具有多種功能，大大降低了電力電子裝置的重量和體積，同時也降低了損耗和成本，提高工作效率。新材料是電力電子器件的發(fā)展的基礎(chǔ)，因此在電力電子技術(shù)發(fā)展的一個瓶頸是新材料的開發(fā)。近年來，新的半導(dǎo)體材料，如碳化硅。如果集成技術(shù)的突破和新的半導(dǎo)體材料的突破性的整合，會有更多更好的新設(shè)備的性能，功能更強(qiáng)大，smanpower高壓功率集成電路是一個明顯的例子，他的存在，極大地滿足了需要大力發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)。除了這些，自動控制芯片的發(fā)展也很迅速。為了更好的使用性能優(yōu)良的新裝置，為了如波形生成，滿足驅(qū)動電路，控制電路和實(shí)時保護(hù)等方面的要求，只有通過新材料，新技術(shù)的發(fā)展，不斷創(chuàng)造快速性能更加完善，人工智能程度高新的高速控制芯片，更方便的工業(yè)應(yīng)用。
中國的電力電子器件的集成技術(shù)能力與發(fā)達(dá)國家相比，仍然存在較大差距，要想中國電力電子技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，形成產(chǎn)業(yè)化規(guī)模，必須有中國特色產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新，這就要求堅(jiān)定不移地堅(jiān)持和掌握生產(chǎn)、學(xué)習(xí)和研究共同發(fā)展相結(jié)合的道路。從跟蹤國外先進(jìn)技術(shù)，在其基礎(chǔ)上逐步走上自主創(chuàng)新，從創(chuàng)新的跨學(xué)科的相互滲透，從器件選型和電路結(jié)構(gòu)的變革創(chuàng)新，這是特別有用的技術(shù)創(chuàng)新的動力。從新材料科學(xué)中的應(yīng)用創(chuàng)新，促進(jìn)電力電子器件制造技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)新，提高器件的可靠性。這種形式的基礎(chǔ)上積累的創(chuàng)新之路。使技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品應(yīng)用以及市場營銷相結(jié)合，從而快科技創(chuàng)新的自我強(qiáng)化的循環(huán)，推動技術(shù)創(chuàng)新和促進(jìn)穩(wěn)定的基礎(chǔ)，使我國的電力電子技術(shù)和設(shè)備制造技術(shù)形成一種新的朝陽產(chǎn)業(yè)，從而轉(zhuǎn)化為更先進(jìn)的生產(chǎn)力，由粗放經(jīng)營向集約型營銷發(fā)展，從而促進(jìn)我們的產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和國民經(jīng)濟(jì)高速度、高度、可持續(xù)發(fā)展。
六、結(jié)束語
只有以正確的態(tài)度來面對電力電子與電力傳動面臨的挑戰(zhàn)與機(jī)遇，才能使該部分技術(shù)更加完善，也是我國科技進(jìn)步的體現(xiàn)。
參考文獻(xiàn)：
[1]杜魚.我國電力電子與電力傳動面臨的挑戰(zhàn)與機(jī)遇.民辦教育研究.2013年3月，第2期，166-168.
[關(guān)鍵詞] 電力電子技術(shù) 電力系統(tǒng) 應(yīng)用
0.引言
電力電子技術(shù)經(jīng)歷了半個世紀(jì)的發(fā)展歷程，目前已在眾多領(lǐng)域得到廣泛地運(yùn)用，諸如民用產(chǎn)品、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)設(shè)備發(fā)行以及新能源開發(fā)等行業(yè)。它將現(xiàn)代控制技術(shù)、功率半導(dǎo)體器件、計(jì)算機(jī)技術(shù)和電路技術(shù)作為支撐依據(jù)已經(jīng)在國民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮出不可替代的重要作用，其直接影響著未來輸電系統(tǒng)的性能。HVDC――直流輸電――是在電力系統(tǒng)中最為成功的電力電子技術(shù)。繼上世紀(jì)八十年，提出了FACTS――柔流輸電――的概念，從而電力系統(tǒng)中應(yīng)用電力電子技術(shù)引起了眾多學(xué)者的研究與關(guān)注，眾多的闡述以及總結(jié)有關(guān)設(shè)備的基本原理層見迭出，相繼又產(chǎn)生了各種設(shè)備。電力系統(tǒng)是電力電子技術(shù)得以充分應(yīng)用的一個重要領(lǐng)域，因此，探討電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用具有現(xiàn)實(shí)的意義。
1.電力電子技術(shù)在發(fā)電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用
在電力系統(tǒng)的發(fā)電環(huán)節(jié)中，將牽涉到眾多種類的發(fā)電機(jī)組的設(shè)備，怎樣提高和加強(qiáng)此些設(shè)備的運(yùn)行特性是我們所要達(dá)到的目的，而電力電子技術(shù)在發(fā)電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用就能夠很好的實(shí)現(xiàn)這種目的。
1.1 大型發(fā)電機(jī)的靜止勵磁控制
靜止勵磁的優(yōu)點(diǎn)是具有較為簡單的結(jié)構(gòu)、較高的可靠性，并且造價(jià)也不高，其通過晶閘管整流自并勵方式已在各大電力系統(tǒng)中普遍的使用。因?yàn)閷χ虚g慣性環(huán)節(jié)即勵磁機(jī)的省去，使得它具備了特有的快速性調(diào)節(jié)，這樣一來，為先進(jìn)的控制規(guī)律提供提供了充分發(fā)揮作用，同時控制效果更加良好。
1.2 水力、風(fēng)力發(fā)電機(jī)的變速恒頻勵磁
水力發(fā)電的有效功率主要取決于以下兩點(diǎn)：水頭壓力以及流量。在具有相對大的水頭變化幅度的情況下，抽水蓄能機(jī)組最佳轉(zhuǎn)速也會隨著水頭的變化幅度而產(chǎn)生變化。風(fēng)速的三次方同風(fēng)力發(fā)電的有效功率呈正比，風(fēng)車捕捉最大風(fēng)能的轉(zhuǎn)速會隨著風(fēng)速的變化產(chǎn)生變化。因此，機(jī)組變速運(yùn)行，易言之，對轉(zhuǎn)子勵磁電流的頻率進(jìn)行調(diào)整，讓它同轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速疊加后具有相對恒定的定子頻率，進(jìn)而取得最大的有效功率，電力電子技術(shù)在在水力、風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)用當(dāng)中，變頻電源是技術(shù)核心。
1.3 發(fā)電廠風(fēng)機(jī)水泵的變頻調(diào)速
發(fā)電廠的廠用電率平均是8%，在火電設(shè)備總耗電量中，風(fēng)機(jī)水泵耗電量大約占到65%，不但具有較大的耗電量，而且運(yùn)行效率也不高，為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的，在使用高壓（低壓）變頻器的時候能夠使風(fēng)機(jī)水泵變頻調(diào)速，進(jìn)而降低耗電量。從當(dāng)前的狀況而言，低壓變頻器技術(shù)的成熟性毋庸置疑，在國內(nèi)乃至國外都有很多的生產(chǎn)廠家，僅是系列產(chǎn)品在一定程度上還不具有完整性。然而能夠設(shè)計(jì)并生產(chǎn)高壓大容量變頻器的廠家還沒有幾個，這就需要通過校企合作的方式，進(jìn)行聯(lián)合開發(fā)，從而達(dá)到滿足生產(chǎn)需求的目的。
2.電力電子技術(shù)在在輸電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用
2.1高壓直流輸電技術(shù)。 20世紀(jì)70年代，在瑞典建成世界上第一項(xiàng)晶閘管換流閥實(shí)驗(yàn)工程，從而替代了以前的汞弧閥換流器，這是電力電子技術(shù)在直流輸電中獲得應(yīng)用的一個里程碑時段。從此之后，在直流輸電工程，都以使用晶閘管換流閥為主。近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，新的直流輸電技術(shù)通過使用諸如GTO等可關(guān)斷器和脈寬調(diào)制技術(shù)，不必采用換流變壓器，從而能夠讓整個換流站搬遷，在較短的輸送距離中，這就加強(qiáng)了中型直流輸電工程的競爭力。另外，由于使用了可關(guān)斷的電力電子器件，避免了換流器換相的不成功，加之不存在要求受端系統(tǒng)的容量，所以，能夠應(yīng)用于海上石油平臺等這些小系統(tǒng)的供電。將來還能夠用于城市配電系統(tǒng)。這些年來，直流輸電技術(shù)獲得了進(jìn)一步發(fā)展，IGBT等可關(guān)斷電力電子器件組成的換流器被應(yīng)用在輕型的直流輸電器件上，通過脈寬調(diào)制技術(shù)進(jìn)行無源逆變，使得直流輸電向無交流電源的負(fù)荷點(diǎn)送電的難題得到解決，不僅在極大地簡化了設(shè)備，而且減少了造價(jià)成本。
2.2柔流輸電（FACTS）技術(shù)。柔性的交流輸電技術(shù)產(chǎn)生于上世紀(jì)八十年代的后期，這些年取得迅速的發(fā)展。FACTS是指現(xiàn)代控制技術(shù)同電力電子技術(shù)相結(jié)合，達(dá)到連續(xù)調(diào)節(jié)、控制相位角、電壓等的目的，進(jìn)而在很大程度上加強(qiáng)輸電線路的輸送能力，提升電力系統(tǒng)的可靠性，減少輸電過程的損耗量。因?yàn)閭鹘y(tǒng)的調(diào)節(jié)電力潮流的手段僅能達(dá)到調(diào)節(jié)局部穩(wěn)態(tài)潮流的作用，加之機(jī)械開關(guān)的動作時間較長，沒有較快的響應(yīng)，根本不可以適應(yīng)在暫態(tài)過程中快速柔性連續(xù)調(diào)節(jié)和阻尼系統(tǒng)振蕩的需求，所以，電網(wǎng)發(fā)展的要求使得柔流輸電（FACTS）技術(shù)獲得良好的應(yīng)用與發(fā)展，截止目前，柔流輸電控制器有許多種，且均能對電力系統(tǒng)中變量，例如勵磁電流、電壓、阻抗以及功率等等進(jìn)行控制，繼而提高交流輸電的運(yùn)行性能。
3.電力電子技術(shù)在在配電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用
在配電環(huán)節(jié)，我們亟待解決的問題是加強(qiáng)供電的穩(wěn)定性以及提高電能質(zhì)量。應(yīng)用用戶電力技術(shù)（Custom Power）亦稱DFACTS技術(shù)是配電環(huán)節(jié)應(yīng)用電力電子技術(shù)的最為普遍的技術(shù)，它是現(xiàn)代控制技術(shù)同電力電子技術(shù)的有效結(jié)合，配電環(huán)節(jié)應(yīng)用用戶電力技術(shù)的主要手段是通過交流輸出電系統(tǒng)，加強(qiáng)供電的穩(wěn)定性，提高配電的輸出能力，并且提升電能質(zhì)量。此外，在配電環(huán)節(jié)被普遍運(yùn)用的電力電子技術(shù)還有柔流輸電即FACTS技術(shù)，而用戶電力技術(shù)可以看做是FACTS設(shè)備的縮小版或者姊妹型新技術(shù)，其功能原理在前文已進(jìn)行分析，在此不作贅述。當(dāng)前，DFACTS技術(shù)和FACTS技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到融合為一體。
4.電力電子技術(shù)在節(jié)能環(huán)節(jié)的應(yīng)用
4.1變負(fù)荷電動機(jī)調(diào)速運(yùn)行
為了使電力電子技術(shù)在在節(jié)能環(huán)節(jié)有所作為，我們就需著手于以下兩方面：①電動機(jī)自身方面的應(yīng)用；②變負(fù)荷電動機(jī)的調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用。倘若能將兩者有機(jī)的結(jié)合在一起，勢必會使電動機(jī)的節(jié)能獲得顯著的效果。近年來，風(fēng)機(jī)和水泵在國外大多數(shù)采用調(diào)速控制，鑒于在國內(nèi)對其的應(yīng)用還不夠成熟，以及由于變負(fù)荷的風(fēng)機(jī)和泵類等采用交流調(diào)速替代節(jié)流閥（或者擋風(fēng)板）對水流量、風(fēng)流量進(jìn)行控制都能取得良好的效果，并且具有較高的效率和精度，以及較廣的調(diào)速范圍，加之能夠連續(xù)無級調(diào)速，同時在調(diào)速過程中具有相對小的轉(zhuǎn)差損耗，節(jié)電率能夠達(dá)到百分之三十，然而采用調(diào)速控制雖然有上述優(yōu)點(diǎn)，卻也存在較高的成本以及產(chǎn)生高次諧波的缺點(diǎn)，但這并不會影響其在礦山和冶金等部門的推廣。因此，我國對其應(yīng)加強(qiáng)研究，并需要進(jìn)一步推廣，
4.2減少無功損耗，提高功率因數(shù)
交流異步電動機(jī)以及變壓器在電氣設(shè)備中均屬于感性負(fù)載，其在運(yùn)行的過程中對無功功率、有功功率都要消耗，所以，同有功電源一樣，無功電源是確保電能質(zhì)量的不可或缺的部分，要在電力系統(tǒng)中維持無功平衡，不然，將導(dǎo)致功率因數(shù)的降低，系統(tǒng)電壓的下降以及設(shè)備的損壞，甚至致使大規(guī)模的停電事故的出現(xiàn)，為了杜絕此類事件的產(chǎn)生，我們要在電力網(wǎng)或電氣設(shè)備無功容量不足時，增裝無功補(bǔ)償設(shè)備，提高設(shè)備功率因數(shù)。
5.結(jié)束語
綜上所述，電力電子技術(shù)能夠在電力系統(tǒng)的眾多領(lǐng)域得到廣泛地運(yùn)用，隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，我們應(yīng)加大電力電子技術(shù)的研究力度，使其應(yīng)用性更加的完善，對電力系統(tǒng)的控制以及節(jié)能起到更大的作用，以及最大幅度地提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，從而獲得巨大效益。
【關(guān)鍵詞】電力電子；器件；應(yīng)用
一、引言
在上世紀(jì)各項(xiàng)科學(xué)技術(shù)及社會需求的帶動下，電力電子技術(shù)出現(xiàn)并得到了很大的發(fā)展，逐漸它在電控裝置、電氣自動化系統(tǒng)當(dāng)中的應(yīng)用越來越廣。如今，各式各樣的自關(guān)斷器件大量的出現(xiàn)，使性能得到了很大程度的提高，同時容量方面也有很大的擴(kuò)展。以PWM控制為代表的、采用數(shù)字控制的電力電子裝置性能日趨完替。目前，電力電子技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用于各個領(lǐng)域當(dāng)中，從電力到工業(yè)再到交通，無不有其身影，且目前開始迅速想家電、通信以及節(jié)能方面開始發(fā)展。
二、其他學(xué)科與電力電子技術(shù)之間的關(guān)系分析
（一）電子學(xué)與電力電子技術(shù)之間的關(guān)系
與傳統(tǒng)的電子器件制造工藝相比，電力電子器件的制造工藝、技術(shù)與其沒有太多的差別，兩者基本相同。如今的電力電子器件生產(chǎn)、制造一般都為集成電路，應(yīng)用了微電子制造相關(guān)方面的技術(shù)，許多設(shè)備都和微電子器件制造設(shè)備通用，說明二者同根同源。
（二）電氣工程與電力電子技術(shù)之間的關(guān)系
電力電子技術(shù)廣泛用于電氣工程中的高壓直流輸電、靜止無功補(bǔ)償、電力機(jī)車牽引、交直流電力傳動電解、電鍍、電加熱、高性能交直流電源等領(lǐng)域。通常把電力電子技術(shù)歸屬為電氣工程學(xué)科，并且電力電子技術(shù)是電氣工程學(xué)科中最為活躍的一個分支，其不斷進(jìn)步給電氣工程的現(xiàn)代化以巨大的推動力。
（三）控制理論與電力電子技術(shù)之間的關(guān)系
控制理論廣泛用于電力電子系統(tǒng)中，使電力電子裝置和系統(tǒng)的性能滿足各種需求。電力電子技術(shù)可看成“弱電控制強(qiáng)電”的技術(shù)，是“弱電和強(qiáng)電的接口”，控制理論是實(shí)現(xiàn)該接口的強(qiáng)有力紐帶。控制理論和自動化技術(shù)密不可分，而電力電子裝置是自動化技術(shù)的基礎(chǔ)元件和重要支撐技術(shù)。
三、電力電子技術(shù)主要器件分析
電力電子器件既是電力電子技術(shù)的基礎(chǔ)，也是電力電子技術(shù)發(fā)展的強(qiáng)大動力。電力電子器件的發(fā)展對電力電子技術(shù)的發(fā)展起著決定性的作用，因此，電力電子技術(shù)的發(fā)展史是以電力電子器件的發(fā)展史為綱的。至今電力電子器件發(fā)展可分為三個階段，電力電子技術(shù)的發(fā)展也相應(yīng)地分成三大步。
（一）不可控器件
1955年美國通用電氣公司研發(fā)了第一個電力電子器件一一硅整流管（SR）。它的問世使變流技術(shù)從機(jī)械整流、汞弧整流進(jìn)入電力半導(dǎo)體整流。1957年出現(xiàn)了硅晶閘管（SCR），接著晶閘管的派生器件：逆導(dǎo)晶閘管（KN）、雙向晶閘管（KS）、快速晶閘管（KK）、門極輔助關(guān)斷晶閘管（GATT）、非對稱晶閘管（ASCR）等相繼問世，從而使電力電子技術(shù)不僅具有整流功能（交流直流），而且具有逆變（直流交流）、斬波（直流直流）、變頻（交流交流）等功能。在這一發(fā)展階段的電力電子器件，基本上都是分立器件或幾個分立器件的組合，它們能被控制導(dǎo)通，而不能被直接控制關(guān)斷，要靠“電流過零”或強(qiáng)迫換流才能關(guān)斷，這就形成了以晶閘管及其派生器件為代表的第一代電力電子器件。
（二）半可控器件
半可控器件的代表是晶閘管，它在1956年由貝爾實(shí)驗(yàn)室發(fā)明，并在1958年由GE公司組織生產(chǎn)，稱為硅可控整流器（Silicon-ControlledRectifie或SCR），中文簡稱晶閘管。晶閘管是一個四層三端結(jié)構(gòu)，三個端子分別為發(fā)射極、集電極和門極，它的導(dǎo)通條件除集電極與發(fā)射極問加正向電壓外，還需在門極加正向脈沖，否則不能由斷態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橥☉B(tài)。另外，晶閘管開通后沒有切斷電流的能力，要靠電流自行過零，才能恢復(fù)阻斷狀態(tài)。因而，這是半可控器件，即只能控制開通而不能控制阻斷。
80年展起來的半可控電力電子器件，主要有巨型晶體管（GTR）、門極可關(guān)斷晶閘管（GTO）、絕緣柵雙極晶體管（（IGBT）、單極場控晶體管（電力MOSFET）、靜電感應(yīng)晶體管（SIT）、靜電感應(yīng)晶閘管（SITH）和MOS控制晶閘管（MCT）等，形成了第二代電力電子器件。在結(jié)構(gòu)上，它們具有功率集成器件的特點(diǎn)，在功能上，它們具有通過電流信號（或電場）控制器件導(dǎo)通或關(guān)斷的特點(diǎn)。
（三）全可控器件
全控型器件主要是功率晶體管GTR，功率場效應(yīng)管Power-MOSFET，門極可關(guān)斷晶閘管。GTR是一種NPN開關(guān)器件，可用基極電流開關(guān)集電極主電流，即具有自關(guān)斷能力，它還具有開關(guān)時間短、通態(tài)電壓低、開關(guān)損耗小、高頻性能好、驅(qū)動簡單、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。因此它正在中小功率交流調(diào)速、逆變及斬波等方面取代著晶閘管的地位。GT可工作在10kHz，廣泛應(yīng)用于500kW以下的感應(yīng)電機(jī)變頻調(diào)速、不間斷電源以及脈沖電源。
門極可關(guān)斷晶閘管GTO是一種既可在門極加正脈沖使之由斷態(tài)變?yōu)橥☉B(tài)，又可在門極加負(fù)脈沖使之由通態(tài)變?yōu)閿鄳B(tài)的器件，因此這種器件可控制電路的通斷。
四、電力電子技術(shù)在各領(lǐng)域當(dāng)中的應(yīng)用
目前，電力電子技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用于各個領(lǐng)域當(dāng)中，從電力到工業(yè)再到交通，無不有其身影，且目前開始迅速想家電、通信以及節(jié)能方面開始發(fā)展。
（一）電力系統(tǒng)當(dāng)中對電力電子技術(shù)的應(yīng)用
將電力電子技術(shù)引入電力系統(tǒng)并獲得廣泛應(yīng)用的領(lǐng)域，首推應(yīng)是同步發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)，這種勵磁系統(tǒng)由于動作迅速，容易設(shè)計(jì)出高頂值電壓，并且控制功率小，因而，作為電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)具有優(yōu)越的性能；另一領(lǐng)域是交流電動機(jī)的變頻調(diào)速，它的應(yīng)用，節(jié)約了可觀的電能。近年來，國外還研究將電力電子技術(shù)引入抽水蓄能電站，以提高水泵水輪機(jī)的效率，并已取得成果。
在電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電和配電環(huán)節(jié)中都離不開電力電子器件和電力電子技術(shù)。電力系統(tǒng)的發(fā)電環(huán)節(jié)涉及發(fā)電機(jī)組的多種設(shè)備，電力電子技術(shù)的應(yīng)用極大地改善這些設(shè)備的運(yùn)行特性。在輸電環(huán)節(jié)中，電力電子器件大量應(yīng)用于高壓輸電系統(tǒng)，被稱為“硅片引起的第”，大幅度改善了電力網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行特性。配電系統(tǒng)迫切需要解決的問題是如何加強(qiáng)供電可靠性和提高電能質(zhì)量。電能質(zhì)量控制既要滿足對電壓、頻率、諧波和小對稱度的要求，還要抑制各種瞬態(tài)的波動和干擾。電力電子技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù)在配電系統(tǒng)中的應(yīng)用，成功地解決了這些難題。
（二）一般工業(yè)中對電子電力技術(shù)的應(yīng)用
在工業(yè)中大量應(yīng)用交直流電動機(jī)進(jìn)行電力拖動，直流電動機(jī)有良好的調(diào)速性能，給其供電的可控整流電源或直流斬波電源都是電力電子裝置。近年來電力電子變頻技術(shù)的迅速發(fā)展，使交流電機(jī)的調(diào)速性能可與直流電機(jī)媲美，交流調(diào)速技術(shù)大量應(yīng)用并占據(jù)主導(dǎo)地位。
電化學(xué)工業(yè)大量使用直流電源，電解鋁、電解食鹽水等都需要大容量整流電源。電力電子技術(shù)還大量用于冶金工業(yè)中的高頻或中頻感應(yīng)加熱電源、淬火電源及直流電弧爐電源等場合。
（三）家用電器中對電力電子技術(shù)的應(yīng)用
照明在家用電器中有十分突出的地位。由于電力電子照明電源體積小、發(fā)光效率高、可節(jié)省大量能源，通常被稱為“節(jié)能燈”，正逐步取代傳統(tǒng)的白熾燈和日光燈變頻空調(diào)器是家用電器中應(yīng)用電力電子技術(shù)的典型例子之一。電視機(jī)、音響設(shè)備、家用計(jì)算機(jī)等電子設(shè)備的電源部分也都需要電力電子技術(shù)。此外，有些洗衣機(jī)、電冰箱、微波爐等電器也應(yīng)用了電力電子技術(shù)。
五、結(jié)語
當(dāng)前，電力電子技術(shù)仍在不斷發(fā)展，新材料、新結(jié)構(gòu)器件的陸續(xù)誕生，計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步為現(xiàn)代控制技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用提供了有力的支持，在各行各業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛，從人類對宇宙和大自然的探索，到國民經(jīng)濟(jì)的各個領(lǐng)域，再到我們的衣食住行，到處都能感受到電力電子技術(shù)的存在和巨大魅力。
參考文獻(xiàn)
[1]張文亮，湯廣福，查鯤鵬，等.先進(jìn)電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用[J].中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2010（04）.
