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公務(wù)員期刊網(wǎng) 精選范文 電力電子技術(shù)發(fā)展范文

電力電子技術(shù)發(fā)展精選(九篇)

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第1篇:電力電子技術(shù)發(fā)展范文

現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展方向,是從以低頻技術(shù)處理問題為主的傳統(tǒng)電力電子學(xué),向以高頻技術(shù)處理問題為主的現(xiàn)代電力電子學(xué)方向轉(zhuǎn)變。電力電子技術(shù)起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其發(fā)展先后經(jīng)歷了整流器時代、逆變器時代和變頻器時代,并促進(jìn)了電力電子技術(shù)在許多新領(lǐng)域的應(yīng)用。八十年代末期和九十年代初期發(fā)展起來的、以功率MOSFET和IGBT為代表的、集高頻、高壓和大電流于一身的功率半導(dǎo)體復(fù)合器件,表明傳統(tǒng)電力電子技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入現(xiàn)代電力電子時代。

1.1整流器時代

大功率的工業(yè)用電由工頻(50Hz)交流發(fā)電機(jī)提供,但是大約20%的電能是以直流形式消費(fèi)的,其中最典型的是電解(有色金屬和化工原料需要直流電解)、牽引(電氣機(jī)車、電傳動的內(nèi)燃機(jī)車、地鐵機(jī)車、城市無軌電車等)和直流傳動(軋鋼、造紙等)三大領(lǐng)域。大功率硅整流器能夠高效率地把工頻交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶閘管的開發(fā)與應(yīng)用得以很大發(fā)展。當(dāng)時國內(nèi)曾經(jīng)掀起了-股各地大辦硅整流器廠的熱潮,目前全國大大小小的制造硅整流器的半導(dǎo)體廠家就是那時的產(chǎn)物。

1.2逆變器時代

七十年代出現(xiàn)了世界范圍的能源危機(jī),交流電機(jī)變頻惆速因節(jié)能效果顯著而迅速發(fā)展。變頻調(diào)速的關(guān)鍵技術(shù)是將直流電逆變?yōu)?~100Hz的交流電。在七十年代到八十年代,隨著變頻調(diào)速裝置的普及,大功率逆變用的晶閘管、巨型功率晶體管(GTR)和門極可關(guān)斷晶閘管(GT0)成為當(dāng)時電力電子器件的主角。類似的應(yīng)用還包括高壓直流輸出,靜止式無功功率動態(tài)補(bǔ)償?shù)取_@時的電力電子技術(shù)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)整流和逆變,但工作頻率較低,僅局限在中低頻范圍內(nèi)。

1.3變頻器時代

進(jìn)入八十年代,大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅猛發(fā)展,為現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。將集成電路技術(shù)的精細(xì)加工技術(shù)和高壓大電流技術(shù)有機(jī)結(jié)合,出現(xiàn)了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的問世,導(dǎo)致了中小功率電源向高頻化發(fā)展,而后絕緣門極雙極晶體管(IGBT)的出現(xiàn),又為大中型功率電源向高頻發(fā)展帶來機(jī)遇。MOSFET和IGBT的相繼問世,是傳統(tǒng)的電力電子向現(xiàn)代電力電子轉(zhuǎn)化的標(biāo)志。據(jù)統(tǒng)計,到1995年底,功率M0SFET和GTR在功率半導(dǎo)體器件市場上已達(dá)到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在電力電子領(lǐng)域巳成定論。新型器件的發(fā)展不僅為交流電機(jī)變頻調(diào)速提供了較高的頻率,使其性能更加完善可靠,而且使現(xiàn)代電子技術(shù)不斷向高頻化發(fā)展,為用電設(shè)備的高效節(jié)材節(jié)能,實(shí)現(xiàn)小型輕量化,機(jī)電一體化和智能化提供了重要的技術(shù)基礎(chǔ)。

2.現(xiàn)代電力電子的應(yīng)用領(lǐng)域

2.1計算機(jī)高效率綠色電源

高速發(fā)展的計算機(jī)技術(shù)帶領(lǐng)人類進(jìn)入了信息社會,同時也促進(jìn)了電源技術(shù)的迅速發(fā)展。八十年代,計算機(jī)全面采用了開關(guān)電源,率先完成計算機(jī)電源換代。接著開關(guān)電源技術(shù)相繼進(jìn)人了電子、電器設(shè)備領(lǐng)域。

計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,提出綠色電腦和綠色電源。綠色電腦泛指對環(huán)境無害的個人電腦和相關(guān)產(chǎn)品,綠色電源系指與綠色電腦相關(guān)的高效省電電源,根據(jù)美國環(huán)境保護(hù)署l992年6月17日"能源之星"計劃規(guī)定,桌上型個人電腦或相關(guān)的設(shè)備,在睡眠狀態(tài)下的耗電量若小于30瓦,就符合綠色電腦的要求,提高電源效率是降低電源消耗的根本途徑。就目前效率為75%的200瓦開關(guān)電源而言,電源自身要消耗50瓦的能源。

2.2通信用高頻開關(guān)電源

通信業(yè)的迅速發(fā)展極大的推動了通信電源的發(fā)展。高頻小型化的開關(guān)電源及其技術(shù)已成為現(xiàn)代通信供電系統(tǒng)的主流。在通信領(lǐng)域中,通常將整流器稱為一次電源,而將直流-直流(DC/DC)變換器稱為二次電源。一次電源的作用是將單相或三相交流電網(wǎng)變換成標(biāo)稱值為48V的直流電源。目前在程控交換機(jī)用的一次電源中,傳統(tǒng)的相控式穩(wěn)壓電源己被高頻開關(guān)電源取代,高頻開關(guān)電源(也稱為開關(guān)型整流器SMR)通過MOSFET或IGBT的高頻工作,開關(guān)頻率一般控制在50-100kHz范圍內(nèi),實(shí)現(xiàn)高效率和小型化。近幾年,開關(guān)整流器的功率容量不斷擴(kuò)大,單機(jī)容量己從48V/12.5A、48V/20A擴(kuò)大到48V/200A、48V/400A。

因通信設(shè)備中所用集成電路的種類繁多,其電源電壓也各不相同,在通信供電系統(tǒng)中采用高功率密度的高頻DC-DC隔離電源模塊,從中間母線電壓(一般為48V直流)變換成所需的各種直流電壓,這樣可大大減小損耗、方便維護(hù),且安裝、增加非常方便。一般都可直接裝在標(biāo)準(zhǔn)控制板上,對二次電源的要求是高功率密度。因通信容量的不斷增加,通信電源容量也將不斷增加。

2.3直流-直流(DC/DC)變換器

DC/DC變換器將一個固定的直流電壓變換為可變的直流電壓,這種技術(shù)被廣泛應(yīng)用于無軌電車、地鐵列車、電動車的無級變速和控制,同時使上述控制獲得加速平穩(wěn)、快速響應(yīng)的性能,并同時收到節(jié)約電能的效果。用直流斬波器代替變阻器可節(jié)約電能(20~30)%。直流斬波器不僅能起調(diào)壓的作用(開關(guān)電源),同時還能起到有效地抑制電網(wǎng)側(cè)諧波電流噪聲的作用。

通信電源的二次電源DC/DC變換器已商品化,模塊采用高頻PWM技術(shù),開關(guān)頻率在500kHz左右,功率密度為5W~20W/in3。隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展,要求電源模塊實(shí)現(xiàn)小型化,因此就要不斷提高開關(guān)頻率和采用新的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),目前已有一些公司研制生產(chǎn)了采用零電流開關(guān)和零電壓開關(guān)技術(shù)的二次電源模塊,功率密度有較大幅度的提高。

2.4不間斷電源(UPS)

不間斷電源(UPS)是計算機(jī)、通信系統(tǒng)以及要求提供不能中斷場合所必須的一種高可靠、高性能的電源。交流市電輸入經(jīng)整流器變成直流,一部分能量給蓄電池組充電,另一部分能量經(jīng)逆變器變成交流,經(jīng)轉(zhuǎn)換開關(guān)送到負(fù)載。為了在逆變器故障時仍能向負(fù)載提供能量,另一路備用電源通過電源轉(zhuǎn)換開關(guān)來實(shí)現(xiàn)。

現(xiàn)代UPS普遍了采用脈寬調(diào)制技術(shù)和功率M0SFET、IGBT等現(xiàn)代電力電子器件,電源的噪聲得以降低,而效率和可靠性得以提高。微處理器軟硬件技術(shù)的引入,可以實(shí)現(xiàn)對UPS的智能化管理,進(jìn)行遠(yuǎn)程維護(hù)和遠(yuǎn)程診斷。

目前在線式UPS的最大容量已可作到600kVA。超小型UPS發(fā)展也很迅速,已經(jīng)有0.5kVA、lkVA、2kVA、3kVA等多種規(guī)格的產(chǎn)品。

2.5變頻器電源

變頻器電源主要用于交流電機(jī)的變頻調(diào)速,其在電氣傳動系統(tǒng)中占據(jù)的地位日趨重要,已獲得巨大的節(jié)能效果。變頻器電源主電路均采用交流-直流-交流方案。工頻電源通過整流器變成固定的直流電壓,然后由大功率晶體管或IGBT組成的PWM高頻變換器,將直流電壓逆變成電壓、頻率可變的交流輸出,電源輸出波形近似于正弦波,用于驅(qū)動交流異步電動機(jī)實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速。

國際上400kVA以下的變頻器電源系列產(chǎn)品已經(jīng)問世。八十年代初期,日本東芝公司最先將交流變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用于空調(diào)器中。至1997年,其占有率已達(dá)到日本家用空調(diào)的70%以上。變頻空調(diào)具有舒適、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。國內(nèi)于90年代初期開始研究變頻空調(diào),96年引進(jìn)生產(chǎn)線生產(chǎn)變頻空調(diào)器,逐漸形成變頻空調(diào)開發(fā)生產(chǎn)熱點(diǎn)。預(yù)計到2000年左右將形成。變頻空調(diào)除了變頻電源外,還要求有適合于變頻調(diào)速的壓縮機(jī)電機(jī)。優(yōu)化控制策略,精選功能組件,是空調(diào)變頻電源研制的進(jìn)一步發(fā)展方向。

2.6高頻逆變式整流焊機(jī)電源

高頻逆變式整流焊機(jī)電源是一種高性能、高效、省材的新型焊機(jī)電源,代表了當(dāng)今焊機(jī)電源的發(fā)展方向。由于IGBT大容量模塊的商用化,這種電源更有著廣闊的應(yīng)用前景。

逆變焊機(jī)電源大都采用交流-直流-交流-直流(AC-DC-AC-DC)變換的方法。50Hz交流電經(jīng)全橋整流變成直流,IGBT組成的PWM高頻變換部分將直流電逆變成20kHz的高頻矩形波,經(jīng)高頻變壓器耦合,整流濾波后成為穩(wěn)定的直流,供電弧使用。

由于焊機(jī)電源的工作條件惡劣,頻繁的處于短路、燃弧、開路交替變化之中,因此高頻逆變式整流焊機(jī)電源的工作可靠性問題成為最關(guān)鍵的問題,也是用戶最關(guān)心的問題。采用微處理器做為脈沖寬度調(diào)制(PWM)的相關(guān)控制器,通過對多參數(shù)、多信息的提取與分析,達(dá)到預(yù)知系統(tǒng)各種工作狀態(tài)的目的,進(jìn)而提前對系統(tǒng)做出調(diào)整和處理,解決了目前大功率IGBT逆變電源可靠性。

國外逆變焊機(jī)已可做到額定焊接電流300A,負(fù)載持續(xù)率60%,全載電壓60~75V,電流調(diào)節(jié)范圍5~300A,重量29kg。

2.7大功率開關(guān)型高壓直流電源

大功率開關(guān)型高壓直流電源廣泛應(yīng)用于靜電除塵、水質(zhì)改良、醫(yī)用X光機(jī)和CT機(jī)等大型設(shè)備。電壓高達(dá)50~l59kV,電流達(dá)到0.5A以上,功率可達(dá)100kW。

自從70年代開始,日本的一些公司開始采用逆變技術(shù),將市電整流后逆變?yōu)?kHz左右的中頻,然后升壓。進(jìn)入80年代,高頻開關(guān)電源技術(shù)迅速發(fā)展。德國西門子公司采用功率晶體管做主開關(guān)元件,將電源的開關(guān)頻率提高到20kHz以上。并將干式變壓器技術(shù)成功的應(yīng)用于高頻高壓電源,取消了高壓變壓器油箱,使變壓器系統(tǒng)的體積進(jìn)一步減小。

國內(nèi)對靜電除塵高壓直流電源進(jìn)行了研制,市電經(jīng)整流變?yōu)橹绷?采用全橋零電流開關(guān)串聯(lián)諧振逆變電路將直流電壓逆變?yōu)楦哳l電壓,然后由高頻變壓器升壓,最后整流為直流高壓。在電阻負(fù)載條件下,輸出直流電壓達(dá)到55kV,電流達(dá)到15mA,工作頻率為25.6kHz。

2.8電力有源濾波器

傳統(tǒng)的交流-直流(AC-DC)變換器在投運(yùn)時,將向電網(wǎng)注入大量的諧波電流,引起諧波損耗和干擾,同時還出現(xiàn)裝置網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)惡化的現(xiàn)象,即所謂"電力公害",例如,不可控整流加電容濾波時,網(wǎng)側(cè)三次諧波含量可達(dá)(70~80)%,網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)僅有0.5~0.6。

電力有源濾波器是一種能夠動態(tài)抑制諧波的新型電力電子裝置,能克服傳統(tǒng)LC濾波器的不足,是一種很有發(fā)展前途的諧波抑制手段。濾波器由橋式開關(guān)功率變換器和具體控制電路構(gòu)成。與傳統(tǒng)開關(guān)電源的區(qū)別是:(l)不僅反饋輸出電壓,還反饋輸入平均電流;(2)電流環(huán)基準(zhǔn)信號為電壓環(huán)誤差信號與全波整流電壓取樣信號之乘積。

2.9分布式開關(guān)電源供電系統(tǒng)

分布式電源供電系統(tǒng)采用小功率模塊和大規(guī)??刂萍呻娐纷骰静考?利用最新理論和技術(shù)成果,組成積木式、智能化的大功率供電電源,從而使強(qiáng)電與弱電緊密結(jié)合,降低大功率元器件、大功率裝置(集中式)的研制壓力,提高生產(chǎn)效率。

八十年代初期,對分布式高頻開關(guān)電源系統(tǒng)的研究基本集中在變換器并聯(lián)技術(shù)的研究上。八十年代中后期,隨著高頻功率變換技術(shù)的迅述發(fā)展,各種變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相繼出現(xiàn),結(jié)合大規(guī)模集成電路和功率元器件技術(shù),使中小功率裝置的集成成為可能,從而迅速地推動了分布式高頻開關(guān)電源系統(tǒng)研究的展開。自八十年代后期開始,這一方向已成為國際電力電子學(xué)界的研究熱點(diǎn),論文數(shù)量逐年增加,應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。

分布供電方式具有節(jié)能、可靠、高效、經(jīng)濟(jì)和維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。已被大型計算機(jī)、通信設(shè)備、航空航天、工業(yè)控制等系統(tǒng)逐漸采納,也是超高速型集成電路的低電壓電源(3.3V)的最為理想的供電方式。在大功率場合,如電鍍、電解電源、電力機(jī)車牽引電源、中頻感應(yīng)加熱電源、電動機(jī)驅(qū)動電源等領(lǐng)域也有廣闊的應(yīng)用前景。

3.高頻開關(guān)電源的發(fā)展趨勢

在電力電子技術(shù)的應(yīng)用及各種電源系統(tǒng)中,開關(guān)電源技術(shù)均處于核心地位。對于大型電解電鍍電源,傳統(tǒng)的電路非常龐大而笨重,如果采用高頓開關(guān)電源技術(shù),其體積和重量都會大幅度下降,而且可極大提高電源利用效率、節(jié)省材料、降低成本。在電動汽車和變頻傳動中,更是離不開開關(guān)電源技術(shù),通過開關(guān)電源改變用電頻率,從而達(dá)到近于理想的負(fù)載匹配和驅(qū)動控制。高頻開關(guān)電源技術(shù),更是各種大功率開關(guān)電源(逆變焊機(jī)、通訊電源、高頻加熱電源、激光器電源、電力操作電源等)的核心技術(shù)。

3.1高頻化

理論分析和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明,電氣產(chǎn)品的變壓器、電感和電容的體積重量與供電頻率的平方根成反比。所以當(dāng)我們把頻率從工頻50Hz提高到20kHz,提高400倍的話,用電設(shè)備的體積重量大體下降至工頻設(shè)計的5~l0%。無論是逆變式整流焊機(jī),還是通訊電源用的開關(guān)式整流器,都是基于這一原理。同樣,傳統(tǒng)"整流行業(yè)"的電鍍、電解、電加工、充電、浮充電、電力合閘用等各種直流電源也可以根據(jù)這一原理進(jìn)行改造,成為"開關(guān)變換類電源",其主要材料可以節(jié)約90%或更高,還可節(jié)電30%或更多。由于功率電子器件工作頻率上限的逐步提高,促使許多原來采用電子管的傳統(tǒng)高頻設(shè)備固態(tài)化,帶來顯著節(jié)能、節(jié)水、節(jié)約材料的經(jīng)濟(jì)效益,更可體現(xiàn)技術(shù)含量的價值。

3.2模塊化

模塊化有兩方面的含義,其一是指功率器件的模塊化,其二是指電源單元的模塊化。我們常見的器件模塊,含有一單元、兩單元、六單元直至七單元,包括開關(guān)器件和與之反并聯(lián)的續(xù)流二極管,實(shí)質(zhì)上都屬于"標(biāo)準(zhǔn)"功率模塊(SPM)。近年,有些公司把開關(guān)器件的驅(qū)動保護(hù)電路也裝到功率模塊中去,構(gòu)成了"智能化"功率模塊(IPM),不但縮小了整機(jī)的體積,更方便了整機(jī)的設(shè)計制造。實(shí)際上,由于頻率的不斷提高,致使引線寄生電感、寄生電容的影響愈加嚴(yán)重,對器件造成更大的電應(yīng)力(表現(xiàn)為過電壓、過電流毛刺)。為了提高系統(tǒng)的可靠性,有些制造商開發(fā)了"用戶專用"功率模塊(ASPM),它把一臺整機(jī)的幾乎所有硬件都以芯片的形式安裝到一個模塊中,使元器件之間不再有傳統(tǒng)的引線連接,這樣的模塊經(jīng)過嚴(yán)格、合理的熱、電、機(jī)械方面的設(shè)計,達(dá)到優(yōu)化完美的境地。它類似于微電子中的用戶專用集成電路(ASIC)。只要把控制軟件寫入該模塊中的微處理器芯片,再把整個模塊固定在相應(yīng)的散熱器上,就構(gòu)成一臺新型的開關(guān)電源裝置。由此可見,模塊化的目的不僅在于使用方便,縮小整機(jī)體積,更重要的是取消傳統(tǒng)連線,把寄生參數(shù)降到最小,從而把器件承受的電應(yīng)力降至最低,提高系統(tǒng)的可靠性。這樣,不但提高了功率容量,在有限的器件容量的情況下滿足了大電流輸出的要求,而且通過增加相對整個系統(tǒng)來說功率很小的冗余電源模塊,極大的提高系統(tǒng)可靠性,即使萬一出現(xiàn)單模塊故障,也不會影響系統(tǒng)的正常工作,而且為修復(fù)提供充分的時間。

3.3數(shù)字化

在傳統(tǒng)功率電子技術(shù)中,控制部分是按模擬信號來設(shè)計和工作的。在六、七十年代,電力電子技術(shù)擬電路基礎(chǔ)上的。但是,現(xiàn)在數(shù)字式信號、數(shù)字電路顯得越來越重要,數(shù)字信號處理技術(shù)日趨完善成熟,顯示出越來越多的優(yōu)點(diǎn):便于計算機(jī)處理控制、避免模擬信號的畸變失真、減小雜散信號的干擾(提高抗干擾能力)、便于軟件包調(diào)試和遙感遙測遙調(diào),也便于自診斷、容錯等技術(shù)的植入。所以,在八、九十年代,對于各類電路和系統(tǒng)的設(shè)計來說,模擬技術(shù)還是有用的,特別是:諸如印制版的布圖、電磁兼容(EMC)問題以及功率因數(shù)修正(PFC)等問題的解決,離不開模擬技術(shù)的知識,但是對于智能化的開關(guān)電源,需要用計算機(jī)控制時,數(shù)字化技術(shù)就離不開了。

3.4綠色化

電源系統(tǒng)的綠色化有兩層含義:首先是顯著節(jié)電,這意味著發(fā)電容量的節(jié)約,而發(fā)電是造成環(huán)境污染的重要原因,所以節(jié)電就可以減少對環(huán)境的污染;其次這些電源不能(或少)對電網(wǎng)產(chǎn)生污染,國際電工委員會(IEC)對此制定了一系列標(biāo)準(zhǔn),如IEC555、IEC917、IECl000等。事實(shí)上,許多功率電子節(jié)電設(shè)備,往往會變成對電網(wǎng)的污染源:向電網(wǎng)注入嚴(yán)重的高次諧波電流,使總功率因數(shù)下降,使電網(wǎng)電壓耦合許多毛刺尖峰,甚至出現(xiàn)缺角和畸變。20世紀(jì)末,各種有源濾波器和有源補(bǔ)償器的方案誕生,有了多種修正功率因數(shù)的方法。

總而言之,電力電子及開關(guān)電源技術(shù)因應(yīng)用需求不斷向前發(fā)展,新技術(shù)的出現(xiàn)又會使許多應(yīng)用產(chǎn)品更新?lián)Q代,還會開拓更多更新的應(yīng)用領(lǐng)域。開關(guān)電源高頻化、模塊化、數(shù)字化、綠色化等的實(shí)現(xiàn),將標(biāo)志著這些技術(shù)的成熟,實(shí)現(xiàn)高效率用電和高品質(zhì)用電相結(jié)合。這幾年,隨著通信行業(yè)的發(fā)展,以開關(guān)電源技術(shù)為核心的通信用開關(guān)電源,僅國內(nèi)有20多億人民幣的市場需求,吸引了國內(nèi)外一大批科技人員對其進(jìn)行開發(fā)研究。開關(guān)電源代替線性電源和相控電源是大勢所趨,因此,同樣具有幾十億產(chǎn)值需求的電力操作電源系統(tǒng)的國內(nèi)市場正在啟動,并將很快發(fā)展起來。還有其它許多以開關(guān)電源技術(shù)為核心的專用電源、工業(yè)電源正在等待著人們?nèi)ラ_發(fā)。

參考文獻(xiàn):

[1]林渭勛:淺談半導(dǎo)體高頻電力電子技術(shù),電力電子技術(shù)選編,浙江大學(xué),384-390,1992。

[2]季幼章:迎接知識經(jīng)濟(jì)時代,發(fā)展電源技術(shù)應(yīng)用,電源技術(shù)應(yīng)用,N0.2,l998。

[3]葉治正,葉靖國:開關(guān)穩(wěn)壓電源。高等教育出版社,1998。

第2篇:電力電子技術(shù)發(fā)展范文

【關(guān)鍵詞】發(fā)展 電子 電力 技術(shù)

隨著高新技術(shù)的發(fā)展,電力電子技術(shù)的發(fā)展也為電力行業(yè)帶來了新鮮血液,為電力行業(yè)朝著更高方向發(fā)展提供了基礎(chǔ)。但它不僅僅只是應(yīng)用于電力行業(yè),由于時代科技的發(fā)展,各學(xué)科間的邊緣越來越模糊,由此也決定了電力電子技術(shù)并不是一個完全獨(dú)立的學(xué)科技術(shù),與它關(guān)聯(lián)的有材料科學(xué)、微電子技術(shù)及控制理論等,也就是說電力電子技術(shù)已經(jīng)慢慢地滲透進(jìn)各個工業(yè)部門。

1 電力電子技術(shù)的發(fā)展歷程

如果說晶體管的誕生標(biāo)志著固態(tài)電子時代的來臨,那么晶閘管的問世就把電子技術(shù)帶上了飛速發(fā)展的軌道。隨著高技術(shù)的發(fā)展,電力電子技術(shù)發(fā)展速度也越來越快,更多的領(lǐng)域開始應(yīng)用這一技術(shù),其作用可以從我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展看出??v觀電力電子技術(shù)的發(fā)展史,我們可以看出其經(jīng)歷了三個階段:晶閘管時代、逆變時代、變頻時代。接下來,筆者將從這三個階段分別進(jìn)行描述。

1.1 晶閘管時代

晶閘管時代也稱晶閘管整流時代,晶閘管整流管在20世紀(jì)60和70年代得到了長足的發(fā)展,當(dāng)時都是通過50HZ的交流發(fā)電機(jī)來提供較大功率的工業(yè)用電,其中直流形式的電能消費(fèi)占了百分之二十。在當(dāng)時,我國很多電廠都需要把交流電轉(zhuǎn)化為直流電,這就催生了大功率硅整流器和晶閘管,它能高效的完成直流電的轉(zhuǎn)變。這也造就了晶閘管整流時代。

1.2 逆變時代

到七十年代以后,自關(guān)斷器件登上了歷史舞臺,隨之也帶來了電力電子技術(shù)逆變時代。所謂“逆變”即是將直流電轉(zhuǎn)換成交流電。世界范圍內(nèi)的能源危機(jī),普遍提高了人們的節(jié)能意識,大眾普遍使用交流電機(jī),因?yàn)楦庸?jié)能。所以電力器件包括GTO、GTR,還有就是大功率的逆變晶閘管。

1.3 變頻器時代

上述的逆變時代,雖然完成了逆變和整流的功能,但是其工作頻率相對來說比較低,滿足不了人們逐漸擴(kuò)大的需求。所以,到80年代后期出現(xiàn)了集成電路。這種大規(guī)模的集成電路主要特點(diǎn)是將高壓大電流技術(shù)和精細(xì)加工技術(shù)融為一體,標(biāo)志著現(xiàn)代電力電子變頻器時代的到來,標(biāo)志著傳統(tǒng)電力電子技術(shù)的升級。這時期的電力電子器件走復(fù)合化的道路,各器件的結(jié)構(gòu)也越來越緊密,因?yàn)榻Y(jié)合了各類器件的優(yōu)點(diǎn),顯得功能也越來越強(qiáng)大??v觀世界現(xiàn)狀,電力電子技術(shù)的發(fā)展方向?qū)⑹歉哳l化。

2 電力電子技術(shù)在現(xiàn)實(shí)社會中的運(yùn)用

我國正在由 “工業(yè)經(jīng)濟(jì)”模式向“信息經(jīng)濟(jì)”模式轉(zhuǎn)變過程中,在轉(zhuǎn)變中電子技術(shù)的發(fā)展將起到了基石的作用。因?yàn)楦咝录夹g(shù)的發(fā)展需要電子技術(shù)。它將傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和信息產(chǎn)業(yè)結(jié)合起來,促進(jìn)了信息業(yè)的飛速前進(jìn)。如今,很多高性能的電力變流裝置已經(jīng)被人們接納,并且廣泛的投入使用。這不僅促進(jìn)電子行業(yè)的發(fā)展,而且還有利于促進(jìn)其他相關(guān)行業(yè)發(fā)展,比如前面所講的自動控制技術(shù),就能夠?yàn)槠浒l(fā)展提供便利。未來的電力電子技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域還會拓寬,并將在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)不可忽視的地位。下面,筆者將從五個方面分析電力電子技術(shù)在現(xiàn)實(shí)社會中的應(yīng)用。

2.1 傳統(tǒng)改造業(yè)

在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的環(huán)境中,有很多不利于人體健康的因素,人們往往要在惡劣的環(huán)境中進(jìn)行高強(qiáng)度的工作。電力電子技術(shù)的出現(xiàn)大大的改善了這一狀況,它能把電能轉(zhuǎn)化成勞動力,把智能工作室?guī)нM(jìn)工廠,減輕工人們的工作負(fù)擔(dān)。像化石燃料電站類的行業(yè),工人們通常都是在危險的環(huán)境中作業(yè),電力電子行業(yè)的出現(xiàn),給此類行業(yè)的工作帶來了極大的便利。

2.2 家用電器

電力電子技術(shù)也逐漸的普及到各家各戶中,如變頻空調(diào)、熒光燈等等。這些家用電器為家庭生活帶來極大的便利的同時也相對的節(jié)約了家庭開支。比如,變頻空調(diào)能夠節(jié)約百分之三十的電量。除了這些之外,居民家中的電器,比如冰箱等都需要電力電子技術(shù)。電力電子技術(shù)為人人們帶來更多的空余時間去享受生活。

2.3 交通運(yùn)輸

交通運(yùn)輸系統(tǒng)很龐大,我們享受到的便利交通正是電力電子技術(shù)的支持,比如交通中采用直流機(jī),采用變頻裝置的交流機(jī)車,就能夠?yàn)榻煌ㄟ\(yùn)輸帶來與傳統(tǒng)交通所不同的優(yōu)勢。除了機(jī)車外,還有飛機(jī)輪船等也需要通過電力電子技術(shù)的支持。就算是如今各大高樓林立中的電梯也都采用交流變頻調(diào)速。在交通運(yùn)輸界,電力電子技術(shù)已經(jīng)毫不意外的成了一顆眾家熱捧的“新星”。

2.4 一般工業(yè)

現(xiàn)代化的工廠中隨處可見自動化的機(jī)器設(shè)備,這就需要強(qiáng)大的電力系統(tǒng),所以各工廠幾乎都采用交直流電動機(jī)供電,尤其是交流電機(jī),已經(jīng)逐漸占據(jù)各工廠的主導(dǎo)地位了。不管是多大的電都可以使用電力電子調(diào)速技術(shù),一些低技術(shù)的設(shè)備比如大型鼓風(fēng)機(jī),也可通過采用變頻裝置來提高性能和效率。

2.5 電力系統(tǒng)

電力系統(tǒng)的發(fā)展能夠推動國家的發(fā)展,電力系統(tǒng)也需要電力電子技術(shù),所以,當(dāng)前的電力系統(tǒng)廣泛采用該技術(shù)。配電系統(tǒng)的不穩(wěn)定為我們帶來很大的煩惱,電力電子裝置可以在發(fā)生意外的情況下有效的控制電能質(zhì)量,達(dá)到改善電力系統(tǒng)供電質(zhì)量的目的。

3 結(jié)語

總而言之,電力電子技術(shù)是一個有著極大發(fā)展?jié)摿Φ某柈a(chǎn)業(yè),自上世紀(jì)以來經(jīng)歷了五十多年的發(fā)展歷程,在其理論研究及現(xiàn)實(shí)應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)取得了一定的效果,也具有了一定的生產(chǎn)規(guī)模。以“變頻技術(shù)”的為核心電力電子技術(shù)的廣泛運(yùn)用為人們帶來了極大的便利,極大限度的拉動了國民經(jīng)濟(jì)的增長。可想而知的是,在不久的將來,電力電子技術(shù)將如太陽一樣普照世界。

參考文獻(xiàn)

[1]張為佐.電力電子技術(shù)的二十年及其未來——思考走向信息時代的電力電子學(xué)[J].電源技術(shù)應(yīng)用,2001(Z1).

[2]俞勇祥.電力電子技術(shù)的應(yīng)用概況[J].新技術(shù)新工藝,2000(10).

[3]馬克剛.現(xiàn)代電力電子器件及其應(yīng)用[J].世界電子元器件,2000(07).

[4]張為佐.電力電子技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展[J].江蘇機(jī)械制造與自動化,1998(02).

[5]張玉芬.電力電子技術(shù)的新發(fā)展[J].微電子技術(shù),1997(06).

[6]萬遇良.電力電子技術(shù)的發(fā)展趨勢及應(yīng)用[J].電工電能新技術(shù),1995(02).

[7]肖元真,張良.我國電力電子技術(shù)發(fā)展展望[J].中國科技信息,1994(03).

[8]張超.電力電子技術(shù)的發(fā)展及在電力系統(tǒng)中應(yīng)用[J]. 企業(yè)家天地(理論版),2011(07).

作者簡介

劉娜(1976-),女,河南省鎮(zhèn)平縣人,本科學(xué)歷,工程師,研究方向?yàn)榧夹g(shù)監(jiān)督專業(yè)。

第3篇:電力電子技術(shù)發(fā)展范文

【關(guān)鍵詞】電力電子技術(shù);發(fā)展;應(yīng)用領(lǐng)域

一、概述

電力電子技術(shù)的概念和基礎(chǔ)就是由于晶閘管和晶閘管變流技術(shù)的發(fā)展而確立的,為了使電力電子裝置的結(jié)構(gòu)緊湊,體積減小,常常把若干個電力電子器件及必要的輔助器件做成模塊的形式,后來又把驅(qū)動,控制,保護(hù)電路和功率器件集成在一起,構(gòu)成功率集成電路(PIC)。目前PIC的功率都還較小但這代表了電力電子技術(shù)發(fā)展的一個重要方向。

二、電力電子技術(shù)的發(fā)展

隨著電力半導(dǎo)體制造技求、徽電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù),以及控制理論的不斷進(jìn)步,電力電子技求向著大功率、高頻化及智能化方向發(fā)展,應(yīng)用的領(lǐng)域?qū)⒏訌V闊。

1.整流器時代。整流器是一個整流裝置,簡單的說就是將交流(AC)轉(zhuǎn)化為直流(DC)的裝置。其中最典型的是電解、牽引和直流傳動三大領(lǐng)域,大功率硅整流器能夠高效率地把工頻交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?,因此在六七十年代,大功率硅整流管和晶閘管的開發(fā)與應(yīng)用得到很大發(fā)展。

2.逆變器時代。是把直流電能(電池、蓄電瓶)轉(zhuǎn)變成交流電(一般為220V,50Hz正弦波)。它由逆變橋、控制邏輯和濾波電路組成。上世紀(jì)七十到八十年代隨著變頻調(diào)速裝置的普及,大功率逆變用的晶閘管、巨型功率晶體管(GTR)和門極可關(guān)斷晶閘管(GT0)成為當(dāng)時電力電子器件的主角。類似的應(yīng)用還包括高壓直流輸出,靜止式無功功率動態(tài)補(bǔ)償?shù)?。這時的電力電子技術(shù)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)整流和逆變,但工作頻率較低,僅局限在中低頻范圍內(nèi)。

3.變頻器時代。是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù),通過改變電機(jī)工作電源頻率方式來控制交流電動機(jī)的電力控制設(shè)備。80年代,大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅猛發(fā)展,為現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。將集成電路技術(shù)的精細(xì)加工技術(shù)和高壓大電流技術(shù)有機(jī)結(jié)合,出現(xiàn)了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的問世,導(dǎo)致了中小功率電源向高頻化發(fā)展,而后絕緣門極雙極晶體管(IGBT)的出現(xiàn),又為大中型功率電源向高頻發(fā)展帶來機(jī)遇。

三、現(xiàn)代電力電子的應(yīng)用

1.計算機(jī)高效率綠色電源。綠色電腦就是一種安全、節(jié)能型電腦,綠色是一種環(huán)保稱謂,其實(shí)質(zhì)是將耗電量、原材料以及對健康和環(huán)境的危害力爭減少到最低限度。綠色電源技術(shù)是業(yè)界探討極為廣泛的話題。隨著“綠色電源”概念伴隨“智能電網(wǎng)”一起涌現(xiàn),我們發(fā)現(xiàn)此概念涵蓋的范疇已經(jīng)不僅是功耗。實(shí)際上它是設(shè)計社群與最終用戶的一種觀念變更。就最基本的層面而言,“綠色”表示高能效。

2.通信用高頻開關(guān)電源。通信用高頻開關(guān)電源就是用通過電路控制開關(guān)管進(jìn)行高速的導(dǎo)通與截止,將直流電轉(zhuǎn)化為高頻率的交流電提供給變壓器進(jìn)行變壓,從而產(chǎn)生所需要的一組或多組電壓,轉(zhuǎn)化為高頻交流電的原因是高頻交流在變壓器變壓電路中的效率要比50Hz高很多,所以開關(guān)變壓器可以做的很小,而且工作時不是很熱。

3.直流-直流(DC/DC)變換器。DC/DC變換是將固定的直流電壓變換成可變的直流電壓,也稱為直流斬波。這種技術(shù)被廣泛應(yīng)用于無軌電車、地鐵列車、電動車的無級變速和控制,同時使上述控制獲得加速平穩(wěn)、快速響應(yīng)的性能,并同時收到節(jié)約電能的效果。

4.不間斷電源(UPS)。不間斷電源(即UPS),是將蓄電池(多為鉛酸免維護(hù)蓄電池)與主機(jī)相連接,通過主機(jī)逆變器等模塊電路將直流電轉(zhuǎn)換成市電的系統(tǒng)設(shè)備。主要用于給單臺計算機(jī)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或其它電力電子設(shè)備提供穩(wěn)定、不間斷的電力供應(yīng)。當(dāng)市電輸入正常時,UPS將市電穩(wěn)壓后供應(yīng)給負(fù)載使用,此時的UPS就是一臺交流市電穩(wěn)壓器,同時它還向機(jī)內(nèi)電池充電;當(dāng)市電中斷(事故停電)時,UPS 立即將電池的直流電能,通過逆變零切換轉(zhuǎn)換的方法向負(fù)載繼續(xù)供應(yīng)220V交流電,使負(fù)載維持正常工作并保護(hù)負(fù)載軟、硬件不受損壞。UPS 設(shè)備通常對電壓過高或電壓過低都能提供保護(hù)。

5.變頻電源。變頻電源是將市電中的交流電經(jīng)過ACDCAC變換,輸出為純凈的正弦波,輸出頻率和電壓一定范圍內(nèi)可調(diào)。它有別于用于電機(jī)調(diào)速用的變頻調(diào)速控制器,也有別于普通交流穩(wěn)壓電源。理想的交流電源的特點(diǎn)是頻率穩(wěn)定、電壓穩(wěn)定、內(nèi)阻等于零、電壓波形為純正弦波(無失真)。變頻電源十分接近于理想交流電源,因此,先進(jìn)發(fā)達(dá)國家越來越多地將變頻電源用作標(biāo)準(zhǔn)供電電源,以便為用電器提供最優(yōu)良的供電環(huán)境,便于客觀考核用電器的技術(shù)性能。變頻電源主要有二大種類:線性放大型和SPWM開關(guān)型。

6.高頻逆變式整流焊機(jī)電源。高頻逆變式整流焊機(jī)電源是一種高性能、高效、省材的新型焊機(jī)電源,代表了當(dāng)今焊機(jī)電源的發(fā)展方向。由于IGBT大容量模塊的商用化,這種電源更有著廣闊的應(yīng)用前景。

7.大功率開關(guān)型高壓直流電源。上世紀(jì)80年代,高頻開關(guān)電源技術(shù)迅速發(fā)展。國內(nèi)對靜電除塵高壓直流電源進(jìn)行了研制,市電經(jīng)整流變?yōu)橹绷鳎捎萌珮蛄汶娏鏖_關(guān)串聯(lián)諧振逆變電路將直流電壓逆變?yōu)楦哳l電壓,然后由高頻變壓器升壓,最后整流為直流高壓。

8.電力有源濾波器。電力有源濾波器是一種用于動態(tài)抑制諧波、補(bǔ)償無功的新型電力電子裝置,它能夠?qū)Σ煌笮『皖l率的諧波進(jìn)行快速跟蹤補(bǔ)償,之所以稱為有源,是相對于無源LC濾波器,只能被動吸收固定頻率與大小的諧波而言,APF可以通過采樣負(fù)載電流并進(jìn)行各次諧波和無功的分離,控制并主動輸出電流的大小、頻率和相位,并且快速響應(yīng),抵銷負(fù)載中相應(yīng)電流,實(shí)現(xiàn)了動態(tài)跟蹤補(bǔ)償,而且可以既補(bǔ)諧波又補(bǔ)無功和不平衡。

9.分布式開關(guān)電源供電系統(tǒng)。分布供電方式具有節(jié)能、可靠、高效、經(jīng)濟(jì)和維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。已被大型計算機(jī)、通信設(shè)備、航空航天、工業(yè)控制等系統(tǒng)逐漸采納,也是超高速型集成電路的低電壓電源(3.3V)的最為理想的供電方式。

四、電力電子設(shè)備和系統(tǒng)發(fā)展趨勢

1.在未來一段時間內(nèi),以各種電力半導(dǎo)體器件為主功率器件的電力電子設(shè)備和系統(tǒng)將展開競爭且共同發(fā)展。晶閘管及其派生器件仍將壟斷特大功率領(lǐng)域。

2.以IGBT為主功率器件的整流器和逆變器可提高效率、減小噪聲,減輕設(shè)備的重量、減少體積,將廣泛應(yīng)用于工業(yè)(電機(jī)變頻、電焊機(jī),工業(yè)加熱,電鍍電源、貯能裝置等)、家用電器(電磁爐,商用電磁爐,變頻空調(diào),變頻冰箱等)和新能源等方面(風(fēng)力發(fā)電,光伏發(fā)電、電動汽車等)等。

3.以IGCT為主功率器件的電力電子設(shè)備和系統(tǒng)將有可能逐步取代晶閘管。

4.以MOSFET為主功率器件的電力電子設(shè)備和系統(tǒng)將在中低功率領(lǐng)域發(fā)揮巨大的作用。

5.諧振變流器技術(shù)將廣泛應(yīng)用,新的控制技術(shù)及手段將在電力電子設(shè)備和系統(tǒng)中獲得應(yīng)用,并進(jìn)一步提高電力電子設(shè)備和系統(tǒng)的性能和檔次。

第4篇:電力電子技術(shù)發(fā)展范文

【關(guān)鍵詞】電力電子技術(shù) 技術(shù)應(yīng)用 技術(shù)系統(tǒng) 發(fā)展研究

1 引言

隨著我國社會主義現(xiàn)代化的飛速發(fā)展,國內(nèi)各行各業(yè)均得到了極大的進(jìn)步。政治、經(jīng)濟(jì)、文化、社會、法律等諸多環(huán)境的完善,給當(dāng)代國內(nèi)新技術(shù)的研發(fā)與使用提供了良好的氛圍與平臺。電力電子技術(shù)作為當(dāng)代眾多新型技術(shù)之一,其已然對當(dāng)代我國國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)與發(fā)展產(chǎn)生了重要的影響,并成為了支撐眾多領(lǐng)域及其技術(shù)發(fā)展的核心基礎(chǔ)之一。在十上提出了經(jīng)濟(jì)新常態(tài)的概念,指出了國內(nèi)粗放經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式產(chǎn)生的詬病與弊端。誠然,隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度與水平的不斷提升,逐漸開始以經(jīng)濟(jì)為中心開展國內(nèi)建設(shè),嚴(yán)重忽略了對能源與資源的保護(hù),從而使國內(nèi)的生活居住環(huán)境不斷變差。這些問題也同樣存在于世界上的各個發(fā)展中國家。新能源的生產(chǎn)、新技術(shù)的發(fā)現(xiàn)作為保護(hù)生態(tài)資源、提升勞動力水平的重要途徑,其已經(jīng)成為了解決世界各國難題的關(guān)鍵所在。電力電子技術(shù)作為新技術(shù)之一,其能夠應(yīng)用于電力科技領(lǐng)域的重要影響力,逐漸使對電力電子技術(shù)的應(yīng)用研究成為了時下熱門的課題。在本文中作者將從三個角度(熱電電氣節(jié)能、新能源的發(fā)電、智能電網(wǎng)技術(shù))來對國內(nèi)電力電子應(yīng)用系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀給予研究,以此提升對新技術(shù)的推廣與應(yīng)用。

2 國內(nèi)電力電子技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀研究

2.1 熱電電氣節(jié)能領(lǐng)域的發(fā)展

電力電子技術(shù)在熱電電氣節(jié)能領(lǐng)域已經(jīng)產(chǎn)生了深入的影響,其中以變頻調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)明與使用最具有代表性。該設(shè)備通過采用由電力電子技術(shù)支撐研發(fā)的變頻器,并將其作為眾多機(jī)械設(shè)備中電機(jī)裝置的驅(qū)動電源,從而實(shí)現(xiàn)了對現(xiàn)有供給機(jī)械設(shè)備運(yùn)作電力動力的節(jié)能。搭載電力電子技術(shù)的變頻器已經(jīng)被廣為使用在空調(diào)、洗衣機(jī)等家用領(lǐng)域中,并且由于該項(xiàng)技術(shù)較為成熟,使設(shè)備整機(jī)更新?lián)Q代的頻率與時間通常為十年。這些優(yōu)質(zhì)的特性與特點(diǎn),使國內(nèi)電力電子變頻器擁有了十分廣闊的市場與用戶人群。根據(jù)不完全統(tǒng)計,當(dāng)前在使用低壓電機(jī)系統(tǒng)的機(jī)械設(shè)備中,其中采用了電力電子變頻技術(shù)的設(shè)備占比為百分之三十左右,高壓電機(jī)系統(tǒng)的機(jī)械設(shè)備中,其中采用了電力電子變頻技術(shù)的設(shè)備占比為百分之二十左右。盡管電力電子變頻裝置在各領(lǐng)域中的使用已經(jīng)較為成熟,但是其整體運(yùn)作的穩(wěn)定性、新機(jī)使用的成本、現(xiàn)場安裝操作的復(fù)雜程度等依舊需要不斷的進(jìn)行深入研究。根據(jù)對該領(lǐng)域的研究,作者認(rèn)為未來國際電子電力變頻器的發(fā)展將更加集中于專用型。通過更多專用化的設(shè)計將可不斷優(yōu)化變頻器的功能與特點(diǎn),從而使變頻器與設(shè)備之間更加匹配,從而達(dá)到增強(qiáng)穩(wěn)定性、復(fù)雜性的目的,并間接降低設(shè)備的整體成本。

2.2 新能源發(fā)電領(lǐng)域的發(fā)展

國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的粗放快速發(fā)展,使中國又一次進(jìn)入了經(jīng)濟(jì)新常態(tài)時期。面對人與自然、人與社會的關(guān)系,眾多又經(jīng)濟(jì)發(fā)展過速帶來的問題成為了時下熱門的研究課題。新能源作為替代傳統(tǒng)能源、實(shí)現(xiàn)綠色經(jīng)濟(jì)的重要支撐,其在當(dāng)前國內(nèi)自然環(huán)境逐漸遭到破壞、石油天然氣等傳統(tǒng)能源逐漸枯竭的今天,成為了亟待解決的重中之重,并成為了世界各國的日常關(guān)注焦c。在新能源發(fā)電領(lǐng)域,電力電子技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。對于一個較為典型的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng),其內(nèi)部通常會包含多個電力與電子變化的環(huán)境,例如:DC至AC的逆變;DC至DC的直流交換;AC至DC的整流交換等??梢园l(fā)現(xiàn),該太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)除了與光伏陣列之間不存在較為密切的聯(lián)系,其他部分的組成與使用均和電力電子技術(shù)之間有著密切的聯(lián)系。對于一套較為典型的采用雙饋式的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)而言,其內(nèi)部通常包括有發(fā)電機(jī)側(cè)變換器裝置、網(wǎng)側(cè)變換器裝置以及變槳控制器裝置等,這些裝置與組件均涵蓋有電力與電子之間的變換過程。通過這些舉例可以發(fā)現(xiàn),新能源發(fā)電與電力電子技術(shù)間具有著深入的聯(lián)系。

2.3 智能電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展

智能電網(wǎng)中的電力電子應(yīng)用系統(tǒng)包括以SVC為代表的柔流輸電技術(shù)、以高壓直流輸電為代表的新型超高壓輸電技術(shù)、以智能開關(guān)為代表的同步開斷技術(shù),以靜止無功發(fā)生器、動態(tài)電壓恢復(fù)器為代表的用戶電力技術(shù)等。這些技術(shù)的開發(fā)與使用均是以電力電子技術(shù)為依托。智能電網(wǎng)技術(shù)是近年來電力領(lǐng)域較為熱門的概念之一。根據(jù)行業(yè)當(dāng)中對該概念的理解,可以將其總結(jié)為一種兼具電力電子技術(shù)、新能源發(fā)電技術(shù)、傳感傳導(dǎo)技術(shù)、通信鏈接技術(shù)等的組合型技術(shù)。其中對于電力電子技術(shù)而言,其是智能電網(wǎng)技術(shù)的核心組成,其為保障新型能源的儲備、電力輸送的靈活、信息的傳導(dǎo)與控制等功能性特點(diǎn)提供了巨大支撐,并且還給利用再生能源進(jìn)行電力的生產(chǎn)、保障整個電力系統(tǒng)的供需調(diào)配及安全運(yùn)行帶來巨大幫助。我國自二零零八年保持與世界同步,提出了國家智能電網(wǎng)發(fā)展計劃,并擴(kuò)展了智能電網(wǎng)電力生產(chǎn)的領(lǐng)域,積極推動熱電、太陽能發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電、地?zé)崮馨l(fā)電等電力的共同使用,將統(tǒng)一現(xiàn)有各電能的入網(wǎng)、調(diào)配、供給等能源管理模式作為重要發(fā)展目的,為提升國家電網(wǎng)的運(yùn)作效率、能源利用率帶來巨大幫助。

3 結(jié)論

通過上文的研究,可以發(fā)現(xiàn),電力電子技術(shù)作為當(dāng)代新技術(shù)之一,其已然開始對國內(nèi)眾多行業(yè)及領(lǐng)域產(chǎn)生深入的影響。特別是對于新能源的研制與開發(fā)、能源的節(jié)能與保護(hù)領(lǐng)域具有著巨大的影響力。在本文中作者首先對我國能源使用及發(fā)展?fàn)顩r開展了宏觀環(huán)境分析與研究,在此基礎(chǔ)上從三個角度對電力電子技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)在國內(nèi)的發(fā)展進(jìn)行了研究。利用本文的研究,作者謹(jǐn)此希望能夠不斷推動國內(nèi)電力電子技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用,以此來實(shí)現(xiàn)對國內(nèi)資源與環(huán)境的保護(hù),并逐步促進(jìn)國內(nèi)各行各業(yè)發(fā)展模式的改進(jìn),為國內(nèi)社會主義和諧社會的建設(shè)做出自身貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

第5篇:電力電子技術(shù)發(fā)展范文

    一、組織的基礎(chǔ)歷史選擇了我們走具有中國特色的社會主義道路,并利用市場經(jīng)濟(jì)機(jī)制發(fā)展經(jīng)濟(jì),2006年1月20日,國務(wù)院《國務(wù)院關(guān)于加強(qiáng)地質(zhì)工作的決定)}(下文簡稱《決定}))明確了地礦工作的發(fā)展方向。

    (一)存在問題

    《決定》是指導(dǎo)新時期地質(zhì)工作的綱領(lǐng)性文件?!稕Q定》的實(shí)施是我國地質(zhì)工作發(fā)展史上的里程碑?!稕Q定》指出:地質(zhì)工作是經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展重要的先行性、基礎(chǔ)性工作,服務(wù)于經(jīng)濟(jì)社會的各個方面?!稕Q定》提出加強(qiáng)地質(zhì)工作的根本目的在于:增強(qiáng)地質(zhì)勘查對經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的資源保障能力和服務(wù)功能,促進(jìn)地質(zhì)工作更好地滿足經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的需要。因此,加強(qiáng)地質(zhì)工作,不能簡單地理解為僅僅是地勘單位的改革。加強(qiáng)地質(zhì)工作的主體應(yīng)該是地質(zhì)勘查單位。一方面要通過推動國土資源管理部門切實(shí)履行好地勘行業(yè)管理職責(zé),認(rèn)真執(zhí)行國家有關(guān)礦產(chǎn)資源管理法律法規(guī)和方針政策,研究制定管理、保護(hù)與合理利用礦產(chǎn)資源的方針政策,依法規(guī)范地質(zhì)勘查行業(yè)準(zhǔn)人,引導(dǎo)、監(jiān)督和檢查地質(zhì)勘查單位實(shí)施礦產(chǎn)資源勘查規(guī)劃、計劃執(zhí)行情況,整頓和規(guī)范礦產(chǎn)資源勘查開發(fā)秩序。另一方面,地質(zhì)勘查單位要發(fā)揮好人才、技術(shù)設(shè)備手段、已掌握的地質(zhì)資料等組合優(yōu)勢,認(rèn)真履行好實(shí)施地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中、長期規(guī)劃和年度計劃職責(zé);組織實(shí)施好全省基礎(chǔ)性、公益性、戰(zhàn)略性地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作;完成全省地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防治理、應(yīng)急調(diào)查、地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測任務(wù),為我省經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展提供資源保障和地質(zhì)技術(shù)服務(wù);通過循序漸進(jìn)的改革,最終實(shí)現(xiàn)事企分體運(yùn)行。由于處于由計劃經(jīng)濟(jì)向市場經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)軌時期,地礦改革存在諸多不適應(yīng)我省社會與經(jīng)濟(jì)發(fā)展與地質(zhì)有關(guān)的主要問題:

    1.地質(zhì)礦產(chǎn)勘查與資源開發(fā)利用方面礦產(chǎn)資源的保障涉及國家安全,地質(zhì)科學(xué)研究與地質(zhì)工作程度不高,保障程度不夠。如飲水安全、地?zé)豳Y源勘測查與開發(fā)利用、地學(xué)旅游資源調(diào)查、地質(zhì)公園建設(shè)等方面。

    2.生態(tài)、城市及礦山環(huán)境治理方面石漠化治理任務(wù)艱巨、“西電東送”、交通建設(shè)、礦產(chǎn)資源開發(fā)等一批重大工程、礦山建設(shè)安全與生態(tài)保護(hù)、地下水污染治理都需要作大量地質(zhì)調(diào)查工作。

    3.地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報與環(huán)境監(jiān)淵方面貴州省地處高原斜坡地帶,又為巖溶區(qū),地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜,生態(tài)環(huán)境條件脆弱,突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害多。隨著社會和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,預(yù)測未來新的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報與環(huán)境監(jiān)測工作任務(wù)將不斷增加。

    (二)對策建議

    從制度的第一層次看,要以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo),按《決定》要求,轉(zhuǎn)變觀念,促進(jìn)改革。

    1.按照政事分開的原則,完成“廳管政務(wù),局管事務(wù)”的目標(biāo)

    2.建立適應(yīng)社會主義市場經(jīng)濟(jì)的地質(zhì)工作組織機(jī)構(gòu),切實(shí)履行職責(zé)①在省政府的層次上,首先要明確省公益性地質(zhì)調(diào)查隊(duì)伍建設(shè)方向。關(guān)于幾家省級地勘單位改革重組問題,鑒于省地礦局、省煤田地質(zhì)局、省有色地勘局等主要地質(zhì)勘查單位在20。。年前后才分別下放省政府管理,時間比較短,各項(xiàng)管理工作正在規(guī)范。這三個單位隊(duì)伍大,內(nèi)部管理、隊(duì)伍結(jié)構(gòu)等存在較大差異,除共性問題外,個性問題還比較多。重組改革是方向,但進(jìn)程過急,勢必會影響到隊(duì)伍的穩(wěn)定。建議在隊(duì)伍管理體制改革上,應(yīng)穩(wěn)妥推進(jìn)。各局完成內(nèi)部改革后,再適時推進(jìn)此項(xiàng)工作。②全局干部職工要提高認(rèn)識,統(tǒng)一思想,共同主動穩(wěn)妥推進(jìn)內(nèi)部改革,建立適應(yīng)社會主義市場經(jīng)濟(jì)的地質(zhì)工作體制。把公益性地質(zhì)工作與商業(yè)性地質(zhì)工作分體運(yùn)行,其核心就是將投資主體、運(yùn)行機(jī)制和隊(duì)伍分開。對于地方地勘隊(duì)伍而言,改革的一個難點(diǎn)就是很難把現(xiàn)有隊(duì)伍分成兩支性質(zhì)不同的隊(duì)伍,即公益性地質(zhì)調(diào)查隊(duì)伍與商業(yè)性礦產(chǎn)勘查隊(duì)伍。按公益性地質(zhì)和商業(yè)性地質(zhì)工作分開運(yùn)行原則,公益性地質(zhì)調(diào)查工作需要人員精干并相對穩(wěn)定、裝備精良,以高新技術(shù)為支撐、調(diào)查與科研相結(jié)合,能擔(dān)當(dāng)重大戰(zhàn)略任務(wù)、善于攻堅(jiān)打硬仗的高素質(zhì)、專業(yè)化隊(duì)伍。同樣,商業(yè)性礦產(chǎn)勘查隊(duì)伍也需要一支適應(yīng)全球化競爭、能在市場中立足的隊(duì)伍。在一個地質(zhì)勘查局范圍內(nèi),如果專門抽調(diào)骨干人員組成公益性地質(zhì)隊(duì)伍,并從地質(zhì)勘查局分離出去,而把非骨干人員、甚至家屬留給商業(yè)性地勘隊(duì)伍,很難想象這支隊(duì)伍還能闖市場。由于人才資源是地質(zhì)工作最主要的戰(zhàn)略資源,因此,公益性與商業(yè)性地質(zhì)工作分離過程中,要想從原有隊(duì)伍中分離出兩支都是“精英”的隊(duì)伍,顯然是十分困難的。建議地勘單位改革的原則為:積極探索有利于加強(qiáng)地質(zhì)工作的改革途徑,按照統(tǒng)一部署、分類推進(jìn)、逐步深人、擇機(jī)到位的原則,繼續(xù)推進(jìn)國有地勘單位的改革,激發(fā)活力,促進(jìn)地勘事業(yè)發(fā)展。因此,對地勘單位內(nèi)部改革應(yīng)先做好定位,分類進(jìn)行指導(dǎo),強(qiáng)化公益性事業(yè)職能,穩(wěn)步推進(jìn)準(zhǔn)公益性企業(yè)職能,漸進(jìn)過渡,最終實(shí)現(xiàn)事企分體運(yùn)行。

    二、組織的環(huán)境

    (一)存在問題從制度的第二層次分析,面對競爭與地礦改革的制度環(huán)境極待改善.(l)政府規(guī)劃指導(dǎo)不力。統(tǒng)一協(xié)調(diào)布局差,造成部門之間相互封鎖、力量分散、工作重復(fù),超前意識不夠。

    (2)投人保障不足,勘查資金短缺??傮w_L看從“八五”至“十五”三個五年計劃期間總的勘查資金嚴(yán)重不足,極大地影響了新的資源地的發(fā)現(xiàn)和已發(fā)現(xiàn)的資源地工作程度的提高。

    (3)政府監(jiān)管不力。實(shí)施《礦產(chǎn)資源法》管理不到位,礦業(yè)權(quán)是產(chǎn)權(quán),產(chǎn)權(quán)不是指人與物的關(guān)系,而是指由物的存在及關(guān)于它們的使用所引起的人們之問相互認(rèn)可的行為關(guān)系。產(chǎn)權(quán)可歸結(jié)為四種基本權(quán)利,即所有權(quán)、使用權(quán)、用益權(quán)和讓渡權(quán)。在一個資源不稀缺的世界里,產(chǎn)權(quán)是不起作用的。但是,人類社會面臨的是一個資源十分稀缺的環(huán)境,每個人的自利行為都要受到資源的約束。如果不對人們獲取資源的競爭條件和方式作出具體的規(guī)定,亦即設(shè)定產(chǎn)權(quán)安排,就會發(fā)生爭奪稀缺資源的利益沖突,以產(chǎn)權(quán)界定為前提的交易活動就無法進(jìn)行。因此,產(chǎn)權(quán)制度對資源使用決策的動機(jī)有重要影響,并因此影響經(jīng)濟(jì)行為和經(jīng)濟(jì)績效。對礦業(yè)權(quán)產(chǎn)權(quán)保護(hù)不力,最明顯的是礦業(yè)權(quán)的申辦程序,其過程存在“權(quán)力尋租”的漏洞,干擾地質(zhì)勘查和礦業(yè)開展市場的健康成長。

    (4)政事不分,既當(dāng)運(yùn)動員,又當(dāng)裁判員,體制不順,權(quán)責(zé)不明,不利于地質(zhì)工作的加強(qiáng)。

    (5)改革成本不足。地勘單位有很多長期遺留問題沒有得到解決。

    (二)對策建議從制度的第二層次看,要落實(shí)地勘單位改革政策。1999年地勘隊(duì)伍管理體制改革后,〔1999〕37號文、[2003〕76號出臺了許多支持地勘隊(duì)伍改革的優(yōu)惠政策,這些政策部分得到了落實(shí),但是,為進(jìn)一步支持地勘單位的發(fā)展,還需落實(shí)的政策有:

    (l)按照《決定》精神和我省“十一五”規(guī)劃綱要目標(biāo)要求,切實(shí)實(shí)行政事分開,圍繞中心,服務(wù)大局。

    (2)進(jìn)一步健全和完善地質(zhì)工作投資體制。①按照“十一五”計劃對地質(zhì)工作的要求,在用好中央財政國土資源大調(diào)查和各類專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)的基礎(chǔ)上,努力爭取加大投人,解決事關(guān)民生的基礎(chǔ)地質(zhì)研究和調(diào)查工作。②改革一家獨(dú)營,形成多元(國有、民營、國外及混合型)投資格局。③設(shè)立專項(xiàng)基金,保障重點(diǎn)投人。主要設(shè)立“風(fēng)險地質(zhì)勘查專項(xiàng)基金”,嚴(yán)格審批和篩選對地勘單位自身發(fā)展有利的礦產(chǎn)勘查項(xiàng)目,用于地質(zhì)勘查前期投人,建立風(fēng)險地質(zhì)勘查經(jīng)費(fèi)補(bǔ)償機(jī)制,加強(qiáng)礦產(chǎn)地質(zhì)工作,為礦業(yè)開發(fā)提供有力的資源保障。④保障風(fēng)險收益,形成風(fēng)險投資機(jī)制。

    (3)財稅等政策支持。

    (4)加強(qiáng)監(jiān)督、規(guī)范市場,擴(kuò)大地質(zhì)勘查和礦業(yè)開發(fā)領(lǐng)域開放。

    (5)解決歷史欠賬,促進(jìn)改革發(fā)展。

    三、組織治理機(jī)制

    (一)存在問題

第6篇:電力電子技術(shù)發(fā)展范文

關(guān)鍵詞 電力電子技術(shù);應(yīng)用;發(fā)展前景

中圖分類號TM1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號 1674-6708(2011)46-0078-02

電力電子技術(shù)是應(yīng)用于電力領(lǐng)域的電子技術(shù),它對于電力領(lǐng)域有著非常重要的貢獻(xiàn),它是利用電力電子器件對電能進(jìn)行變換和控制的新興學(xué)科。在現(xiàn)階段的發(fā)展背景下,電力電子技術(shù)可以理解為功率強(qiáng)大。它與傳統(tǒng)的電子技術(shù)相比,改變了以往的發(fā)展模式,有著許多的優(yōu)勢和功能:它不僅能夠通過功率較大的電流和承受高電壓,而且能夠在大功率的情況下,很好的解決器件發(fā)熱、運(yùn)行效率的問題,對于我國電力事業(yè)的發(fā)展意義重大。當(dāng)前,電力電子技術(shù)的應(yīng)用范圍已經(jīng)越來越廣,對于人們的生活所產(chǎn)生的影響越來越大。本文主要針對當(dāng)前電氣工程領(lǐng)域的四大熱點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)分析和探討,分別為電氣節(jié)能領(lǐng)域、新能源發(fā)電領(lǐng)域、電力牽引領(lǐng)域以及智能電網(wǎng)領(lǐng)域4個方面。

1 電力電子技術(shù)的應(yīng)用

1.1 電氣節(jié)能的應(yīng)用

節(jié)能是當(dāng)前社會發(fā)展的必然趨勢。電氣節(jié)能主要包括變頻調(diào)速、電能質(zhì)量控制、有源濾波等,當(dāng)前階段,在電氣節(jié)能的應(yīng)用中又以變頻調(diào)速為主要研究內(nèi)容。電機(jī)變頻調(diào)速節(jié)能是當(dāng)前工業(yè)節(jié)能發(fā)展的一個主要途徑,在未來的發(fā)展時期,三大發(fā)展因素將會進(jìn)一步促進(jìn)電機(jī)變頻調(diào)速行業(yè)的快速發(fā)展:一是變頻器產(chǎn)品日趨成熟,應(yīng)用范圍越來越廣,技術(shù)越來越新,企業(yè)投資產(chǎn)品的成本將會越來越低;二是電機(jī)變頻調(diào)速節(jié)能的效果非常明顯,具有廣泛的社會效益,這樣能夠更好的調(diào)動企業(yè)生產(chǎn)的積極性;三是國家對重點(diǎn)耗能企業(yè)也會采取一系列措施,發(fā)展電氣節(jié)能能夠有效的降低企業(yè)能源消耗,減少資源浪費(fèi),為社會創(chuàng)造財富。

1.2 新能源發(fā)電的應(yīng)用

當(dāng)前,社會發(fā)展的速度越來越快,人們消耗的資源也越來越多,全球范圍內(nèi)的石油儲量、煤炭資源總量逐步在減少。在傳統(tǒng)能源逐步減少的同時,生態(tài)平衡也受到嚴(yán)重的破壞,環(huán)境污染日益嚴(yán)重。因此,新能源在未來的一段時期有很大的發(fā)展前景?,F(xiàn)在通過新能源發(fā)電的方法越來越多,比如通過地面太陽能發(fā)電、風(fēng)電等,其中太陽能光伏發(fā)電在上海世博會上被充分利用,這對于新能源的開發(fā)有很好的借鑒意義。上海世博會的太陽能發(fā)電項(xiàng)目不僅是我國當(dāng)前規(guī)模最大、采用技術(shù)最多的項(xiàng)目,同時也是世博會歷史上新能源發(fā)電技術(shù)的最大規(guī)模應(yīng)用,可以說,新能源的世界已經(jīng)離我們越來越近。新能源發(fā)電中的電力電子技術(shù)應(yīng)用特點(diǎn)主要有:新能源在供給過程中能源供給隨機(jī)性較大,比如風(fēng)能、太陽能等都會隨著天氣的變化而變化,并對電網(wǎng)發(fā)電的要求比較高,在新興的能源使用中,可以充分考慮海洋能等隨意性不大的資源。

1.3 電力牽引的應(yīng)用

電力牽引(electric traction)是利用電能為動力的軌道運(yùn)輸牽引動力形式。它是以電力系統(tǒng)或發(fā)電廠為電源,通過牽引變電所使電力系統(tǒng)受電,經(jīng)過降壓、變頻成交流電源,由接觸網(wǎng)向電力機(jī)車、動車組供電。比如電力機(jī)車或動車的牽引電動機(jī)將電能充分轉(zhuǎn)換為機(jī)械能,驅(qū)動鐵路列車運(yùn)行,這給人們的生活提供了極大的方便。但電力牽引也存在一些不足,主要表現(xiàn)在增加了供電系統(tǒng)裝置,使其一次性投資比其他牽引動力形式要高些,同時,電力機(jī)車在運(yùn)行時,會產(chǎn)生高次諧波和負(fù)序電流,諧波的存在和高壓接觸網(wǎng)及其回流網(wǎng)的不對稱,對沿線不平行接近的電信線路將產(chǎn)生干擾電壓,對電力系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有一定的影響,對通信質(zhì)量和人身安全也存在一定的影響。因此,需要采取有效措施進(jìn)行防護(hù)和限制,要在以后的發(fā)展過程中不斷改進(jìn)技術(shù),通過新技術(shù)來改進(jìn)電力牽引的缺點(diǎn),使其達(dá)到合理,為社會發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

1.4 智能電網(wǎng)的應(yīng)用

智能電網(wǎng),就是將電網(wǎng)進(jìn)行智能化改造,它是建立在集成的高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)之上的,在運(yùn)行的過程中,通過先進(jìn)的傳感和測量技術(shù)、控制技術(shù)以及先進(jìn)的決策管理體系的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的可靠運(yùn)輸、實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)境友好和使用安全的目標(biāo)。從更高的層次來講,當(dāng)前社會發(fā)展的電網(wǎng)變得比以往更大、更安全及更高能效,但其智能化程度仍舊較低,因此,其在未來的發(fā)展過程中有很好的發(fā)展前景。智能電網(wǎng)的核心就是智能電表。通過借助智能電表,電力事業(yè)機(jī)構(gòu)能夠知道用戶在任意時間所使用的電能,便于他們根據(jù)用戶的個性化需求提供針對性的服務(wù),不斷的滿足社會的需求。

2 電力電子技術(shù)的未來發(fā)展前景

當(dāng)前,電力電子技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入到各個領(lǐng)域,它在人們的生活中扮演著非常重要的角色,有著非常大的發(fā)展前景,這主要體現(xiàn)在以下幾個方面:

1)新的材料進(jìn)一步更新。隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們生活水平越來越高,對于新材料的需求也會越來越高。同樣,電力電子技術(shù)也會進(jìn)一步加快研究步伐,將會擴(kuò)大器件的頻率研究、功率等級研究,會有效的降低器件的溫度,減少器件體積,同時,成本將會大幅度下降,可以大大改進(jìn)系統(tǒng)性能,擴(kuò)大應(yīng)用范圍,使越來越多的領(lǐng)域受益;

2)改進(jìn)器件和裝置封裝形式。在未來的發(fā)展前景中,電力電子技術(shù)將會對電力電子器件和裝置形式不斷進(jìn)行改進(jìn),實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成,減小各項(xiàng)生產(chǎn)成本,同時,通過新技術(shù)的運(yùn)用使其獲得更高的集成化和可靠性;

3)使用無需吸收電路并且關(guān)斷延時小的集成門極換流晶閘管,這樣可以有更多的器件來選擇應(yīng)用,特別是在一些大功率應(yīng)用場合的器件選擇時,選擇的范圍將會越來越廣,給人們社會生活帶來方便;

4)發(fā)展新型的全半導(dǎo)體變流系統(tǒng)。隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的迅速,社會在選擇上越來越傾向于體積小、應(yīng)用廣的電子器件。因此,電力電子技術(shù)的發(fā)展將會在體積小、重量輕、損耗小、無功率的全半導(dǎo)體變流系統(tǒng)上做文章,不斷加大設(shè)計力度和創(chuàng)新手法,滿意日益增長的物質(zhì)文化需要;

5)發(fā)明新型家用電器產(chǎn)品。隨著低碳經(jīng)濟(jì)的提倡,人們在生活中越來越追求低碳的概念,低碳對于人們的生活有著非常重要的意義,現(xiàn)階段,各種低碳產(chǎn)品已經(jīng)逐步進(jìn)入人們的視線和生活之中,新型汽車、新型電動車等低碳產(chǎn)品供不應(yīng)求。因此,未來的電子器件的發(fā)展趨勢將會進(jìn)一步向家用電器延伸。

參考文獻(xiàn)

[1]趙金亮.我國電力電子技術(shù)的現(xiàn)狀及應(yīng)用[J].北方經(jīng)貿(mào),2010(7).

[2]張銘.電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用淺析[J].內(nèi)蒙古石油化工,2010(8).

第7篇:電力電子技術(shù)發(fā)展范文

【關(guān)鍵詞】電力電子技術(shù);發(fā)展;應(yīng)用

一、電力電子技術(shù)概述

電力電子技術(shù)是一門具有很強(qiáng)應(yīng)用性的新興學(xué)科,電力技術(shù)、電子技術(shù)和控制技術(shù)是其基本組成。通常來講,電力技術(shù)涉及的主要是發(fā)電、輸配電及電力應(yīng)用,電子技術(shù)涉及的主要是各種電路組成的電子系統(tǒng)、設(shè)備及電子器件,電力電子技術(shù)器件是電力電子技術(shù)的基礎(chǔ),而電氣電力技術(shù)的應(yīng)用就是對電力電子器件的電能控制與轉(zhuǎn)換。邁入新世紀(jì),作為一種高新技術(shù),電力電子技術(shù)對人們生活的影響越來越深刻。當(dāng)前,電力電子技術(shù)主要包括:變頻控制器、交流高壓凈化電源、開關(guān)穩(wěn)壓電源、逆變電源等。且隨著電力電子技術(shù)的迅速發(fā)展,其已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代通訊、生物工程、計算機(jī)、工業(yè)控制、國防安全等多個領(lǐng)域。

二、電力電子技術(shù)的發(fā)展

近年來,我國的電子電子技術(shù)取得了迅速的發(fā)展,完成了由當(dāng)初半控、低頻、小功率器件向全控、高頻、超大功率的轉(zhuǎn)變。當(dāng)前,晶閘管仍是我國主要生產(chǎn)的電力電子器件,其中低檔產(chǎn)品已經(jīng)趨于成熟,且出口數(shù)量相當(dāng)可觀。電力電子技術(shù)是通過對電子器件的應(yīng)用來實(shí)現(xiàn)多種的電能控制和變換的,通過電力電子技術(shù)來制造電力電子裝置,可用弱電來控制強(qiáng)電,具有降耗、節(jié)能、省材、用電質(zhì)量提高等優(yōu)點(diǎn)。可以說,正式因?yàn)殡娏﹄娮蛹夹g(shù)諸多優(yōu)勢的存在,才使其成為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造和新興產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)。但反觀國際,相比于發(fā)達(dá)國家,我國在電力電子器件質(zhì)量和品種上的差距仍非常大,尚缺乏生產(chǎn)新一代電力電子器件的能力。這一現(xiàn)實(shí)情況下,為同我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基本需要相適應(yīng),就必須在新型電力電子器件的開發(fā)生產(chǎn)方面下功夫,并將其盡快地推至市場。

在未來的一段時期內(nèi),對于四大類電力電子器件的研發(fā)應(yīng)當(dāng)成為電力電子行業(yè)的工作重心,它們是當(dāng)今技術(shù)水平的代表,且有著良好的市場前景。在實(shí)際的器件研發(fā)當(dāng)中,注重對關(guān)鍵技術(shù)的突破,來推進(jìn)技術(shù)的不斷創(chuàng)新:首先,加速對高檔大功率晶閘管、逆導(dǎo)晶閘管、雙向晶閘管、快速晶閘管、高頻晶閘管等高新技術(shù)產(chǎn)品的開發(fā)。在高壓擴(kuò)散技術(shù)、全壓接技術(shù)、高壓器件設(shè)計、表面造型保護(hù)等關(guān)鍵技術(shù)上有所突破;其次,加快對ICCT產(chǎn)品的開發(fā)。著眼于CCT的設(shè)計、硬門極觸發(fā)設(shè)計、封裝技術(shù)、均勻擴(kuò)散技術(shù)、精密光刻挖槽技術(shù)、保護(hù)技術(shù)、造型技術(shù)、制造技術(shù)及透明發(fā)射極制造技術(shù)等急需解決的方面;再次,加大對工藝裝備復(fù)雜、技術(shù)難度大的IGBT產(chǎn)品的開發(fā),將大功率電力電子技術(shù)同大規(guī)模集成電路制造技術(shù)有機(jī)結(jié)合在一起。且高壓器件設(shè)計技術(shù)、IGBT芯片的封裝測試技術(shù)和高壓場環(huán)技術(shù)是當(dāng)下需要著手解決的;最后,加快對大功率速軟二極管的開發(fā),將自建電場雜志濃度擴(kuò)散技術(shù)、雜質(zhì)分布控制技術(shù)及電場基區(qū)厚度截止等難題盡快解決。

三、電力電子技術(shù)的應(yīng)用分析

(一)工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用

工業(yè)領(lǐng)域中,交直流電動機(jī)的應(yīng)用十分普遍,如大型鼓風(fēng)機(jī)、數(shù)控機(jī)床伺服電機(jī)等。當(dāng)前,在大量冶金工業(yè)中,電力電子技術(shù)也被廣泛應(yīng)用于直流電弧爐電源、淬火電源、中高頻感應(yīng)加熱電源中。同時,在水電廠的蓄能機(jī)組中,應(yīng)用現(xiàn)代電力電子技術(shù)科對大型機(jī)組工作狀態(tài)、調(diào)速作出改變。此外,工業(yè)領(lǐng)域的有很多高溫場合,而在高溫環(huán)境下,電力電子裝置的應(yīng)用有著十分嚴(yán)格的散熱要求。然而隨著電力電子器件頻率不斷提高、容量不斷增加,器件發(fā)熱問題就凸顯出來,尤其是在一些高溫應(yīng)用場合,如散熱措施不適當(dāng),就很有可能造成器件溫度超過所允許的最高溫。結(jié)合高工作溫度、大容量的應(yīng)用場合,提出了液態(tài)冷卻,其相比于氣體冷卻和油冷,可提高兩個數(shù)量級的導(dǎo)熱系數(shù),其散熱效率比較如表1所示。

通過實(shí)踐表明,該水冷裝置的故障率很低,且具有體積小、冷卻效率高、無污染等顯著優(yōu)勢??梢哉f,該裝置在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用推廣,為電力電子技術(shù)的應(yīng)用提供了基礎(chǔ)保障,從而使器件潛力得到充分發(fā)揮。

(二)交通運(yùn)輸中的應(yīng)用

電力電子技術(shù)在電氣化鐵道中有著廣泛應(yīng)用,整流裝置被應(yīng)用于直流機(jī)車中,交流機(jī)中應(yīng)用變頻裝置。同時,鐵道車輛中,直流斬波器的應(yīng)用也十分廣泛,在磁懸浮列車的未來發(fā)展中,電力電子技術(shù)扮演者重要角色。除電機(jī)的牽引轉(zhuǎn)動外,各種車輛輔助電源同電力電子技術(shù)也密不可分,電動汽車電機(jī)的驅(qū)動與交換就是憑借電力電子裝置來實(shí)現(xiàn)的,且在蓄電池充電過程,也需要電力電子裝置的參與來完成。船舶、飛機(jī)均需要很多電源,且有著不同要求,故它們同電力電子技術(shù)難以分割。而如果將電梯也視作交通運(yùn)輸?shù)脑?,且也需要電力電子技術(shù)的參與,以往,直流調(diào)速系統(tǒng)在電梯中普遍應(yīng)用,而近年來,電梯中應(yīng)用方式也主要集中在交流變頻調(diào)速。

(三)電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

在電力系統(tǒng)中,電力電子技術(shù)有著非常廣泛的應(yīng)用,相關(guān)數(shù)據(jù)表明,在用戶電能的最終使用中,發(fā)達(dá)國家的電力電子變流裝置至少對60%以上的電能作出過至少一次的處理。而電力系統(tǒng)的現(xiàn)代化發(fā)展中,電力電子技術(shù)同樣是作為關(guān)鍵技術(shù)而存在的,扮演者直觀重要的角色,不夸張的來講,如脫離了電力電子技術(shù),現(xiàn)代化的電力系統(tǒng)將難以想象。在大容量、長距離的輸電中,直流輸電有著很大優(yōu)勢,晶閥管變流裝置在送電端整流閥與受電端逆變閥中均有應(yīng)用。近年來,逐漸發(fā)展起來的FACTS(柔流輸電)也是在電力電子裝置的參與下才得以實(shí)現(xiàn)的。FACTS是現(xiàn)代控制技術(shù)與電力電子技術(shù)的有機(jī)結(jié)合,可對電力系統(tǒng)的電壓、相位角、參數(shù)、功率潮流作連續(xù)性調(diào)控,從而使得輸電損耗大幅降低,促進(jìn)系統(tǒng)穩(wěn)定水平和輸電能力的有效提高。近年來,ASCTS開始在美國、日本、巴西、瑞典等國的重要超高壓輸電工程中實(shí)現(xiàn)應(yīng)用,其典型運(yùn)用如表2所示。

(四)家用電器中的應(yīng)用

家用電器中照明的地位十分突出,因電力電子照明電源發(fā)光效率高、體積小,有大量能源節(jié)約,故被稱之為“節(jié)能燈”且正在對傳統(tǒng)的日光燈、白熾燈進(jìn)行取代。家用電器中,電力電子技術(shù)應(yīng)用的典型例子是變頻空調(diào)器,且電視機(jī)、家用計算機(jī)、音響設(shè)備等電子設(shè)備的電源部分也均需要電力電子技術(shù)的支持??梢哉f,電力電子技術(shù)在家用電器中的廣泛應(yīng)用,使其日益貼近我們的生活。

四、結(jié)語

新時期,電力電子作為節(jié)能、節(jié)材、智能化、自動化、機(jī)電一體化的基礎(chǔ),正在朝著產(chǎn)品性能綠色化、硬件結(jié)構(gòu)模塊化、應(yīng)用技術(shù)高頻化的方向發(fā)展。且我們有理由相信,在不遠(yuǎn)的將來,電力電子技術(shù)必將取得更好地發(fā)展和應(yīng)用,促使電源技術(shù)更加實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、成熟,從而實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)、高效率的用電。

參考文獻(xiàn)

[1]張毅.淺談現(xiàn)代電力電子技術(shù)[J].大科技,2011(6).

[2]馮茂娥.電力電子技術(shù)在我國的發(fā)展現(xiàn)狀及對策[J].商業(yè)科技,2008(9).

[3]梁斌.關(guān)于現(xiàn)代電力電子技術(shù)應(yīng)用的探討[J].應(yīng)用科技,2012(1).

[4]趙爭鳴.電力電子技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)的一些新發(fā)展[J].綜述,2010(5).

第8篇:電力電子技術(shù)發(fā)展范文

【關(guān)鍵詞】電力工程;電氣自動化技術(shù)

引言

當(dāng)前,經(jīng)濟(jì)越來越發(fā)達(dá),大小電器不斷地出現(xiàn)在人們的生活中,人們對電力的依賴越來越強(qiáng),電力在人們的生活工作中也越來越重要。電氣自動化技術(shù)是一門新興的學(xué)科,但是它發(fā)展迅速,并在人們的日常生活及工作中得到了廣泛應(yīng)用??萍荚诎l(fā)展,電力系統(tǒng)也不斷地發(fā)展。而現(xiàn)供社會對電力系統(tǒng)的要求也越來越高,所以,社會不斷地促進(jìn)電氣自動化技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。

1.電力自動化技術(shù)的簡介

電力自動化技術(shù)包括集信息處理、網(wǎng)絡(luò)通信、電子等技術(shù),它在電力行業(yè)中的應(yīng)用有電網(wǎng)調(diào)度、供電系統(tǒng)、發(fā)電廠、信息傳輸這四個方面的自動化。提高電力系統(tǒng)工程建設(shè)中的電力自動化技術(shù),能實(shí)現(xiàn)對電力系統(tǒng)工程的遠(yuǎn)程監(jiān)控及管理,同時也為電力工程系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行創(chuàng)造優(yōu)質(zhì)的環(huán)境,從而從整體上提高電力行業(yè)自動化的管理水平。

2.在電力工程系統(tǒng)中實(shí)行電氣自動化應(yīng)用的意義

無論對于電氣自動化本身,還是對于電力系統(tǒng)工程,在電力工程系統(tǒng)中實(shí)行電氣自動化都有著非常重要的意義。

2.1信息化更加突出

電氣自動化技術(shù)的信息化,體現(xiàn)在電力工程的各項(xiàng)技術(shù)及設(shè)備的更新等方面。隨著電氣自動化技術(shù)的信息化的更加突出,各部門的管理也更加信息化、先進(jìn)化。信息化的更加突出對于設(shè)備的權(quán)限等方面的作用非常明顯、有效,信息化表現(xiàn)更加突出,如,控制系統(tǒng)模糊化、各項(xiàng)設(shè)備的要求更高等方面。同時,電器的自動化離不開計算機(jī)技術(shù),從而信息化也在帶動電氣自動化的發(fā)展。

2.2各方面的維護(hù)更加方便

電氣自動化技術(shù)有著其獨(dú)特的特點(diǎn)和優(yōu)勢,如維護(hù)非常便利。這是因?yàn)殡姎獾淖詣踊夹g(shù)與計算機(jī)密切聯(lián)系,計算機(jī)的優(yōu)點(diǎn)就是快捷便利,工作人員只需要對各項(xiàng)數(shù)據(jù)及信息進(jìn)行維護(hù)即可達(dá)到簡單的維護(hù)電力系統(tǒng)的目標(biāo)。電氣自動化技術(shù)的這項(xiàng)意義同時也是實(shí)行電氣自動化的其中一個重要的原因。

2.3管理控制更加容易

在電力系統(tǒng)中,實(shí)行電氣自動化技術(shù)最主要的目的是便于管理控制。我國電氣自動化技術(shù)在發(fā)展實(shí)施的過程中也在跟隨著社會不同的需求不斷地做出了調(diào)整與改變,這樣就在不斷地提高電氣自動化的質(zhì)量。目前我國電氣自動化技術(shù)僅僅靠一根總線將各種電氣設(shè)備連接起來,整個過程非常簡單而又清晰,工作人員可以輕松地掌握電力系統(tǒng)工程的每一個技巧,所以也就讓整個過程更加容易監(jiān)督、控制管理了。

3.電氣自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

3.1變電站及配電自動化的應(yīng)用

變電站自動化技術(shù)是采用現(xiàn)代通信技術(shù)、先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)以及信息處理技術(shù),實(shí)現(xiàn)對變電站的二次設(shè)備的重新組合和優(yōu)化設(shè)計,從而減少了人力資源的浪費(fèi),減低了變電站及配電站工作人員的工作強(qiáng)度,提高變電站及配電站人員的安全性及整個系統(tǒng)運(yùn)行的有效性。不僅如此,變電站自動化技術(shù)還可以多層次、全方位地對多種電氣設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行安全檢測以達(dá)到高效控制的目標(biāo)。在實(shí)際的應(yīng)用中,主要通過新型的設(shè)備代替以往的電磁式裝置從而使得現(xiàn)場的監(jiān)視操作更加智能化、可視化。隨著對科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用以及監(jiān)控設(shè)備的更新,種綜合性的自動化監(jiān)測系統(tǒng)能夠提高變電站運(yùn)行的穩(wěn)定性,降低運(yùn)行維護(hù)的成本,高質(zhì)量輸電過程,經(jīng)濟(jì)效益提高很多。

3.2在電網(wǎng)調(diào)度自動化中的應(yīng)用

在電力工程中,電網(wǎng)的總調(diào)度能夠通過大屏幕顯示器、計算機(jī)服務(wù)等自動化系統(tǒng)對電網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。根據(jù)電力工程中電網(wǎng)的運(yùn)行情況進(jìn)行分析,監(jiān)控電網(wǎng)的實(shí)時狀態(tài)。通過各個分系統(tǒng)傳送的電力工程中的生產(chǎn)數(shù)據(jù)、控制發(fā)電的數(shù)據(jù),對電力工程整個系統(tǒng)進(jìn)行評估、調(diào)配和預(yù)測,從而減少了電網(wǎng)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)的電力故障及異常情況,通過電氣自動化技術(shù)能夠及時作出判斷,檢測更加及時。從而減少了電力工程中危及人身安全和設(shè)備安全的事故。另外,通過電氣自動化技術(shù)還能對整個電網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測和分析,調(diào)度從大屏幕上可以清晰的采集信息,找出電氣事故的發(fā)生地并提出應(yīng)對措施,防止事故的擴(kuò)散,減低影響。

3.3分散測控系統(tǒng)自動化的應(yīng)用

在電力工程的發(fā)電廠分散測控系統(tǒng)中,通過太網(wǎng)、過程控制單元、工程師工作站、高速數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)等對分層對電廠的生產(chǎn)狀況進(jìn)行測試和控制。經(jīng)過過程控制單元可以在生產(chǎn)運(yùn)行的過程中通過接受熱電阻、熱電偶、電氣量等信號,處理運(yùn)算的結(jié)果、參數(shù)等,通過這種方式對電網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)控,從而提高電氣自動化在電力工程中的檢測、保護(hù)和控制功能。

3.4計算機(jī)自動化的應(yīng)用。電氣自動化技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用主要是引入了計算機(jī)操作系統(tǒng),通過微型計算機(jī)讓整個電力系統(tǒng)自動記錄、反饋電氣設(shè)施的實(shí)際工作情況。同時,對反饋信息進(jìn)行的誤差判定。加強(qiáng)軟件的查找、分析、測算的應(yīng)用,從而在電力工程中實(shí)現(xiàn)操作技術(shù)的使用性,更加便于電力工程的管理。在電氣自動化技術(shù)中還要注意對監(jiān)控方式、現(xiàn)場總線監(jiān)控進(jìn)行設(shè)計。只有全面加強(qiáng)電氣設(shè)備的監(jiān)控信息及監(jiān)控方式,才能提高監(jiān)控系統(tǒng)的效率以及整個系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性。

4.電氣自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢

隨著計算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,人們對于電氣自動化技術(shù)有了更新的認(rèn)識,電氣自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中得到了普遍的應(yīng)用。它已成為保障電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的主要因素,特別是對于電力生產(chǎn)狀況的實(shí)時監(jiān)控,對于電力調(diào)控的準(zhǔn)確控制,對于運(yùn)行基礎(chǔ)資料的有效收集,使得電氣自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的運(yùn)用成為必須,尤其是電氣自動化中的信息共享和操作共享技術(shù)更是得到了人們的普遍青睞。隨著我們國家科技水平的不斷提高,我國的電氣自動化技術(shù)目前也在積極地向國際最高水平?jīng)_刺。在電力系統(tǒng)中廣泛地應(yīng)用電氣自動化技術(shù),將會有利的推動計算機(jī)技術(shù)在通信工程控制技術(shù)和控制技術(shù)的應(yīng)用中的有力推動環(huán)節(jié)。隨著電氣自動化水平的不斷提高,電氣自動化技術(shù)將會吸收更多的組成部分,例如:通信技術(shù)、多媒體技術(shù)等,這些技術(shù)的廣泛應(yīng)用,將會使電氣自動化技術(shù)在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的各個方面予以體現(xiàn),成為推動我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的積極因素,也會對計算機(jī)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展產(chǎn)生良好的反作用力。

5.結(jié)束語

將電氣自動化技術(shù)更好、更有效地應(yīng)用到電力系統(tǒng)工程的工作中,不僅提高了電力的生產(chǎn)效率,同時充分滿足了當(dāng)前社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展對電力需求。電力企業(yè)對于自動化技術(shù)的深入應(yīng)用,促進(jìn)了國家基礎(chǔ)公共事業(yè)的大步發(fā)展,同時也確保電力能安全、穩(wěn)定地供應(yīng)在社會各個方面中。隨著社會的發(fā)展及科技水平的不斷提高,電力供應(yīng)也往更穩(wěn)定更安全的發(fā)展方向。電力更好地為我們的生活提供了便利,讓社會工作及生產(chǎn)能更加流暢更有保障,也讓我們的生活、工作、學(xué)習(xí)變得更加完美。然而,電氣自動化技術(shù)同時也會面臨更大的挑戰(zhàn),必須使電氣自動化技術(shù)更好地應(yīng)用地電力系統(tǒng)工程中,才能為我們的社會發(fā)展做出更好、更多的貢獻(xiàn)!

參考文獻(xiàn):

[1]王領(lǐng).淺談電氣自動化在電力工程中的應(yīng)用.建筑工程技術(shù)與設(shè)計[J].2015年22期

第9篇:電力電子技術(shù)發(fā)展范文

繼數(shù)字信息化、網(wǎng)絡(luò)信息化之后,我們正逐步進(jìn)入智能信息化階段,也就是以云計算、物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)為特征的“泛在網(wǎng)”時代。去年國家又確立了中國特色新型工業(yè)化、信息化、城鎮(zhèn)化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化道路。這些都需要大量自主可控的創(chuàng)新成果作為支撐,從某種意義上說,我們現(xiàn)在比歷史上任何時期更需要提升自主創(chuàng)新能力。在這樣的形勢下,我們更加要發(fā)揚(yáng)艱苦奮斗、敢為人先的“中關(guān)村精神”,努力實(shí)現(xiàn)自主創(chuàng)新能力的歷史性跨越。

集成電路技術(shù)是高科技產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)

當(dāng)今世界,自主創(chuàng)新能力越來越體現(xiàn)在對核心技術(shù)的掌握和關(guān)鍵產(chǎn)品的掌控上。軟件和集成電路是近幾十年來發(fā)展最為迅猛的現(xiàn)代高科技領(lǐng)域,也是世界各國搶占自主創(chuàng)新制高點(diǎn)的主戰(zhàn)場。集成電路技術(shù)是迄今為止人類開發(fā)出來的最復(fù)雜的產(chǎn)業(yè)技術(shù),是現(xiàn)代高科技產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ),已經(jīng)成為集中反映一個國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展、科技進(jìn)步和國防實(shí)力的重要標(biāo)志,集成電路產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品也日益成為國家安全、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活的命脈。

目前,以集成電路技術(shù)為核心的電子信息產(chǎn)業(yè)超過了以汽車、石油、鋼鐵為代表的傳統(tǒng)工業(yè),成為第一大產(chǎn)業(yè),成為改造和拉動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)邁向數(shù)字時代的強(qiáng)大引擎和雄厚基石。數(shù)據(jù)表明,每l―2元的集成電路產(chǎn)值,約帶動10元左右電子工業(yè)產(chǎn)值的形成,進(jìn)而帶動100元GDP的增長。

經(jīng)過多年努力,中國集成電路產(chǎn)業(yè)中的芯片設(shè)計業(yè)、制造業(yè)規(guī)模已經(jīng)分別占全球1/5和1/3左右,并涌現(xiàn)出中芯國際、展訊通信等一大批擁有核心技術(shù)、產(chǎn)品占領(lǐng)市場、得到全球業(yè)界認(rèn)可的優(yōu)秀代表。但是,與國際先進(jìn)水平相比,我們的技術(shù)還相對落后,部分技術(shù)差距甚至有拉大的趨勢。產(chǎn)品主要集中在中低端的消費(fèi)類芯片和IC卡芯片上,而附加值高的計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通信類芯片以及高端消費(fèi)類芯片公司還相對比較少。中國是全球最大的集成電路市場,但大多數(shù)產(chǎn)品,尤其是高端產(chǎn)品,大量依賴進(jìn)口,每年凈進(jìn)口額高達(dá)一萬億元以上,是我國第一大宗進(jìn)口產(chǎn)品。

當(dāng)前,集成電路領(lǐng)域正在出現(xiàn)一些值得注意的趨勢,為我們提供了難得的機(jī)遇:在芯片技術(shù)層面,單核發(fā)展空間受限,多核和眾核技術(shù)方興未艾,硬件動態(tài)可重構(gòu)前景看好;在非芯片技術(shù)層面,28nm以下投資回報率下降,繼續(xù)摩爾定律的動力減弱,低功耗芯片不斷催生新的市場;新興的納米電子技術(shù)將引領(lǐng)未來二三十年集成電路行業(yè)的發(fā)展,并在制造、保健、能源、農(nóng)業(yè)、通信、交通等領(lǐng)域帶來巨大的變革。

全面提高自主創(chuàng)新能力

要實(shí)現(xiàn)自主創(chuàng)新能力的歷史性跨越,需要科技工作者更加努力的工作,同時也需要來自政府、企業(yè),以及全社會各界的共同支持,不斷探索新機(jī)制,創(chuàng)造更多更好的自主創(chuàng)新成果,并通過市場機(jī)制,快速轉(zhuǎn)化成為促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會進(jìn)步的不竭動力,形成“供給”推動、“需求”拉動,兩翼齊飛的局面。

1.要繼續(xù)加大對核心技術(shù)和關(guān)鍵產(chǎn)品的投入力度

中國對核心技術(shù)和關(guān)鍵產(chǎn)品的研發(fā)投入近年來以每年超過20%的速度快速增長,但是與發(fā)達(dá)國家相比,我們的投入還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。以集成電路產(chǎn)業(yè)為例,國家這些年來一直通過863、973、科技重大專項(xiàng)等項(xiàng)目對部分核心技術(shù)和關(guān)鍵產(chǎn)品進(jìn)行重點(diǎn)支持,民營資本也逐漸進(jìn)入集成電路領(lǐng)域。但迄今為止國內(nèi)投入最大的集成電路企業(yè)中芯國際每年投入也不到5億美元,而國際產(chǎn)業(yè)巨頭每年投入動輒數(shù)十億美元,2012年美國英特爾公司的研發(fā)投入更是超過100億美元。

因?yàn)槲覀兊馁Y金投入相對短缺,所以更要統(tǒng)籌安排、合理利用資金,核高基01號重大專項(xiàng)實(shí)施幾年來,按照萬鋼副主席的要求,“構(gòu)建以龍頭企業(yè)帶動,按照上下游配套進(jìn)行系統(tǒng)部署的集成電路產(chǎn)業(yè)鏈”,取得了一系列成果,但在具體實(shí)施過程中,還存在一些亟待改進(jìn)和提高之處,通過總結(jié)經(jīng)驗(yàn),不斷完善,將可以更好地發(fā)揮其巨大的引領(lǐng)和帶動作用。

要改變我國部分核心技術(shù)和關(guān)鍵產(chǎn)品受制于人的局面,我們必須站在全球化的高度,加大對核心技術(shù)和關(guān)鍵產(chǎn)品的投入,逐步形成我國在高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的制高點(diǎn),進(jìn)而由點(diǎn)到面,帶動自主創(chuàng)新能力的全面突破。

2.要積極實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化戰(zhàn)略,通過市場“需求”拉動自主創(chuàng)新能力

在WTO框架下,標(biāo)準(zhǔn)化戰(zhàn)略是各國普遍使用的,加快國內(nèi)產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)程、提高國際競爭力的有效手段。這些年來,國家在提高自主創(chuàng)新能力的“供給”方面,制定了很多政策,比如國家科技重大專項(xiàng)就是典型的“供給”政策,在很多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了零的突破。

相對而言,我國在通過“需求”引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面還有很大潛力,特別我國已經(jīng)成為世界上最重要的市場,完全可以通過實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化戰(zhàn)略,鼓勵產(chǎn)業(yè)界和用戶更加積極地采用我們的自主創(chuàng)新成果,通過巨大的國內(nèi)市場,帶動核心技術(shù)和新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在這方面,中國通過制定北斗導(dǎo)航標(biāo)準(zhǔn)、TD-SCDMA、TD-LTE標(biāo)準(zhǔn),不但有效保障了國家信息安全,并且?guī)恿藝鴥?nèi)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,值得認(rèn)真總結(jié)經(jīng)驗(yàn)并加以推廣。

近年來,相關(guān)部委組織制定了全球第一個針對安防監(jiān)控物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)信源標(biāo)準(zhǔn)――SVAC國家標(biāo)準(zhǔn),如果能得到大規(guī)模應(yīng)用,下一步將很有可能成為國際標(biāo)準(zhǔn),屆時中國將可在國內(nèi)乃至國際安防監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位,真正實(shí)現(xiàn)自主可控、安全可靠。

3.需要進(jìn)一步深化科技體制改革,確立和鞏固以企業(yè)為主體、市場為導(dǎo)向、產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的技術(shù)創(chuàng)新體系

這不但是國家早已確立的戰(zhàn)略方向,也是被國內(nèi)外無數(shù)經(jīng)驗(yàn)證明了的行之有效的發(fā)展路徑。 總結(jié)“星光中國芯工程”的成功經(jīng)驗(yàn),在很大程度上得益于中關(guān)村初步建立了以企業(yè)為主體的自主創(chuàng)新機(jī)制,吸引海外人才、引入國家股權(quán)投資、突破技術(shù)入股限制等,并且從市場需求出發(fā),實(shí)現(xiàn)了研發(fā)主體與產(chǎn)業(yè)化主體的一體化,避免了科技成果難轉(zhuǎn)化的問題,從而在較短時間內(nèi)實(shí)現(xiàn)了我國在超大規(guī)模集成電路設(shè)計領(lǐng)域的重大突破。

因此,我們可以選擇相對較新,矛盾較少、阻力較小的增量領(lǐng)域,在科研項(xiàng)目的項(xiàng)目選擇、項(xiàng)目管理、項(xiàng)目評價等方面探索創(chuàng)新機(jī)制。在技術(shù)路徑選擇上遵循技術(shù)中立原則和自主可控原則,百花齊放、百家爭鳴,在競爭中實(shí)現(xiàn)我國科技水平的突破和創(chuàng)新能力的提升。培養(yǎng)有核心技術(shù)和國際市場競爭力的優(yōu)秀企業(yè),促進(jìn)企業(yè)間的整合、重組和并購,引導(dǎo)社會力量形成合力。

中關(guān)村是中國第一個國家自主創(chuàng)新示范區(qū),北京市同時擁有眾多科研機(jī)構(gòu)和高新技術(shù)企業(yè),高科技人才在全國首屈一指,理應(yīng)在自主創(chuàng)新方面走在全國前列。作為中國的“硅谷”,中關(guān)村發(fā)展高科技產(chǎn)業(yè),一定要以自主核心技術(shù)為基礎(chǔ),特別是集成電路技術(shù),已經(jīng)滲透到各行各業(yè)。例如,英特爾能長期站在利潤最豐厚的產(chǎn)業(yè)鏈頂端,源于其獨(dú)一無二的集成電路技術(shù);蘋果、三星的產(chǎn)品之所以有明顯高出同類企業(yè)的市場占有率和利潤率,也是得益于他們領(lǐng)先的集成電路技術(shù)。事實(shí)表明,發(fā)展集成電路技術(shù)和產(chǎn)業(yè),是短期內(nèi)占領(lǐng)產(chǎn)業(yè)鏈高端、實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展的有效途徑。擁有自主版權(quán)的集成電路技術(shù)已日益成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的命脈、社會進(jìn)步的基礎(chǔ)、國際競爭的籌碼和國家安全的保障。