电力电子技术节能范文

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前言：

本文主要讲了家用电器节能存在的一些问题，没有比较健全的监督部门以及资金不够，一些检测仪器不全。电力电子技术在20世纪得到了快速的发展，如今在很多领域都有使用，尤其是信息通信方面和家用电器领域。电力电子技术与人们的生活紧密地联系在一起，人们在使用电脑、空调、冰箱等时，都是在间接地或者直接地使用电力电子技术，所以电力电子技术也渐渐地被人们重视起来，成为众多学者的研究目标。

1 家用电器节能遇到的问题与电力电子技术现状

1.1 电力电子技术的现状

电力电子技术在一些电子器件中发挥着非常重要的作用，通过电力电子技术来对各种电路进行控制。人们综合运用电力电子技术的各项功能，在此基础上添加一定程度的创新，从而能够在众多领域得以应用。其中应用最多的是电力方面，在发电方面起着核心作用，其次就是工业方面以及家用电器方面。电力电子系统在促进电力系统发展过程中有着重要的作用，在电力输电时，先是从电厂开始发电，然后把输送的电流通过改变电压之后才进行输送，因为在输电的过程中，输送过程中的电压也高的话，输送的电流也就相对比较小一些，在电流从电厂输送的过程中，可以产生比较小的损失，从而就能够将大量的电流节省下来。将电力电子技术运用到高压输电中，从而能够将在长距离输电、容量大的电路在输送的过程中产生的损耗降到最低。电力电子技术的应用，极大程度上促进了中国电力系统方面的发展。电力电子技术在电器节能方面也有着重要的作用，因为电能在输送过程中电流与电压的转换以及对电能的控制是通过各种电力电子器件来进行的。电力电子技术有着四种基本的功能，人们综合运用电力电子技术的各项功能，在此基础上添加一定程度的创新，从而能够在众多领域得以应用。其中应用最多的是电力方面，在发电方面起着核心作用，其次就是工业方面以及家用电器方面。电力电子技术在家用电器上也有着非常重要的作用，而且在家用电器中的应用于我们日常生活都有着直接或者间接的关系，我们对电力电子技术的应用也有着比较深的感触。比如说，我们平常生活中都会用到的节能灯，而节能灯就是综合运用了一些电力电子技术才生产出来的，它是电力电子技术的结晶。电力电子技术的应用使得节能灯的体积比白炽灯和日光灯更小，样式比白炽灯和日光灯更多，而且其发光率更比白炽灯和日光灯高，所以节能灯以绝对的市场优势占据着很大的市场份额。除了节能灯外，电力电子技术在家用电器中的应用的产物还有电视机、计算机、变频空调等，这些产品已经融入在我们生活的点点滴滴中，在我们生活中发挥着非常重要的作用，为我们的生活水平的提高做出了很大贡献。

1.2 家用电器节能遇到的问题

在家用电器节能方面，仍然没有比较健全的监督部门，虽然有些城市监督机构成立的比较早，但是部门中人数较少，很多节能工作不能直接进行，有时只能监督一些耗电严重的大规模企业，一些小企业往往成为漏网之鱼。而且购买节能监测仪器需要大量的资金，而当监督部门资金不够时，相应的一些仪器必然不能到位，长期以来也没有建立一个比较完善的家用电器节能方面的检查部门，不能查出哪些家用电器耗电严重。部分家用电器生产企业内部高层管理者没有节能节电的意识，也不重视节能工作，或者公司内部存在相关节能要求，但是不能够实际落实。

2 电力电子技术的发展前景和针对家用电器节能问题提出的对策

2.1 电力电子技术的发展前景

电力电子技术已经融入在人们的日常生活中，比如说计算机、变频空调、手机等产品，在人们生活中有着不同的角色，而且人们对这些的依赖性也越来越强。电力电子技术有着非常广阔的发展空间，具体表现在以下几个方面：新产品所需要的材料在不断更新。在一个经济迅猛发展的大前提下，人们对生活质量的要求也越来越高，对新产品的开发与新的材料的要求也越来越高，所以要更新现有技术和现有材料是电力电子技术的必然趋势，正因为电力电子技术与人们的日常生活紧密相连，所以我们应该更加重视电力电子技术用到的材料更新，从而降低电子器具的成本，扩大电子器具能够应用的范围，为人们能够有快捷方便舒适的生活做出贡献。从降低电子器件生产成本的角度考虑，人们应该在生产电子器具时运用电力电子技术不断改进电子器件的装置，使得电力电子器件那能够模块化生产，从而降低成本，获得更大的经济效益。

2.2 针对家用电器节能的现状提出的相关对策

在家用电器节能方面，仍然没有比较健全的监督部门，很多节能工作不能直接进行，有的监督机构因为人员不够只能监督一些耗电严重的大规模企业，一些小企业往往成为漏网之鱼。所以要改变这一现状，必然要在各地建立相应的节能监督部门。在监督部门内部成员问题上，各地区应该根据自身的实际情况收编一定的人才，定期对节能监督人员进行培训，让他们在监督时能够做到公平公正，同时监督部门高层也应该因地制宜，不断完善监督制度，不断更新对耗电企业的处置方式，消除部分企业存在的侥幸心理。节能工作不是一个两个人的事情，也不是仅是生产企业需要做的事情，节能减排与我们每个人都密不可分，我们应该承担起节能的责任，节能减排，人人有责。相关节能部门应该加大节能减排宣传力度，可以在各小区举办形式不同的活动，通过居民参与的方式，强化居民对于节能减排的意识，向居民普及节能减排的相关知识，使居民在购买使用电子器件时能从节能方面考虑，从而购买相关的节能产品。

3 总结

世界上存在的资源都是有限的，一旦挥霍完，人类将会无资源可用。而且我国能源匮乏，煤矿资源每年的开采量已经严重超出了煤矿资源的极限，而且受到环境、技术多方面因素的限制，煤矿资源开发的难度越来越大，所以我国节能工作迫在眉睫。在家用电器节能上，我国还没有比较健全的监督部门，虽然有些城市监督机构成立的比较早，但是部门中人数较少，很多节能工作不能直接进行。要解决这一问题，就应该在各地建立相应的节能监督部门，在监督部门内部建立和完善相关节能制度，在对企业监督时要严格执法，做到公平与公正。同时也要加大宣传，可以在各小区举办形式不同的活动，通过居民参与的方式，向居民普及节能减排的相关知识，从而强化居民对于节能减排的意识，使得居民在选购电子器件时，能够优先考虑节能器件。要想实现每家每户都能节能器件的目标，就要不断开发新的节能器件，要不断进行创新。在研究创新时必然要用到电力电子技术，因为电力电子技术与人们的生活紧密地联系在一起，人们在使用电脑、空调、冰箱等时，都是在间接地或者直接地使用电力电子技术。在电子器件生产时在运用电力电子技术方面要注意研究和开发新的材料，从而降低电子器具的成本，扩大电子器具能够应用的范围，从而能够为给人们提供快捷方便舒适的生活做出贡献。

参考文献：

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Power electronic technology in energy saving and strategic

Emerging industry in the application

GUO Shi-ming

（Southwest Jiao Tong University， Sichuan Chengdu 610031）

Abstract: The development of strategic emerging industry is China's new era of the economic and social development of the major strategic task. This paper introduces the contents of strategic emerging industry, burgeoning industry of key equipment and core technology as well as in the emerging industry in related areas of application.

Keywords: emerging industry；power electronic technology；application

1　 战略性新兴产业及其相关产品与技术

1.1　 节能环保产业

(1)高效节能环保技术装备及产品。主要有：①高效节能锅炉、窟炉、电机及拖动设备；②余热余压利用设备、高效节能家用和商用电器照明器具；③高性能、低成本的污水、固体废物、烟气处理技术和装备等。

(2)资源循环使用技术。这些技术主要包括：矿产资源、工业固体废物综合利用技术；汽车零部件及机电产品再制造技术，再生资源回收利用技术；餐厨废弃物、建筑废弃物、道路沥青和农林废弃物资源化利用技术等。

1.2　 新一代信息技术产业

到“十二五”期末，初步建成宽带、融合、安全的下一代信息网络设施，实现三网融合。提升高性能集成电路技术水平，初步建立自主可控的集成电路产业体系；攻克半导体照明产业的共性关键技术和关键装备。

1.3　 生物产业

生物产业涉及的技术有：药物、疫苗和特殊性诊断试剂的开发技术； 高产、优质、多抗、高效植物新品种的培育技术；生物农药、生物肥料、生物饲料、动物疫苗等绿色农用生物产品的生产技术；非粮原料与纤维素转化技术；生物醇、酸、酯等生物基有机化工原材料的生产技术；生物塑料生物纤维等新生物材料的生产技术等。

1.4　 高端装备制造产业

高端装备制造业主要包括：①航空装备(干线飞机、新型支线飞机、直升机、航空发动机等)；②轨道交通装备(高速列车、重载列车、城际列车装备及其运输系统)；③海洋工程装备(海洋油气开发装备、海洋风能利用装备、海水淡化装备等)；④ 智能制造装备(智能仪器仪表与智能控制系统；高档数控机床与智能专用装备等)。

1.5　 新能源产业

(1)风能产业。主要技术有：风电装备中的轴承、变流器和控制系统的制造技术；并网和远距离输电装备的核心技术；海上风电装备的制造技术等。

(2)太阳能产业。主要技术有：高效太阳能电池技术、太阳能光伏发电技术、太阳能供暖、制冷技术等。

1.6　 新材料产业

新材料主要有：①新型功能材料(主要包括电子材料、储能材料、医用材料、高纯硅、特种橡胶、高性能膜材料、低辐射镀膜玻璃、导电玻璃、光纤预制棒、高端石墨材料等)。②先进结构材料(主要包括高性能铝合金、镁合金、钛合金、高温合金材料、特种铸锻件、特种优质钢材、耐热耐磨轻质高强工程塑料、高端通用树脂等)③高性能复合材料(主要包括树脂基、碳陶瓷基、金属基复合材料等)。

1.7　 新能源汽车产业

对于纯电驱动汽车，其涉及技术主要有：动力电池技术、驱动电机技术和电子控制技术等。

2　 电力电子技术在战略性新兴产业发展中的地位

电力电子技术为战略性新兴产业提供了高性能、高精度、高效率的各种容量电控和电源设备，成为发展这些产业的关键和基础。

3　 电力电子技术在战略性新兴产业中的应用

3.1　 在节能中的应用

(1)电动机节能运行

①变频调速节电

根据负载特性改变电机转速，达到节电效果。通过调速达到节能的负载主要有：风机、水泵、油泵等。

②改善功率因数节电

交流异步电动机的无功就地补偿就是将补偿电容器组直接与电动机并联运行。

③轻载调压节电

当电动机处于轻载运行时，若适当调节电动机定子的端电压，就会降低电动机的励磁电流，从而降低铁耗和从电网吸收的无功功率。

(2)无功功率的补偿

动态无功功率补偿的节能来自两个方面：

①谐波电流流人电网，在变压器漏抗和线路电阻上产生压降，造成网压畸变。畸变的网压将产生高次谐波电流，使负载产生额外的损耗，这种现象被称为谐波的负载损耗。

②无功电流在供配电系统中流动，产生与视在电流平方成正比的供配电损耗。

(3)高效节能照明

高效节能灯是指发光效率较高的电光源。近几年我国推广的节能灯有：稀土荧光灯、金属卤化物灯、高压钠灯、双绞丝型的白炽灯等。稀土荧光灯是国内居民家庭、商店、宾馆、饭店等场所重点推广的光源。

3.2　 在电力系统中的应用

(1)高压直流输电技术(HVDC)

①超高压直流输电技术

在远距离大容量输电、异步

联网、海底电缆送电等方面具有优势，因而得到了广泛应用。超大容量直流输电的成功条件之一是受端有强大的交流系统，提供足够的短路电流(换相电流)。

②柔性直流输电技术

以电压源换流器和IGBT为核心，是新一代更为灵活、环保的直流输电技术，在降低城市配电网短路电流、解决可再生能源并网难题、海岛供电及向能源紧缺和特殊地区的供电等领域发挥积极作用。柔性直流输电系统的换流器采用自换相方式，可四象限运行且有功、无功功率独立控制。

(2)柔流输电技术(FACTS)

FACTS 技术是指以电力电子设备为基础，结合现代控制技术来实现对原有交流输电系统参数及网络结构的快速灵活控制，从而达到大幅提高线路的输送能力和增强系统稳定性、可靠性的目的。

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中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2014）09-0322-02

引言

为了缓解能源紧张的局势，世界各国的火电企业都进行燃煤锅炉的节油技术改进，我国也是开发了很多的节能降耗技术。比如，劣质煤燃烧技术的推广、以煤代油的技术等。总之，这些节能技术的应用使火电企业节省了很多的能源。特别是等离子点火技术和微油点火（气化小油枪）技术的应用，为火力发电厂燃煤机组的节能降耗开拓了广阔的空间。

一、火电厂等离子点火技术概述

1.等离子点火技术的构成

等离子点火技术的构成有发生器、燃烧器、电源柜、供电系统、辅助系统以及控制系统等。等离子点火的安装图如图1：

2.等离子点火技术的工作原理

等离子发生器是由线圈、阴极和阳极构成，这些金属材料多具有高导电率、高导热和耐氧化特点，而且冷却是采用水冷方式，可以缓解电弧高温的强烈冲击。工作原理如图2：

图2 等离子发生器工作原理图

冷却水和空气压力满足条件后，电源（6）输出电流，直流电机推动阴极（2）与阳极（1）接触。电源输出的电流到达工作电流后，直线电机（5）就会使阴极（2）离开阳极，就在这一瞬间，建立起电弧。阴极在空气动力和磁场的作用下，产生稳定的电弧放电现象，生成了等离子体，下面就是等离子点火技术的如图3：

图3 等离子点火技术图

同时，等离子燃烧器煤粉点火能形成局部极大的高温火核，使煤粉颗粒得到充分的破裂，不仅可以迅速的释放出挥发物，还能达到点火并加速煤粉的燃烧。另外，等离子含有化学活性颗粒，比如离子、原子和电子，可以进一步的加速化学成分的转换，从而促进燃料的充分燃烧。

二、火电厂微油点火技术概述

1.微油点火技术的构成

火电厂微油点火技术也就是指气化小油枪系统，是超低负荷稳燃技术与微油冷炉点火技术的科学结合成果。微油点火技术的构成有强化燃烧微油小油枪、煤粉燃烧器、浓缩装置、辅助系统、检测盒控制系统等。微量的油在特殊的燃烧室内通过高强度的雾化燃烧，生成高温的火焰将煤粉点燃，实现冷炉助燃煤粉启动的目的。这一先进技术的应用，不仅可以降低火力发电厂点火和助燃的用油量，还可以实现用煤代油的目的。下面就是微油点火技术的现场安装图如图4：

2.微油点火技术的工作原理

微油点火小油抢是用压缩空气产生雾化把燃料油进行挤压，形成极细的油滴，再用高能点火器使其燃烧，这样一来就使得油滴在极短的时间内实现了气化蒸发。气化状态下燃烧的燃油不仅可以提高火焰的温度，还可以缩短燃油的燃烧时间。同时，微油点火的火焰温度很高，甚至能达到2000℃。这样就可以使煤粉直接在燃烧器内点燃，达到火电厂电站锅炉启动、停止和低负荷稳燃的以煤带油目的。下面就是微油点火中的燃油及压缩空气总路系统图如图5：

图5 微油点火中的燃油及压缩空气总路系统图

三、火电厂等离子点火与微油点火技术的应用

1.火电厂等离子点火技术的应用

火电厂等离子点火技术应用的范围很广，比如，挥发粉大于20%的烟煤。适用等离子点火技术的机组容量等级可以分为： 100 MW、125 MW、300 MW、600MW等。火电厂等离子点火技术制粉的系统种类有钢球磨和直吹式系统。等离子点火技术的燃烧方式有切向和墙式燃烧器。总之，火电厂有近百种的锅炉都可以应用等离子点火技术，仅安徽的大唐电厂总装机容量就达40000MW。

2.火电厂微油点火技术的应用

火电厂微油点火技术的应用范围也是非常广阔的，比如，劣质的烟煤、贫煤等。适用微油点火技术的机组容量等级可以分为： 100 MW、125 MW、200 MW、300 MW以及500 MW等。火电厂微油点火技术的燃烧方式是切向燃烧直流燃烧器和墙式燃烧旋流燃烧器。微油点火技术的制粉系统种类有直吹式和钢球磨。目前，就以大唐田家庵电厂为例，使用的锅炉机组就有50余台，电厂总装机容量达到20000MW.

四、火电厂等离子点火与微油点火技术的比较

1.火电厂等离子点火技术的优点和缺点

火电厂等离子点火技术的优点有许多，比如，不仅可以节省燃油，实现电厂运行的无燃油状态，就安徽大唐电厂而言，节油率达到了100%。同时，电厂的运营安全系数得到提高，简化燃油的运行系统。另外，等离子点火技术的应用减少了燃油点火的冒烟量，排放的有害物质大大减少，使火电厂的环保效益得到提升。当然，火电厂等离子点火技术也有自身的缺点，比如，等离子点火技术系统设备比较复杂，因而，首次投资的资金数额巨大。同时，火电厂的等离子发生器的阴极和阳极使用寿命较短，需要经常更换，因而支出的费用较高。另外，等离子点火受到发生器功率的制约，有时劣质的煤无法点燃，还需要加油进行助燃。

2.火电厂微油点火技术的优点和缺点

火电厂微油点火技术的优点很多，比如，由于微油点火的系统结构简单，维护起来也相应的方便，因而火电厂的投入资金较少。同时，微油点火适用的煤可以是劣质煤、贫煤和烟煤等。另外，微油点火的节油效果也比较明显，就安徽大唐电厂而言，节油率达到65%.当然，火电厂微油点火技术也有自身的缺点。比如，微油点火技术在点火的时候，还需要使用一些燃油。同时，微油点火技术因为是最新研制的新技术，与等离子技术相比，还有一些不足的地方，如目前微油点火技术还没有用到1000MW机组上。

五、以安徽大唐电厂为例，分析等离子点火与微油点火技术节能降耗的效益

安徽大唐电厂在2010年的时候安装了二期2x300MW机组的微油点火技术和三期2x600MW机组的等离子点火技术。从2010年到2013年这段期间，电厂机组共启动按停炉统计如表1：

表1 2010年―2013年机组停炉次数

1.计算电厂的成本

电厂使用的柴油是0号，在没有进行先进技术的应用之前，电厂的正常点火一次需要花费的资金大约是30万元。电厂采用二期的微油点火技术后，节省了60%的原油，也就是一次的点火可以节省资金约18万。电厂三期机组采用等离子点火技术，因为是零油点火，因而一次点火节省资金约30万元。

2.计算电厂的效益

我们根据上面的表1，就可以计算出电厂一共节约的经济效益如表2：

表2 电厂采用新技术节约的经济效益结果

由表2可以看到，从2010年到2013年，电厂二期采用微油点火技术节省了资金将近300万元，电厂三期机组采用等子点火节省了资金约600万元。可见，电厂采用新技术等离子点火技术和微油点火技术，不仅可以节省大量的资金，还能降低能源的使用，节能降耗的效果很显著。

六、结语

随着市场经济发展的不断深入，国际石油资源市场出现了紧张局势，表现在油价不断地上涨。火电厂为了降低企业的运营成本，就必须要采用先进的节油点火技术，等离子点火和微油点火技术的应用势在必行。火电厂在新技术的采用上，还要根据电厂自身的特点选用不同的先进点火技术。比如，对于有优质、稳定煤源的机组最好采用等离子点火技术，二有着轻油系统的机组，最好采用微油点火技术。当然，等离子点火技术和微油点火技术在应用的实践中，还会出现许多的问题，这就需要火电厂企业对这两项技术要进行不断地改进和完善，更好的实现节能降耗的效益。

参考文献

[1]李琳琅，无油直接点火燃烧器在煤粉锅炉上应用的若干问题[J]，锅炉技术，2013，12，

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电厂自动化技术具有节能减排的特点，促进电力事业的可持续发展。自动化技术是电厂发展的必须条件，有利于电厂的节能与降耗，辅助调整电力系统的运行结构。目前，我国电厂提出新的改革计划，推进电厂自动化技术朝向节能的方向发展，积极落实节能减排在电厂自动化技术中的应用，完善电厂的运行及发展，体现自动化技术的节能优势。

1 电厂自动化技术中的节能减排理念

节能减排理念下，电厂推进了自动化技术的应用，目的是改善电厂现行的状态，通过自动化技术实现节能减排，体现电厂自动化技术中节能减排的潜力。

1.1 自动化产品中的节能减排

电厂节能减排中，应用了多项自动化产品，辅助电厂实现节能减排，如：微电脑系统、软启动等，表明了自动化技术中节能减排的体现，自动化产品在电厂中的应用，提高了电厂控制的精准度，严格控制电厂运行中的功率、负载等参数，具有节电、节能的特点，还具有全面的控制作用，在自动化产品的应用下，落实节能减排措施。

1.2 自动化系统中的节能减排

电厂运行中的自动化系统，也是自动化技术节能减排的一项代表[1]。电厂中比较常见的自动化系统有：调度自动化、管理自动化等，目的是提高电厂运行的效益产量，控制资源、能源的投入量，以此来体现节能减排理念的控制作用，通过自动化系统的全面连接，促进自动化技术的节能发展。

2 节能减排理念下电厂自动化技术的应用

节能减排是电厂未来发展的方向，遵循节能减排理念的要求，分析自动化技术在电厂中的实践应用，如下：

2.1 变频技术

变频技术是电厂自动化技术节能减排中的典型代表，电厂运行中，最为常用的燃料是：煤、油或燃气，潜在很大的浪费隐患，此类传统材料的使用，增加了我国能源的生产量，而且电厂运行中的燃烧消耗比较非常大，不利于节能减排。为了降低电厂燃料的使用量，在电厂运行中引入变频技术，利用变频调节器主动调节燃料的使用量，按照电厂运行的具体需求，控制燃烧的投入量，尤其是锅炉运行状态的控制，变频调节器可根据锅炉的状态，适当调节风量，由此确保燃料符合锅炉的运行需求，规避了锅炉燃烧中潜在的浪费隐患，在锅炉燃烧过程中实现变频调节，表明此项自动化技术的节能优势。

2.2 DCS系统

DCS系统是一项具有自动化功能的控制系统，其可辅助电厂实现一体化运行。DCS系统在电厂运行中，自动控制电机、锅炉以及电厂中的各项设备，属于较为先进的自动化技术[2]。例如：某火电厂中引入了DCS系统，该火电厂通过计算机，在整体上监控设备的运行和使用，全面掌握火电厂的运行信息，DCS系统在计算机的辅助下，具有自动化的特点，其可实时监控火电厂的运行，实现多信息综合化管理，有效控制火电厂现场中的浪费现象，火电厂在DCS系统的作用下，在短时间内掌握运行信息，提供可靠的运行方案，提高了节能减排的运行能力，利用DCS系统严谨的控制消耗和排放，实现了高效率的能源利用。

2.3 现场总线技术

现场总线技术在电厂中的应用，具有较高的节能优势[3]。电厂中的现场总线技术，规模越来越大，以某电厂主机组中的现场总线为例，分析节能的表现。该电厂已经完成了主机组内的现场总线设计并投入实践运行，与传统技术相比，现场总线技术的节能优势有：（1）降低了硬件设备的使用量，现场总线技术充分利用了计算机的优势，减少了硬件的数量，利用PC做为控制站，降低控制室的占地面积；（2）现场总线安装较为简单，同一条线路上可以接入多个设备，大规模降低了安装费用，而且工作量小，不需要投入过多的人力、物力。

3 节能减排理念下电厂自动化技术的发展

电厂自动化技术在节能理念的作用下，具有很大的发展潜力，朝向高水平、高质量的方向发展。结合节能减排理念下自动化技术在电厂中的应用，分析发展方向。

首先是清洁与环保发展，其为电厂自动化技术发展的主流，便于落实节能减排的应用，优化电厂的自动化运行，降低电厂运行中的污染水平，确保电厂运行环境的清洁，达到环保的目的[4]。清洁与环保发展，规范了自动化技术在电厂中的发展方向，强调了节能减排的重要价值。

然后是电厂自动化技术中节能减排的大规模发展，我国电厂中的自动化技术，集中体现在小型系统内，而节能减排理念的要求中，自动化技术应该以全局为中心，在整体上体现自动化技术的节能与降耗，拓宽节能化自动技术在电厂中的应用范围，实现大规模的节能降耗，表明自动化技术节能减排的潜力及发展能力。

最后是在自动化技术节能减排的发展过程中，深化安全技术的应用，加强电厂自动化技术安全控制的力度，提高安全节能的水平，以免影响自动化技术的应用效益，完善自动化技术中节能减排的思想，满足电厂对自动化技术的需求，加快自动化技术节能发展的速度，维护节能减排的安全与稳定。

4 结束语

电厂自动化技术与节能减排存在密切的关系，电厂企业通过发展自动化技术，加强电厂节能减排的控制力度，提高电厂节能降耗的水平，满足电厂节能发展的基本需求。自动化技术中渗透了节能减排的理念，电厂中积极落实自动化技术的应用，体现节能减排的实践优势，同时明确自动化技术节能减排的发展方向，有利于实现节能减排的效益价值。

参考文献：

[1] 支秋林.电力企业节能减排浅析[J].科技创业家，2013，05：191.

[2] 常亮.绿色电力的电厂自动化控制探析[J].科技传播，2013，14：75+61.

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【关键词】多能力结构 应用电子技术 人才培养

应用电子技术在当今社会中发挥着举足轻重的作用，同时应用电子行业在社会的行业结构中不可取代。在飞速发展的产品结构下，高新科技也在不断的竞争，一种新的生活方式和经济秩序即将被创造出来。由于电子行业的不断发展，传统的产业发生了深刻的变化。许多的应用电子的专业人才转为了炫赫一时的职员。并且随着电子产业的发展，技术人才的需求量也在越来越大。这就需要那些开设电子技术产业的高校对自己的目标进行新的改动。怎样才能满足当今市场需求，培养出高质量多能力结构的人才，怎样才能让自己的电子专业学生在毕业之后成为社会的佼佼者，这些都是需要深思的。因为这一行业关系着社会的发展，关乎着我国高新技术的研究与创新。而在我国，这种应用电子技术专业的开设大部分都在一些高职院校中。这种高职院校对这一专业人才的培养难免会与社会中对高质量人才的需求产生矛盾。作为高职院校，就应该积极的去找到应对方式，恰当的处理这种矛盾，培养多能力结构的学生，帮助学生更好的适应社会。

一、多能力结构是社会、学校、学生三方面的共同要求

在以知识为主要生产力的21 世纪中，知识引领市场。根据一些材料指出，由于我国的企业职工文化低，技能差造成产品的通过率下滑，生产总值损失惨重。通过这一资料可以看出，我国之所以在生产力上落后于西方国家，是因为企业的劳动者技能太差。所以，其创造的生产价值也就微乎其微。这种现象既导致中国的生产力不足，又对自己本身的能源造成严重损失。随着社会的发展和时代的更新，企业若要取得成绩就应该着眼于劳动者的身上。提升所有劳动者的素质。包括从事于产品生产或推广等多个行业中的研发人员，只有提高每个参与者的素质，才能提升企业的综合水平。而作为培养电子技术人才的主干力量DD高职院校，更要投入于对多能力结构人才的塑造之上。高职院校与本科院校不同，其更注重实用性。所以高职院校的目标就应该立足于技术教育中。可是当今的一些学校却远远脱离了这一目标。其主要原因是由于高职院校的办学理念传统封建，没有特色，忽略了学生动手操作能力的培养，从而使教学没有取到很好的效果。

二、培养多能力结构人才的主要措施

（一）对教学模式、教学手段进行改革。

学生是学习的主体，教师在授课时要以学生为中心，打破过去传统的教学模式，紧跟时代的潮流，突出社会发展的特征。比如教师在上课中就不能单方面的只讲书本上的知识，更要学会融入社会电子发展的特点，通过这种方式让学生学到更多与社会相结合的知识，不至于在未来与社会脱离。

（二）对学生的创新能力进行培养。

在教学的过程中，教师为提高学生学习的积极性就可以采取一些奖励的措施，让学生乐于自己去动脑思考动手操作，有效的提高学生的想象力和创造力。比如教师可以利用一些课余时间创设类似电子创新的游戏，引导学生参与。在游戏中可以制定一些奖惩机制，充分调动学生学习的乐趣。教师在游戏中可以对学生的选题进行深入的指导，给学生明确思路。其中教师可以将出色的学生作品交给学校审查，通过之后对其作品进行推广，这种方式既提高了学生的创新能力又帮助学生找回自信，何乐而不为。

（三）对学生的动手操作能力进行培养。

在教学过程中，若要能够确保W生会运用软件，就必须将电子信息技术中的理论与实践合理划分。比如教师在授课中，就要合理分配课堂的时间，一半教理论，一半教实践。理论与实践俩不误，在这一过程中，教师能够及时的发现学生操作中的不足，并给予正确的指导。通过理论与实践的完美配合中提高学生的操作能力。同时教师还应该适时的组织一些上机操作课。将企业的一些新项目融于操作课中，让学生自己根据所掌握的知识对其设计。对于其中出现的问题学生自己去解决，然后老师对这一项目做出总结，给学生做一个正确的指导。通过这一方式提高学生的操作水平，在操作的过程中提升自己的专业技能。

（四）加快师资队伍建设步伐。

优秀的师资队伍，是培养多能力结构人才的关键。想要规划出良好的教学目标，就需要有一支结构严谨并且技能卓越的师资队伍。根据当今高职院校内的教师能力来分析，不少学校还依然出现学历不够职称太低的状况。对于学校和学生来说，这种情况十分影响其发展。所以本文倡议，高职院校为建设一支能力强水平高经验足的教师队伍，就应该设立职称考试，并对老师的专业水平定期进行指导。

（五）加强关于教材的相应改革。

随着时代的更新，许多高职院校的教学材料已经远离了社会的发展，不能很好的适用于学生的学习当中，所以，对教材的改革大势所趋。问题在于如何进行改革。教育部就当前社会发展趋势把一些新技术编到了书本当中。并且也要建立新的教材模式。根据当今社会的需要，教材的模式主要是以操作为主要内容，培养动手能力强的人才。其外一些院校还可以自己制定有特色的教材，将本校的专业全部融于教材内，提高学校的专业特色与办学水平。

（六）提高课程安排的合理性。

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电力电子技术是从上世纪开始发展起来的，也称为功率电子技术，它具有的特点是：小体积、小重量、大容量、低损耗、较长的使用寿命，而且方便维护、有优异的控制性能。电力电子技术的应用范围特别广，涉及通信、电器等多个领域，应用在电路系统是其中一个重要方面，因此，研究电力电子技术在电路系统中的应用尤为重要。

1电力电子技术介绍

电力电子技术是一个由多种技术支撑的平台，不仅包括功率半导体器件和现代控制技术，还包括计算机技术和电路技术。在近五十年来发展迅速，应用的范围也从传统产业设备以及电能质量控制逐渐发展到新能源开发，而且在民用产品方面也有较广泛的应用。在电力电子技术众多的应用方面中，应用于电路系统，尤其是直流输电的大功率电力电子技术是其中的重要方面。自本文分别介绍了将此技术应用在电路系统中的发电、输电、配电和节能这四个环节。

2电力电子技术在电路系统中的应用

自柔流输电概念出现后，越来越多的学者开始关注电力电子技术，并积极联合多种技术，开发出许多相关的支持和应用设备。下面对电力电子技术的多个电路系统应用方面进行详细介绍。

2.1将电力电子技术应用

在发电环节在发电环节，可以将电力电子技术应用在发电环境中的发电环节，涉及到的设备包括发电机组的大多数设备。在这种情况下，电力电子技术能够实现设备运行特性改善的目的。第一种情况是用于静止励磁，尤其是对于大型发电机，采用晶闸管整流方式，利用静止励磁的自并励方式，具有明显优势，能够获得极高的可靠性，而且结构相对简单，造价也不高，所以其应用技术已经获得了国内外相关专家学者的青睐。在这一项应用中，将中间的惯性环节也就是励磁机部分省去了，所以它的调节速度更快。调节速度的加快对于更好的控制规律的应用更为有益，从而控制效果的进一步优化就能随之实现。第二种情况是应用于水力和风力发电中。对于水力发电而言，水头压力和流量是决定其变速恒频励磁的关键因素，一旦水头出现较大的变化幅度，机组将会随着水头的变化出现最佳转速的改变。对于风力发电而言，有效功率的大小正比于风速的三次方，而且风车会随着风速的改变出现捕捉最大风能的功能的转变。在上述情况中，为了实现有效功率的最大化，需要实现机组运行的速度的变化，可以通过将转子励磁电流进行调整实现。也就是叠加转子转速，以保持输出频率也就是定子频率的不变，在这项应用中，涉及的关键技术是变频电源。第三种是应用在变频调速中。在发电厂中，风机水泵的耗电量是非常巨大的，根据统计，火电设备的总耗能的65%都是风机水泵贡献的，而其中的8%又是变频调速消耗的，也就是说风机水泵变频调速的运行效率是比较低的。如果要实现节能的目的，不管是在高压还是低压变频器中，将变频调速技术应用于风机水泵是最佳的解决思路。

2.2将电力电子技术应用

在输电环节在输电环节，尤其是高压输电过程中，电力电子技术应用素有“硅片引起的第”的称号，它的应用实现了电力网运行稳定性的大幅度提高。在直流输电技术中，直流和轻型直流输电具有容量大、性能稳定、易于灵活控制的特点，所以高压直流输电在长距离输电以及在海底电缆输电中拥有无法取代的优势。晶闸管换流器于上世纪七十年代第一次出现，代表着直流输电正式进入电力电子技术应用时代，从此以后，晶闸管换流阀开始广泛应用于直流输电工程。在1980年到1990年，柔流输电技术开始出现，这项输电技术是以电力电子技术为基础，借助现代控制技术，实现灵活调节交流输电系统的电压、阻抗和相位的技术，能够充分保证电力系统的稳定性。

2.3电力电子技术应用

在配电环节存在于配电环节的主要问题是电能质量的保证和供电可靠性的保证。其中对于电能质量问题来说，既要满足控制电压、频率和谐波的要求，又要满足不对称度的要求，同时还要防止出现瞬态波动和干扰。应用电力电子技术，结合现代控制技术，应用于电路系统中的配电环节，是近些年来发展起来的新型电能质量控制技术。市场对于这项技术的需求比较大，而且由于其开发简单、成本低廉，所以这项技术的应用前景非常好。

2.4电力电子技术应用

在节能环节电动机运用变负荷方式进行节电只是节能的一个方面，而电动机变负荷调速技术是节能研究的另一个方面，只有二者的有力结合才能实现真正的节能。交流调速是目前广泛用于冶金和矿山等部门的一项技术。风机、泵类是首先采用调速控制的变负荷机械，此技术用于替代风板或节流阀，在对风流量和水流量进行控制时的效果非常明显。变负荷的风机、水泵，国外普遍选择交流调速方式，但在我国这项技术还处于应用推广阶段。变频调速的具有调速范围广，效率和精度高，可以连续无级调速。这种技术具有损耗小，节电效率客观的优点，但同时也存在成本高，易产生高次谐波，从而对电网造成污染的问题。对于无功损耗的问题，功率因数的提高对于电气设备节能尤为重要。感性负载一般是指交流异步电动机、变压器等，在运行这些设备时，会同时消耗有功功率和无功功率，所以为了实现电能质量的优化，要同时保证无功与有功电源的优化。一旦电力网或电气设备出现无功容量不够的情况时，为使得设备功率因数提高，需要加设无功补偿设备。

3结束语

电力电子技术仍然处于快速发展阶段，这个过程中又不断的有新结构器件、新材料出现，而且不断进步的计算机技术也为现代控制技术的广泛应用提供可能。在相关辅助技术的发展支持下，电力电子技术在电路系统中的应用也越来越广泛。

参考文献

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随着人们生活水平的不断提高，对电力能源的需求量不断增加，使得能源危机问题越来越严重。而且，还造成了大气污染，破坏了人们赖以生存的地球环境，不利于生态平衡的维持。为此，缓解能源紧张，加强新能源的研发刻不容缓。目前，在新能源发电过程中，风力发电、生物发电及光伏发电等受到了高度重视。由于新能源具有不稳定性，随机性较强，不利于能源的开发。而将大功率电力电子技术运用到新能源发电领域中，便可以有效的解决这些问题，进一步促进我国新能源的开发。

2、智能电网领域的应用

随着电力行业的不断发展，电网开始走向智能化、现代化，为了进一步确保电网系统的安全性，我们一定要加强智能电网的研究，从而提高我国电网系统的经济效益和社会效益。目前，我国智能电网的发展有待提高，处于发展阶段，与发达国家差距很大。为此，我们要将大功率电力电子技术运用到智能电网中，促进智能电表的广泛应用，方便供电企业通过智能电表了解用户情况，并为用户提供人性化服务。

3、电气牵引方面的应用

电力牵引主要指运用电能为轨道提供运输动力，依靠电力系统来当作电源，同时也广泛的应用到生活中。以往运用燃机驱动，现在将大功率电力电子技术运用到电力驱动系统中，为轨道运输提供了很大的方便。虽然如此，由于供电系统是相对独立的，成本花费较高，而且在机车运行过程中，产生的信号波对电力系统有一定的不良影响。为此，我们在运用过程中，要注意做好抗干扰措施，避免系统受到破坏。

4、在电气节能方面的应用

随着能源的日益紧张，节能已经成为社会发展的主要趋势。将大功率电力电子技术运用到节能中，运用同步发电机励磁系统、变频调速装置来达到电气节能效果。变频技术的发展越来越迅速，变频器的应用越来越广泛，将变频器运用到电气节能中，不仅能够降低企业成本，还能够有效的发挥节能效果。

5、定制电力技术

定制电力技术是大功率电力电子技术与控制技术的有效结合，主要是为了确保电能的供电质量，有效的满足用户的电力需求。在人们的生活工作中，不仅对电能的需求量不断增加，而且对供电质量也提出了更高的要求。为了进一步保证供电质量，预防供电问题的发生，我们就要将大功率电力电子技术运用到电力系统中，也就是指定制电力技术，通过静止无功发生器装置的使用，来调整电压的稳定性，确保供电质量。

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现代电力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。电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其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。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。

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,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得以很大发展。当时国内曾经掀起了-股各地大办硅整流器厂的热潮,目前全国大大小小的制造硅整流器的半导体厂家就是那时的产物。

2、逆变器时代

七十年代出现了世界范围的能源危机,交流电机变频惆速因节能效果显著而迅速发展。变频调速的关键技术是将直流电逆变为0~100Hz的交流电。在七十年代到八十年代,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

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。

二、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，使得交流电机的调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的各种轧钢机，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直流调速技术。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。还有些不调速的电机为了避免起动时的电流冲击而采用了软起动装置，这种软起动装置也是电力电子装置。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。电镀装置也需要整流电源。电力电子技术还大量用于冶金工业中的高频、中频感应加热电源、淬火电源及直流电弧炉电源等场合。

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。3、电力系统

电力电子技术在电力系统中有着非常广泛的应用。据估计，发达国家在用户最终使用的电能中，有60%以上的电能至少经过一次以上电力电子变流装置的处理。电力系统在通向现代化的进程中，电力电子技术是关键技术之一。可以毫不夸张地说，如果离开电力电子技术，电力系统的现代化就是不可想象的。直流输电在长距离、大容量输电时有很大的优势，其送电端的整流阀和受电端的逆变阀都采用晶闸管变流装置。近年发展起来的柔流输电（FACTS）也是依靠电力电子装置才得以实现的。无功补偿和谐波抑制对电力系统有重要的意义。晶闸管控制电抗器（TCR）、晶闸管投切电容器（TSC）都是重要的无功补偿装置。近年来出现的静止无功发生器（SVG）、有源电力滤波器（APF）等新型电力电子装置具有更为优越的无功功率和谐波补偿的性能。在配电网系统，电力电子装置还可用于防止电网瞬时停电、瞬时电压跌落、闪变等，以进行电能质量控制，改善供电质量。

在变电所中，给操作系统提供可靠的交直流操作电源，给蓄电池充电等都需要电力电子装置。

4、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。

5、家用电器

照明在家用电器中占有十分突出的地位。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”，它正在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。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。

篇9

2智能电网发展历程。

智能电网也是近几年来随着我国电力电子技术的发展在电子行业兴起的概念。在人们的潜意识里，基本上认为电力电子技术、传感技术、新能源发电技术、通讯技术等是驱动“智能电网”的主要因素。事实上，电力电子技术是一门包括灵活输电、新型储能、传感、先进的信息、控制等技术，它承载着大规模的可再生能源并网发电，以实现电网的安全、稳定、高效运行。近些年来，世界各国对于智能电网的研究愈加重视，2008年，美国提出了智能电网计划，企图用智能电网对各种新能源进行入网管理，并在此基础上全面地对能源进行分布式的管理，最终是美国创造出世界上高能源使用效率的记录。同年10月，我国也针对智能电网正式地启动了一个具有可行性的研究项目。并依据这一项目规划出了一个“三步走”的战略。所谓“三步走”战略，即在2010年将我国的电网高级调度中心建成，在2020年将我国具有初步智能特征的数字化电网全面建成，在2030年使得我国具有自愈能力的智能电网得以真正建成。可以说，电力电子应用系统近些年来被广泛运用与智能电网中。

3电气节能发展历程。

变频调速作为电气节能的主要内容。它是解决我国节能规划工程中电机系统节能的关键。我国政府对自2006启动的节能规划工程投入颇多，因此，节能这一举措势在必行。变频调速系统在运行过程中的主要依靠作为电机的电力电子变频器驱动电源。随着我国电子技术应用系统的不断发展，我国的变频调速技术也变得日趋成熟，在市场上有极大的发展空间，且其保质期延长了许多。目前，我国高压电机系统中采用变频调速技术的大约有20%，而低气压电机系统中采用此技术的大约占30%。可见，我国使用电力电子变频器来驱动源的变频调速系统在未来有着极大的发展空间。除此之外，变频调速系统将会在未来继续随着电子技术应用系统的发展成为一个集成型、专用型的系统产品。它的特点即是将变频器、电机以及其控制集于一体。

篇10

2电力电子技术在现阶段的实际应用探究

2.1电力电子技术在交通运输中的实际应用

新时期电力电子技术得到了迅速发展过程中，已经在诸多的领域有了应用，其中在电气化的铁道交通当中就对电力电子技术有了广泛应用，在电气机车当中的直流机车就是对整流装置进行的应用，而交流机车方面就是对变频装置进行的应用。另外，在磁悬浮列车当中的电力电子技术的应用比较关键，有着诸多的地方需要电力电子技术的支持才能够使得磁悬浮列车得以顺利的运行，不仅在牵引电机传动方面，在各种的辅助电源方面也需要这一技术的支持。而在电动汽车的电机方面也是需要电子装置对电力进行转换才能够起到控制驱动的作用。在船舶以及飞机等对电源的使用也有着很大的不同，所以在对电力电子技术的应用上也比较的关键。

2.2电力电子技术在家用电器中的实际应用

新时期电力电子技术在人们日常生活中的家用电器方面的应用也比较的广泛，这对人们的生活提供了很大的方便，其中洗衣机是生活中常用的家用电器，在电力电子技术的应用下能够代替人工工作，只需要将衣服放进洗衣机按下按钮，就能够通过电力电子技术的功能支持完成整整个洗衣的过程。还有就是在厨房洗碗机家用电器的电力电子技术的应用上和洗衣机的原理类似，在空调器的电力电子技术的应用上能够起到节能作用，实践证明能够节约30%的电能，而电频荧光灯在工作效率上要比普通的能的效率高很多。

2.3电力节能中的电力电子技术的实际应用

在我国的经济得到迅速发展的过程中，也在能源的消耗上付出了很大的代价，尤其是在电力能源的消耗上比较严重。当前的工业和电力的结合已经成了发展的必需条件，所以在电力能源的消耗上逐渐的增加，主要就是由于电力能源而对稳定以及利用率高等诸多优点。从我国整体的工业发展情况来看，在工业的用电方面还存在着一些不合理的情况，尤其是在用电的效率上得不到有效提高，从而造成了严重浪费的现象，在当前的可持续发展理念深化背景下节约电力能源是可持续发展理念实践的一个内容，通过对电力电子技术的实际应用能够有效的将电源的消耗程度有效的降低，在电力电子技术的作用下，能够对电力设备得到性能上的优化以及节约原材料的使用，这样就能够最大化的对电力能源进行节约。

2.4电力电子技术在发电环节中的实际应用

随着我国对新能源的开发利用，例如风力发电以及水力发电等，这其中就涉及到发电机的电流频率的变换，水力发电功率要取决于水头压力以及流量，而这对机组的最佳转速变化也会产生影响，为能够将最大的有效功率得以实现，就需要通过调整转子励磁电流频率促进机组的变速运行。另外在大型的发电机相对静止励磁控制方面正是采用的晶闸管整流自并励的方式，省去了励磁机中间的惯性环节。

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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,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得以很大发展。当时国内曾经掀起了-股各地大办硅整流器厂的热潮,目前全国大大小小的制造硅整流器的半导体厂家就是那时的产物。

2、逆变器时代

七十年代出现了世界范围的能源危机,交流电机变频惆速因节能效果显著而迅速发展。变频调速的关键技术是将直流电逆变为0~100Hz的交流电。在七十年代到八十年代,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

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。

二、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，使得交流电机的调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的各种轧钢机，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直流调速技术。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。还有些不调速的电机为了避免起动时的电流冲击而采用了软起动装置，这种软起动装置也是电力电子装置。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。电镀装置也需要整流电源。电力电子技术还大量用于冶金工业中的高频、中频感应加热电源、淬火电源及直流电弧炉电源等场合。

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。3、电力系统

电力电子技术在电力系统中有着非常广泛的应用。据估计，发达国家在用户最终使用的电能中，有60%以上的电能至少经过一次以上电力电子变流装置的处理。电力系统在通向现代化的进程中，电力电子技术是关键技术之一。可以毫不夸张地说，如果离开电力电子技术，电力系统的现代化就是不可想象的。直流输电在长距离、大容量输电时有很大的优势，其送电端的整流阀和受电端的逆变阀都采用晶闸管变流装置。近年发展起来的柔流输电（FACTS）也是依靠电力电子装置才得以实现的。无功补偿和谐波抑制对电力系统有重要的意义。晶闸管控制电抗器（TCR）、晶闸管投切电容器（TSC）都是重要的无功补偿装置。近年来出现的静止无功发生器（SVG）、有源电力滤波器（APF）等新型电力电子装置具有更为优越的无功功率和谐波补偿的性能。在配电网系统，电力电子装置还可用于防止电网瞬时停电、瞬时电压跌落、闪变等，以进行电能质量控制，改善供电质量。

在变电所中，给操作系统提供可靠的交直流操作电源，给蓄电池充电等都需要电力电子装置。

4、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。

5、家用电器

照明在家用电器中占有十分突出的地位。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”，它正在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。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。

篇12

电力电子技术在电力系统通向现代化进程的道路上有着不可磨灭的功劳，我们都知道，在高电压输电的工程中，由电厂发出电之后，把电流通过变压器进行变电之后再输送，这样做的目的是因为在电流一定的情况下，电压越高电流也就越小，在输送的过程中损耗也就越小，可以节省大量的电流，因为电力电子技术的变流特性，尤其是在特高压的输送技术发展中，利用电力电子技术，将直流输送电端的整流和受端电流都应用了晶闸管变流装置，这就在一定程度上解决了长距离、大容量的输送电流导致的电流损耗过大的问题，这一举措为中国的电力行业做出了极大的贡献，使中国电力系统迈出了至关重要的一步。同时在同步发电机励磁系统和交流电动机的变频调速以及新能源发电和智能电网的应用等方面也得到了广泛应用。

1.2电气节能的应用

节能已经成为了当前社会发展的必然趋势，因为电在人们日常生活中的重要作用，因此电气节能也就显得尤为重要。电气节能目前主要包括变频节能、电能质量控制、有源滤波等三个方面，在当前阶段，变频节能在这三个方面中又是重要的一点，人们所熟知的变频冰箱、变频空调等，它们已经开始为人们的生活提供服务。在未来的发展时期中，电机变频调速行业还要进行快速的发展，这主要是因为它的以下三个重要发展因素：一是因为变频器产品越来越成熟，而且应用广泛，现代电器产品都开始进入变频时代，又由于它的技术越来越新，企业投资产品的成本也越来越低，这就更为变频器产品的发展和应用提供了绝好的机会。二是因为变频调速节能非常明显的效果，为社会提供了广泛的效益，也为企业提供了较高的利益，所以越来越多的企业对变频调速节能产生了兴趣。三是国家也开始在这方面出台一些措施，对重点耗能企业进行严格控制，鼓励督促他们发展电气节能，不仅可以降低企业能源的消耗，同时也减少了资源浪费，为社会创造了巨大财富。

1.3电力电子技术在家用电器中的应用

电力电子技术在家用电器中的应用我们都深有感触，如日常生活中应用到的“节能灯”，就是电力电子技术发展的直接产物，它以其体积小、发光率高等的绝对优势已经取代传统的白炽灯和日光灯。同时变频空调、变频冰箱、电视机、音响设备、计算机等电子设备也是利用电力电子产品，它们已经进入到了我们的日常生活中，并为我们生活质量的提高做出了巨大的贡献。

2电力电子技术的发展

2.1电力电子技术的发展阶段

电力电子器件的发展分为两个阶段，一是传统电力电子器件，它是以电力二极管和晶闸管（SCR）为代表的第一代电力电子器件，自1957年生产第一只晶闸管以来，它以其体积小、功率低等优势首先在大功率整流电路中迅速取代了老式的汞弧整流器，并衍生出快速晶闸管、逆导晶闸管、双向晶闸管、不对称晶闸管等多种品种。虽然此类器件通过门极只能控制开通而不能控制关断，而且它立足于分立元件结构，工作频率难以提高，大大限制了它的应用范围，但是因为它价格低廉，所以在大电流、高电压的发展空间依旧很多，目前以晶闸管为核心的设备在许多场合仍然被广泛使用。二是现代电力电子器件，它是将微电子技术和电力电子技术相结合，研制出的一种全新的高频、全控型器件。现代电力电子器件的主要产品有功率晶闸管、可关断晶闸管、功率场控晶体管、绝缘栅双极晶体管、MOS门极晶闸管等。这些产品当中，由于绝缘栅双极晶体管和MOS门极晶闸管两个为场控复合器件，所以也成为了最有发展前途的两种。

2.2电力电子技术的发展方向

器件是电力电子技术的基础，也是电力电子技术发展的动力，电力电子器件的发展方向也就决定了电力电子技术的发展方向。电力电子技术作为自动化、智能化及机电一体化的一个重要技术，未来电力电子器件可能在以下几个方面发展：（1）大容量化。利用微电子技术，提高单个器件的电压、电流容量，从而达到满足高压大电流的需要；（2）易驱动。由电流驱动发展为电压驱动，大力发展复合器件，还可专门研制专用集成模块，以便更适合中小功率的控制；（3）模块化。采用新技术和新工艺，将几个电力电子器件集中到一起，不仅缩小其体积减少连线，同时还可减低企业的生产成本；（4）功率集成化。充分利用集成电路工艺，将集成电路的功能与电力电子器件集成于一块芯片，实现集成电路功率化和功率器件集成化，并逐步向智能化方向发展；（5）高频化。采用新材料、新工艺，在一定的开关损耗下尽可能的提高器件的开关速度，使装置可以在更高的频率上运行（。6）降低导通压降。研制出比二极管压降还低的器件来提高交流效率、节省电能。

2.3电力电子技术的未来发展前景

电力电子技术已经进入到千家万户，它在人们的生活中扮演着各种各样重要的角色，在未来有着非常大的发展前景，这可以在以下几个方面体现出来：新材料的更新。现今社会经济飞速发展，人们的生活水平也越来越高，对于新产品新材料的要求也越来越高，这就要求我们需要在技术和材料上有新的更新。因为电力电子技术在人们日常生活中的应用越来越广泛，所以材料的更新更是显得尤为重要。在频率、功率等方面的研究可以有效降低器件的温度，减少器件体积，也可使成本大大降低，改进系统性能，扩大应用范围，使越来越多的领域可以从电力电子技术中受益。改进装置封装形式。在未来的发展前景中，电力电子技术将会对器件的装置形式进行不断改进，全面实现电力电子器件的模块化和集成化，这样不仅可以减少生产成本，同时可以获得更高的可靠性。发展新型的全半导体交流系统。随着社会经济的发展，人们生活水平的提高，对电子产品的要求也越来越高，经济使用并且体积娇小外形美观的电子产品越来越成为人们的钟爱，因此，电力电子技术的发展便可在体积小、重量轻、损耗小、无功率等方面做文章，加大设计力度和创新手法，以此来满足人们日益增长的物质文化需要。

篇13

电力电子技术是一门新兴的应用于电力领域的电子技术。简单的说，电力电子技术就是通过计算机技术将强电和弱电进行有效的组合。随着近年来经济飞速发展，巨大的电力需求与当前电力系统电力缺口的矛盾日益显现，使得电力电子技术在电力系统中的需求相应增加，伴随而来的是我国电力电子技术面临着宝贵的发展机遇。

1 电力电子技术的发展

电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件，现代电力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。其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。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件，表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。目前，电力电子技术正向着以高频技术处理问题为主的现代电力电子技术方向发展。在实现高频技术的基础上，更增加了节能、环保、自动化、自能化等特点。

2 电力电子技术在电力系统中的应用

2.1电力电子技术在发电环节中的应用。主要体现在发电机组的励磁控制和变频调速上。在我国范围内乃至全球范围内的各个大型电厂发电机组中，运用的最为普遍的就是静止励磁系统，电力电子技术的发展，使电子技术取代了励磁控制中的励磁机环节，使静止励磁实现了简单的控制构造和高性能低成本的运作。同时由于电子技术代替了励磁机的环节，使静止励磁能够对自身进行迅速有效的调节，提高电力系统的运作效率。电子技术也应用于电厂的风机水泵的变频调速上和太阳能发电控制机组的控制系统中。在电厂的电力生产过程中，由于发动机组等设备对于发电量的损耗相对较大，考虑电力生产中节约能源的要求。在高压电和低压电的转换过程中，使用风机水泵变频机替代原有的变频器，改变电能转换过程中耗能大效率低的问题。而在太阳能发电的控制系统中，电子技术的作用尤为突出，太阳能作为21世纪被广泛重视的新型能源，发展太阳能发电产业是整个国家乃至全世界的战略目标。然而由于太阳能发电本身的功率过大，在使用太阳能发电机组发电的时候，需要将生产出来的电能进行转换，这个时候就需要大功率的电流转换器。而电子技术能够很好的解决这一问题。

2.2电力电子技术在配电过程中的作用。要使配电系统能够配送出高质量的电力资源，需要在配电过程中满足配电频率、电压以及在谐波上满足相应的条件，同时，在配电过程中需要阻止电能的各种不稳定的波动和影响。这个过程中，电力电子技术作为配电环节的质量控制部分，以用户电力技术和FACTS技术为实现形式，通过在配电线路中增设电力电子装置，加强对与电压，电流和功率的可控性，调控电力传输。