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第1篇：電力電子技術的定義范文

關鍵詞：電子；技術；應用；發(fā)展

中圖分類號：F062.9 文獻標識碼：A文章編號：1007-9599 (2011) 17-0000-01

Modern Power Electronics Technology Application and Prospects Analysis

Liu Jianjun

(Information Engineering,Zhengzhou University,Zhengzhou450001,China)

Abstract:Modern power electronics technology is a high-tech knowledge-based knowledge-intensive technology,power electronics and microelectronics technology with technology has become mainstream.Therefore,its production and life will be like as microelectronics technology plays a transformative role.It will revolutionize the power supply and power system changes.

Keywords:Electronic;Technology;Applications;Development

一、現(xiàn)代電力電子技術

將實現(xiàn)高品質與高效率用電作為目標的現(xiàn)代電力電子技術，采用電力半導體器件、電磁技術、計算機（微處理技術）、綜合自動控制技術等進行功率處理，達成電能的傳輸、獲取、變化與利用。采用電力電子半導體器件、電磁技術、計算機（微處理技術）、綜合自動控制技術等多學科交叉技術的現(xiàn)代電源技術，是現(xiàn)代電力電子技術的具體應用，在保證高可靠性、高效、高質量的電源的供應中發(fā)揮著關鍵作用。以功率IGBT與MOSFET為代表的、集大電流、高壓與高頻于一體的功率報道提復合器件，將傳統(tǒng)的電力電子技術引入了現(xiàn)代電力電子技術時代中。因為MOSFET、IGBT等新型的電力電子器件具有顯著的節(jié)能和功能驅動作用，具有先進的性能，所以新型的電力電子器件在綠色電源、電動交通工具、新型家電、感應加熱、變頻調速以及通信與計算機電源等領域均有著廣泛的應用前景。

二、現(xiàn)代電力電子技術的應用

（一）高頻開關整流器。具有效率高、重量輕、體積小等特點的高頻開關整流器從各種儀器儀表、計算機、電視機等小功率的應用上推廣到電力工程直流電源系統(tǒng)、通信基礎電源、CT機、X光機和照明等特種電源領域。高頻開關電源又可以稱之為開關型整流器，其通過IGBT或MOSFET的高頻工作，一般將開關頻率控制子50~200KHZ的范圍之內，進而實現(xiàn)小型化和高效率等目標。目前，高頻開關整流器的功率容量一直都在增加，單模塊容量從幾十瓦、上百瓦快速提升到15KW。德國BENNING公司出產的Tebechop15000系列的整流模塊的質量只有39KG，然而容量卻已經到達了15KW（48V/225A）。TYCO公司出產的GALAXY系列的整流模塊的質量只有30KG，容量卻達到了12KV（48V/200A）。

（二）直流-直流（DC/DC）變換器。直流-直流變換器能夠將固定的直流電壓轉換成可變的直流電壓，廣泛地應用與電動車、無軌電車、地鐵列車的無級變速與控制領域，能夠實現(xiàn)具有快速響應、加速平穩(wěn)等性能的控制，并同時達到節(jié)約電能的目的。用直流斬波器取代變阻器能夠節(jié)約20%~30%的電能。直流斬波器不但可以進行調壓，還能夠顯著地消除電網(wǎng)側諧波電流噪聲。在通信電源領域的二次電源直流-直流模塊已經商品化，采用高頻PWM技術等模塊具有5~20W/in3的功率密度，500KHZ左右的開關頻率。

（三）不間斷電源（UPS）。不間斷電源普遍采用了功率IGBT、MOSFET等電力電子器件和脈寬調制技術，能夠有效地降低電源的噪聲，顯著地提高可靠性與效率。DSP技術和微處理技術的實現(xiàn)了遠程診斷、遠程維護以及不間斷電源的智能化管理。近年來，不間斷電源的最大容量已經高達800KVA，而且能夠利用多機并聯(lián)的方式，獲得超大容量的不間斷電源系統(tǒng)。

（四）大功率開關型高壓直流電源。大功率開關型高壓直流電源的電流能夠達到0.5A以上，電壓能夠達到50KV~159KV，電流能夠達到100KV。大功率開關型高壓直流電源在醫(yī)用CT機、醫(yī)用X光機、水質改良和靜電除塵等大型設備上有著廣泛的應用。國內研制了靜電除塵高壓直流電源，將市電轉化成直流，將直流電壓逆變成高頻電壓，通過高頻變壓器進行升壓，接著整流成直流高壓。通常，在電阻負載的情況下，輸出直流電流可達15mA，直流電壓能夠達到55KV，工作頻率是25.6KHZ。

（五）高壓直流輸電系統(tǒng)。適合于大容量輸電、遠距離輸電、跨海輸電、大區(qū)交流電網(wǎng)互聯(lián)的直流輸電方式是除了交流輸電方式外的另一種有效的輸電方式。直流輸電需要安裝換流橋閥和換交流變壓器等主要的換流設備，需要在受電端和送電端建設換流站，以解決交流電和直流電之間的轉換問題。在送電端換流站安裝使用電力電子裝置將交流電轉換為直流電，使用直流輸電線路將直流電輸送到受電端換流站。安裝使用電力電子裝置在受電端換流站將直流電逆變?yōu)榻涣麟姟?/p>

（六）電力有源濾波器。電力有源濾波器能夠對幅值與頻率變化的諧波進行補償?shù)碾娏﹄娮友b置，其基本原理為在補償對象中進行諧波電流檢測，再由補償裝置產生一個和諧波電流極性相反、電流大小相等的補償電流，使電網(wǎng)電流只含有基波分量。電力有源濾波器在補償時不受電網(wǎng)阻抗的干擾，已經左鍵在國內推廣使用。

（七）靜止無功功率補償裝置（SVC）。目前，國內最有效的無功補償裝置是靜止無功補償裝置。靜止無功補償裝置一般使用晶閘管控制電抗器加固定電容器的方式，能夠進行補償裝置無功功率的連續(xù)調節(jié)。目前，靜止無功補償裝置主要運用與軋機、電弧爐等設備的無功補償當中，容量能夠到達±50VA，能夠直接用于10KV、35KV等級的電壓母線。

三、現(xiàn)代電力電子技術的發(fā)展

近年來，電力電子技術的發(fā)展具有以下特點：不斷地提高原有的各種類型的電力電子器件的額定參數(shù)；電力電子技術進一步結合用用微電子技術，電力電子器件不斷地朝著智能化、大容量的方向迅速發(fā)展，電力電子技術從全控型器件、半控型器件時代邁入了智能型器件時代。與多種學科相互滲透的電力電子技術創(chuàng)新不斷滲透到多種相關的工業(yè)領域。電力電子技術和國家基礎產業(yè)的關系也越來越密切，電力電子技術的發(fā)展和創(chuàng)新是可持續(xù)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。加強現(xiàn)代電力電子技術的不斷創(chuàng)新和應用力度，是推動我國工業(yè)領域技術創(chuàng)新，形成高科技產業(yè)鏈的必由之路。

參考文獻：

第2篇：電力電子技術的定義范文

關鍵詞：電力電子技術；卓越工程師；教學改革

作者簡介：魯明麗（1974-），女，陜西西安人，常熟理工學院電氣與自動化工程學院，講師。（江蘇 常熟 215500）

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）02-0103-02

“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”（簡稱卓越計劃）是教育部的重大改革項目，也是促進我國由工程教育大國邁向工程教育強國的重大舉措，該計劃旨在培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強、適應經濟社會發(fā)展需要的高質量各類型工程技術人才。卓越計劃的重點是培養(yǎng)學生的工程實踐能力、工程設計能力和工程創(chuàng)新能力，因此必須研究和探索與之相對應的新的培養(yǎng)體系。課程是培養(yǎng)體系的有機組成部分，其教學內容、教學方法和教學模式影響著卓越計劃人才培養(yǎng)的質量。只有將卓越工程師教育培養(yǎng)標準融入到專業(yè)課程教學之中，才能保證培養(yǎng)目標的實現(xiàn)。

電力電子技術是使用電力電子器件對電力進行變換和控制的技術，該技術在一般工業(yè)、交通運輸、電力系統(tǒng)、家用電器、新能源技術以及節(jié)能環(huán)保等領域得到廣泛應用。[1]“電力電子技術”課程作為電氣工程、自動化等專業(yè)的核心課程，在人才培養(yǎng)方案中占據(jù)重要地位。該課程在教學中具有理論復雜、結構多變、波形圖較多的特點，近年來圍繞“電力電子技術”教學改革提出了一些有效的策略。[2-4]如利用MATLAB軟件建模和仿真作為輔助教學，解決了“電力電子技術”課程教學中的一些難點問題，但是由于MATLAB軟件是對一些難于理解的內容進行仿真實踐，和真正的工程實踐還相去甚遠，達不到卓越工程師培養(yǎng)目標的要求，該課程教學改革有待進一步深化。針對常熟理工學院（以下簡稱“我校”）卓越班學生基礎扎實、學習態(tài)度積極、動手能力強的特點以及卓越工程師培養(yǎng)目標的要求，提出基于教學內容優(yōu)化、教學手段多樣、實驗環(huán)節(jié)創(chuàng)新的“電力電子技術”課程教學新方法，為該課程的教學改革提供一種新思路。

一、教學內容的優(yōu)化

現(xiàn)代電力電子技術正朝著輕量化、小型化及智能化的方向發(fā)展。目前在電力電子技術的應用中，基本以全控型器件MOSFET、IGBT為核心構成各種變流電路，而半控型器件——晶體管組成的應用電路逐步減少。以電力電子技術為核心而設計制造的電力電子裝置（如變頻器、電力有源濾波器、靜止無功補償裝置、新能源發(fā)電逆變器、開關電源、和UPS不間斷電源等在工業(yè)生產的不同領域得到廣泛應用）使電力電子技術的應用范圍得到很大的延伸。軟開關技術在變流電路中已成為電力電子器件降低開關損耗和開關噪聲的主要技術，PWM控制技術在變頻調速技術中已成為核心控制手段。電力電子技術的這些發(fā)展和應用客觀上需要對教學內容進行整合和優(yōu)化。作為一門實用性很強的課程，在“電力電子技術”課程的教學中既要注重理論推導又要加強實際應用。針對卓越工程師培養(yǎng)要求，按照以電力電子器件為基礎，以變流技術為核心，以工程應用為目標的原則，對教學內容進行模塊化設計，即將課程劃分為電力電子器件、AC/DC、DC/DC、DC/AC、AC/AC和電力電子技術的應用等6個模塊，并根據(jù)工業(yè)生產的發(fā)展對相應模塊的教學內容和課時做出適度調整。如圖1所示，其中電力電子技術應用模塊為4種變流電路在工業(yè)生產中的常見應用。

在各教學模塊中，教學內容應該和新技術、實際應用無縫對接。電力電子器件模塊應使學生掌握各種電力電子器件的特性和正確的使用方法，教學的核心內容是各器件的開關特性；全控型器件因其開關時間短、通態(tài)電壓低、開關損耗小、高頻性能好、驅動簡單、成本低廉等優(yōu)點在中小功率交流調速、逆變及斬波等方面取代著晶閘管的地位，故教學中應增加全控型器件學習的課時。壓縮晶閘管整流電路、直流-直流變流電路、交流-交流變流電路和逆變電路有關的教學課時，除典型電路及實際應用較多的電路精講外，其余作為學生自主學習內容。如AC/DC模塊以工程應用較多的單相全控橋和三相全控橋及雙反星形大功率整流電路為重點，其余內容可安排學生課后自主學習；增加全控型器件為核心的逆變電路的課時；加大PWM控制技術的教學，它是現(xiàn)代變頻調速技術的核心，特別是交流調速取代直流調速和計算機數(shù)字控制技術取代模擬控制技術已成為發(fā)展趨勢；增加電力電子技術應用的課時，尤其要增加電源技術的教學。電力電子裝置提供給負載的是各種不同的直流電源、變頻交流電源，特別是開關電源和UPS電源在現(xiàn)代生活中得到廣泛應用，通過這種優(yōu)化使“電力電子技術”教學內容更加豐富。

在教學實施過程中應注重資源轉化，將技術發(fā)展動態(tài)和科學研究成果介紹給學生，加大課程內容信息量。學生學習的內容不能局限于掌握基本定義和原理，而應面向工程實際問題，注重教學內容的推陳出新。

二、教學模式的多樣化

“電力電子技術”課程教學內容的最大特點是結構圖、波形圖多，因此“電力電子技術”課程多采用板書+多媒體教學手段。對于卓越工程師培養(yǎng)還應以教學效果為目標，以工程實踐為主線，進行教學模式的改革?；凇半娏﹄娮蛹夹g”課程的特點采用以下幾種教學模式：課堂教學為主，網(wǎng)絡課程平臺為輔的教學模式；推進科研成果場景化課堂教學模式；探索式學習模式。下面對幾種教學模式進行詳細描述。

1.課堂教學為主，網(wǎng)絡課程平臺為輔的教學模式

我校“電力電子技術”課程已建成網(wǎng)絡課程，和課堂教學相輔相成。在課堂教學的基礎上利用網(wǎng)絡平臺可以使教學資源更加豐富，圖形、圖像、聲音、動畫、視頻等多種媒體組織起來使學生通過全方位的感官接受信息。教學內容不再是從易到難從前到后的線形模式，而是以超鏈接的方式呈現(xiàn)信息，學生可以根據(jù)自身的知識掌握程度、知識背景、知識結構等自由選擇學習內容，從而獲得最佳學習方式。課程具有開放性和交互性，交互既可是同步的也可是異步的，可以克服時間、地域等差異達到資源共享。網(wǎng)絡教學的優(yōu)勢就在于能夠實現(xiàn)教學時間和地點隨意性，同時又能夠保證師生交互的高效性、開放性以及大量教學資源的共享性。[5]網(wǎng)絡課程不是簡單呈現(xiàn)“電力電子技術”教學內容，而是為學生提供豐富學習資料，也是學生和老師之間學習和交流的平臺和媒介，是課堂教學的有益補充。

2.推進科研成果場景化的課堂教學模式

重視學生科研能力培養(yǎng)教育，是現(xiàn)代高等教育發(fā)展的趨向，理工科大學生的培養(yǎng)已從知識型向素質型轉化，著重培養(yǎng)學生的學習能力、動手能力和綜合解決問題的能力。[6]因此把工程案例和教師的科研項目引進課堂教學中是非常有必要的。

推進科研成果場景化的課堂教學法分為兩個方面：一是對于重點章節(jié)把一些典型工程案例引入到課程教學中，從企業(yè)工程師的角度介紹如何完成一個工程項目，包括項目背景、設計要求、詳細方案、技術線路、現(xiàn)場調試過程、驗收標準以及整個項目的管理辦法等。二是把教師的科研成果作為工程案例引入課堂教學。例如我校教師完成的科研項目“浮標光伏鋰電供電系統(tǒng)關鍵技術研究”屬于新能源技術類項目，可在課堂上從項目申報、項目實施、項目關鍵技術的解決、項目驗收等方面進行講解。在整個教學過程中，通過科研項目的引導將整個“電力電子技術”課程中學過的章節(jié)串聯(lián)起來，將學過的知識點通過項目得到應用，從而達到了學習目的。

通過這兩種途徑，讓學生系統(tǒng)地了解作為工程師是如何完成一個工程項目的，如何解決項目實施過程中面臨的難題以及項目組成員之間的協(xié)作。

3.探索式學習模式

為了改變傳統(tǒng)學生被動學習的模式，對教學內容中的某些重要環(huán)節(jié)采取大作業(yè)、專題研究報告、文獻綜述報告、研究性實驗報告為載體的探索式學習模式。針對教學內容可以設計很多的環(huán)節(jié)，讓學生參與其中。例如為了讓學生了解電力電子技術發(fā)展前沿動態(tài)，可在開課初安排學生閱讀大量文獻后撰寫文獻綜述報告；對于在逆變電路中大量使用的PWM控制技術，可讓學生結合交直流調速系統(tǒng)進行研究做出專題研究報告；對于學生利用電力電子及電力傳動實驗室設備開發(fā)出的新實驗項目可完成研究性實驗報告等。這樣在電力電子技術學習的過程中既有老師的教，又有學生主動參與的學，可通過網(wǎng)絡課程平臺不受時間和地域的限制進行交流。

三、實踐教學的創(chuàng)新

“電力電子技術”是實踐性很強的課程，而實踐教學對加強學生的實踐能力、綜合能力的培養(yǎng)十分重要。卓越工程師的培養(yǎng)注重的是學生工程實踐能力、工程設計能力和工程創(chuàng)新能力，因此在“電力電子技術”課程實驗教學中需要增開綜合性、創(chuàng)新性試驗。

綜合性實驗是指學生在具備一定基礎知識和基本操作技能的基礎上運用一門課程或多門課程的綜合知識對學生綜合實驗技能和實驗方法進行綜合訓練的一種復合型實驗，其目的在于鍛煉學生對知識綜合應用的能力，培養(yǎng)學生分析和解決復雜問題的能力。例如針對卓越工程師的培養(yǎng)設計了綜合性實驗項目“晶閘管直流電動機調速系統(tǒng)”，該實驗綜合應用了“電機與拖動”、“電力電子技術”、“運動控制系統(tǒng)”等多門課程的知識點，原理圖如圖2所示。在完成直流電機調速的實驗過程中既要用到電力電子技術中晶閘管整流電路的知識，又用到了電機與拖動及運動控制系統(tǒng)中調壓調速的知識，該實驗進一步拓展可構成一個單閉環(huán)直流調速系統(tǒng)，對該系統(tǒng)可以進行靜特性的研究等。該實驗項目既具有綜合性又具有開放性，學生在完成基本實驗內容的基礎上，可根據(jù)對課程群知識掌握的程度，進一步對其擴展，綜合更多的內容到實驗中來。

學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)可利用電力電子及電力傳動實驗室設備增加開關電源、逆變器等電力電子裝置的設計、安裝、調試等實踐環(huán)節(jié)。圍繞電力電子課程實踐教學環(huán)節(jié)和畢業(yè)設計內容建設一些能自主搭建電力電子元件的實驗箱或實驗臺，學生使用這些實驗箱（或臺）能自己搭電路、自己調試來完成電力電子技術及電力傳動方向的課程設計、畢業(yè)設計。

另外學生每年都會參加各類競賽，可把學生的創(chuàng)新成果推廣到實踐教學環(huán)節(jié)。如全國大學生電子競賽的參賽作品可納入實踐環(huán)節(jié)，用競賽項目來促進教學，激發(fā)學生對本門課程的興趣。

四、結束語

卓越工程師培養(yǎng)計劃以培養(yǎng)面向工業(yè)界、面向世界、面向未來、創(chuàng)新能力強、適應經濟社會發(fā)展需要的高質量工程技術人才為目標。本文在此基礎上，以學生的實踐能力、創(chuàng)新能力為核心，分別從教學內容優(yōu)化、教學方法多樣性、實踐環(huán)節(jié)創(chuàng)新等三個方面對“電力電子技術”課程教學進行了探索和實踐。實踐表明，采用這些方法能夠激發(fā)學生自主學習的能力，提高學生分析問題、解決問題的能力以及實踐動手能力，為培養(yǎng)高質量工程技術人才奠定良好的基礎。

參考文獻：

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[2]姜偉，莫岳平.“電力電子技術”課程教學模式研究[J].電氣電子教學學報，2013，35（1）：44-46.

[3]張偉，王魁.“電力電子技術”課程教學研究[J].中國電力教育，

2013，（11）：41-42.

[4]陳宏.基于Matlab的電力電子技術課程的教學探索[J].實驗室科學，2013，16（1）：54-57.

[5]沈菊紅.關于多元統(tǒng)計分析課程教學的幾點思考[J].學科教學，

第3篇：電力電子技術的定義范文

【關鍵詞】大容量；電力電子；應用系統(tǒng)；關鍵問題；綜述

當然現(xiàn)在隨著風力發(fā)電、太陽能發(fā)電等清潔能源的并網(wǎng)調速、電能質量的控制等，都會將原來在不易發(fā)覺的問題顯露出來。

一、應系統(tǒng)作用

1.首先就是節(jié)約，作為大容量電力，電力輸送是比較關鍵的環(huán)節(jié)，電力電子應用系統(tǒng)就是針對電力輸送來將低壓變?yōu)楦邏狠斔偷綉脠龊显僮優(yōu)榈蛪?，便于使用，這個控制過程就是一個完整的應用系統(tǒng)，比如我們看到的高鐵等電力牽引、冶煉廠使用的扎機、工業(yè)窯爐等等；

2.更有效的對大容量設備的使用得到更有效果的控制；

3.傳統(tǒng)產業(yè)、機電一體化產業(yè)改造對大容量電能質量的需求；

4.適應高頻化和變頻技術的發(fā)展實現(xiàn)最佳工作效率；

5.智能化的進展將人從危險、繁瑣的工作中解放出來。

二、大容量電力電子應用熱點

目前我國基于大容量電力電子技術的應用熱點有電氣節(jié)能、風力、太陽能等新能源發(fā)電、高鐵電力牽引機車以及智能電網(wǎng)四個方面。

1.電氣節(jié)能

節(jié)能是一個永久的話題，特別是現(xiàn)在能源短缺的現(xiàn)在，這也是經濟發(fā)展必然面對的一個主要問題。電動機是電能最大的消費載體，也是節(jié)約電能最具潛力的選手。我國電動機年耗電量高達12000億千瓦時達到全國工業(yè)用電量的60%以上，這些電動機如果采用變頻就象格力格力空調一晚只需一度電的話，我們就可以節(jié)省大約30%的電能，這是一個不小的數(shù)字，也就是可以節(jié)約上千億的電費。無論是風機還是水泵，都是需要電機來帶動的，如果我們使用變頻技術，控制好電機在需要高速的時候就高速運行，在需要低速的時候就低速運行，這就是需要對原有的系統(tǒng)進行智能化控制改造。也就是需要對原有設備需要增加變頻器，而這個變頻器就是做關鍵的設備，當然降低成本和提高可靠性將是一個關鍵的問題。

2.新能源發(fā)電

目前主要應用更多的可再生能源，風能、太陽能、地熱能、生物質能和燃料電池，電力電子變換技術的新能源為電能轉換和調整，以達到最大限度的利用和正確的匹配或負載和電網(wǎng)。新能源發(fā)電的電力電子技術應用特點：隨機性的能源供應，風能、太陽能隨天氣情況有很大的變化，電網(wǎng)電力需求高，電網(wǎng)側需求輸入功率波動很小，更高的電能質量。和我國的現(xiàn)狀[2]：網(wǎng)格轉換器與進口產品為主，一般操作經驗是不夠的，國內生產仍處于摸索前進。主要的問題仍然是降低設備的可靠性，功能和性能仍不能滿足要求，沒有一個統(tǒng)一的標準。

（1）大容量發(fā)展是一個趨勢，風機機組容量已經達到5兆瓦的發(fā)電系統(tǒng)，并發(fā)展到更大的容量，光伏（pv）電網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)也開始兆瓦的方向發(fā)展。

（2）直接變換使用也就是直驅式或混合驅動式系統(tǒng)方向發(fā)展。

（3）主要反映在效率高、可靠性高、適應的低壓電網(wǎng)通過和島保護需求。

3.電力牽引

高鐵的機頭就是電力牽引主要是應用電力電子變換和控制技術，這是影響著世界交通的發(fā)展。2008年底，國家發(fā)展和改革委員會，啟動經濟振興計劃的刺激國內需求，這是高速列車的主要部分，地鐵、城際列車等電力牽引的發(fā)展項目，我們的高鐵現(xiàn)在的覆蓋覆蓋能力已經達到了主要城市，新能源汽車將是一個純電動汽車和混合動力汽車、以及普通混合動力汽車已經在國內的合肥等城市進行試點。電動汽車作為美國國家戰(zhàn)略的重要組成部分明年將實現(xiàn)100萬輛電動汽車目標，我國目前使用的電力牽引電力電子變換器仍是主要進口，國內產品也迅速增加，但動態(tài)性能差等一些問題，可靠性仍需要進一步提高電力電子技術在電力牽引的主要發(fā)展方向，包括：

（1）提高電力電子變換器的效率和功率密度的設備，主要開發(fā)集成技術和冷卻技術；

（2）精確控制的實現(xiàn)，應用高性能的閉環(huán)控制，針對低速和高速度的矢量控制和直接轉矩控制一直是一個熱門的研究課題；

（3）以確保運行可靠，使用冗余控制和綜合能源管理技術等等。

4.智能電網(wǎng)

智能電網(wǎng)已經成為我國正在建設的特高壓電網(wǎng)和深化電力體制改革的一個新的方向。特高壓輸電是我國電網(wǎng)的一大特點，它具有傳輸距離長、低損耗、低成本的傳播特征，是一種理想的傳輸模式。自從第一個1kkv交流特高壓輸電示范工程完工以來，（陜西晉東南-南陽荊門特高壓工程），已經在云南、廣東、向家壩、上海等地也相繼建設完成了800kv特高壓直流輸工程。國家電網(wǎng)計劃到2020年特高壓輸電建設投資將達到一億元人民幣。使用和將使用大量基于大容量電力電子技術，電力設備，其中包括固態(tài)變壓器、固態(tài)斷路器，以及均勻流控制器，靜態(tài)無功補償器，動態(tài)電壓調節(jié)器等電力電子設備，這些主電路結構及其控制仍然是包括固態(tài)變壓器、固態(tài)斷路器、靜態(tài)無功補償器、動態(tài)電壓調節(jié)器、靜態(tài)同步補償器等電力設備的瓶頸問題。

三、主要關鍵技術

關鍵技術仍只不過硬件（設備）、方法（拓撲）和控制技術的三個元素。

1.硬件、電力半導體器件的發(fā)展

大容量電力電子變換的高電壓大電流系統(tǒng)需求，提出了高功率半導體器件的需求。和大部分時間，設備的好壞往往決定了系統(tǒng)的性能和可靠性。主要的問題是困難的過程，收益率低，電流容量低，最大電流不超過20A。最近，人們越來越重視氮化鎵（GaN）設備的發(fā)展。因為它的特點類似于原文如此，類似于硅過程和生產過程。

2.PWM控制方法的應用

傳統(tǒng)的PWM控制技術可用于大容量多電平轉換電路，因為每個不同的多電平變換器拓撲的特點，因此PWM控制的目標更重要的是，有很高的性能指標。

四、存在的主要問題

（1）仍然沒有完全掌握足夠的半導體開關器件的特性；

（2）主電路的設計仍然處于理想化和經驗化，沒有和實際情況進行很好的協(xié)調配合；

（3）設備和裝置的電磁暫態(tài)過程描述不清楚；

（4）設備和設備失效機理還不清楚。

急需解決的問題主要是：

（1）自適應設備的模型；

（2）安全工作區(qū)域的定義；

（3）多個時間尺度的過程的理解；

（4）能源控制仍然是一個關鍵問題。

五、結語

隨著中國夢的實踐，大容量電力電子技術必將向高功率密度、高效率、高性能的方向發(fā)展。高壓特高壓大容量電力電子技術必將在我國行業(yè)特別是電力驅動顯示節(jié)能、高效的優(yōu)點。它與計算機、通信技術和信息產業(yè)，具有廣闊的市場和發(fā)展前景。與此同時，我國必須注意研究高壓大容量電力電子技術，實現(xiàn)自主創(chuàng)新，建立與世界先進水平的電力電子行業(yè)。

參考文獻

[1]辛克偉，周宗祥，盧國良.國內外電動汽車發(fā)展及前景預測[J].電力需求側管理，2008，10（1）：75-77.

[2]趙興勇，張秀彬.特高壓輸電技術在我國的實施及展望[J].能源技術，2007，28（1）：52-56.

[3]林宇鋒，鐘金，吳復立.智能電網(wǎng)技術體系探討[J].電網(wǎng)技術，2009，33（12）：8-12.

[4]錢照明，張軍明，呂征宇，等.我國電力電子與電力傳動面臨的挑戰(zhàn)與機遇[J].電工技術學報，2004，19（8）：10-22.

第4篇：電力電子技術的定義范文

關鍵詞：電力系統(tǒng)；電氣自動化；技術

中圖分類號：C35文獻標識碼： A

隨著我國經濟的飛速發(fā)展，科學技術的不斷進步，電氣自動化在我國已取得了較大的發(fā)展與進步，特別是近年來各種新型電力電子器件、計算機以及網(wǎng)絡通信技術的應用，使得我國的電氣自動化水平不斷提高。從電氣自動化的發(fā)展歷程來看，電力系統(tǒng)中電氣自動化在我國發(fā)展已有50余年的歷史。雖然其引入我國的時間并不短，但是以前在電力系統(tǒng)中并沒有得到良好的發(fā)展，因此與發(fā)達國家相比我國電氣自動化的綜合水平有一定的差距。不過近些年，隨著我國經濟的不斷發(fā)展，科學技術的不斷進步以及電氣自動化逐漸突顯出的巨大的應用優(yōu)勢，其在電力系統(tǒng)中的發(fā)展已開始步入一個全新的歷史階段。在電氣自動化不斷創(chuàng)新和完善的過程中，其優(yōu)勢具體表現(xiàn)為廣泛的適用性以及寬闊的專業(yè)性。

1 我國電氣自動化的現(xiàn)狀

我國電氣自動化的歷史可以追溯到建國初始，由于受當時經濟實力及科技水平的限制，電氣自動化在我國并沒有獲得很好的發(fā)展。但是隨著我國經濟的不斷騰飛、科學技術的改革創(chuàng)新，我國電氣自動化應用越來越廣。特別是IEC61131的頒布、OPC技術的出現(xiàn)以及計算機和多媒體技術的廣泛應用，更是使電子自動化在我國電力系統(tǒng)中有了極大的發(fā)展。

1.1 電氣自動化系統(tǒng)維護簡易

從當前電氣自動化的系統(tǒng)構成來看，還是以Windows NT、Internet Explore為主要的技術支撐，在電氣自動化的發(fā)展過程中這些技術形成了標準的操作規(guī)范和執(zhí)行語言，建立了標準的平臺。而隨著科技的不斷進步，電氣自動化系統(tǒng)的操作界面也日趨完善，使其更易于被企事業(yè)單位接受，從而使其得到了更廣泛的應用，并且也極大的方便了自動化系統(tǒng)的維護。

1.2 分布式控制應用

分布式控制系統(tǒng)又稱為分散控制系統(tǒng)，其由多臺計算機分別控制生產過程中多個控制回路，同時又可集中獲取數(shù)據(jù)、集中管理和集中控制的自動控制系統(tǒng) 。由于在電氣自動化系統(tǒng)要實現(xiàn)對各個運行組成部分的有效調控和管理，而且還要處理好線路與設備、設備與設備之間的關系，因此分布式控制系統(tǒng)在電氣自動化系統(tǒng)中得到了很好的應用。

1.3 IEC 61131標準使編程接口標準化

在IEC61131標準頒布以前，由于各個生產廠商執(zhí)行的標準不同，導致電氣自動化系統(tǒng)元器件市場較為混亂，可能各種元器件的型號、使用功能甚至定義方式都有著相當大的差別，這樣就使設備不能很好的組合應用和進行統(tǒng)一管理。而在IEC61131標準出現(xiàn)后，使得各種元器件可以更好的組合應用，提升了其使用的效率。

2 電氣自動化技術新發(fā)展

2.1 變換器電路從低頻向高頻方向發(fā)展

隨著電力電子技術的快速發(fā)展，極大地加快了電力電子元件更新?lián)Q代的速度，因此變換器電路也隨之變化。由于普通晶閘管有交流變頻的特點，因此以前在使用普通晶閘管時，電力系統(tǒng)中直流電路的運行總是處在交-直-交交替變換的狀態(tài)。然而隨著電力電子技術的發(fā)展，出現(xiàn)了第二代電力電子器件，其中PWM變換器逐漸取代了普通晶閘管，從而使電力系統(tǒng)的功率因素有了顯著的提升以及有效的解決了電動機在低頻區(qū)出現(xiàn)的轉矩脈動現(xiàn)象，但是也隨之帶來了較大的震動噪音。

一段時期內，這一問題困擾著大量相關的技術人員，直到美國威斯康星大學Divan教授研發(fā)出直流環(huán)逆變器，才有效的解決了這一難題。直流環(huán)逆變器實現(xiàn)了電子器件功能的靈活轉換，使其能在零電流或者是零電壓的條件下進行轉換，并且它完全消除了開關損耗。因此使系統(tǒng)運行成本得以降低，同時也減小了逆變器尺寸，有效的提升了逆變器的集成化程度。

2.2 全控型電力電子開關逐步取代半控型晶閘管

在20世紀50年代末出現(xiàn)了以晶閘管為代表的第一代電力電子器件，這種半控型器件標志著自動化控制進入了一個新的時代。然而隨著電力電子技術的發(fā)展，逐漸的出現(xiàn)一系列的全控型電力電子器件，典型的代表是：GTO、GTR、MOSTEFT，這些電子器件的出現(xiàn)標志著電力電子器件進入第二代。而IGBT的出現(xiàn)則是電力電子器件跨入了第三代。由于這些電子器件的額定電流、電壓以及開關時間不同，所以它們的適用范圍也不盡相同。

GTO（Gate-Turn-Off Thyristor）是可關斷晶閘管的簡稱，又稱門控晶閘管。其主要特點為：當門極加負向觸發(fā)信號時晶閘管能自行關斷；但由于其關斷的增益較低，所以GTO的主要缺陷是：需要一個大功率的關斷驅動電路。

GTR（Giant Transistor）是電力晶體管的簡稱，其是一種雙極型大功率高反壓晶體管，由于其功率非常大，所以它又被稱作為巨型晶體管。由于其過流能力較低、熱容量小，而且安全工作區(qū)以及二次擊穿現(xiàn)象受到外界影響較大，所以根據(jù)不同的特性需要配備相應的驅動電路和保護電路。

P-MOSTEFT是電力場效應晶體管的簡稱，其是用柵極電壓來控制漏極電流，它的顯著特點是驅動電路簡單，驅動功率小，開關速度快，工作頻率高。但是其電流容量小，耐壓低，通態(tài)電壓會隨著額定電壓的增加而急劇的增加

2.3 交流調速控制理論日漸成熟

矢量控制實現(xiàn)的基本原理是通過測量和控制異步電動機定子電流矢量，根據(jù)磁場定向原理分別對異步電動機的勵磁電流和轉矩電流進行控制，從而達到控制異步電動機轉矩的目的。

2.4 智能保護與綜合自動化技術

根據(jù)電氣自動化的需要，我國從事該方向的研究人員加大了對電力系統(tǒng)繼電保護新理論的研究力度，并結合我國實際情況將國內外最新的技術和理論應用于電力系統(tǒng)繼電保護裝置中，例如：人工智能、綜合自動控制理論、模糊理論、自適應理論以及網(wǎng)絡通信、微機技術等。從而使新型保護裝置進入了智能化時代，也極大地提高了電力系統(tǒng)的安全性和可靠性。同時，我國科技工作者結合我國實情對自動化系統(tǒng)也進行了多年的研究，其中研制的分層分布式綜合自動化裝置能夠適用于我國35～500kV的各種電壓等級的變電站。

2.5 電力系統(tǒng)自動化實時仿真系統(tǒng)

在軟件仿真方面，研究人員則對電力系統(tǒng)實時仿真建模以及電力系統(tǒng)負荷動態(tài)特性監(jiān)測等進行了深入的研究分析，并且還引進了加拿大TEQSIM公司研發(fā)的電力系統(tǒng)數(shù)字模擬實時仿真系統(tǒng)，從而建成了我國具備混合實時仿真環(huán)境能力的實驗室。這套仿真系統(tǒng)可以模擬進行電力系統(tǒng)在不同環(huán)境下的穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)實驗，為科學研究提供大量的試驗數(shù)據(jù)，同時其還可以與多種不同的控制裝置構成閉環(huán)系統(tǒng)，從而可以對新裝置進行測試，為智能保護、靈活輸電系統(tǒng)的研究提供一定的實驗條件。

3 我國電氣自動化的發(fā)展前景

隨著第三次科技革命各種新技術的應用，電氣自動化開始散發(fā)出巨大的活力，并為其帶來了廣闊的前景，電氣自動化不僅可以與新興的科技成果相結合應用于科技創(chuàng)新的實踐中，而且還可以運用于工業(yè)生產。另外，伴隨我國電網(wǎng)的大力建設，也為其帶來了巨大的發(fā)展空間。

雖然電氣自動化在我國已有50余年的發(fā)展歷史，但是我國的電力系統(tǒng)綜合自動化技術起步卻相對較晚，因此在某些技術方面與國外存在著一定的差距。所以在電氣自動化應用越來越普遍的今天，我們不僅要學習和借鑒國外的先進技術，而且需要根據(jù)我國電力系統(tǒng)的實際情況以及科學技術的發(fā)展水平，自主研發(fā)出更適用于我國電力系統(tǒng)的綜合自動化系統(tǒng)。

4 結 語

隨著科學技術的不斷進步，電力電子技術也快速發(fā)展，從而促進了電氣自動化應用的普遍化，也使其越來越廣泛并深入的應用于電力系統(tǒng)之中。這些都使得電力系統(tǒng)的運行及管理方式有了極大地改變，各種新技術、新理論在電氣自動化中的應用也促進了各專業(yè)知識、技術的融合和滲透，而這些反過來又推動著電力系統(tǒng)電氣自動化的不斷發(fā)展和進步。相信隨著科技的日新月異，電力系統(tǒng)的科技含量將越來越高。

參考文獻：

[1] 張俊.電力系統(tǒng)中電氣自動化技術的探索[J].中國新技術新產品，2011，（3）.

第5篇：電力電子技術的定義范文

關鍵詞：電力系統(tǒng) 電氣自動化 技術 運用

中圖分類號：TB 文獻標識碼：A 文章編號：1008-925X(2012)O9-0328-01

1、我國電氣自動化的現(xiàn)狀

電氣自動化方面的研究在建國之初就已經開始，并在日后的發(fā)展中不斷的完善。尤其是隨著計算機技術高速的發(fā)展、IEC61131的頒布、OPC技術的出現(xiàn)以及Windows平臺和多媒體技術的廣泛應用，更是極大的促進了電氣自動化技術的快速發(fā)展。

1.1電氣自動化系統(tǒng)維護簡易

現(xiàn)在主流的技術為Windows NT、Internet Explore以及Windows等，以其規(guī)范及語言逐漸的成為工業(yè)控制中的標準平臺。并且隨著PC、網(wǎng)絡技術實現(xiàn)了具有操作靈活以及易于集成人機界面，使其迅速的普及與企業(yè)以及商業(yè)的管理中，從而也極大的方便了自動化系統(tǒng)的維修以及使用。

1.2分布式控制應用

在電氣系統(tǒng)中，通過使用串聯(lián)電纜將監(jiān)視控制、工業(yè)計算機以及PLC、智能儀表等設備和現(xiàn)場的總線實現(xiàn)連接，就可以將現(xiàn)場的信息集中到中央控制器。而總線作為一種智能的、穿行的線，具備雙向穿守護以及自動化系統(tǒng)的數(shù)字式的分支結構，可以實現(xiàn)系統(tǒng)的分布式控制、現(xiàn)場設備的連接以及將I/O模塊轉變?yōu)閳?zhí)行器。

1.3 IEC 61131標準使編程接口標準化

在IEC61131標準出現(xiàn)之前，世界上存在著眾多的PLC生產廠家，不同的廠家生產的產品所使用的編程語言以及表達方式不一致，標準的出現(xiàn)避免了紛雜以及奇怪的定義方式，促使結構化的編程方式更為簡化，也提升了代碼的使用效率以及編程周期。

2、電氣自動化技術新發(fā)展

2.1變換器電路從低頻向高頻方向發(fā)展

電力電子器件的更新?lián)Q代直接的導致變頻器電路的更形換代。當使用普通的晶閘管時，交流變頻動是交—直—交變頻器，直流傳動的變換器主要是相控整流；當出現(xiàn)了第二代電力電子器件，開始采用PWM變化器，極大的提升了功率因數(shù)，有效的解決了電動機在低頻區(qū)出現(xiàn)的轉矩脈動現(xiàn)象，但是隨之帶來了電機繞組震動噪音。當時為了解決這一問題，通過提升開關頻率，使得噪聲不在人的聽力之內，但同時也產生了電力電子器件在高壓下開關損耗增加的問題。直到美國威斯康星大學Divan教授提出了直流環(huán)逆變器才有效的解決了這一難題。直流環(huán)逆變器通過使電子器件在零電流或者是零電壓的條件下轉換，使開關損耗降至零。這樣即降低成本、減小了逆器尺寸，同時也有效的提升了逆變器的集成化程度。

2.2全控型電力電子開關逐步取代半控型晶閘管

在50年代末出現(xiàn)的第一代電子電力器件，即晶閘管，標志著運動控制的新紀元。至今我國還廣泛的使用著交流與直流的傳動系統(tǒng)。但是隨著交變頻技術的發(fā)展，一系列的全控式器件開始出現(xiàn)，例如GTO、GTR以及P—MOSTEFT等，即第二代電力電子器件。由于這些器件在開關時間以及生產的電流/電壓定額不同，從而使其各自有著自身的適用范圍。GTO作為一種用門極可關斷的高壓器件，在應用中的主要缺陷是關斷的增益較低，從而就需要一個強大的關斷驅動電路。GTR由于安全工作區(qū)以及二次擊穿現(xiàn)象受到很多參數(shù)的影響，并且過流能力低、熱容量小，從而需要根據(jù)不同的特性設計相應的驅動電路以及保護電路，只是電路復雜。P—MOSTEFT作為一種電壓驅動器件，在使用中不要求穩(wěn)定的驅動電流，相應的關閉時也只需要提供放電電流即可，從而極大的簡化了電路。只是其通態(tài)電壓會隨著額定電壓的增加而急劇的增加，為制造高壓P—MOSTEFT提出了挑戰(zhàn)。GBT和MGT作為第三代器件的代表，是一類復合型的電力電子器件，通過將變換器的半橋、雙臂甚至全橋組合于一起進行大規(guī)模的生產，并在實際得到廣泛的應用。然后在復合化以及模塊化的基礎上研發(fā)了功率集成電路，不僅將主回路的器件集成于一起，同時也實現(xiàn)了電流檢測、過壓保護、驅動電路以及溫度自動控制等集成，也可以看作是第四代的電力電子器件。

2.3交流調速控制理論日漸成熟

矢量控制類似于直流電動機原理，通過將定子電流的轉矩分量以及磁場分量分別加以控制，省略了復雜的矢量變化、簡化了電動模型，加大的簡化了控制結構，具有手段直接、轉矩響應速度快等特點。此外，新的技術還體現(xiàn)在單片機、集成電路及工業(yè)控制計算機的發(fā)展以及通用變頻器開始大量投入實用等方面。

3、我國電氣自動化的發(fā)展前景

電氣自動化作為最具活力的高科技技術，其廣闊的前景主要體現(xiàn)在:首先是電氣自動化可以和新興的科技成果結合，并投入到技術創(chuàng)新的實踐中；其次是不斷的優(yōu)化電氣自動化的系統(tǒng)結構，建立自動化系統(tǒng)的通用結構、統(tǒng)一平臺以及標準的系統(tǒng)程序接口等；最受是將電氣自動化運用于工業(yè)生產，注重自動化的產業(yè)化以及工作人員的專業(yè)化。

第6篇：電力電子技術的定義范文

關鍵詞：Saber；電力電子仿真；MAST語言建模；教學方法

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）23-0015-02

在電力電子仿真課程中，傳統(tǒng)的教學方式多以仿真軟件所提供的現(xiàn)有環(huán)境為基礎進行電路的搭建。在實際教學過程中，Saber模型庫中的模型是有限的，無法為特定的教學案例提供全部或最新的集成電路模型，因此，有時需要利用MAST語言來完成一定的硬件設計。[1]

MAST語言主要是用來創(chuàng)建模擬、數(shù)字或系統(tǒng)模型的，而用MAST語言建模實際上就是用語言的形式描述物理的意義，更確切地說就是要建立一系列的方程，因此用MAST語言建模的核心就是用線性（或非線性）的代數(shù)、微分方程（組）來描述對象的特征。它包括電、機械、光和流體等。從上面的定義可以看出，Saber仿真器并不是單純的一個電路模型仿真器，從理論上講只要能用MAST語言建立出模型，通過Saber仿真器就能對其進行仿真，這時仿真器實際上要做的工作就是解方程。[2]本文結合單相橋式PWM逆變電路具體教學實例，介紹MAST語言建模在電力電子仿真課程中應用的具體方法。

一、MAST語言建模概述

用MAST語言建模時可以首先建立系統(tǒng)中元件的模型，然后將各個元件按照一定的要求連接起來就構成了完整的系統(tǒng)，因此在這種情況下描述系統(tǒng)模型方程由仿真器自動完成。只要能寫出描述對象特征的方程就能用MAST語言建模，因此MAST語言不僅可以建立模擬元件的模型，還可以建立數(shù)字元件的模型，對于數(shù)字模型是用元件在各離散時刻的離散值來描述的。[3]

在MAST語言中，被Saber仿真器使用的核心單元是模板（template），在創(chuàng)建模型中，模板是分層結構的，所謂分層結構就是在創(chuàng)建模板中可以引用其他模板。這樣的結構有幾個好處：第一，在創(chuàng)建模板的過程中可以直接調用Saber庫中元件模型，這樣將大大地減少編寫模板的工作量。第二，對于經常使用到的電路結構（該結構中可以包括其他電路結構），可以將其構成一個子模板，而其他模板可以調用這個子模板。第三，可以建立一個頂層模板，在該模板中調用系統(tǒng)中的其他所有模板，它只反映各模板之間的連接及各模板所需要傳遞的參數(shù)，這樣在仿真中修改參數(shù)就很方便。

在模板命名這個問題上需要注意兩點：模板的擴展名必須是.sin，即templatename.sin；模板名必須以字母開頭。

一個模板可能有以下的一個或幾個部分，也可能包括以下的全部內容：

Unit definitions //單位定義

Connection point definitions //連接點定義

Template header //模板頭

Header declarations //頭聲明

{

local declarations //局部聲明

Parameters sections //參數(shù)部分

When statements //當語句

Values section //值部分

Control section //控制部分

Equations section //方程部分

}

在編寫模板時，沒有上面順序的限制，可以按任意順序編寫，但需特別注意的是，在使用一個變量之前必須首先定義這個變量，被定義量的位置就決定了它是全局的或是局部的變量。如果要在模板中引用文件，可以在任何地方引用文件，但是為了增加程序的可讀性，建議學生在編寫模板程序時采用上述順序。另外，如果要調用程序且該文件為全局調用，建議調用句放在header declarations部分，如果該文件為局部調用，建議放在local declarations部分。[4，5]

這里以理想恒流源模型為例對MAST語言的應用進行說明。理想恒流源模型如圖1所示。

其MAST語言形式為：

template isource p n= is

electrical p，n

number is=100

{

equations {i（p->n） += is}

}

模板頭說明模板名、模板的連接點和使用模板時需要賦值的變量，這個變量必須是在網(wǎng)表中進行賦值。定義模板頭的格式為：template template_name connection points = arguments。定義模板頭的關鍵字為template和element template，這兩者的區(qū)別一個是內部節(jié)點可見而另一個是內部節(jié)點不可見。template_name是模板名，在通常情況下該模板的文件名和這個模板應該一致；connection points是定義的端點名，而argument則是使用這個模板時需要賦值的變量，這個變量是通過網(wǎng)表來賦值的。模板連接點是一種特殊的數(shù)據(jù)類型，在Saber中被稱為pin類型，它與建立的模板有關。pin類型可以是機械連接點、熱連接點、電連接點。由于恒流源中的連接點是電連接點，因此其連接點說明為electrical p，n。作為頭說明的另一部分就是對模板參數(shù)的說明，它需要說明的是模板參數(shù)的類型，即數(shù)的類型，在本模板中定義了1個數(shù)：number is=100。isource中的方程段是用MAST語言結構體的形式描述恒流源的特征，實際上就是用模板方程來描述器件模擬端口的特征。在恒流源模型中，電流是從p點流進從n點流出，因此在方程段中要描述這一特征，在MAST中描述這一特征用i（p->m）+=is來表示。

假設有一個系統(tǒng)調用了這個恒流源模板isource，在這個系統(tǒng)中這個恒流源的名字為i1，這個恒流源的兩端與節(jié)點a、b相連，恒流源電流的大小為2，則調用這個模板的語句為：isource.i1 a b=is=2，網(wǎng)表與模板間的對應關系：isource.i1 a b=is=2；template isource p n=is。

上述模型描述的電流從p點流進、n點流出，其電流的大小為is，在使用這個器件時在網(wǎng)表中要對這個值進行賦值。用任何文本編輯器編寫上述這段文本后，以文件的擴展名為.sin存盤。通常情況下文件名和模板名要一致，如果文件名和模板名不一致時在使用這個模板的網(wǎng)表中要包含這個文件。

以上僅對MAST語言的一些編程基礎進行了說明，學生還需通過實踐更深層次了解相關內容。

二、教學實例

從原理角度來說，單相橋式PWM逆變電路其元件的驅動信號都是由正弦信號與三角波信號經過比較器得來的，每一個元件采取獨立驅動方式，上下橋臂的互補導通關系由正弦波信號的相位決定，這種仿真模式雖然也能夠用分立元件得到理想的結果，但仿真模型相對復雜，分立元件數(shù)目較多且元件參數(shù)的設置也較為繁瑣。為了解決上述問題，在教學過程中將借助MAST語言實現(xiàn)對仿真模型的簡化。

將IGBT用理想開關替代，理想開關的驅動信號用MAST語言實現(xiàn)。首先建立驅動器圖形符號，該符號共7個管腳，輸入引腳分別為采樣頻率、正弦波信號和三角波信號，輸出信號則是4個理想開關的驅動信號。s_f為采樣時鐘信號輸入引腳（Input Port），triangle為三角載波信號輸入引腳（Analog Port），sina為正弦調制信號輸入引腳（Analog Port），sw1～sw4為驅動信號輸出引腳（Output Port），驅動器符號及單相橋式PWM逆變電路仿真模型如圖2所示。

MAST語言編寫的模型文件如下所示：

encrypted element template control s_f triangle sina sw1 sw2 sw3 sw4

state nu s_f

electrical triangle，sina

state logic_4 sw1，sw2，sw3，sw4

{

state logic_4 sw11 = l4_0，sw21 = l4_0，sw31 = l4_0，sw41 = l4_0

when（event_on（s_f））

{

if（（v（triangle）-v（sina））>0）

{

sw11 = l4_0

sw31 = l4_0

sw21 = l4_1

sw41 = l4_1

}

else if（（v（triangle）-v（sina））

{

sw11 = l4_1

sw31 = l4_1

sw21 = l4_0

sw41 = l4_0

}

#改變開關狀態(tài)

schedule_event（time，sw1，sw11）

schedule_event（time，sw2，sw21）

schedule_event（time，sw3，sw31）

schedule_event（time，sw4，sw41）

}##when

}

zsmp模塊提供了一個周期離散狀態(tài)信號源，它為其他模塊提供了采樣時鐘信號，這里設置輸入時鐘頻率為20kHz；三角載波信號幅值12V、周期1毫秒；正弦調制信號幅值10V，頻率50赫茲。對輸入驅動信號、載波信號、調制波信號和輸出負載電壓、電流進行觀測，仿真波形如圖3所示。

對比在原理章節(jié)中采用分立元件構成的單相橋式PWM逆變電路可知，利用MAST語言編程所實現(xiàn)的驅動控制器也能夠產生PWM驅動信號，兩種情況的電路輸出波形基本一致。同時仿真結果證明，該集成電路模型可以很好地為逆變電路提供驅動信號。

三、結論

通過一學期的教學實踐，在電力電子仿真教學過程中引入MAST語言建模，學生對理論知識的理解更加深入，尤其是可使學生從宏觀的角度去理解集成電路所實現(xiàn)的功能，使理論與實際更緊密結合，使分析結果可視化，這對提高教師教學質量和學生學習效率有極大的促進作用。

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第7篇：電力電子技術的定義范文

[關鍵詞]電力系統(tǒng)；諧波；電網(wǎng)；污染；綜合治理

中圖分類號：TM761 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）08-0149-01

概述

90年代以來，電力電子學已經逐漸成為一門新興交叉邊緣科學，與此相對應的現(xiàn)代電力電子技術也得到迅速發(fā)展。以計算機技術和功率半導體制造技術為基礎和先導，開關器件功率處理能力和切換速度領域正在不斷擴大，越來越多的電氣用戶對采用的電能形態(tài)和功率流動的控制與處理提出了新的要求。因此，合理開發(fā)利用能源已成為當代世界共同關心的問題。電力電子技術在上述現(xiàn)實需求中正發(fā)揮著日益重要的作用。

但是，由于電力電子裝置是一種非線性時變拓撲負荷，由其造成的諧波污染對電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、經濟運行構成潛在的威脅，給周圍電氣環(huán)境帶來極大影響，被公認為電網(wǎng)的一大公害。因此，電力系統(tǒng)諧波及治理的研究已經嚴峻地擺在了電力科技工作者面前。

1、電力系統(tǒng)諧波研究的重要性和必要性

在傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中正弦波形被畸變的現(xiàn)象早已存在，由于其功率相對不大，因而危害并不明顯?？墒乾F(xiàn)代電力系統(tǒng)對電能形態(tài)提出了新的要求，具體表現(xiàn)為借助電力電子裝置引入功率變換技術，對功率電子的流動進行通斷控制，以滿足用戶對頻率、電壓、電流、波形及相數(shù)的要求。還需注意到，隨著超大容量的電力電子裝置的使用，現(xiàn)代電力系統(tǒng)正試圖將其快速、實時可控性應用于電網(wǎng)的電能輸送及運行，正在出現(xiàn)著像動態(tài)無功補償（ASVG，STATCOM）、有源電力濾波（APE）、可控移想裝置（TCPA）和統(tǒng)一潮流控制（UPFC）等獨具電力領域特色的應用。

概括來講發(fā)展的動力來自巨大的技術經濟效益。國內有專家統(tǒng)計，我國目前電能的30%是經過各類功率變換后供用戶使用的。但是，作為供電電源與用電設備間的非線性接口電路，在實現(xiàn)功率控制和處理的同時，所有電力電子裝置都不可避免地會產生非正弦波形，向電網(wǎng)注入諧波電流，使公共連接點（PCC）的電壓波形嚴重畸變，產生很強的電磁干擾（EMI）。并且隨著功率變換裝置容量的不斷增大、使用數(shù)量的迅速上升和控制方式的多樣性等，電力電子裝置的潛在負作用日益突出。

由于諧波問題逐漸被人們認識和了解，因此對其產生的原因、計算方法的分析、危害與影響的機理、測量與評估標準的制定，以及綜合治理的實施等方面的探索也在不斷深入。人們發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)諧波作為電工學科的一個分支技術，還廣泛滲透和交叉在其它相關學科領域中，是一門新興的跨學科的學問和尚待加強的重點研究方向。

近年來，全世界科技界普遍關注被稱為世界性的兩大問題，即能源（節(jié)能、合理開發(fā)和應用）和環(huán)境（意識、改善和環(huán)境保護）。

電力工業(yè)是一個生產最佳能源產品（電力的生產、輸送、分配、轉換同時進行）的大系統(tǒng)。如何符合用電負載需求進行有效的能量轉換，確已成為當今電力系統(tǒng)日益關注的焦點。而原有的傳統(tǒng)的電能形態(tài)，在電能的合理有效使用上，受到了很大的約束和限制（甚至浪費）。采用電力電子裝置等高技術，在高效使用電能上已越來越多地被人們所認識。例如，充分地開發(fā)頻率資源，使原來依靠機械傳動變換旋轉電機轉速（低效率）的過程，通過變頻調速得以迅速靈活的變化，利用高頻開頭電路實現(xiàn)的開關直流電源，使所消耗的鐵磁材料大為減少，設備尺寸明顯減少。然而，電力電子裝置的使用，出現(xiàn)的諧波問題反過來又使換流電路的功率因數(shù)下降，造成效率降低，與合理有效使用能源相悖。因此，相應的改善措施必然成榱硪恢匾研究課題。

2、諧波的綜合治理

對自然界可能出現(xiàn)的各種危險與隱患，科學的處理方法通常是以預防為主，即所謂的防患于未然。而事實上，正像世界上對自然環(huán)境污染的治理環(huán)境情形一樣，對電力系統(tǒng)的濾波危害也出現(xiàn)了“先污染，后治理”的狀況。但不管怎么講，諧波的綜合防治已成為電力電子技術中及至電力系統(tǒng)領域周公，不可缺少的重要組成部分和應盡早及時開展的主要研究課題。

關于諧波綜合治理中“綜合”的內涵，有人認為用范圍廣泛、普遍推廣來描述；也有人認為用集合的、一體化的來表述更實際；筆者認為綜合治理的工作應包含以下兩方面：

2.1 加強科學化、法制化管理

（1）供電部門從全系統(tǒng)出發(fā)，全面規(guī)劃，采取有力措施不斷加強技術臨界監(jiān)督與管理，審核尚待投入負荷的諧波水平，以已投運的諧波順手負載，要求用戶加裝濾波裝置；

（2）普遍采用具有法規(guī)和經濟約束的手段，改變先污染后治理的被動局面。例如對電力設備、電子設備的技術規(guī)范中應有諧波以含量指標、否則不得出廠和投入電力系統(tǒng)使用。

2.2 采納有效的技術措施

（1）抑制諧波電流的發(fā)生與注入；

（2）改善裝置的功率因數(shù)與無功功率的補償；

（3）濾波器最待安裝拉桿的合理選擇；

（4）電磁干擾的消除與電磁兼容性性；

（5）多種補償功能一體化處理。

從某種意義上講，電力諧波防治更主要的是針對供電系統(tǒng)的諧波源共同作用的結果，因此在用戶端采服治理時，在公共連接點的諧波指標分配和濾波器安裝的具體實施等問題要首先解決。其次，要加強抑制效果的檢測和評估，準確的實時臨界測形態(tài)質量這兩方面的實施都會遇到很大困難和障礙。

3、國內外諧波研究工作的動態(tài)

3.1 共同關注的研究問題

（1）對換流器諧波源進行廣泛深入的研究。如對PWM換流器提出了采用空間矢量澤使斯民產生諧波電量最小化的方法；對于不對稱角發(fā)的AC/DC揣流器，提出了采用離散小信號模型的分析方法；

（2）在測量技術上提出了在不同諧波情況下，提出了諧波測量精度的方法研制了多通道諧波分析儀和電能質量測量儀等；

（3）在分析與計量技術方面，分析了電網(wǎng)參數(shù)變化、模型與原件參數(shù)的精度對諧波計算的影響；針對非穩(wěn)態(tài)波形畸變，尋求新的數(shù)學方法，如今年發(fā)展較快的小波變換等；

（4）在濾波技術上，提出了時域/頻域相結合的參數(shù)設計和修正方法；對無源與有源混合電路結構，研制了具有綜合性能的新型電路線調節(jié)器。

3.2 目前更為關注的研究方向

（1）濾波抑措施，對無源與有源濾波混合方式的研究更加廣泛和深入。認為混合濾波器可以低治理投資源、改善傳統(tǒng)濾波器的技術性能，和未來抑制諧波的應用方向。

（2）電能質量測量和評估方法，對測量評估中涉及到一些電氖參數(shù)從新進行定義，繼續(xù)提出新的測量方法和測量手段。

4、建議

在以下幾個方面加強研究：

（1）有源電力濾波器檢測算法和控制算法及新理論的研究；

（2）電力系統(tǒng)諧波補償新型電力線調節(jié)器的方式的研究；

（3）有源與無源濾波混合方式補償?shù)难芯浚?/p>

（4）畸變波形的評估方法，諧波標準規(guī)范化和實用化的研究；

（5）各種電力電子裝置和非線性負荷諧波特性的研究；

（6）電能測量臨界測量方法和儀器；

（7）諧波潮流的計算和濾波器容量及最佳安裝位置的設定；

（8）功率因數(shù)和波形校正器；

（9）PWM技術在改善波形質量上的作用；

（10）功率半導體材料技術的研究和開發(fā)。

第8篇：電力電子技術的定義范文

關鍵詞：電力參數(shù)，電力分析儀，電能質量

1、浩然國際花園工程情況

浩然國際花園是上海天浦集團投資，安徽浩然置業(yè)有限公司開發(fā)的高檔花園住宅小區(qū)，高品質小區(qū)配設有人防、消防、監(jiān)控的智能化樓宇建筑，為確保小區(qū)智能樓宇安全供電，保證小區(qū)電能質量，使小區(qū)智能樓宇設備安全有效運行，結合工程現(xiàn)狀，特作出分析探討。

電力作為一種廣泛使用的能源，對經濟運行、提高產品質量和保障居民正常生活有著重要的意義。隨著滁州電力市場電網(wǎng)規(guī)模擴大，一方面電力電子技術的迅速發(fā)展，特別是電爐煉鋼、電弧爐、多相可控硅整流廣泛應用，使得電網(wǎng)中的電壓、電流波形發(fā)生畸變，造成電能質量問題的嚴重惡化；另一方面，由于存在眾多基于計算機、微處理器、電力電子裝置控制或管理的現(xiàn)代化工業(yè)與民用用電設備，這些精細的過程控制更容易受到電力系統(tǒng)擾動的影響。因此，電力信號的實時準確分析并控制就變得十分重要。

2、電力參數(shù)測量的發(fā)展及研究的意義

電力系統(tǒng)是一個復雜的網(wǎng)絡，包括發(fā)電設備、輸配電線路及保護設備、用電負荷等部分。為了保證系統(tǒng)安全、可靠地運行，需要對電力系統(tǒng)運行的各種參數(shù)進行實時、精確的測量，從而對系統(tǒng)內運行的各種電氣設備進行監(jiān)視、控制和保護。

電壓閃變是電壓波動的一種特殊反映。所謂“閃變（Flicker）”其本意是指由于電光源供電電壓小幅度的快速變化導致電光源輸出照度（或亮度）的閃爍對人眼所產生的不良刺激的一些現(xiàn)象。研究表明：0.01Hz～30Hz的電壓波動對人眼視覺均產生影響，而且波動頻率不同，其影響程度也不同。

作為電力管理系統(tǒng)組成部分的電力監(jiān)控儀表也起著越來越重要的作用，因此，針對不同領域的電力系統(tǒng)，研制一種多功能的電力參數(shù)監(jiān)測裝置就具有非常重大的意義，它不但要能對如電壓、電流、功率、功率因數(shù)、電能和頻率等重要的電力參數(shù)進行實時、高精度的測量，還應該具有數(shù)據(jù)統(tǒng)計、事件報警以及諧波分析功能。

3、電力系統(tǒng)監(jiān)測的主要變量

電能是當今世界上使用最為廣泛的能源，也是環(huán)保潔凈的能源。電能是由電力系統(tǒng)提供的；由于電能有著不易存儲的特殊性質，電力系統(tǒng)必須時刻保證功率平衡，即生產的電能與被消耗的電能保持一致。

對于一個理想的三相交流電力系統(tǒng)，應該是以恒定的頻率（50Hz），按照具體標準規(guī)定的電壓等級進行供電；同相的電壓、電流保持相位一致，各相電壓之間依次保持120°的相位差、幅值大小相同，波形保持為理想的正弦波。

電力參數(shù)中主要的變量包括：電壓、電流、有功、無功及視在功率、電能等基本變量；合相功率、合相電能、視在功率、功率因數(shù)等派生變量；各最大最小值、需量、曲線等統(tǒng)計變量。根據(jù)這些變量，用戶可以明確當前的電能質量，合理控制負荷，調峰錯谷；同時也可以實現(xiàn)對諧波源的定位，確保供電質量。

電壓電流諧波，國際上公認的諧波的含義為“諧波是一個周期電氣量的正弦波分量，其頻率為基波頻率的整數(shù)倍”。由于諧波的頻率是基波頻率的整數(shù)倍數(shù)，也稱其為高次諧波。

在國際電工標準（IEC555.2，1982），以及國際大電網(wǎng)會議的文獻（工作組報告36.05）中，對諧波也都有明確的定義：“諧波分量為周期量的傅立葉級數(shù)中大于1的h次分量”。對諧波次數(shù)h的定義則為：“以諧波頻率和基波頻率之比表達的整數(shù)”。IEEE標準519-1981中則定義為“諧波為一周期波或量的正弦波分量，其頻率為基波頻率的整倍數(shù)”。

對電力系統(tǒng)參數(shù)信號而言，其頻譜分布可以認為是無限帶寬的，但是高頻分量極少，信號的大部分能量都集中在低頻處。因此一般的電網(wǎng)諧波分析儀只計算到20次諧波，高精度的場合下則可能要求至50次諧波。

諧波測量通常是先利用諧波分析的方法求出信號的各次諧波電壓或電流的幅值和相角，然后由相應的公式可以方便的求出總諧波畸變率、諧波含量等值。目前對諧波分量的分析有DFT（包括對應的快速變換FFT），以及各種加窗處理等。用DFT（包括FFT）進行頻譜分析時，經常由于非整周期采樣產生頻譜泄露，使測得的幅值、頻率和相角偏離實際值，尤其相位測量誤差更大，導致電流、電壓的測量精度難以滿足實際需求。這需要充分權衡，并合理調整窗函數(shù)的系數(shù)，獲得最佳的性能。

4、電力系統(tǒng)監(jiān)測裝置的發(fā)展動態(tài)

微電子技術和計算機技術的高速發(fā)展是電力儀表迅速進步、日益成熟的主要技術支撐。高準確度、高可靠性的元器件以及大規(guī)模、乃至超大規(guī)模集成電路等的采用，使電測儀表的使用壽命、準確度、穩(wěn)定度等技術指標均顯著改善。從對國內外產品的分析中可以看到，目前電子式電參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)中對參數(shù)的測量一般采用的方案有以下幾種：

（1）、雙MCU結構。通過ADC芯片采集三相電壓和電流信息，送入前端MCU完成數(shù)據(jù)采集和計算，然后由后端MCU完成按鍵、顯示、控制和通信功能。其中算法的好壞對測量精度占有很重要的因素。

（2）、DSP+MCU結構。和第一種方案基本一致，區(qū)別在于將前端的MCU換成DSP。DSP芯片通常擁有優(yōu)異的計算性能，而且普遍主頻比較高，能夠勝任復雜的運算。

（3）、單DSP內核的MCU結構。普通的DSP雖然運算性能優(yōu)秀，但是控制性能不佳，因此依然需要后端MCU。而現(xiàn)在出品的新型芯片，即DSP內核的MCU，在保持DSP的強大運算能力的同時兼具有豐富的外設以及大容量的片內存儲器，同時擁有比較好的抗干擾性能，足夠勝任多種場合的任務。

（4）、專用測量芯片+MCU結構。這種方案將前端的計算芯片和ADC集成在一起作為一片專用的測量芯片。當需要額外的功能時，比如對某一項參數(shù)有特別的要求，或者需要芯片內沒有的參數(shù)，就必須自行在MCU內進行運算。

第9篇：電力電子技術的定義范文

【關鍵詞】電子技術；電力系統(tǒng)；節(jié)能；應用

電子系統(tǒng)已經在我國的電力系統(tǒng)中得到了應用，它為我國現(xiàn)代化的電力系統(tǒng)在發(fā)電、輸電、等環(huán)節(jié)提供了強大的技術支持，大大的提高了我國電力系統(tǒng)各方面的效率，促進了我國電力系統(tǒng)的發(fā)展。但目前來說，電子技術仍舊是電力行業(yè)中一種新型的科學技術，對電子技術在電力系統(tǒng)節(jié)能方面應用的研究，不僅可以促進電力資源的節(jié)約，更有助于電子技術在電力行業(yè)的廣泛應用，促進我國社會經濟的發(fā)展。

1電子技術的定義

電子技術是根據(jù)電子學的原理，運用電子元器件設計和制造某種特定功能的電路以解決實際問題的科學。包括信息電子技術和電力電子技術兩大分支。電子技術研究的是電子器件及其電子器件構成的電路的應用，其發(fā)展先后經歷了整流器時代、逆變器時代和變頻器時代，三個時代的變化，促進了電子技術在各個領域的廣泛應用。目前來說，電子技術的應用領域非常的廣泛，包括、交通領域、工業(yè)領域、醫(yī)學領域、廣播電視領域、國防領域、報刊領域、電力領域等。隨著社會和科學技術以及互聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展，電子技術的發(fā)展趨勢也不斷的變得數(shù)字化和綠色化和智能化、人性化，網(wǎng)絡化，并且將來還會被廣泛的運用到更多的領域。

2電子技術在電力系統(tǒng)節(jié)能方面應用的原因

隨著我國社會經濟的不斷發(fā)展，我國的環(huán)境污染問題也變得越來越嚴重，工業(yè)產生的工業(yè)垃圾、污水、有害氣體、以及發(fā)電等都是導致我國環(huán)境不斷惡化的原因，而發(fā)電更是其中比較重要的一方面。節(jié)約電力資源，或者減少電在開發(fā)中的資源浪費，以及開發(fā)電力節(jié)能系統(tǒng)，都是在間接的減少對環(huán)境的污染。因此將電子技術運用到電力系統(tǒng)節(jié)能方面，不僅能夠避免電力資源的浪費，更能促進我國環(huán)境的改善。

3電子技能技術的重要技術

（1）開關變頻技術。開關變頻技術是當之無愧的節(jié)能之王，開關變頻技術是針對固定頻率方面。很多電力系統(tǒng)發(fā)電的頻率并不是最佳頻率，因此長時間的運行會對電力系統(tǒng)帶來很大的負擔，而開關變頻技術可以通過改變電力系統(tǒng)頻率的方式來解決這個問題。（2）高頻技術。當電力系統(tǒng)的頻率改變以后，如果能在此基礎上增加頻率，就可以有效的利用電源來實現(xiàn)節(jié)能的目的。（3）軟開關技術。軟開關技術主要是解決硬開關技術在運用的過程中，電壓和電流太快產生的開關噪聲，它將會降低開關時產生的噪聲，并有效的減少開關時的電能損耗，并在此基礎上提升開關的頻率。（4）有源功率因數(shù)校正技術。我們都知道，當功率增大的時候，輸出的有功功率同樣會隨之加大。而無用功的功率卻會降低，這種結果說明了電能的有效利用率在提升。所以，用電子技術加強功率因數(shù)，同樣能在一定程度上提升電能的有效利用率。

4電子技術在節(jié)能環(huán)節(jié)的運用

4.1變負荷電動機調速運行

在對電力系統(tǒng)中電力資源的節(jié)約中，有兩種重要且切實有效的方法：①對電動機自身的性能不斷的進行改良；②加強對變動負荷電動機的轉動速度，以此來達到節(jié)約電力資源的作用。當然，如果能在對電動機自身性能不斷改良的同時，加強負荷電動機的轉動速度，那么無論是電動機的節(jié)能，還是電力資源的節(jié)約都將會有新的突破和發(fā)展。電子技術在節(jié)能環(huán)節(jié)中的應用，一般會涉及到電動機本身，以及變負荷電動機的調速技術的應用這兩方面，在實際應用中，只有將兩者充分結合起來，才能保證電動機的節(jié)能達到最好的效果。這項技術在西方發(fā)達國家早就易經是成熟的技術，但在我國卻仍舊處于發(fā)展期，這源于我國電力行業(yè)落后的科學技術，以及新技術在電力行業(yè)推廣緩慢。對于在風機、泵類等一系列變負荷機械中運用電子技術，是通過淘汰掉傳統(tǒng)的擋風設備和節(jié)流閥，而改為用調速控制來控制風的流量和水的流量，以及風和水的流速，通過這種嘗試，在節(jié)約能源方便取得了明顯的成效。①因為，這種方法可以調速的范圍十分的廣泛，而且精度和效率都很高。②因為通過這種方法，還實現(xiàn)了連續(xù)無級調速且在調速過程中轉差損耗小的目標，定子、轉子的銅耗也相對較小，一般可以節(jié)約30%左右的電能。閥門控制變頻控制水泵流量見圖1。通過在系統(tǒng)中加入電子感應設備，能夠根據(jù)系統(tǒng)的需要準確的進行閥門的開關，當電子感應設備檢測到水流量偏大的時候，大流量的閥門會自動開啟；當電子感應設備檢測到水流量偏小的時候，作用閥門會也會自動關閉，這樣一來，在節(jié)省電能浪費的同時，也最大限度的提高了作業(yè)的效率。采用巨型晶體管等功率集成器件的交流高效調速裝置，可使風機和泵類設備調速運行的耗電量比傳統(tǒng)的節(jié)流方式要少30％左右。我國現(xiàn)有風機和水泵2000多萬臺，總耗電量占全國發(fā)電量的30％以上，其中70％靠調節(jié)擋板或閥門變流量運行。如有1/3改造為調速運行，即可節(jié)電150億kWh。用柵極可關斷晶閘管開發(fā)的直流高效調速方式的載波調波裝置，以取代電阻器．用于城市電車，工礦電機車和電瓶車調速運行，可節(jié)電20％左右。例如沈陽市改造了500輛有軌電車，年節(jié)電400多萬千瓦時。如將GTO載波技術推廣到全國，則可節(jié)電10~30億kWh。我國照明用電占全國總發(fā)電量的8．0％以上，如能改造2/3，則可節(jié)電130億kWh。我國正在運行的12000臺標準高頻電爐，由于高頻振蕩器仍沿用電子管，因此，整機效率只有50％左右。若用靜電感應晶體管代替電子管，則效率可達80％左右．微觀節(jié)電30～40％，宏觀節(jié)電量達10億kWh左右。全國配電變壓器若有70％配裝無功補償自控裝置，則可節(jié)電100億kWh。

4.2提高有效功率，減少耗損

我國目前的很多電力設備和電力系統(tǒng)中，電動機和變壓器不僅消耗既定功率，還會消耗一定的無用功率，對功率的損耗很大，在一定程度上影響了電能的質量。因此，所儲存下來的電源的質量，將會直接決定所運輸出去的電能的質量。因此，在平時的電力生產過程中，應該盡量把兩者的功率保證在相對穩(wěn)定的狀態(tài)下，否則就會造成電壓崩塌的情況發(fā)生。而這，就需要電子技術來作為支持，通過增加一些必要的無功補給設備，來供應電動機和變壓器對無用功率損耗的需求，減少對有用功率的損耗，以此來保證所儲存下來的電量的質量。

4.3減少電力系統(tǒng)總事故的發(fā)生

因為我國電力系統(tǒng)各方面技術不夠完善等因素，電力系統(tǒng)經常會發(fā)生一些漏電、斷電等現(xiàn)象，造成電源的浪費。所以將電子技術運用到電力系統(tǒng)節(jié)能方面，可以通過電子設備及時的檢測到各個電路事故的發(fā)生。（1）可以準確的做出判斷是哪一段電路發(fā)生了漏電、斷電，對斷電的電路及時的做出補救措施，從而減少電能的浪費，和減少斷電對社會生產帶來的損害，保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。（2）電子技術還能給電力系統(tǒng)提供安全技術支持，因為漏電情況的發(fā)生可能會對人身安全造成損害，檢測漏電的電子設備在檢測到某一段有漏電情況發(fā)生后，可以通過安全保護設備對漏電的電路進行強制斷電，以此來避免漏電造成的意外。

5結語