新能源电力技术范文

导语：想要提升您的写作水平，创作出令人难忘的文章？我们精心为您整理的5篇新能源电力技术范例，将为您的写作提供有力的支持和灵感！

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1.1回转式空气预热器柔性密封技术“回转式空气预热器柔性密封技术”

为入选国家发展改革委《国家重点节能技术推广目录》的节能技术，其针对于空预器漏风和堵灰两大难题提出的解决措施，可以有效解决回转式空预器的运行问题，使空预器长期处于高效稳定的运行状态，明显提高机组运行的经济性和安全性，从而达到节能减排的效果。“径流式湿式电除尘器技术”与传统湿式除尘相比除尘效率高达90%以上，运行电耗、水耗及阻力小，节能减排效果显著。

1.2压缩空气系统节能改造项目

该项目将高载能生产车间原有的压缩空气系统加装了空压机房节能监控系统，解决了车间末端用气波动且离心机调节能力弱的难题，实现了动态补偿用气，提高了部分电解车间用气端的用气效率，实现了各车间用气流量的全可控，降低了空压机群的总能耗。此项改造节能率超过20%，年节电约316万千瓦时，折合标准煤1137.6吨、减排二氧化碳2980.6吨。

1.3其他洛阳隆华传热节能股份有限公司“电力尖峰冷却技术”

针对火电尖峰冷却问题提供专项解决方案。重庆富氧科技股份有限公司“富氧燃烧技术”、普瑞森能源集团公司“电厂凝汽器蒸汽喷射器抽真空系统”、国电科学研究院“低位能分级混合加热供暖技术”、宜兴亨达竹格填料有限公司“火力发电冷却塔竹制淋水填料技术”等。这些技术及其实际应用案例对于引导用户采用节能技术、促进火电行业节能减排技术进步具有重要的借鉴意义。

2电力新能源的现状及发展

2.1太阳能

太阳能是目前来说应用最广泛的新能源，太阳能具有取之不尽和容易收集等特点，只要有足够的空间和合理的装置就能够进行太阳能的应用，目前我国的太阳能热水器生产应用排行世界第一，已经实现了商业化，对于我国来说更多的需要考虑建筑中太阳能的利用，在建筑设计时充分利用太阳能，从美观和技术方面综合考虑，我国对于太阳能的重视会使得太阳能利用在建筑上的应用发展较快，更好的提供能源保障，但是同样太阳能发电的前期投入较高，推广普及需要政府的大力支持。我国的太阳能电池板的生产在世界水平上总体较高，随着太阳能科技利用的不断发展，硅材料等太阳能利用材料有可能出现降低等现象，光电元件的效率更高，成本越来越低，这就需要我们在太阳能的发展中从技术方面不断进行突破，保障高效、低价，提高竞争力，保证能源的供应，降低污染问题。

2.2风能

目前，从可再生能源发电成本来看，风力发电成本在可再生能源中最具性价比。相较于传统能源发电，目前全球部分地区陆上风电已经具备较好竞争力。对于我国挂档加速的风电产业，如果要实现2020年，中国非化石能源占一次能源消费比重达到15%的目标，大力发展风电是毫无疑问的。目前就陆上风电开发成本来说，全球陆上风电平均度电成本降至约83美元/兆瓦时。而部分地区煤炭和天然气发电成本不降反升。随着风电技术进步和发展规模扩大，以及煤电成本的增加，未来风电竞争力将进一步增加，预计在2020年前后中国陆地风电成本将达到与煤电持平的水平。但在发展中我们要注意的是从风电场选址上需从宏观和微观角度着手考虑，做好当地风资源评估等前期工作。其次，在建设阶段需考虑如何降低设备采购成本以及接下来运行维护成本。此外，现在我国风电行业的主力是国企，强调最多的是社会责任，任何企业想要可持续发展必须要有合理利润，持续降低风电的全生命周期成本是风电产业健康发展且提升竞争力的必由之路。

2.3核能

目前来说核电常用的为核裂变，虽然核聚变释放的能量要远远大于核裂变，但是技术存在一定的问题还未能真正投入使用，我国的核电经过了一段时间的发展取得了一定成就，但发展速度并不够快，核电是高新技术，需要高科技和人才的支持，对操作人员的要求较高，所以核电的发展必须从人才的培养方面着手，综合推进，才能够保障核电技术的可靠、平稳、快速的发展。

2.4生物质能

对于生物质能的利用我国进行了深入的研究，由于我国农业的比重，我国的生物质能发展潜力很大，对于生物质能的应用分成了两派，一派不能接受粮食作为燃料，但是随着技术的不断改进，目前采用纤维素制作燃料已经投入了不断的试验和发展。但是生物质能的应用仍旧存在一定的问题，例如运输和收集的成本问题，从各个偏远地区收集秸秆就造成了更多的人力和机械的投入，收集半径太大就会对经济效益造成影响，小规模的收购又很难保证能源的供应，这就对生物质能能源的发展造成了影响。需要我们不断的采取新的科技手段，更好的利用生物质能。

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中图分类号： F407.6文献标识码： A

引言

电力电子技术自上个世纪中期诞生以来得到了迅速的发展，在国民经济中已经具有十分重要的地位，目前约75%以上的电能须经电力电子处理以后才能投入使用，面临的环境和能源问题也需要高效的发电、电力变换和控制技术来解决，因此电力电子技术作为一项基础技术越来越重要。

1.电力电子器件的发展

一代器件造就一代电力电子装置与应用，新的装置与应用又促进着电力电子器件的发展，让我们来简要回顾一下常用的几类电力电子器件：

1.1功率二极管

大功率的工业用电由工频(50 Hz)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、牵引和直流传动等领域。功率二极管是上世纪六十年代开始发展起来的；今天，在现代电力电子装置中仍然扮演着重要的角色，除了大功率工频整流的基本功能之外，功率二极管还日益肩负着高频整流、续流、隔离、箝位、吸收等越来越多的功能。

1.2晶闸管

在大功率和特大功率的工业应用中，晶闸管以其耐压高、电流大、通态压降小、通态功耗低等优势被广泛应用，是这一领域的主力器件，英杰电气在高压大功率晶闸管的应用方面有十几年的应用案例与经验积累。

1.3绝缘栅双极晶体管(IGBT)与功率场效应管(MOSFET)

上世纪八十年代，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MOSFET的问世，导致了中小功率电源向高频化发展，而后绝缘栅双极晶体管(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。

电气紧随时代潮流，一直致力于IGBT和MOSFET的工业应用，依靠该类器件开发出一大批绿色高效的电力电子装置。

2.太阳能发电

太阳能是取之不尽，用之不竭的能源。太阳能作为清洁的可再生能源，越来越受到人们的重视，应用领域也越来越广泛。中国的太阳能资源至少是风能资源的100倍，每年接收的太阳能是总消耗一次能源的600倍，据统计，我国2/3以上国土面积的年日照时间在2200h以上，年辐射总量在502万kJ/m2以上，为太阳能的利用创造了丰富的资源和有利条件。

目前太阳能在利用中，主要采用了三种技术：太阳能光电技术、太阳能光热技术和太阳能光伏发电技术。

太阳能光电技术是指利用太阳能电池将白天的太阳能转化为电能由蓄电池储存上在放电控制器的控制下释放出来，供室内照明和其他需要。目前占主流的太阳电池是硅太阳电池，它又分单晶硅太阳电池、多晶硅太阳电池(总称晶体硅太阳电池)和非晶硅太阳电池。整个光伏系统由太阳能电池、蓄电池、负载和控制器组成。

太阳能热发电技术就是利用光学系统聚集太阳辐射能，用以加热工质，生产高温蒸汽。驱动汽轮机组发电，简称光热发电技术。他与光伏发电相比，具有效率高、结构紧凑、运行成本低等优点。目前技术比较成熟且应用比较广泛的是蔬菜温室大棚、中药材和果脯干燥及太阳能热水器等。

将光能直接转换成电能的过程确切地说应叫光伏效应。不需要借助其它任何机械部件，光线中的能量被半导体器件的电子获得，于是就产生了电能。这种把光能转换成为电能的能量转换器，就是太阳能电池。太阳能电池也同晶体管一样，是由半导体组成的。它的主要材料是硅，也有一些其他合金。光伏发电系统分为独立光伏发电系统和并网光伏发电系统。完全依靠太阳电池供电的光伏系统，系统中太阳电池方阵受光照时发出的电力是唯一的能量来源。首先最简单的独立光伏系统是直联系统，发出的直流电力直接供给负载使用，中间没有储能设备，负载只在有光照时才能工作。这种系统有太阳能水泵、太阳能风帽、太阳能路灯等。并网光伏发电系统：太阳电池方阵发出的直流电力经过逆变器变换成交流电，且与电网并联并向电网输送电力的光伏发电系统。这类光伏系统发展很快，在20世纪末，并网光伏系统的用量就超过了独立光伏系统。并网光伏发电系统可分为两大类：光伏电站和户用并网光伏系统。

在光伏系统中太阳能电池、蓄电池、控制器，都离不开电力电子技术，在太阳能到电能的转换中，电力电子技术发挥着重要的作用。

开发新能源，电力电子器件的应用和先进的控制技术是关键。将最新的电力电子技术、控制技术应用于新能源系统中，提高新能源的效率和电力变换质量、降低新能源成本，使得清洁可再生能源逐步替代传统的化石燃料，以改善人类生存的环境，提高人们的生活水平，具有重大的经济效益和社会价值。

正因为我国在电力电子高端器件上的不足，以及我国要真正建立实现自主创新，我国要真正实现构建自主创新、资源节约型、环境友好型社会主义和谐社会这一目标，迫切需要建立一个自主创新的、强大的、达到世界先进水平的电力电子产业。因此，我国政府相关职能部门已经采取了一系列有力措施，将发展电力电子技术作为在相当长的一段时间里的重点发展的关键技术。在国家政策强有力的推动下，电力电子技术正迎来其发展的大好时机。

3.智能电网

智能电网，就是电网的智能化，它是建立在集成的高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用，实现电网的可靠、经济、高效、环境友好和使用安全的目标。从更高的层面来讲，现今的电网变得比以往更大、更安全及更高能效，但其智能化程度仍然偏低，故智能电网是当今的重要发展趋势。而智能电网的核心就是智能电表，借助智能电表，电力事业机构能够知道用户在任意时间所使用的电能，便于他们提供差异化的定价，帮助用户优化其总体电能消费和电费支出。如今智能电网技术正蓬勃发展，太阳能和风能发电是智能电网的分布式发电组成部分。

智能电网的主要特征有：（1）智能电网是自愈电网。实时掌控电网运行状态，及时发现、快速诊断和消除故障隐患；在尽量少的人工干预下，快速隔离故障、自我恢复，避免大面积停电的发生。（2）智能电网激励和包括用户。在智能电网中，用户将是电力系统不可分割的一部分。鼓励和促进用户参与电力系统的运行和管理是智能电网的一个重要特征。（3）智能电网能抵御攻击。智能电网将展示被攻击后快速恢复的能力。智能电网要通过加强电力企业与政府之间重大威胁信息的密切沟通，在电网规划中强调安全风险，提高智能电网抵御风险的能力。（4）智能电网提供满足21世纪用户需求的电能质量；（5）智能电网能减少来自输电和配电系统中的电能质量事件；（6）智能电网容许各种不同类型发电和储能系统的接入。

4.结束语

能源是人类生存和社会发展不可或缺的物质基础，电力的利用，使人类从原始走向文明。总之，电力电子技术在全球能源危机以及环境问题上具有独特的特点，发挥着其重要的作用，并且其潜力是非常大的。

参考文献：

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1发展新能源

新能源战略是世界各国在能源危机下，积极对自身能源结构的调整以应对能源危机的策略。以煤炭、石油、天然气为主的化石能源储量有限且不可再生，同时对环境有较大的影响[2]，发展新型环保能源，实现可持续发展成为摆在世界各国面前的课题，新能源战略应运而生。在目前来看，新能源中能够替代传统化石能源，具有商业价值能够透入实际生产的主要包括核能、风能、生物质能、太阳能、地热能。

1.1核能核电是公认的清洁能源。核电虽然具有高效清洁的优点，但是核物质辐射对环境危害巨大，安全性一直是遏制核电发展的瓶颈。核电站一旦发生事故引起核物质泄漏，将对其周围环境造成毁灭性的后果。在核电站设计时要充分考虑核电站的安全性，核物质不能对周围环境以及核电站工作人员造成辐射危害。在世界核电发展史上，只有美国三哩岛核电站、前苏联切尔诺贝利核电站和日本福岛核电站发生过事故，其他核电站均运行良好。

1.2风能从理论上讲，目前已确定风能为32.26×108kW，而电力行业总装机容量为4.5×108kW。如果能充分利用这些风能，那么就解决中国的能源问题。近年来，风能在中国的新能源战略的地位得到认识，促进了中国的风电产业的大规模发展。目前，中国的风力发电总容量4700×104kW，成为世界上第1个风电大国。每年我国风能发电为我国节约煤炭3000×104t，每年减少CO2排放量7860×104t，SO225.5×104t，NOX22.2×104t，对节能减排具有良好的促进作用。但是风能发电不稳定，不受人为控制，调峰问题难以解决。同时我国西部风能储备量巨大，但西部地区用电量少，与我国电力负荷区东部沿海地区距离很远，输电成本高的问题难以解决。

1.3生物质能生物质能是利用生物质材料在燃烧过程中释放的热量。由于生物质能在燃烧过程中进行的化学反应可以看成是光合作用的逆反应。所以，我们可以认为利用生物质能发电过程中可以实现二氧化碳的零排放[3]。生物质可以是农作物秸秆，树木，和其他可以燃烧的有机物，还可以是经过人类加工制造的有机物，例如沼气、发生气等。生物质在日常生产生活中随处可见，用生物质发电成本比煤炭要低。而我国是农业大国，每年农作物秸秆产量巨大，以往都是进行直接焚烧处理，既浪费资源，又污染环境。我国从2006年起开始大力发展扶植生物质发电产业，对生物质电厂进行政府补贴。生物质发电目前技术还不完善，产业规模还未成形，相关政策法规还有待完善，但是，随着“十二五”规划的开始，新能源战略的实施，我国的生物质发电一定会得到大力发展。

2改进传统能源发电技术

目前技术水平来看我国火电厂节能减排的范围很广，可以改进的环节还有很多。例如，我国在2000年每kW•h发电量煤耗为392g，2005年就降到370g，而世界先进水平为每kW•h耗煤335g。火电厂节能减排技术改进还是有着很大的空间。

2.1改进现有发电系统和设备经研究实践表明，现有的火力发电技术中还存在很多能源浪费点。改进和完善现有的火力发电厂设备、控制系统、操作运行人员的业务水平等都是见效快、回报高、易实现的节能方法。锅炉和透平机械是火电厂的主要生产设备，可改进空间巨大。锅炉设备是能源转化的主要部分，煤炭等化石燃料在炉膛中燃烧释放大量的热量，通过受热面将热量传递给循环水完成能源转化。锅炉燃烧过程是通过机组控制系统进行的，一般火电厂对燃烧过程没有进行燃烧控制环节的调整优化工作。通过工作人员的调整试验工作，系统在调整以后在燃烧效率方面会有大幅度的提高。汽轮机是实现高参蒸汽的机械能向电能转换的部分。一般汽轮机设备改进包括3部分，即汽轮机进气排气部分的改进、汽轮机汽封系统的改进和汽轮机流通部分的改进。目前，汽轮机流通部分改进空间不大，原因是在新建机组中汽轮机流通部分设计都比较合理高效，而落后旧机组如果进行改进经济效果不好，影响投资收益。汽轮机汽封系统的改进投资少效果好，但是技术环节要求高需要原设计单位的配合进行。汽轮机进气排气部分的改进主要是减少气流在进出汽轮机是的节流和气流紊乱损失。

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中图分类号：TM92 文献标识码：B 文章编号：1671-489X（2013）09-0096-02

New Teaching Methods of Power Electronics Combined with New Energies//Li Peng

Abstract Power electronics is the bridge of electrics and electronics. With the rapid development of new energies， the teaching and research of power electronics are facing with chances and challenges. Based on practical teaching experience， this paper describes the necessity， principles and methods of combining power electronics with new energies， which may be of valuable reference for teaching and exploration.

Key words power electronics； new energy； wind power

1 电力电子课程特点

电力电子技术属大学工科专业课程，早期也称半导体变流技术。从学科角度，它由电力学、电子学和控制理论交叉形成，是连接“信息电子”（弱电）和“电力电子”（强电）的桥梁。从目的角度，它旨在利用电力电子器件实现电压、电流、频率和相位等电能变换和控制。从内容角度，它包括器件、电路、系统及其控制三部分。

根据授课对象及课时要求不同，侧重点也应有所差异。在大多电气类相关专业中，本课程多作为专业主干课，课时在64学时以上，上述三部分内容均需细致讲解且辅以专业实验。而对控制类专业，本课程多作为专业选修课，课时多在32学时以下，目标在于与控制工程相关的基础学习，偏重基本原理和方法。因此，课程大纲和课堂讲授应紧密结合学生所需，以最大效率地实现教与学的有机结合。

同时，与许多本科课程相比，电力电子知识点更加分散，各种器件特点、符号、物理参数等容易混淆，且电路波形绘制和分析对于学生理解和记忆难度较大。因此，未来新课程内容和教学模式探索至关重要。

本文结合新能源尤其是风电技术，简析课程教学中的一些探索性方法，为实现教学探索提供一定参考。

2 新能源技术与电力电子教学

2.1 新能源与大学教学

能源与环境是当前世界发展的两大课题，而对于能源问题的技术解决，电力电子技术提供了重要的支撑。在诸多新能源中，风力发电和光伏发电与电力电子技术关系尤为密切，其能量转换部件及控制电路都包含有电力电子器件。尤其是风力发电，作为公认的安全、环保、技术成熟的新能源，是电力电子技术与自动控制技术的有机融合体。

近年来，国内高校陆续开设了新能源课程，甚至增设了相关学科专业，而电力电子课程多作为此类专业的基础课展开。相比之下，在非能源类学科或者信息电子为主导的学科中，适当引入新能源背景对于整个电力电子技术的宏观把握大有裨益。

2.2 基于新能源的电力电子教学示例

下面以电力电子技术的绪论为例，简述基于新能源的课程讲解方法。讲解电力电子课程的绪论时，首先需要学生对整个课程的章节内容有宏观把握。而教学过程中，学生对整流、逆变、PWM等专业技术尚未深入理解，通常很难作为一个有机系统来快速接受。

以国家“十一五”规划教材《电力电子技术》为例，课程共分为9章，其中，第2章“电力电子器件”是基础，第3、4章“整流”“逆变”是核心，第5、6章“DC-DC”“AC-AC”是辅助，第7章“PWM控制”是重点，第8、9章作为拓展简单了解。笔者发现，各章内容可以通过一类简单的风电系统有机融为一体，如图1所示。

风电机组是将“风能”转为“机械能”进而转为“电能”的复杂系统，其基本过程为：风扫过叶轮引起转动产生机械能，经过驱动链耦合输送给发电机转化为电能。由于风的随机特性，该电能无法直接利用或并网，需进行电力变换处理，而处理过程涵盖了电力电子课程的核心章节。

1）整流。发电机所得电能先经过第一次变换，将不规则的交流转化为直流，这种“AC-DC”的变化过程即为“整流”。整流是电力电子核心技术之一，作为第3章内容，是讲授重点。

2）斩波。整流所得直流一般不满足并网幅值的要求，需要进行升降压转化，这种“DC-DC”技术即为第5章的“斩波”。与此类似，可进行“AC-AC”的讲解，即第6章的“交交变频”技术。

3）逆变。斩波所得直流无法直接并入交流电网，需要再次转换为交流并经滤波后并入电网，这种“DC-AC”的技术即为“逆变”。逆变是与整流互逆的电能转换过程，作为第4章内容，也应着重讲解。

4）器件。上述转换多依赖电力电子器件实现，如现代变流技术中的IGBT正逐渐取代晶闸管成为主流控制器件。可结合教材第2章对此展开深入讲述。

5）控制。诸多电能转换控制方法中，脉宽调制（PWM）是主流技术，另有软开关等辅助技术，分别对应第7、8章。这些技术已广泛应用于电力电子工程，大大改善了电路控制性能。

由此可见，看似相互孤立的各章节在风电这一实际系统中紧密联合为一个整体，学生可快速把握课程主线，并对课程的工程应用价值有初步理解。

除此之外，其他新能源系统如光伏发电、电动汽车等，也具有类似的模块或功能构成，可作为课程讲解的工程背景。

3 教学中的其他辅助方法探讨

上节以一个例子简单描述了引入新能源的电力电子课程绪论的讲解方法，下面对教学中的其他辅助方法进行简要的探讨。

3.1 教学方式探讨

1）板书结合Flas。良好的板书可以促进学生的感性认知度，控制课堂节奏，加强师生互动效果。以电力电子为例，诸多电路结构仅用PPT解释难以达到良好效果，利用板书逐层递进地绘制并讲解，需要重点强调以及逻辑推理的用板书，大量的描述或辅解释用PPT，从而很好地利于学生接受。

传统电力电子教学中，电路及波形多用静态PPT描述，生动性较差，难以描述电路动态变化过程，而将Flas引入PPT中，可形象演示电路的工作过程和参数流向。例如：基于晶闸管的整流桥电路，其板书绘制繁琐，静态PPT讲述难度较大，而引入Flash后可以清晰看到各时段晶闸管的通断情况、电流流向以及输出情况，从而极大地提高学生学习乐趣，达到寓教于乐的效果。在实际教学中，建议根据课程内容灵活选择板书、PPT、Flash等教学手段，适当融合，形成“重点突出、形象生动”的教学模式。

2）波形结合MATLAB仿真。电力电子教学通常有这样的体会：最耗时也最难讲解的多是电路波形。MATLAB的引入将教师从繁重的原理讲解中解脱出来，作为数值计算和图形处理的软件工具，MATLAB比传统的高级语言更容易学习和掌握，被誉为“巨人肩膀上的工具”。尤其它集成了SIMULINK和SIMPOWER工具箱，可以很容易地提取元器件，建立系统建模，并利用其友好的交互式界面进行仿真分析。这样，学生可以清楚地看到整个电路运行过程，对诸多结论性的波形“知其所以然”。

3.2 拓展内容探讨

根据课程学时安排的不同，建议有针对性地进行课堂内容的拓展讲解，开阔学生视野，同时为后续课开设做一定的技术铺垫。例如，作为控制与电气学科的连接纽带，电力电子许多知识点会涉及相关先行课程。对此，建议回顾并凝练相关的重要结论，这种学科交叉点最难以讲解但极容易引发学生的积极性并锻炼其发散思维。此外，与主干课不同，作为选修课的电力电子通常没有实验课，建议结合MATLAB等工具进行模拟，加深学生的理解和记忆。

最后需要注意，电力电子是一种工程性极强的技术，课堂中要注意理论与工程的结合。例如前面提到的新能源技术，可以渗透到每章的课程中，这对于实现研究型和启发性教学具有积极意义。

4 结语

电力电子技术既是“强电”和“弱电”的桥梁，也是理论与实践相结合的典范。本文简要探讨了电力电子技术的教学思路，结合新能源技术，探索了一些新的教学方法，希望对于提高大学课堂效率、培养学生兴趣以及实践科研型教学提供有益参考。

参考文献

[1]王兆安，刘进军.电力电子技术[M].北京：机械工业出版社，2009.

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Power electronics technologies in the new energy and

new materials industry application

DENG Yong-hua

（Sichuan Yingjie electric Limited by Share Ltd， Sichuan Chengdu 618000）

Abstract: The application of power electronics to power generation, transmission, distribution, electric and other aspects, especially in the new materials, new energy industry has huge market capacity, and is in the fast growth stage.

Keywords: power electronic technology；new materials; new energy；application

电力电子技术是利用电力电子器件对电能进行变换及控制的一种现代技术，基本功能包括：整流(交流变成直流)、逆变(直流变成交流)、斩波(直流变成直流)、变频(改变供电频率)、开关和智能控制等。它使电网的工频电能最终转换成不同性质、不同用途的电能，以适应千变万化的用电装置的不同需要。

电力电子技术自上个世纪中期诞生以来得到了迅速的发展，在国民经济中已经具有十分重要的地位，目前约75%以上的电能须经电力电子处理以后才能投入使用，面临的环境和能源问题也需要高效的发电、电力变换和控制技术来解决，因此电力电子技术作为一项基础技术越来越重要。电力电子技术行业主要涉及三个领域：电力电子元器件、电力电子装置、电力电子技术的应用。

电力电子元器件的发展先后经历了从二极管到MOSFET和IGBT的一系列发展历程，现阶段大功率元器件还主要依赖进口。

电力电子装置种类繁多、行业应用范围极广。电力电子装置主要包括三大类产品：变频器、电能质量类产品以及电子电源产品。

电力电子技术的应用涉及发电、输电、配电、用电等各个环节，特别在新材料、新能源行业市场容量巨大，且都处于快速成长的初期。

四川英杰电气股份有限公司一直致力于电子电源类产品研发、生产、销售与服务，主要涉及电力电子装置及应用领域，是英杰人长期关注和发展的方向。

1 电力电子器件的发展

一代器件造就一代电力电子装置与应用，新的装置与应用又促进着电力电子器件的发展，让我们来简要回顾一下常用的几类电力电子器件：

(1)功率二极管

大功率的工业用电由工频(50 Hz)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、牵引和直流传动等领域。功率二极管是上世纪六十年代开始发展起来的；今天，在现代电力电子装置中仍然扮演着重要的角色，除了大功率工频整流的基本功能之外，功率二极管还日益肩负着高频整流、续流、隔离、箝位、吸收等越来越多的功能。

(2)晶闸管

在大功率和特大功率的工业应用中，晶闸管以其耐压高、电流大、通态压降小、通态功耗低等优势被广泛应用，是这一领域的主力器件，英杰电气在高压大功率晶闸管的应用方面有十几年的应用案例与经验积累。

(3)绝缘栅双极晶体管(IGBT)与功率场效应管(MOSFET)

上世纪八十年代，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MOSFET的问世，导致了中小功率电源向高频化发展，而后绝缘栅双极晶体管(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。

英杰电气紧随时代潮流，一直致力于IGBT和MOSFET的工业应用，依靠该类器件开发出一大批绿色高效的电力电子装置。

2 电力电子技术的应用效果

(1)节能效果明显

电力电子技术天生具有节能的效果，现阶段我国的能源总产量中，煤炭占67％、石油占22.7％、其余大多来自水电等发电方式。将电力电子技术应用在新能源系统中，发展风能、光伏等清洁能源，节能效果非常明显，能有效改变我国以煤炭为主的能源结构。

(2)绿色可靠

采用全新电力电子装置，如有源电力滤波器(APF)或PWM整流器，可以实现接近1的功率因数和接近0的谐波含量，实现对电网的零污染。

若采用电力电子器件开发无触点开关等，不但可大大降低用电设备的起停冲击能耗，还可延长设备的使用寿命，充分体现了电力电子装置的可靠性。

(3)精确控制与自动化

早期的控制电路使用分立元器件，属于模拟控制电路，系统的参数由各分立元件的参数决定，存在元器件数量多、控制精度低、动态响应慢、系统的调试复杂、灵活性差、参数整定不方便、温度漂移严重、容易老化、参数的稳定性差等缺点，导致电源系统在环境条件稳定的实验室工作尚可，难以在复杂工况条件下可靠运行。

新型电力电子系统采用数字控制技术，以实现快速、高精度、灵活、多功能、智能化的控制和人机界面和通讯等功能，四川英杰电气股份有限公司一直致力于全数字化产品的研发与应用。