電力電子技術研究精選(九篇)

前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的電力電子技術研究主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。

第1篇：電力電子技術研究范文

關鍵詞：電力電子技術；教學研究；實踐

電力電子技術是電氣類、自動化類本科專業(yè)重要的專業(yè)基礎課之一。電力電子技術橫跨電子學、電力學、控制理論3個專業(yè)方向，廣泛應用于交通運輸、航天通信、家用電器等眾多重要領域[1]。電力電子技術是現代工程技術領域發(fā)展最為迅速且應用愈益廣泛的諸多重要學科之一，這使得它在電氣類、自動化類本科專業(yè)基礎課中砥柱中流的作用日益凸顯，該課程的特點是兼具實用性、工程性和綜合性[2]。隨著社會進步和技術發(fā)展，在電力電子技術課程中沿用傳統的教學內容和教學方法，已經開始與除舊布新與時俱進的發(fā)展要求不相符合。電力電子的技術進步洪流，帶動各種新型電力電子器件及其相關應用技術不斷涌現，原有教學內容已不能適應科技迅速發(fā)展的需求，電力電子技術課程的教學內容亟須不斷地充實和更新。在傳統的教學中，教師雖然采用多媒體課件授課，但其本質仍舊是以“教師為中心”的注入式教學占主導地位，盡管教師為了在課堂上提供了更多案例和Flas等教學資料而費盡心機，但學生仍然是被動地接受，教學效果事倍功半就成為并不鮮見的“常態(tài)”。顯然，在電力電子技術課程的教學中沿用傳統的教學方法已難以調動學生的學習積極性，如果考慮到各校學生的實際情況不同，學生的入學基礎參差不齊且有的學生基礎較差，教學效果就會受到更大的負面影響。因此，在電力電子技術課程的教學方法上努力除舊布新與時俱進，才能適應社會進步和技術發(fā)展的要求[3]。以實用性、工程性和綜合性為導向而充實和更新教學內容，并以“微課+慕課+仿真”教學方法相結合的教學模式，是電力電子技術課程的教學與時俱進的有效努力方向。為了調動學生的學習熱情和自主學習的積極性，轉變傳統教學中教師的“教”與學生的“學”相互之間配合差、互動少的狀況，并為使學生改變他們以往事半功倍的學習習慣，引導他們逐步實現由厭學—有興趣學—掌握方法—學會—會學的轉變，我在實際教學中采用了“微課+慕課+仿真”相結合的創(chuàng)新型教學方法并取得了較好的教學效果。

1教學內容的安排

為了實現上述教學要求，經過我校電氣、自動化教研室教師的討論，所達成的共識是：電力電子技術課程的內容應以開關器件為基礎，以四類基本變換技術為核心，以兩種控制方法為輔，以四類技術的應用為目標，并應適當兼顧當前新技術的發(fā)展趨勢。這樣的內容設置既有利于學生掌握課程核心內容，也能夠促使學生更好地掌握電力電子技術在實際工程中的應用，并使他們對電力電子技術的最新發(fā)展有一定的認識，為今后的工作以及深造打下一定的基礎。在基礎性開關器件的內容安排上，以全控型器件為主，兼顧半控型器件的相關內容。晶閘管是半控型器件的典型代表，也是目前幾乎所有電力電子技術課程教材中都會介紹的器件，它在目前的工程應用中仍占有一定的比重?，F在以電力場效應管和IGBT為代表的全控型器件的迅速發(fā)展，已經成為電力電子領域的核心器件，從而會影響到主電路的拓撲結構和控制方法[4]。我們在教學中，按照工程中的實際應用以及器件的歷史發(fā)展，將半控型器件的相關內容結合整流電路進行講解，而對全控型器件及其組成的逆變器流交流變換技術、斬波技術的特性進行詳細介紹。并且會給學生增加一些教材內容之外的全控元件的介紹。在課堂上及時傳授該學科的前沿知識并介紹其發(fā)展趨勢，有利于培養(yǎng)學生緊跟相關學科最新發(fā)展動態(tài)的良好習慣。例如，將當前諸如無功功率發(fā)生器(SVG)、電網諧波抑制技術、高壓直流輸電技術、高壓變頻器、矩陣式交-交變換器等電力電子最新應用的內容，作為補充拓展的知識介紹給學生。此外，還應該將那些諸如電子鎮(zhèn)流器的應用、太陽能發(fā)電等與學生身邊生活密切相關的應用內容，插入到適當章節(jié)的教學中，來增加學生對其身邊電力電子技術的感性認識。

2“微課+慕課+仿真”相結合的教學方法

充分注意到“95后”學生求新、求變的特質，是做好教學工作的基本前提。目前我們面對的學生基本是95后，他們對傳統的教學方法比較厭倦甚至反感，然而他們對互聯網、新技術、新教學方式的喜愛并渴求掌握的愿望又是非常強烈的。因此在此基礎上我們采用了“微課+慕課+仿真”相結合的教學方法，充分調動學生學習電力電子技術課程的興趣和積極性。

2.1微課的應用

微課是指基于某種特定的教學設計思想應用多媒體技術，在五分鐘以內就一個知識點進行針對性講解的一段視頻。在教育教學中，微課所講授的內容呈“點”狀、碎片化，這些知識點，可以是教材解讀、題型精講、考點歸納等具體教學內容，也可以是學習方法傳授、教學經驗介紹等方法論方面的知識講解和展示。微課是課堂教學的有效補充形式，微課不僅適合于移動學習時代知識的傳播、也適合學習者個性化、深度學習的需求[4]。在不同的教學環(huán)境中，微課可以有不同的應用形式。

2.1.1微課在新授課上的作用及效果

微課在新課教學的課前預習、新課內容導入、新課重難點講解等不同環(huán)節(jié)可以扮演不同角色。首先，在新課教學之前，可以根據學生已有的知識基礎和新知識所需的銜接知識點，給學生提供相應的微課視頻，從而可以讓學生在課下先看此微課視頻，為新課做好預習準備。其次，在新課導入環(huán)節(jié)，教師常用的教學方法是，為了吸引學生的注意力，為新課的講解做好鋪墊，教師會根據新課知識點設計新穎的問題。依據此教學方法制作微課，在開始上課并復習舊課內容后先讓學生看此視頻，以此作為學習新課的新穎序曲。最后，還可以將教師對新課中重難點做點撥、對典型例題引導學生探究其規(guī)律等內容，也制作成微課，用以在學生自主探究或團隊合作探究后一起看此微課視頻。電力電子技術課程內容知識點多而難，并且里面的輸出波形較多，如果簡單的讓學生看書預習，對于學生來說難度較大。結合以上微課的諸多特點，在教學過程中，授課教師會在備課時，自己制作或從網絡資源上搜索并購買相應的微課內容，在上課前一周通過與學生建立的班級微信群進行，讓學生對新內容進行熱身，以達到吸引他們學習的注意力并達到預習的效果。

2.1.2微課在學生自主學習中的應用優(yōu)勢

微課視頻以其短小精悍的特點，使其在學生的自主學習中應用中擁有幾項不可多得的優(yōu)勢。其一，隨著網絡通訊的發(fā)展和計算機的普及，學生基本上都有各自的筆記本電腦或是智能手機，當教師把學習中的重點和疑難問題制作成微課，上傳到網上，學生便可以隨時點播學習。其二，微課短小精悍，其所圍繞的一個議題或一個重點，都是針對學生學習中的疑難問題設計，非常適合學生自學。其三，學生學習微課的時間和地點選擇的自由度很大，學生有了很大的自主空間，只要有學習的愿望，即可實現對微課視頻的充分利用。其四，微課可以適應不同的學生，由于視頻播放的快慢可以調節(jié)，這就讓不同程度的學生可以根據的自己的基礎和接受程度控制視頻播放的快慢，以達到最佳學習效果；其五，由于視頻可以反復播放，這使得那些平時反應慢而又羞于發(fā)問的學生能夠從容地反復觀看，這就為較好地解決了后進生的轉化問題提供了一條簡便可行的途徑[3]。在每次課后，教師通過班級的微信群相應的作業(yè)要求，當有學生進行反饋該作業(yè)的困難時，通過統計分析學生們的共性問題以及易錯、易疏忽的問題時教師就對該知識點和作業(yè)制作相應的微視頻，這樣不僅可以了解學生整體對該知識點的掌握情況，同時也可以達到增強學生與教師的互動交流和感情。

2.2慕課的應用

慕課是大規(guī)模的網絡開放課程，它是為了增強知識傳播而由具有分享和協作精神的個人或組織的、散布于互聯網上的開放課程。慕課是新近涌現出來的一種在線課程開發(fā)模式，它發(fā)展于過去的那種資源、學習管理系統以及將學習管理系統與更多的開放網絡資源綜合起來的新的課程開發(fā)模式。隨著電力電子技術的飛速發(fā)展以及互聯網的快速普及，很容易從網上找一些與電力電子技術相關的在線視頻，它們既可以使教師提高自身的學識水平，也可以通過各種形式形成電力電子技術課程的慕課教學內容。例如，西安交通大學等國內頂尖高校電力電子技術精品課的在線視頻公開課，就可以作為在電力電子技術課程中應用慕課形式的參考資料，使用這些資料進行慕課教學，不但可以最大限度地共享網絡資源，也使得學生們有更多機會領略國內名校的名師風采，這對于開闊學生們的眼界并且激發(fā)他們的學習熱情，顯然益處多多。當然，學生在課堂外的自主學習中也可以重新復習這些視頻，這要比以往的看書本復習效果好得多。隨著以后雙語教學的逐步普及，電力電子技術課程中慕課的資源共享范圍，還可以擴展到包括美國等西方發(fā)達國家在內的全世界。

2.3實驗及實踐中仿真的實施

應用計算機軟件進行仿真設計并對設計結果進行仿真驗證，已經成為現代工程設計領域的常態(tài)，它也應該成為工程教育領域電力電子技術課程教學中的常態(tài)。在電力電子技術課程教學實驗環(huán)節(jié)中，無論是擁有充足實驗設備的學校，還是缺乏實驗設備的學校，都可以采用Matlab軟件實現為實驗教學做出必要補充的努力。在電力電子技術實驗教學過程中，主要是利用Matlab仿真軟件中的SIMULINK元件庫來建立電力電子電路仿真模型并給出仿真結果，來加深學生對所學內容的理解。將計算機仿真軟件引入實驗課堂教學中，不僅能提高學生對學習電力電子技術課程的興趣，而且更容易使學生學好這門專業(yè)課程。同時，在電力電子技術課堂教學中，采用仿真教學能夠部分代替實驗教學，節(jié)省大量的教學資源[4]。在實踐課中仿真的實施環(huán)節(jié)，注重培養(yǎng)學生的團隊合作能力和多門課程的綜合應用能力。布置課程的設計任務時，要求3個人組成團隊共同完成，以培養(yǎng)學生們的團隊合作能力。給出具體的題目、技術指標和設計要求等內容后，注意引導學生如何綜合運用所學的電力電子技術、數模電技術、編程語言(C語言或Matlab)完成相應的設計。鼓勵學生積極參加省級、國家級的電子設計競賽和“飛思卡爾”杯全國大學生智能汽車競賽，將所學的知識應用于實際的科技制作。在實習環(huán)節(jié)帶領學生參觀相關的電力電子設備生產單位、發(fā)電廠以及其他電力電子設備的應用單位。

3結束語

電力電子技術課程是一門實用性、工程性和綜合性較強課程，因此其教學改革是一項復雜而系統性的工程，技術性涉及面也較廣，它的核心在于“實用”[5]。因此，在教學中必須于提高學生學習興趣的基礎上強調實際的應用。經過兩屆學生的教學實踐，學生普遍感到電力電子技術課程的教學內容安排和“微課+慕課+仿真”相結合的教學方法效果較好，能夠有效地激發(fā)他們的學習熱情。

作者:樊建強 郭晉蜀 單位:山西農業(yè)大學信息學院

參考文獻:

[1]王兆安,劉進軍.電力電子技術[M].北京:機械工業(yè)出版社,2012.

[2]張文蔚.“電力電子技術”課程建設探索與實踐[J].中國電力教育,2012(6):66-67.

[3]楊奕.《電力電子技術》課程教學改革初探[J].南通大學學報,2006(22):95-96.

第2篇：電力電子技術研究范文

功率模塊焊接和連接的最新技術水平是空白的使用一一半導體底面與頂層基材和鋁（A）粗線互連的無鉛焊接工藝。由于設計靈活性大、實現自動化的程序簡單，鋁線綁定現在己成為頂層互連的首選。遺憾的是，由于眾所周知的生命周期局限的原因，鋁粗線焊接成了眾多設計的瓶頸。過去，利用燒結帶或編織帶提出了一些關于芯片頂層觸點的解決方案對于1C或存儲產品而言，作為粗金（Au）線的替代品，銅（Cu）線綁定具有較高的適配率。還強烈希望采用較大直徑的電線作為鋁線的替代品，并提出了此課題的有關事項PM。銅線綁定保持了當前鋁線綁定法的設計靈活性和工藝靈活性，但是粗銅線要求頂層金屬化整體更加牢固，以防止功率半導體在粘合焊盤的作用下出現芯片裂紋和結構損壞。很多功率半導體制造廠正在著手解決這一問題。本文提出的連接方法的主要優(yōu)勢之一是這種方法可使用粗銅線綁定，無需改變半導體頂層金屬化。因此，半導體制造廠可依靠現有的工藝技術和既定的金屬化，在前端和后端／封裝材料之間留出分隔線。于是，高可靠性功率模塊完全有可能實現較快的上市時間。銀燒結是一種成熟的功率半導體焊接和連接技術，｜｜J靠性很高，要求使用常見的金屬化表面。例如NiAu、Pd或Ag，這些表面都很常用，大多數制造廠有售。

2綁定和焊接技術

2．1低壓燒結。低壓燒結接受用于生產整流器功率模塊，采用這種技術，功率模塊質量更好，熱工特性、機械特性和電氣特性優(yōu)良。燒結時需要在焊接件之間涂銀膏。燒結過程中，施加壓力產生一層密實的銀層，連接可靠。燒結過程中，當銀膏中的銀顆粒和有機物促使擴散力增加時，可減小施加的壓力。據報道，當前的燒結工藝可在40MPa以下的壓力水平完成｜6im。減小壓力可生產不同規(guī)格的模塊，從而增加設計靈活性，便于利用批量生產技術。2．2粗銅線綁定。銅線綁定是電力電子產品總成的大電流互連最看好的技術之一。與鋁線綁定相比，銅線綁定布局靈活性高、質量過程成熟，正因為這兩條原因，加快了銅線綁定的研發(fā)。與鋁材相比，電線粘合互連采用銅質材料，有兩大好處：（1）電流能力增加37％：（2）銅的熱傳導率好（比鋁的熱傳導率高達80％）。2．3丹佛斯粘合緩沖板技術（DBB）。丹佛斯粘合緩沖板技術（DBB）由燒結在金屬半導體頂層金屬化表面上的薄銅箔組成，如圖1所示。此外，替換半導體底面接口與DBC基體的凸點瓦連時，也可采用相同的燒結技術。圖1燒結DBB銀和銅線綁定熱堆棧的橫截面設計DBB吋，其尺寸要保證熱機械優(yōu)化，以減小由于CTE不匹配而引起的機械應力。除了銅線綁定期間可吸收能量和保護晶片的特性外，DBB還具有很多熱特性和電氣特性優(yōu)勢。采用DBB后，半導體內出現均勻的電流密度分配。由于豎向電流流動得到改善，無需在半導體上采用針腳式粘合。此部分將進一步介紹標準整流器模塊和第2部分所述方法制成的相同模塊之間的直接比較結果。

3結果

3．1熱模擬。為了證明新封裝技術的性能，我們使用熱模擬軟件FlowEFD，對不同的設計方案進行了研宄。為了便于對結果進行比較，所有方案都采用相同的條件。圖2顯示的是FEM模擬的邊界條件。圖2第一糢擬部分和第二糢擬部分的邊界條件DBB的附加熱能力對Zth曲線有積極影響，W為它能儲存短熱能脈沖。圖3所示的是不同變型（VI？V5）不同時間（l〇ms、100ms、1000ms）的熱阻抗。在燒結的DBB變型（V5）中，10ms的Zth比標準焊機技術（VI）低大于22％。另外，DBB的熱能力對Rth沒有負面影響，因為它未在熱源（晶片）和熱沉之間的傳熱路徑上。3．2可靠性。從以前的標準焊接模塊、燒結模塊和編織帶模塊試驗中得出比較數據W。功申循環(huán)結果如閣4所示。丹佛斯標準整流器模塊約有40000個循環(huán)，而采川鋁線的燒結模塊約有70000個循環(huán)。DBB模塊至少有600000個循環(huán)，比丹佛斯標準模塊好約15倍，比行業(yè)標準好約60倍mi。

4結論

引入丹佛斯焊接緩沖板（DBB）技術，可采用粗銅線綁定，完全與可靠性高的銀燒結工藝兼容。結果是功率模塊整體十分牢固，耐久性是同類標準模塊的至少15倍，是行業(yè)標準的60倍。使用丹佛斯焊接緩沖板，半導體采用粗銅線綁定后，現在可制作出新一代功率模塊，其主要益處如下：（1）芯片上可綁定粗銅線。（2）增加Zth的附加熱能力，而不增加Rth。（3）銅線采用特別的冷卻方式，生命周期更長或電流密度更大。（4）硅片和DBC基體之間采用燒結技術，可延長使用壽命。（5）適用于所有常見的芯片頂層金屬化。采用新技術，還可縮短上市時間，最大好處是對現有已成熟并值得信賴的制造方式的影響很小。

第3篇：電力電子技術研究范文

關鍵詞：電力；自動化；技術；應用；實踐

在我國社會經濟發(fā)展過程中，電力所擁有的強大能量凸現出來，特別近年來隨著電力行業(yè)的發(fā)展，電子自動化技術也得到了越來越廣泛地應用。在電力工程中，電力自動化技術得到了快速地發(fā)展，對推動電力行業(yè)又好又快地發(fā)展發(fā)揮著十分重要的作用。特別是電子自動化能夠更加方便快捷地收集數據，實現全程監(jiān)控，同時，還能快速查找和排除故障，有利于確保電網更加安全、穩(wěn)定、持久地運行。

1電力自動化技術發(fā)展

在電力系統運行中，在電力自動化技術強大支撐下，有利于維護電力系統平穩(wěn)運行，筆者就電力自動化技術發(fā)展進行探討。

1.1電網調度自動化技術

電網調度自動化技術是將計算機作為核心，對電網運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控，從而進行經濟調度，并進行安全分析和故障處理。通過借助數據庫技術，構建監(jiān)測及控制系統，從而獲得所需的多種信息數據。通過電子數據的采集，能夠將電網運行的實時狀態(tài)展示出來，從而使電網損耗得到切實有效地控制，可以根據電網運行特性有效地進行調度，最大可能地降低電網電力損耗。電網調度工作人員可以借助計算機信息技術掌握變電站運行情況，增強電網應急事件的處理能力，從而增強電網系統的服務質量。

1.2變電站自動化技術

變電站是電網系統的重要組成部分。通過利用通訊技術與計算機技術相結合，可以實現自動化化采集數據信息，并對變電站設備進行并重組優(yōu)化，著力優(yōu)化系統配置，有利于工作人員更加方便快捷地進行操作，從而達到電網自動化的目的。另外，通過借助數據監(jiān)控系統中時微機保護功能，加上對系統處理故障模塊的合理分配，從而實現電力系統安全、平穩(wěn)地運行。

1.3配電網自動化技術

將自動化技術運用在配電網技術上，這樣就能促使配電網的自動化，不僅有利于電網平穩(wěn)、安全地運行，而且有利于降低配電網運行成本，提高電網企業(yè)的經濟效益。通過借助自動化技術，能夠對用戶計量表數據進行自動化分析，及時將故障排除掉，從而降低故障發(fā)生的概率，并將損失降到最低程度。通過借助系統檢測，可以計算出各條線路的線損，使線路運行更加經濟合理。

2電力自動化技術在電力工程中的應用

在電力工程中，電力自動化技術的應用越來越廣泛，將多種先進技術集合在一體，能夠實現遠程管理與監(jiān)控，實時掌握電網運行情況，直接對電力工程的穩(wěn)定與安全產生影響。

2.1現場總線技術

現場總線技術通過借助信息技術，可以遠程操作電力系統現場設備，從而破解遠程監(jiān)控難的問題，極大加快工作人員的工作效率，便于技術人員對不同渠道的供電數據進行分析，從而更加準確全面地了解用電需求，為電力促銷方案的制定提供準確可靠的依據。這種技術就利用感應器對監(jiān)測系統、控制系統及電力設備進行連接，形成全面連通的通訊網絡。借助監(jiān)控機，實現電子數據的自動化采集與傳輸。工作人員可以實時分析相關信息數據，從而對電網運行情況得到及時、準確和全面地了解。將信息通過現場總線接入，借助設備發(fā)出狀態(tài)控制指令或故障處理指令，根據現場儀表實現有效的控制和管理。

2.2主動對象數據庫技術

注重自動化技術術語借助觸發(fā)機制和對象技術，能夠自動控制數據庫，且能夠提供信息數據處理的準確率，提升數據信息的有效利用率，從而可以恰當地處理技術人員。在操作過程中，可以獲得更加準確的數據資料。特別是隨著計算機技術的不斷發(fā)展，數據庫的功能也更加復雜和全面，從而能夠更好地適應工業(yè)及生活的需要。在電力系統的自動化監(jiān)控方面，通過大量的實踐，主動對象數據庫技術得到比較成功地運用，并日益走向成熟化，對軟件技術的全面升級和系列化變革起到了極大的推動作用，也極大增強了供電能力。隨著計算機信息技術的不斷更新和升級，主動對象數據庫技術將得到不斷優(yōu)化和改進，從而為電力系統發(fā)展發(fā)揮出更大的優(yōu)勢。

2.3光互連技術

這種技術主要應用在繼電保護系統和自動控制系統中。光互連技術主要是通過借助探測器功率對電力出數進行有效控制，使電力系統集成度得到最大可能地提升。由于對帶寬不加以限制，可以更好地達到重構互連的目的。同時，光互聯技術具有很強的抗干擾性，能夠加快數據傳輸速度。通過電子教會及運輸技術，可以使互聯網絡得到極大地拓寬，還能不斷改善編程結構。光互連技術的數據處理能力非常強大，可以借助自動收集和分析功能，實現對電力系統數據資料的快捷化分析，有利于準確及時地發(fā)現故障位置，是電力故障的排除效率極大地得到提升，從而使電力故障產生的損失和影響降到最低程度。通過發(fā)揮光互連技術數據處理作用的有效發(fā)揮，使用起來更加方便靈活，獲得的畫面清晰度更高，從而使電網運行更加穩(wěn)定快捷。正是光互連技術的成功應用，為電力調度工作人員提供了強有力的技術規(guī)范支持和參考標準的支撐。光互連技術不受電容性負載帶來的影響，可以確保電網系統運作中不受到任何干擾。特別是光互連技術系統運作的靈活性和較強的抗干擾能力，為電力調度人員進行技術工作提供了有價值的參考標準和技術規(guī)范依據。正是因為光互連技術具有如此強大的優(yōu)勢，從而在電力工程中得到了十分成功地應用。

3結束語

自動化已經成為電力工程發(fā)展的必然趨勢，從電力技術自動化的應用實踐證明，這是一項廣泛受到歡迎的技術。因此，在未來發(fā)展中，作為電力行業(yè)應切實加強對電力自動化技術及其應用方面的探索，不斷采用先進的電力自動化技術、設備和手段，從而提升供電設備的利用率，增強供電質量，降低電網運行中的故障發(fā)生率，為我國電力發(fā)展做出更加顯著貢獻。

參考文獻

第4篇：電力電子技術研究范文

關鍵詞：直流輸電；電力電子；發(fā)電機

一、前言

電力電子技術是一個以功率半導體器件、電路技術、計算機技術、現代控制技術為支撐的技術平臺。經過50年的發(fā)展歷程，它在傳統產業(yè)設備發(fā)行、電能質量控制、新能源開發(fā)和民用產品等方面得到了越來越廣泛的應用。最成功地應用于電力系統的大功率電力電子技術是直流輸電(HVDC)。自20世紀80年代，柔流輸電(FACTS)概念被提出后，電力電子技術在電力系統中的應用研究得到了極大的關注，多種設備相繼出現。本文介紹了電力電子技術在發(fā)電環(huán)節(jié)中、輸電環(huán)節(jié)中、在配電環(huán)節(jié)中的應用和節(jié)能環(huán)節(jié)的運用。

二、電力電子技術的應用

自20世紀80年代，柔流輸電(FACTS)概念被提出后，電力電子技術在電力系統中的應用研究得到了極大的關注，多種設備相繼出現。已有不少文獻介紹和總結了相關設備的基本原理和應用現狀。以下按照電力系統的發(fā)電、輸電和配電以及節(jié)電環(huán)節(jié)，列舉電力電子技術的應用研究和現狀。

(一)在發(fā)電環(huán)節(jié)中的應用

電力系統的發(fā)電環(huán)節(jié)涉及發(fā)電機組的多種設備，電力電子技術的應用以改善這些設備的運行特性為主要目的。

1大型發(fā)電機的靜止勵磁控制

靜止勵磁采用晶閘管整流自并勵方式，具有結構簡單、可靠性高及造價低等優(yōu)點，被世界各大電力系統廣泛采用。由于省去了勵磁機這個中間慣性環(huán)節(jié)，因而具有其特有的快速性調節(jié)，給先進的控制規(guī)律提供了充分發(fā)揮作用并產生良好控制效果的有利條件。

2水力、風力發(fā)電機的變速恒頻勵磁

水力發(fā)電的有效功率取決于水頭壓力和流量，當水頭的變化幅度較大時(尤其是抽水蓄能機組)，機組的最佳轉速便隨之發(fā)生變化。風力發(fā)電的有效功率與風速的三次方成正比，風車捕捉最大風能的轉速隨風速而變化。為了獲得最大有效功率，可使機組變速運行，通過調整轉子勵磁電流的頻率，使其與轉子轉速疊加后保持定子頻率即輸出頻率恒定。此項應用的技術核心是變頻電源。

3發(fā)電廠風機水泵的變頻調速

發(fā)電廠的廠用電率平均為8％，風機水泵耗電量約占火電設備總耗電量的65％，且運行效率低。使用低壓或高壓變頻器，實施風機水泵的變頻調速，可以達到節(jié)能的目的。低壓變頻器技術已非常成熟，國內外有眾多的生產廠家，并不完整的系列產品，但具備高壓大容量變頻器設計和生產能力的企業(yè)不多，國內有不少院校和企業(yè)正抓緊聯合開發(fā)。

(二)在輸電環(huán)節(jié)中的應用

電力電子器件應用于高壓輸電系統被稱為“硅片引起的第”，大幅度改善了電力網的穩(wěn)定運行特性。

1直流輸電(HVDC)和輕型直流輸電(HVDCLight)技術

直流輸電具有輸電容量大、穩(wěn)定性好、控制調節(jié)靈活等優(yōu)點，對于遠距離輸電、海底電纜輸電及不同頻率系統的聯網，高壓直流輸電擁有獨特的優(yōu)勢。1970年世界上第一項晶閘管換流器，標志著電力電子技術正式應用于直流輸電。從此以后世界上新建的直流輸電工程均采用晶閘管換流閥。

2柔流輸電(FACTS)技術

FACTS技術的概念問世干20世紀80年代后期，是一項基于電力電子技術與現代控制技術對交流輸電系統的阻抗、電壓及相位實施靈活快速調節(jié)的輸電技術，可實現對交流輸電功率潮流的靈活控制，大幅度提高電力系統的穩(wěn)定水平。

20世紀90年代以來，國外在研究開發(fā)的基礎上開始將FACTS技術用于實際電力系統工程。其輸出無功的大小，設備結構簡單，控制方便，成本較低，所以較早得到應用。

(三)在配電環(huán)節(jié)中的應用

配電系統迫切需要解決的問題是如何加強供電可靠性和提高電能質量。電能質量控制既要滿足對電壓、頻率、諧波和不對稱度的要求，還要抑制各種瞬態(tài)的波動和干擾。電力電子技術和現代控制技術在配電系統中的應用，即用戶電力(customPower)技術或稱DFACTS技術，是在FACTS各項成熟技術的基礎上發(fā)展起來的電能質量控制新技術?？梢詫FACTS設備理解為FACTS設備的縮小版，其原理、結構均相同，功能也相似。由于潛在需求巨大，市場介入相對容易，開發(fā)投入和生產成本相對較低，隨著電力電子器件價格的不斷降低，可以預期DFACTS設備產品將進入快速發(fā)展期。

(四)在節(jié)能環(huán)節(jié)的運用

1變負荷電動機調速運行

電動機本身挖掘節(jié)電潛力只是節(jié)電的一個方面，通過變負荷電動機的調速技術節(jié)電又是另一個方面，只有將二者結合起來，電動機節(jié)電方較完善。目前，交流調速在冶金、礦山等部門及社會生活中得到了廣泛的應用。首先是風機、泵類等變負荷機械中采用調速控制代替擋風板或節(jié)流閥控制風流量和水流量具有顯著的效果。國外變負荷的風機、水泵大多采用了交流調速，我國正在推廣應用中。

變頻調速的優(yōu)點是調速范圍廣，精度高，效率高，能實現連續(xù)無級調速。在調速過程中轉差損耗小，定子、轉子的銅耗也不大，節(jié)電率一般可達30％左右。其缺點主要為：成本高，產生高次諧波污染電網。

2減少無功損耗，提高功率因數

在電氣設備中，變壓器和交流異步電動機等都屬于感性負載，這些設備在運行時不僅消耗有功功率，而且還消耗無功功率。因此，無功電源與有功電源一樣，是保證電能質量不可缺少的部分。在電力系統中應保持無功平衡，否則，將會使系統電壓降低，設備破壞，功率因數下降，嚴懲時會引起電壓崩潰，系統解裂，造成大面積停電事故。所以，當電力網或電氣設備無功容量不足時，應增裝無功補償設備，提高設備功率因數。

第5篇：電力電子技術研究范文

1電力電子技術節(jié)能型控制系統設計

電子集成電路的設計要點就在于采用了實時的信號反饋系統,沒有光電的電子觸發(fā)技術sJl用磁電保持復合型的開關實現了電壓的基本的投觸、這樣就能夠實現過于零的收入囪這樣就免除了外來千擾的侵入二這種自動型的控制模式,以沒有功率、沒有功率因數、沒有功率電壓等等多種的參數作為整個系統的控制系數實現了控制的可靠性混合型的補償的效果是整個最佳色模型但是對于整個系統的設計的原則來說,由于整個系統的模型化的技術的使用,能夠確保整個電容投入過程中沒有沖擊的投人,沒有操作性的電壓提高整個控制系統的控制性。原來傳統的無功補償的裝置使得整個交流電的電壓設備過于提高,交流的儲壓器致使整個電容的損壞程度逐漸的減小。采用這種零投入以后就能夠使得整個控制系統更加的完善氣

2電力電子技術節(jié)能型控制系統的應用

電力電子技術節(jié)能型控制系統的總控制是整個電力電容的控制系統;他們主動的擺脫了一切的依靠于整個用戶的用電器的情況杜絕因為控制器導致整個系統的癱瘓。另外河以上勤口多種系統空能的聯網,會使得整個其控制系統自動生成一個系統的網絡,當整個系統的控制進入具體的環(huán)節(jié)以后能夠加強不同設施的保護性能、當采用相同的容量的裝置以后盡管很多的設備沒有具體的操作性的設備功能擔是與整體的無功補嘗裝置相比整個壽命會木木的增加、控制電路系統的成本也會大大的降低。電力電子技術實現了標準化模塊化的特性取代了原來的具有控制功能的傳統的控制器莊氣的整體的開關將其融合成為一個整體主頻的安裝也是一個主要的技術的環(huán)節(jié)?？梢允沟谜麄€柜子內部的整潔對于一些內部的系統的原件來說,可以改變其主要的使用的功能。改變其一成不變的性能適應整個企業(yè)的發(fā)展還可以進行分部分的投資圈加果發(fā)現產品的面板上出現故障的話就不需要專業(yè)的等到技工來進行修理啟己就能夠修理成功。當整個系統的設備達到一定的上限以后,每個人都要進行一定的自我型的檢修。常規(guī)性能的一些裝置能夠按照補誣嘗性的需要來進行交流的接觸器的安裝使用對于安裝型的觸點就能夠保持整個裝置的嚴密的技術性能平均容量是整個系統的核心的技術力量。沒有配電的外來的控制只需要一個技術核心的膚體的調配這樣白勺技術手段能夠加強技術的調配的能力。電力電子技術的電磁能力采用了電磁技術國的保金攀迷電器肖整個電路接通以后就不再消耗電能床用集成電力電容容器以后息容的內部的所需的技術零件就一點一點的提高了、目前我們國家的電子繼電器一點一點的減少用腸么就食瓣將整個技術的核心的設備放到最關鍵的部分。結語二電力電子技術節(jié)能系統白妞控制系統在整個技術核心中占有一定的地位肖整個技術部分進入使用階段以后就能夠逐漸的被運用到一些重要的電力領域。電力的發(fā)展是一個國家的動力只有電力強有力的支持才能夠鑄就國家輝煌的未來。

作者：高玉波單位：呼倫貝爾電業(yè)局滿洲里檢修工區(qū)

第6篇：電力電子技術研究范文

【關鍵詞】電力行業(yè)；電氣自動化；元件技術；運用探析

引言

隨著人們對電力資源的需求日益增加，電力行業(yè)不斷發(fā)展進步需要電氣自動化技術的支持，因此電力行業(yè)的發(fā)展對電氣自動化技術的要求也日益增加，電力行業(yè)的不斷發(fā)展，不但有效的提升電力的使用效率，而且還為人們的日常工作生活帶來方便[1]。電力行業(yè)必須加強完善電氣自動化元件技術，才可以合理科學的讓電力發(fā)展達到電氣自動化生產，推動整個電力行業(yè)不斷地進步。目前，電力電氣自動化技術使用領域廣泛，主要包含電器、交通、生產等等領域。隨著我國經濟不斷發(fā)展，人們的生活水平越來越高，為了能夠更好的實現人們的用電需求量，就必須大程度的促進電氣自動化元件技術的可持續(xù)發(fā)展。

1目前電力電氣自動化元件技術的狀況

現如今，電力電氣自動化元件技術的應用已經十分的普遍，在很多的領域范疇都可以看到，電氣自動化元件技術的發(fā)展能夠促進電力工程的整體進步，能夠有效地提升電力行業(yè)的生產效率，確保生產的質量[2]。但是，我國市場經濟的不斷進步也給電力行業(yè)帶來了新的發(fā)展空間和挑戰(zhàn)。①電力行業(yè)可以更加方便的融入到市場經濟的大環(huán)境中，可以更好的實現經濟效益；②處在競爭非常激烈的經濟市場中，電力行業(yè)一定需要不斷的發(fā)展自身的電氣自動化元件技術，從而提升自身的市場競爭能力。我國的電力行業(yè)技術水平在全球市場發(fā)展中處于劣勢，和大型的電力企業(yè)相比較，在諸多方面都存在比較大的差距，比如生產的規(guī)模、使用的技術水平、核心的自動化技術水平等。因此，想要提升電力企業(yè)的市場競爭能力，必須有效提高電力電氣自動化元件技術，找出一定規(guī)律，增強電力行業(yè)的競爭技術水平，提升電氣行業(yè)持續(xù)發(fā)展的科學技術水平。

2電力電氣自動化元件技術發(fā)展的意義

生活生產的較多領域的發(fā)展都離不開電力行業(yè)的輔助，在網絡技術運用中，電力行業(yè)的發(fā)展與網絡技術相輔相成，電力行業(yè)促進網絡時代的進步，網絡時代促進電力行業(yè)的發(fā)展；電力產品的研究發(fā)展也離不開電力行業(yè)，電力行業(yè)的發(fā)展讓電器慢慢進入自動化水平時代。電力行業(yè)的發(fā)展改善了社會經濟的發(fā)展，提高了電力企業(yè)的綜合能力和生產效率[3]。為人們的生活提供了方便和保障。從中可以看出，電力行業(yè)的發(fā)展具有重要的作用，想要我國的電力行業(yè)實現可持續(xù)發(fā)展，首要工作就是提高科技水平，打造電力電氣自動化元件技術更高水平，在每一項電力產品中都應用到電力電氣自動化元件這項技術，才能夠更好的提升產品的競爭力，才能更好的對電力企業(yè)的生產進行合理有效的管理，才能更好地擴大電力企業(yè)的生產的規(guī)模，才能確保和提升企業(yè)的經濟效益。需要注意的是，在生產電力產品的時候，會產生一些環(huán)境污染，這就需要使用自動化生產的電力企業(yè)在確保經濟效益的同時，做到節(jié)能環(huán)保。

3電力電氣自動化元件技術的應用

自動化元件是自動化元件技術中最核心的部分，每一種功能的元件共同組成了完整的自動化設備。不同的電器設備，使用的自動化元件技術的功能是不相同的。自動化元件技術的應用給人們的生活帶來了很大的便利。因為人們對電力電氣的要求越來越高，隨之對科技人員的專業(yè)技術也有了更高的要求，其操作就要從多個角度方面進行分析與探究，比如：元件、變換器頻率、調控技術、集成電路、單片機等等。

3.1使用全控型電力元件代替半控制晶匣管

我國電力產品初期研發(fā)生產過程中，非常多的電器中都會使用半控制晶匣管元件控制技術，目前也有非常多的電器中仍然會使用半控制晶匣管，給整個電器的研發(fā)生產帶來很大的改變[4]?？萍疾粩喟l(fā)展，目前新的研發(fā)成果給電器的生產帶來了新的成果，那就是全控制的元件GTO、GTB等。根據使用到不同的電器上的實際情況，配置的開關控制的電流額度是不一樣的。GTO能夠使用門極進行關斷的一種高壓元件，GTO進行關斷的時候，增加的效益相對會比較少，只有4．6，為了實現相對應的功能就需要更強的關斷驅動電路，必須在降壓的時候要比之前的普通晶匣管更加強，控制在2．4~4．6V之間。GTP對每一種電器控件的參數影響就比較大。因為GTP的電路相對比較復雜，所以設計人員要注重對電路和驅動電路的研究，從而提高電路的壓力作用。

3.2變換器的電路由低頻向高頻發(fā)生變化

生產電器的時候，需要對電器元件進行技術上的完善，與此同時，對應的元件變換器也需要進行相關的完善。在傳統的晶匣管中，主要是用支流的傳動變換器對電流進行有效的控制。使用新的電子元件支行，可以有效的提高功率，降低電波的影響，最終也可以把變換器的電路成功進行轉換。使用PWM變換器的過程中，對電壓和電流的作用進行改變，減少電波對電網的影響作用[5]。電器元件在高電壓的情況下，容易出現斷電流和關閉的現象。

3.3交流調速控制技術

在對電力電器自動化元件進行設計的時候，改善直流電動機的控制方法，在控制定子電流的轉矩分量和磁場分量之前要把兩者分離開來，就是矢量控制。使用支流電動機，將電子元件的物理原型進行有效的改善，然后對元件進行磁鏈檢測。采用支流電動機的形式，通過坐標改善電子元件物理原型。之后要對元件產生的磁鏈方向進行檢測。使用磁場對離散的點進行調節(jié)，發(fā)出PWM信號，從而對控制開關進行有效控制，能夠有效的提高轉矩的效能。還可以簡化相對復雜的矢量控制和電動數字，降低控制參數變化的影響（見圖1）。

3.4集成電路、單片機、工業(yè)控制計算機

傳統使用的以MSC為代表的8位機在進行使用的時候還是存在一些不足之處，使用新一代的單片機具有操作簡單、指令性強、可靠保密的優(yōu)點，可以大批量進行生產，所以被廣發(fā)使用[6]。單片機的這些特點讓單片機的使用范圍也越來越廣泛，包括控制一些智能儀器等。單片機得到了不斷的進步與改善，使用多種語言設計對語言環(huán)境進行增強。把集成模擬乘法器、集成鎖相環(huán)路和集成基電路組成集成電路，在自動控制系統中得到了非常廣發(fā)的使用，從而實現自動化。PWM控制信號和MA818這兩種方式被應用在技術控制方面，所以在設計過程中，必須要關注產品的有效性和效率。

4結語

隨著我國經濟的不斷發(fā)展和進步，應用電力電氣自動化元件的各項新技術，能夠更好地為電力行業(yè)的研發(fā)設計電氣產品帶來新的突破。在全球經濟市場競爭中，電氣設備產品越來越多、功能越來越多。因此需要不斷的對新技術進行研究和使用，從而提高電氣產品生產和使用的效率。電氣產品以后的總體趨勢就是電力電氣產品的自動化，因此需要相關技術人員不斷完善全控制技術，并將其使用到電氣產品中。電力行業(yè)的電氣自動化元件技術將能夠不斷的提升電力行業(yè)的市場及經濟效益，帶動行業(yè)不斷發(fā)展進步。

參考文獻

[1]黃敏.電力系統領域中電氣自動化元件技術的應用探討[J].中國新技術新產品，2015（6）：11.

[2]何林華.淺析電力電氣自動化元件技術對電力企業(yè)的應用[J].科技尚品，2016（12）：23.

[3]車舒華.電力電氣自動化技術運用情況分析[J].城市建設理論研究：電子版，2015（34）：22~24.

[4]朱澤宇.基于電氣工程自動化技術在電力系統運行中的應用探析[J].自動化與儀器儀表，2015（6）：16~18.

[5]穆禮.電氣自動化技術在電力系統中的應用和發(fā)展[J].建筑工程技術與設計，2016（28）：211~212.

第7篇：電力電子技術研究范文

【關鍵詞】 教學設計；電力電子技術； 教學效果

【中國分類號】G640【文獻標識碼】B

作者簡介：劉福鑫（1979-），男，南京航空航天大學自動化學院副教授，主要從事電力電子、電氣工程方面的教學和科研工作。

1 引言

電力電子技術是一門橫跨電子、電力和控制三個領域的新型工程技術學科，對培養(yǎng)高水平應用型電氣工程和自動化專業(yè)人才起著非常重要的作用。本文將結合我校電力電子技術課程的教學研究與實踐，對于研究性大學中本科階段的電力電子技術課程進行系統的教學設計。

針對教學設計的概念，歸納起來主要有以下幾種觀點。以美國加涅為代表的學者提出教學設計過程說[1]，他認為教學設計就是規(guī)劃教學系統的過程，該過程包括分析教學目標、尋求優(yōu)良的教學方法、合理配置教學資源、精心設計教學規(guī)程以及評價學生學習結果等若干內容。一部分學者認為教學設計是研究教學目標、制定決策計劃的教育技術學科[2]。還有部分學者采用程序的概念來解釋教學設計過程，他們提出教學設計是在研究教學問題和需求的基礎上，確立解決教學的方法和步驟，并對教學結果做出評價的整個過程及程序規(guī)則[3]。

在總結上述學者對教學設計分析、歸納和概括的基礎上，結合作者多年電力電子教學經驗，本文根據教學設計概念和具體電力電子教學特點，深入探討良好的教學設計對教學效果的作用和影響。

2 教學設計主要作用

1） 教學設計可以幫助教師系統化地設計教學要素

教學設計中所涉及的教學要素主要包括教學內容、教學媒體、教師和學生等，這些要素之間的關系如圖1所示，即教學設計中的教師和學生是兩個中心點，教學最終目的是將教師頭腦中的知識傳授給學生，而教學設計則是為了提高這種教學傳授的效果所進行的課程教學設計和課堂教學設計過程。針對電力電子教學特點，作者對教學設計的4個主要要素進行了相關設計，主要內容如下：

a. 教師

建設青年教師為主、中年教師為輔的課程教學團隊，充分發(fā)揮教授的示范帶頭作用，重點加強青年教師培養(yǎng)，努力提高青年教師的業(yè)務水平，特別是對教齡1-4年的青年教師，制訂詳盡的成長方案和發(fā)展計劃，使優(yōu)秀的青年教師能脫穎而出，盡快成為教學業(yè)務中的骨干。

圖1 教學要素間的關系

b. 教學媒體

多種教學媒體綜合運用。在設計教學課件時可盡量引入實時動畫以模擬各種電力電子變換電路的工作原理，課件要做到直觀性強，表現手法簡單明了，圖文并茂。同時采用視頻、仿真軟件等輔助媒體工具開展教學，對性能各異的教學媒體進行優(yōu)化組合，使其在教學過程中交互應用，揚長避短。

c. 教學內容

根據電力電子教學特點，作者設計了如圖2所示的教學內容。其中將基礎知識和最新進展結合起來對電力電子技術進行延續(xù)性的介紹。在講授電力電子基礎知識時結合點、面廣泛卻又不乏側重點地講解電氣技術專業(yè)知識。在全面介紹電力變換技術的基礎上，重點講解不同電力半導體器件所構成的各種典型功率變換電路，讓學生熟練掌握各種電路的構成和工作原理，計算元器件參數并合理選擇元器件，并最終達到運用課堂所學知識進行相關設計目的。

圖2 電力電子技術教學內容組成

d. 學生

在教學設計中加入以班級或者項目小組為單位的群體學習內容。給群體一個題目，以群體的形式布置任務、查找資料、討論問題，通過群體的協作討論出解決方案。

2） 良好的教學設計可以提高課堂教學質量

良好的教學設計通過分析、設計、組織和優(yōu)化課堂教學內容從而達到最大限度發(fā)揮課堂教學效果的目的。精心設計的教學過程不僅可以將更多更好的教學內容展現給學生，培養(yǎng)學生的學習興趣和學習能力，而且有助于節(jié)省學生的學習時間，減輕學生的學習負擔，達到更好的學習效果。課堂教學實踐證明，經過教學設計后的教學效果明顯優(yōu)于未經過教學設計前，學生能夠快速了解該課程需要學習的相關內容以及本節(jié)課需要解決的重點問題，不僅可以提高教師“教”的教學質量，也能明顯地提高學生“學”的質量。

3） 良好的教學設計可以更好地調動學生的學習積極性

良好的教學設計可以幫助教師充分地發(fā)揮其角色作用，從而更好地調動學生學習積極性。作者在電力電子教學中以“學”為中心，以成就動機為驅動進行引導學生自主學習的教學設計。將教學內容與生活實際緊密結合，讓學生發(fā)現電力電子技術在日常生活中的廣泛應用，并指導學生采用課堂知識解釋日常應用中的現象，引導學生主動思考并探索電力電子技術的發(fā)展，達到激發(fā)學生學習興趣和積極性的目的。

3 教學設計對教學過程的影響

教學設計的目的是為了達到更好的“教”與“學”的雙重效果而合理配置教學資源、精心設計教學程序等的過程，其內容可以概括為確定教學目標、選擇教學策略和教學方法、評價教學效果等方面。這些內容對課堂教學過程會產生一定的影響，而一個良好的教學設計應該影響到課堂教學的以下幾個方面。

1） 引起學生注意并激活原有知識

在進行教學設計時，教師除了應該對教學相關要素進行分析外，還要注意一些教學關鍵環(huán)節(jié)的設計，這些關鍵環(huán)節(jié)包括導入階段、授課過程中課堂氛圍的控制等。作者在電力電子教學中采用在課堂開始階段提問的方式讓學生回憶已經學習的知識，或者是引出這堂課需要講解的內容。例如向學生詢問他們認為電力電子技術在我們的日常生活中的體現，使學生了解電力電子技術的發(fā)展現狀及電力電子技術在國民經濟中的重要作用，這樣不僅能擴大學生的視野，而且進一步增加他們對電力電子技術的理解。

2） 幫助學生學習新內容

作者采用互動教學法與問題教學法相結合來幫助學生學習新的內容。在課堂上，教師不能僅僅以一個講授者的身份出現，而是應該以知識引領者的身份出現。這就要求在教學過程中互動不僅體現在學生與學生之間，或者是教師與學生之間，而且應該體現在教學參與者與實際行動上的接觸與交往。具體而言，即在教師的指導下，讓學生積極地參與資料查找、材料分析與調查研究，并在此基礎上自己嘗試從中溫習舊的知識，學習新的知識。

3） 幫助學生練習所學知識

為了在教學課時有限的情況下達到滿意的教學效果，作者采用了多種手段來幫助學生練習在課堂上所學到的電力電子知識。經常采用的方式之一是將習題和例題的講解穿課堂中。通常作者會在每一基本概念知識點后插入一兩道典型例題，在每章結束后插入綜合應用題或者實際工程問題，通過這樣的方式來促進學生即刻思考和復習所學的知識。有些時候作者還會采用通過問題解決進行知識練習的方式，即針對某些概念進行探索研究活動，這種情況下需要學生圍繞問題情境進行一系列的知識練習過程。

4 評估教學效果的作用

教學的最后一個環(huán)節(jié)就是評價，即對教師教學的驗收階段。在進行教學設計時同樣應重視這一環(huán)節(jié)。教師做好教學評價設計，既是檢驗自己教學水平的表現，也是對學生負責任的表現。

1） 通過評估了解學生的學習結果

本文采用的了解學生學習結果的評估方式是，在重要的課題內容階段性結束后進行課題口頭提問式的考核，或者是隨堂抽查若干個同學觀察他們的知識吸收情況，有時候還布置一些課后題目，或者通過專門的答疑時間和練習課發(fā)現學生學習中存在的問題。這樣可以隨時把握學生的動態(tài)，也了解自己的教學還有哪些疏漏，繼續(xù)保持良好的教學方法和內容，及時修正有欠缺的部分。

2） 通過評估強化教師職責

作者所在的高校采用的教學評價是從學生的角度出發(fā)，讓學生參與評教。通過給任課老師各方面的數量化評價來反饋學生對教師的意見。同時從學校管理部門來說，教學院長經常督促每位老師的教學，并且教學督導組也定期抽查老師的課堂效果。這樣通過雙重的檢驗來增強教師的教學責任感，并促進教學的發(fā)展。

5 結語

良好的教學設計是提高教學質量、改善教學效果的有力保證。本文結合電力電子技術課程特點和作者多年教學經驗，詳細闡述了教學設計對電力電子教學效果的作用和影響，研究結果和評估結果表明，經過系統化的教學設計，可有效激發(fā)學生的學習興趣，強化相關知識的理解和掌握，達到更好的“教”與“學”的雙重效果。

參考文獻

[1] 盛群力，李志強. 現代教學設計論[M]. 杭州：浙江教育出版社，1998.

第8篇：電力電子技術研究范文

1電力系統自動化的現狀

隨著社會的發(fā)展,以及對和諧社會要求的不斷提高,人們越來越重視供電系統的安全性和可靠性,電力自動化技術就應運而生,其受到越來越多領域的追捧。電力自動化將先進的現代信息技術整合到電力系統中去,從而實現實時監(jiān)控電力系統的運行參數,進而控制整個電網的運行。這樣最大的好處就是電站的管理人員不用像以前工作那么累,只需要通過監(jiān)控中心就能全面而詳細的了解電力系統的運行狀況,從而提高了管理人員的工作效率,而且無需進行大量的判斷和分析,便可以準確的判斷故障始終。所以從目前的發(fā)展趨勢來看,電力系統要實現真正意義上的自動化,必須要運用到電子信息技術和計算機技術。電子信息技術的需求可見一斑。

2電子信息技術在電力自動化系統中的應用

在應用領域,目前最主流的技術包含電網調度自動化、變電站自動化和配網自動化。

2.1 電網調度自動化

電網調度自動化是電力系統自動化中最重要的部分,它主要是由控制中心的計算機網絡、服務器、工作站、下級電網調度中心等很多部分組成,構成組件很是復雜、繁多。

我國是從20世紀60年代開始研制變電站自動化技術以前,我們總受著傳統的信息通訊與電力自動化的約束;現在,一些新興的科學技術,極大地提升了過程系統的安全性能與效率。這些新技術有無線網絡、控制軟件和現場總線等。20世紀70年代初,我國先后研制出集控制、保護和信號為一體的裝置與電氣集中控制裝置;20世紀80年代中期,清華大學研制出了35kV變電站微機自動化系統,并投入運行;國內許多科研單位與高等院校也推出一些功能不同的自動化系統;國內外的技術發(fā)展不斷推動了我國的變電站自動化進程。1998年全國裝機容量居世界第2位,達277GW,預計全國裝機總容量將在今年底至明年初突破800GW。

一般的設備有電壓無功控制、故障錄波裝置、量控制裝置、遠動裝置、同期操作裝置、繼電保護裝置、在線狀態(tài)檢測裝置等,這些設備采用高速網絡通信進行連接,只有通過網絡才能實現二次設備的數據、資源共享。數字化變電站的運管系統先進性就在電力生產運行數據自動化,狀態(tài)記錄統計人性化;當變電站運行出現問題時,該系統可以快速地給出分析報告,分析問題起因,合適的處理方式;系統在問題解決以后能主動報告變電站的設備檢修情況。

電網調度自動化通過調度主站系統從而實現對整個電網運行狀態(tài)的監(jiān)控,這樣可以使得調度人員有效的指揮電網,使其安全、穩(wěn)定、高效的運行。其作用主要有以下三個方面。

(1)實時監(jiān)控電網運行狀態(tài)。通過工作人員時時監(jiān)控電網的電壓、負荷、出力等參數和主設備的位置及水,熱能工況等指標,對電網安全運行狀態(tài)實現監(jiān)控,使之能夠滿足用戶的各種需求。

(2)通過合理科學的經濟調度,從而能夠節(jié)省能源、降低損耗、多供電,緩解資源的壓力。

(3)保障電網安全穩(wěn)定的運行,實現事故的最優(yōu)化處理。有很多因素可能導致電網發(fā)生故障,而且過程非常迅速。為避免由于預測不及時、處理不當可能帶來損失,必須通過實現自動化并且提高其處理和分析電網的運行能力,事先提供事故的處理手段并且實行嚴格的監(jiān)控,最大化的防止事故發(fā)生,減小甚至避免損失。

2.2 變電站自動化

由于建設需要和市場因素,我國自1990年至今,變電站自動化一直是電力行業(yè)中的熱點之一。根據電網的要求,每年有不少的老變電站進行技術改造,實現其自動化管理。尤其是在近年,我國的變電站的自動化技術在質量上有顯著的提高。

計算機技術的智能設備實現了電子信息技術在變電站自動化中的應用。它不但可以通過計算機數據通信接口,利用計算機的存儲功能完成統計記錄,還能分析很多現場難以直接衡量的數據,實現詩句數字化。它以自動化系統代替常規(guī)的繼電保護、儀表、模擬屏、控制屏和運行控制裝置,向變電站的安全高效運行更進一步。

2.3 配網自動化

分散控制系統是目前發(fā)電廠自動化系統中使用最為普遍的技術,它高度結合了計算機技術、控制技術以及網絡技術,其主要特點就是分散控制,集中管理。DCS的運用給發(fā)電廠帶來巨大進步,它采用計算機、通信、屏幕顯示技術、對生產中的數據進行采集控制和保護,利用通信技術實現數據共享的多計算機監(jiān)控系統,可靠性高。

3電力系統自動化未來應用電子信息技術的趨勢

當今電力系統的自動控制技術的趨勢如下。

(1)在控制手段方面增加了對微機、電子器件和遠程通訊的應用。日后技術的發(fā)展會使我們的工作更加的簡單輕便,操作也會逐步的普及,所以電子技術的支撐是它發(fā)展的主要信心之一。

(2)由以提高運行的安全、穩(wěn)定、經濟為目的向管理、服務的自動化擴展。隨著計算機技術的飛速發(fā)展,計算機、通訊、控制及電力裝備已經可以完美的集于電力系統之中,實現功能的一體化和操作的簡便化,其內涵外延都不斷發(fā)展。電力系統的發(fā)展如此快速,所設計的范圍也越來越廣,考慮的細節(jié)越來越完善,使得其功能越來越完善,操作也更加人性化。

(3)在控制策略上朝著智能化方向發(fā)展。它會越來越智能,知道我們人到底想干什么,以至于他都能準備的完成我們的每一個命令,并且執(zhí)行的效率高,能把錯誤率控制在極小的范圍之內。

(4)和現代控制理論聯系越來越緊密,這個理論在我們的生產生活中扮演的重要的角色。以后也離不開它。

總而言之,電子信息技術憑借著其強大的功能和優(yōu)勢,在電力系統自動化中扮演這越來越重要的角色。隨著計算機技術的不斷發(fā)展,電子信息技術的不斷完善,還有新技術的不斷涌現,這些都會為促進著我國電力自動化的發(fā)展貢獻出自己的一份力。

參考文獻

[1] 楊陽.調度自動化應用軟件在電網中的應用[J].電氣時代,2002(1).

[2] 俞曉鋒.電力自動化安全管理研究[J].科技致富向導,2010(22).

第9篇：電力電子技術研究范文

關鍵詞：電力計量；電子標簽；信息加密技術

電力計量是目前比較常用的一種計量方式，是電力企業(yè)的工作核心，這一技術的運用，不僅實現了計量的智能化，提高了計量的效率，也促進了電力企業(yè)自身的發(fā)展。但是在目前的電力計量的運用過程中，也出現了一些問題，尤其是電力計量中電子標簽的應用，雖然為電力計量帶來了極大的便利，使得電力計量更加信息化、科學化，但是卻帶來了一些安全問題，對電力行業(yè)的安全造成了一定的影響。要解決這一問題，讓電子標簽在電力計量中得到更好的應用，就必須提高電子標簽信息的安全性，從而提高電力行業(yè)的安全性。電子標簽信息的加密技術，便能夠解決這一問題。因此，對于電力計量應用中電子標簽信息的加密技術的研究，已經成為了目前的研究重點。

1.電子標簽概述

電子標簽，又稱射頻識譜（RFID），是通過射頻出現的信號來自動識別或者被識別并且收集到相關的數據。在電子標簽的運用中，每一個物體都有自己單獨的標簽，并且能夠一次性讀取很多個物體的電子標簽，其包含的信息量很大。電子標簽一般由標簽、閱讀器、天線3部分組成。

電子標簽的種類有很多。根據供電方式可以分為有源電子標簽和無源電子標簽，有源電子標簽的使用必須以電源為基礎，而無源電子標簽不需要電源，在使用中一般可以用感應起電產生的電流便能夠維持電子標簽所需要的電流強度。因此，無源電子標簽在使用時更為方便，相對來說它的應用也較為廣泛。根據頻率可以分為低頻電子標簽、高頻電子標簽和超高頻電子標簽。而一般運用的是超高頻電子標簽。

電子標簽由于其自身的特性和優(yōu)勢，在目前的很多行業(yè)都有所應用，與傳統的條形碼相比，具有包含信息量大、一次可讀取多個、可放置于產品內部、讀取速度快、節(jié)省紙張資源等優(yōu)勢。因此，它在各個行業(yè)如生產行業(yè)、倉儲行業(yè)、銷售行業(yè)、圖書管理行業(yè)等多個行業(yè)都得到了廣泛應用。而本文主要分析了電子標簽在電力計量行業(yè)中的應用。

2.電子標簽在電力計量中的應用

RFID在電力行業(yè)中的運用較為廣泛，主要在于電力存儲、電力計量等方面。它在電力計量中的工作原理為通過天線發(fā)射射頻信號，而后電子標簽感受到射頻信號，并因感應起電產生電流，這些電流足以支撐電子標簽將自身編碼通過天線傳輸到系統，系統接收到編碼后，再對編碼內所包含的信息進行讀取，并對信息的合法性以及其他因素根據提前設置的要求進行必要的分析，然后根據分析結果再發(fā)出相應的指令對設備進行控制。

RFID應用于電力計量的2個方面。（1）對于電力資產的管理。電力計量是電力資產管理的基礎，而電子標簽的應用，能夠在很大程度上提高電力企業(yè)的資產管理水平。電子標簽是電力設備的標簽，能夠對每一臺電力設備單獨標號，方便電力企業(yè)對電力設備的運行情況、運行數據進行查詢和管理。當企業(yè)新購進電子設備后，需要給設備貼上電子標簽，或者要記錄其本身特有的已經存在的電子標簽信息，然后對其進行備案，方便企業(yè)日后的查詢。一旦設備出現問題，企業(yè)便可以根據電子標簽查詢到設備的狀況及運行數據，并且將電子標簽對應的電腦中記錄的信息與企業(yè)基站記錄的信息進行對比，找出數據差，并對數據差進行計算，必要時進行彌補。這樣能夠有效的防止因設備故障而導致的記錄錯誤并且造成電力企業(yè)的虧損。（2）提高工作人員的效率。電力計量人員的工作量很大，需要對電力設備進行巡視，并記錄相應的數據，統計結果。而電力管理人員也需要及時了解電力計量人員的工作情況，了解電力企業(yè)的資產狀況，并且要給予必要的資產調整。一般來說，電力工作人員的工作強度都比較大，并且容不得半點疏忽。而電子標簽在電力計量中的應用，能夠提高電力工作人員的工作效率。工作人員通過電子標簽能夠了解到相應設備的工作情況，以及工作的數據記錄。而管理人員可以通過電子標簽所記錄的信息了解工作人員的工作情況，從而對工作人員進行管理；同時，還可以通過電子標簽了解到各個設備的運行情況以及電力資產狀況，然后根據這些數據對企業(yè)的電力資產進行必要的調整。可以說，電子標簽在電力計量中的應用，對電力企業(yè)的管理與經營都有著積極的促進作用。

3.電力計量應用中電子標簽信息的加密技術

雖然電子標簽在電力計量中的應用為電力企業(yè)的發(fā)展帶來了積極的促進作用，但在應用的過程中卻也存在著一些問題，影響著電力企業(yè)的資產安全與電力計量的精準度。傳統的電子標簽有邏輯加密型、存儲型、以及CPU型。要使得電子標簽在電力計量中得到更好的運用，實現電力行業(yè)的安全發(fā)展，必須提高電子標簽信息的安全性，做好電子標簽的信息保護。因此，信息保護強度較高的CPU型電子標簽便得到了廣泛運用。但是這種電子標簽的安全性仍然受到挑戰(zhàn)。面對這種情況，必須提高電子標簽的安全性。就目前來說，保護電子標簽信息安全的主要方法，便是對電子標簽的信息進行加密處理。

電力計量應用中的電子標簽信息安全，關系著電力企業(yè)的整體信息安全，關系著電力企業(yè)的電力資產安全。一般而言，影響電子標簽信息安全的主要因素有：電子標簽中的信息在經過天線進行傳輸的過程中可能會受到外界的破壞和干擾，使信息難以傳輸到系統閱讀器中，而是被外界不法分子竊??；電子標簽中的信息可能被外界讀取并更改，使之失去了計量作用。而對電子標簽的加密處理，主要是將電子標簽的信息存儲到模塊中，經過模塊處理，將信息進行加密，而后，如若需要讀取，則是通過閱讀器進行。天線是主要的信息傳輸渠道，對加密的信息進行傳輸。

在電子標簽的信息加密中，一般使用的是專門的加密鑰匙。每個電子標簽都有單獨的加密鑰匙，這個鑰匙決定著電子標簽的信息能否被讀取和更改。一般而言，電子標簽的信息被存儲在相應的模塊中，單憑電子標簽是不可能獲取其中的信息的。對于模塊中的信息，采取專門的加密技術進行加密處理。如果用戶需要讀取電子標簽的信息，便需要運用加密鑰匙打開電子標簽與儲存模塊的通道，此處的加密鑰匙是唯一能夠連接電子標簽與信息存儲模塊的通道。鑰匙密碼可以由用戶自行設置。當密碼與系統記錄的密碼一致，這條通道便會被打開，用戶便能夠讀取到電子標簽的信息。每個電子標簽都對應單獨的存儲模塊。在具體操作中，用戶通過閱讀器讀取電子標簽的信息，需要在系統中輸入相應的密碼，系統會對用戶輸入的密碼做出反應。如果密碼正確，系統便會指令，進入到閱讀器區(qū)域，對電子標簽的信息進行瀏覽，并根據用戶要求生成相關內容；而如果密碼錯誤，系統便不會指令，使用戶難以進入到閱讀區(qū)，讀取不到相關的電子標簽的信息。而在更改的過程中也是―樣，只是更改的要求會更高一點，用戶需要更改電子標簽中的信息，需要進入到閱讀區(qū)，通過提示輸入自己需要更改的內容。當然，更改的內容必須要與系統的信息一致，否則是難以進行更改的。

傳統的加密方式主要為DES和AES，DES的特點在于分組加密，如果沒有獲得全部的內容，無法對每一組的信息進行破解；AES采用密鑰調度方式，并運用矩陣將數據進行處理。他們都是通過函數計算對信息進行加密，相對來說比較復雜，并且已經有著較長的應用歷史。隨著混沌加密方式的出現，這兩種方式逐漸失去了競爭力。

混沌加密是將電子標簽內的信息和電子標簽一一對應起來，設置單獨的唯一的離散混沌序列，然后對這一序列進行加密處理，使電子標簽中的信息成為密文。這樣即使信息通過天線傳輸并且被外界不法分子截獲，也難以進行破解。而用戶卻可以通過與之相同的離散混沌序列對信息進行破解。如果不知道電子標簽對應的閱讀器構成和加密方法，外界是難以對混沌加密方式進行破解的，經過這種加密方式加密的信息，沒有閱讀器及加密方法的作用，是不能夠被還原的。在運用混沌加密技術時，加密人員必須要掌握相應的函數映射方法，由于映射方法的不同，最終得出的結果是不同的。混沌算法還有一個特性，就是不可預測性。在混沌序列的計算中，映射方法不同，加密算法自然也會不同，這更增加了混沌加密的破解難度。并且，由于每一個電子標簽的不同，他們都有著不同的混沌數列，因此每一個被加密的單獨的電子標簽都需要單獨進行破解。混沌數列最大的特點在于很難發(fā)現其中的計算規(guī)律，從外觀上看，幾乎沒有規(guī)律，像是隨機組合，但是實際上卻與原始的數值有著緊密的聯系。它在換算中可以把單位矩陣轉換成置換矩陣，對于電子標簽的信息有極強的保護作用。即使受到外界的攻擊，也能夠保持原有數值并很快得到恢復。

當然，在電子標簽信息的混沌加密技術運用中，混沌序列的數據都采用二進制。無論是在初始數據的設置中還是在后期的混沌數列中，都采用的是二進制形式，且都是實數。在信息傳輸的過程中，必須保證閱讀器與系統接收到的混沌序列信息一致。即使不法分子破解了電子標簽中的數據，也難以了解到電子標簽對應的儲存信息。因為經過混沌加密的信息是很難被還原的，如果沒有相應的閱讀器及加密算法，還原所得到的只是亂碼，沒有任何實質上的意義。除此之外，混沌加密技術容不得一點點細小的數據差異，即使很小的差異，最終計算出的混沌序列也是不同的。因此，它是目前為止安全性相對比較高的一種加密技術。在電力計量中應用電子標簽，必須對其信息進行加密，而混沌加密技術便是最好的選擇。