時間：2023-03-06 16:03:56
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關鍵詞：
1引言
作為一個具有較強專業性、綜合性和系統性的技術平臺，電力電子技術其涵蓋了多個領域的專業技術內容。經過長時間的發展和變化，其被廣泛的應用于各個行業當中，極大幅度地推動了我國電力能源領域的發展。隨著科學技術的不斷發展進步，電力系統中的電力電子技術的應用范圍和深度也得到了進一步的增加。電力電子技術的應用，提高了電力系統的整體工作效率和工作性能。電力電子技術應用于電力系統的整個發電、配電、輸電已基本檢點的環節當中，是現代電力系統發展建設中的重點內容。電力電子技術應用于電力系統中，可以有效地提高變電控制的整體效果。我國電網建設工作一直在有條不紊的開展，不斷擴大的電網規模對于變電運行管理提出了更高的要求。通過電力電子技術的應用，可以實現高效、高質量、高精度、高性能的控制和管理，有效地降低了管理成本和工作難度，提高了系統運行的安全性和穩定性。在電力系統運行的過程中，電力電子技術的應用可以有效地實現對電力系統運行的實時監控和管理，有效地提高了電力系統運行中的容錯效果，減少了后期管理維護的難度和成本，讓電力系統的運行更加可靠。電力電子技術的應用通過結合先進的信息化管理技術，讓電力系統運行中的相關數據信息可以得到更加全面的收集和處理，通過計算機對相關數據進行分析處理，為管理決策的制定和計劃的編制提供科學的依據。
2電力電子技術在電力系統中的應用
第一，發電環節的應用。電力系統的發電環節是一個較為復雜的綜合性系統，其中存在多個發電組和相關設備，設備的結構相對復雜，并且整體技術含量相對較高。相關技術人員必須要具有專業的技術水平，才能完成相關設備的設計、運行、管理與維護工作。在電力系統的發電環節，應用電力電子技術，可以有效地提高整個發電系統的設備工作效率。勵磁控制是現階段廣為運用的發電機控制方式，其通過利用品閘管整流電路的方式來實現設備的連接，整個控制系統的結構相對簡單，具有較高的可靠性，并且造價成本也處于一個可接受的狀態之下，性能可以有效地滿足相關技術需求。而靜止勵磁的控制方式，則通過對勵磁機進行改造，去除慣性環節，從而達到提高穩定性和運行效果的目的?？茖W的整改方案，可以更好地結合電力系統的運行規律來實現控制，讓電氣工作效率得到更好的保障。變速勵磁控制的方式，主要通過變頻設備，對于發電中機組運行速度進行相應的調節和控制，提高電力功效，讓機組的變化速率處于一個自動控制的狀態下，結合勵磁設備的控制，讓整個功率的輸出更加穩定、高效，并最大程度地降低系統的功耗，其被廣泛應用于風力發電和水力發電的過程中。在發電廠發電設備中，其發電設備的用電量是客觀存在的，并且在整個設備的耗電量中占據著一個較高的比例。為了實現對這類能源消耗問題的有效控制，變頻器的出現和應用已經被廣泛的認可和利用。變頻器通過控制，可以對發電機機組的工作頻率進行自動調節，從而實現對能源消耗的節約。在電力電子技術不斷發展的形勢下，各類變頻技術逐漸得到了更加深入的發展，并為提高發電系統的工作效率，減少能耗提供了巨大的幫助。第二，輸電環節的應用。在現代科學技術不斷發展的趨勢下，電力電子技術的發展與應用，使得越來越多的電子器件得到了生產和運用，為電力系統的發展創造了更多的平臺和支持。在輸電系統中，電力電子器件的運用，有效地對于電網穩定性進行了保障，提高了電網運行的可靠性，讓電網運行發展更加安全、可靠。在當前電力系統的輸電環節中，直流與輕型直流輸電是較為常見的兩種方式。這種輸電方式可以有效地提高輸電的容量，并且可以靈活地進行調節與控制，輸電過程較為穩定，并且實現了對長距離電力傳輸帶支持和供應。針對于不同的電力輸送需求，可以采取不同的輸電方式，讓直流輸電技術的優勢得到最大限度的發揮。隨著技術的進步，柔流輸電技術也逐漸受到了關注和應用。柔流輸電技術融合了微電子、微處理、電力電子技術、控制技術以及通信技術等多方面的技術，實現了對交流輸電的靈活控制，讓交流電網的穩定性得到了很好的保障，并有效地降低了輸電成本。柔流輸電技術通過為電網提供無功功率和感應，從而達到提高輸電效率和質量的目的。第三，配電環節的應用。在配電環節中，有效地控制是確保電能質量的關鍵。電能質量的控制需要在配電過程中對于頻率、諧波、電壓等要求進行有效地滿足，并且對干擾和瞬態波動問題的干擾進行避免?，F階段，電力電子技術應用的過程中，基于DFACTS的電能質量調節裝置的應用，可以有效地對電能質量進行保證。隨著柔流輸電系統的發展和成熟，配電質量的控制方式得到了豐富和進一步的發展。DFACTS技術可以被視為縮小版的FACTS設備技術，二者工作原理、性能、結構、功能都存在一定的相似性。隨著電力電子器件不斷發展，市場上電氣設備出現求過于供的現象，DFACTS設備市場前景廣闊，市場需求量。DFACTS設備市場介入相對容易。而且該設備的成本投入比較少，技術開發比較簡單。隨著市場不斷發展，DFACTS設備產品將進入高速發展狀態。
3結束語
總而言之，隨著科學技術水平的不斷提高，各類新技術的出現和應用，電力電子技術的發展也逐漸步入了新的階段。相關技術人員應該加強對新技術的研究和應用，對新技術的優勢進行充分的發揮，更好地促進電力系統的發展和完善，提高電力生產效率，為我國電力事業健康穩定發展做出更大的貢獻。
作者：李西娟 單位：中煤邯邢技校
參考文獻:
電力電子技術的應用能夠讓我國的民用電力設備效果得到大幅度的提升，讓我國人民的用電質量感受到明顯的變化。如今是一個科技化的時代，所以針對一些用電量較大的工業企業來說，電力電子技術的應用將會有助于其改造傳統工業的生產工藝，讓企業能夠將工作效率得到進一步的提升，并且穩步的邁向機電一體化的隊伍當中。
1.2智能化發展
我國的電力電子技術已經進入到了一個相對成熟的階段，而國家的相關科研單位也開始著手在其中加入更為高端的科技手段。這種做法不僅有利于電力系統的向前發展，同時還會增加電力電子技術的使用范圍，讓其更加的智能化與人性化。
1.3電力電子技術的高頻化
伴隨著電力電子技術的廣泛使用，為了讓其能夠更好的為我國的電力系統服務，已經開始逐漸的對傳統技術手段進行了突破，將運行系統不斷的高頻化。這樣不但節約了企業的設備占地面積，同時還從很大程度上提升了電力系統的運行效率。
2電力電子技術在電網中的應用現狀
2.1在發電系統中的應用
發電系統是整個國家電網中的重中之重，那么電力電子技術在這個系統中的應用也將起到至關重要的作用。其主要的功能為改善發電設備的運用效率以及調節運行系統中的功能效率等，其中包括發電機勵磁的控制、恒頻、以及水泵的調速等等。電力電子技術主要應用的是晶閘管在勵磁中的價格、性能、結構等優勢，從而保證其能夠更完美的應用與電力系統當中。除此之外，在風力以及水力發電機的操控當中，電力電子技術主要依靠的是變頻電源來掌控轉子勵磁電流的轉換頻率，以保證電力能源能夠發揮出最大的有效使用功效。在我國的各大企業中，能夠制造高壓力變頻器的實屬鳳毛麟角，所以電力電子技術將有效的填補這一部分的空白。
2.2在輸電系統中的應用
電力電子技術在我國電網的輸電系統中主要應用的是柔流輸電技術，這種技術能夠將電力系統中的電壓、功率、相位角進行有效的控制與調節。在電力能源進行輸送的過程當中，難免會出現不同程度上的消耗，而這種技術的應用將從很大程度上將其輸電能力的穩定性進行改善。針對我國電網目前的情況來看，如果采取遠距離高壓直流輸電的話將會相比交流輸電降低很大一部分的損耗，因為直流輸電將避免電抗壓降的問題，并且還會降低電纜網線等設備的投入資金，這樣不僅能夠解決穩定性差的問題，同時還會緩解企業的經濟壓力。
2.3在配電系統中的應用
在配電系統中最為重要的就是提高電力能源的質量和供電系統的穩定性。而這兩項是否能夠過關將取決與電壓、不對稱度以及頻率等相關因素的質量能不能達到標準。而電力電子技術在國外的一些大企業當中也取得了比較成功的成績，并且也為企業帶去了相當可觀的經濟收益。電力電子技術可簡稱為DFACTS技術，在配電系統的應用中可以被理解為是一種控制單利能源質量的新型技術。與此同時，由于DFACTS設備同FACTS設備的功能與使用方法大致相同，所以DFACTS的設備也可以被理解為是FACTS的濃縮版本。
2.4在節能環節中的應用
節約電能大致包括兩個方面：電動機的節電潛力和電動機的調速節電技術，這兩中節能方法有效的相結合才能夠形成一個比較完善的節能體系。就我國目前的形式來看，交流調速技術已經被廣泛的應用到了礦山以及煉金等重金屬行業中，而在國外較發達的國家中，在水泵以及風機等設備的運行中也都相繼的應用了交流調速技術。
中圖分類號：TM1 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）12-0229-01
現如今的高新技術有很多都是和電網的相位、電壓、電流和頻率等基本參數的轉換與控制相關?，F代電力電子技術能實現對這些參數的高效處理與精確控翻，對大功率的電能頻率的變換能夠得到很好的實現，這樣可以支持多項高新技術的發展。
1 現代電力電子技術的內涵
現如今電力電子技術主要是處理的對象時功率，主要是來實現高效率和高品質的用電。電力電子技術主要通過電力半導體器件和自動控制技術、計算機和電磁技術的三者綜合運用來實現獲取、傳輸、變換和利用。在各種高質量、高效和高可靠性的電源中能夠起到非常重要的作用，可以讓當代的電力電子技術得到很充分的運用。功率IGBT和MOSFET是非常具有代表性，其功率半導體復合器件主要具有高頻、高壓和大電流等的特點。這類的特點也意味著傳統的電力電子技術不能夠適應現如今的社會發展，電力電子技術已經進入了一個全新的高速發展的時代。具有功能驅動、節能明顯和先進等特點的IGBT，MOSFET等新型電力電子器件，所以可以在新型家電、感應加熱、通信、計算機電源和電動交通工具等領域中有很好的發展前景。
2 現代電力電子技術的歷史沿革
電子技術和微電子技術在80年代以來在各自的發展滯后得到了有效的結合，也就產生了全新概念的全控型的高頻化電力電子集成器件。可關斷晶體管（GTO）電力晶體管（GTR）以及此類晶體管的模塊也得到了實用化。從此滯后，各種高頻化和全控化的新型器件也相繼出現，例如（功率MOSFET）絕緣門板晶體管（IGT或IGBT）、靜電感應晶體管（SIT）、靜電感應晶閘管（srrH）、MOS晶闡管（MCT），MOS晶體管（MGT）。這也意味著一個具有高頻化和全控型的全新電力電子器件時代的誕生，傳統的電力電子技術即將被淘汰。代電力電子技術大跨步進入高速發展的新時代。新一代電力電子器件的特點主要有多功能化、高頻化、全控化和集成化。新型多功能的器件的出現促進了控制系統和變流電路的技術不斷發展和成熟?，F如今電力電子技術主要是由各種PWM電路、高頻斬波電路和脈寬調制雙零諧振電路組成。因此從今天的時代進入變頻器，極大地豐富了電力電子技術的功能，不斷開拓新的應用領域的時代的傳統不斷變化的需求的電力電子技術。
3 現代電力電子技術的發展
電力電子技術的發展自從20世紀90年代以來主要具有兩個方面的特點：電子技術與微電子技術的不斷完善結合和現有的各類新型電力電子技術器件參數的不斷完善和提高。電力電子器件的發展特點使其迅速的想著大容量化和智能化的方向不斷的發展，也預示著一個電力電子技術來到全新的時代。電力電子技術是多技術和多學科的相互滲透和創新結合的技術，在工業領域中對具有很強的滲透性。80年代后期，主要是以各種PWM電路和全控型新器件的現代化電力電子技術為代表。在此時代主要是家用電器等、交流電氣牽引以及交流調速系統等領域運用的比較頻繁。這個時代的發展預示著電力電子技術進入了新的發展階段。在這個時代的電子電力系統當中，大型機組工作狀態的改變和運轉變流裝置起著非常重要的作用?，F代主要是給與直流輸電以及系統運行的成熟控制和測試等安全保護提供一些技術手段。超導磁浮鐵道系統主要有機車牽引、輕軌車以及地鐵在電力電子技術應用領域已經非常普及。日本在火車在高速運行時有PWM逆變交流牽引系統取代原來的直流系統的技術是世界第一。先進的國家都非常的關注超導磁浮鐵道系統的研究，其能夠讓火車高達500公里每小時。這樣能夠解除交通壓力和提高運輸能力，對國民經濟的發展有著非常重要的作用?，F如今的電力電子技術是傳統產業和信息產業的主要是被控強電、弱電和接口橋梁。此技術的發展能夠提高生產效率、降低消耗和節能。
4 結語
電力電子技術能能夠讓國家的基礎產業得到非?？焖俚陌l展，其與國家發展的方針和政策的配合下能夠在21世紀顯得尤為重要。因此，電力技術成為了21世紀可持續發展不可或缺的組成部分，成為高科技產業鏈的關鍵所在，能夠推動我國的工業技術創新。
參考文獻
[1]劉莉宏.現代電力電子技術的發展及其應用[期刊論文]《北京工業職業技術學院學報》，2006年3期.
關鍵詞：
電力電子技術；教學改革；應用型本科
一、序言
近年來，實現綠色用電、尋求新型清潔能源已成為各國關注焦點。電力電子技術不僅可實現提高用電效率、改善用電品質，同時也是光伏發電、風力發電等新能源利用所必須的技術基礎。由于本課程橫跨強、弱電與控制技術，因而是門難學的課程。與普通本科相比，在辦學思路上，民辦高校更加注重應用型人才的培養，因而對于應用型本科院校，電力電子技術的教學不能完全沿襲其著重理論推導和全面講解的教學模式。如何開展電力電子技術課程教學、改革教學內容、課程體系和教學方法都是值得我們探討的問題。
二、電力電子技術教學的現狀分析
當前，應用技術型院校電力電子技術課程的教學主要面臨以下幾個方面的問題：
1.教學內容不新。
隨著電力電子技術的快速發展，新型的電力電子器件不斷出現，但是將理論知識和先進技術相融合的適合與應用技術型院校學生的電力電子技能掌握的教材很少，應用型本科院校應更加注重理論和實踐的結合，更強調學以致用。因此，需要從講授的理論內容、教學方法、教學模式、實踐應用等方面進行有針對性的改革。
2.學生基礎較薄弱。
應用型本科院校的學生入學時學習基礎相比較之下要弱一些，自身的文化基礎普遍偏低，學習主動性不高，只求領會膚淺內容。電力電子技術的前修課程為電路、模擬電子技術和數字電子技術。應用型本科院校的學生很多對于這幾門課的掌握都不深入，一些分析方法都不熟練甚至無法掌握，這給電力電子技術課程的教學帶來很大難度。
3.傳統的教學模式過于枯燥、抽象。
電力電子技術課程的最大特點是包含了大量的電路和波形圖，特別是三相整流的部分，圖形更為復雜。要對各種變流電路的工作過程給予形象的表示，使學生能感性地理解課堂教學內容，這就要求我們在教學方法和手段上突破創新。教師如何在有限的學時里，確定好合適的教學內容，教學方案，采取恰當的教學方法和教學手段，提高學生學習的興趣，獲得理想的教學效果，都是一個值得不斷深入探討和實踐的問題。
三、改革探索
作為一所培養應用型人才的高校，在課程改革中須明確人才培養層次，緊扣“應用”二字，才能理清改革思路，樹立正確的改革目標。為在電力電子技術課程改革中突出“應用型”特點，應用了實例教學等教學手段，幫助學生打好扎實理論基礎，設計貼合實際應用的實驗、實訓等實踐教學環節，提升學生的應用能力，培養學生自主學習能力，保證學生的知識、能力和素質獲得應有的提高。改革目標主要是以下幾點：
1.圍繞應用型人才培養目標改變教學思路。
針對學生能力和需求的差異，將教學內容分為基礎知識掌握、應用能力培養兩個方面，其中基礎知識掌握方面的教學滿足就業需要，應用能力培養方面的教學則以滿足職業技能需要和培養創新能力。通過課堂教學內容的改革，體現課程綜合化趨勢，重新組織教學內容，突出課程實用性和趣味性，改變傳統教學中對四大變流電路孤立、單一的學習模式，基礎知識掌握以基本變流電路的分析為主，講授基本的電路工作原理。應用能力培養方面，引入生活中常見電路以及電子設計實例，如調光臺燈、電動自行車等實例進行教學，詳細講解實例的電路設計，并鼓勵學生大膽實踐，通過自己組裝或設計簡單的電子技術產品來提高動手實踐能力；有效的推進電力電子技術教學，提高了學生的理解能力，并對電力電子技術的應用建立起直觀的認識，對學生電力電子技術應用技能的培養起到了大大的推進作用。結合系統供電、控制等模塊電路結構、原理的介紹，通過一系列具體電路分析，將《模擬電路》、《電機與電氣》等前期專業課程的知識與《電力電子技術》所學理論知識相聯系。并且，在保證理論基礎扎實前提下，增加日常電路分析和設計實踐環節在整個教學過程中所占比重，以實例激發學生自主學習興趣，以興趣帶動能力培養，在這一過程中培養學生的讀圖、分析、畫圖、簡單電源電路設計等能力，實現理論與應用相輔相成、有機結合，最終提升學生實際應用方面的綜合素質。
2.圍繞能力培養，深化教學方法改革。
根據學生畢業后從事職業所必需的能力，在教學過程中，弱化對教材中過于復雜電路的理論分析和公式推導，突出對實際電路應用和設計的分析。采用引導型教學方式，注重教學過程中的學生分析解決問題能力的培養，在教師“教”與學生“學”的過程中不斷發現問題和新的突破點，將學生被動接受知識的過程轉化為其不斷解決問題的過程，使學生主動學習、開放思維，并在此過程中加深相關理論的理解，訓練其分析和解決問題的能力，增加理論教學趣味性。加強實踐性教學環節，通過實驗、大學生電子設計賽事等實踐性教學內容鍛煉學生的實際動手和電路分析能力，發揮學生潛力。學生參加全國大學生電子設計大賽，通過電源類題目的賽事，使學生掌握電力電子技術方面的技術、技能。目前取已得獎項共28項
3.側重發揚教學理念，發揮實踐的導向作用。
應用型本科院校的教學理念是培養應用型的人才，實踐變得尤為重要。加強電力電子技術實踐教學對培養學生的應用技能是十分必要的，傳統的以課堂講授為主、實驗為輔的教學模式對這門課不太適合，因為這門課的實踐性很強，學院本著從實際出發，根據本學院開設實踐培訓的能力與學生電力電子專業技能培養的需求，明確了電力電子技能培養形式，即對學生開展了開關電源的設計制作培訓，理論教學中所設計方案付諸于實踐，在這一實踐環節中學生首先要根據基本的理論知識設計不同類型、不同設計指標的開關電源，用protel軟件畫出電路原理圖，畫出PCB板圖，其次所有的元器件，要學生自己跑市場按照電路圖備齊。最后完成實際電路的焊接調試等工作，這個過程和實際工作中的動手過程差別不大。在實驗室開放的時候，學生可以自行到實驗室完成電路焊接。在這一過程中學生學到了課堂上學不到的實踐知識，如基本器件部分的電力二極管、功率MOS管和IGBT等器件的使用，學生自己在網上按型號找資料，找出資料中的應用典型電路，以及器件的重要參數值，如導通電阻耐壓、耐電流。學會元器件的識別與檢測，掌握穿孔元件安裝和焊接技能，學會萬用表、電子毫伏表和示波器使用方法，并摘取說明器件典型特性的實驗波形和學到的知識相對照，形成完整的測試報告。通過由元件到電路的過程，同學們不僅強化了課堂內容的理解，而且親身實踐了實際產品設計的全過程。
4.教學要注重產學研結合，加強實踐能力培養。
實現應用型人才培養目標的一個重要的途徑即落實產學研結合教育。學院鼓勵學生關注本專業的研究課題，在學校的大力支持下，學生積極申請了相關的創新創新項目多項，并付出行動參與課題研究，能夠利用寒暑假及課余時間進行實踐，自覺主動提高個人實踐能力。為了提高學生的實踐應用技能，學校鼓勵學生積極創新及參加各種技能賽事，通過學生自制實驗設備、參加國際國內的各種賽事，培養學生的各種能力。教學中通過實訓設計自制電路板，再對電路板進行測試，通過實際電路制作調試大大的提高了學生的理論理解與實踐應用能力。
總之，從培養適應社會經濟發展需要的工科應用型人才角度出發，有針對性地開展對電力電子技術這門學科的教學改革，才能使該課程做到理論實踐緊密相連，保持課程的實用性、先進性，體現其既具有理論深度，又與實際操作緊密結合的綜合性特點。同時，通過在校期間對學生實踐技能上的提前訓練，使他們具備應用型人才的特點，幫助其建立必要的專業素養，能為學生就業及今后在工程領域的發展奠定良好的基礎。
作者：李喜平 叢昕 魏昭輝 蘇洪雨 單位：哈爾濱劍橋學院
參考文獻：
[1]施昕昕.應用型本科電力電子技術教學探討[J].科教文匯，2014(1).
1引言
電力電子技術是一門由電子技術、電力技術以及控制技術交叉而來的新興學科，是自動化專業、電氣工程等專業的專業基礎課程，在整個專業體系中具有重要的作用。電力電子技術具體地說就是指利用電力電子元器件來構造不同的轉換電路從而實現對電能的一系列變換，是一種利用弱電來控制強電的技術。同時電力電子技術的應用范圍十分廣泛，從工業、交通運輸、通信到新能源系統等各方面都有應用，甚至已經滲透到我們的生活中，比如現在家用電器中很流行的“變頻”技術就是電力電子技術的一個小應用。
2教學體系結構及要求
電力電子技術的教學內容主要分成三部分：元器件、控制電路和控制技術。我們學校給這門課一共安排了80學時，如果這三個部分都要詳細介紹的話，時間上是不夠的，所以主要介紹前面兩塊內容。電力電子元器件是本門課程的基礎，包括半控元件、全控元件和不可控元件?？刂齐娐分饕ㄋ拇蠡倦娐罚赫麟娐贰⒛孀冸娐?、直流到直流變流電路以及交流到交流的變流電路?？刂萍夹g部分主要介紹SPWM脈寬調制技術和軟開關技術。元器件部分要求學生首先要能分清楚各種元器件所屬的類別，其次要求能理解各自的工作原理，最后要求能夠按照電路要求自主選擇元件；控制電路部分要求學生能夠理解電路的工作過程，能夠分析并畫出電路的輸出波形圖，能計算電路的一些參數來選擇元器件；最后控制技術部分要求能夠掌握SPWM的原理即可。
3理論教學
（1）興趣的培養 電力電子技術是自動化、電氣工程專業很重要的專業基礎課程，但也的確是一門比較枯燥的學科，要引起學生的重視、激發他們的興趣是比較困難的。所以如何吸引學生的注意力，讓他們從心理上重視這門課就尤為重要。筆者認為上好第一堂課對該課程后續的展開有很重要的作用。在第一堂課上要多多的展示一些電力電子應用方面的圖片和視頻，讓學生親身體會到電力電子技術就在我們身邊，來培養他們的學習興趣[1]；同時可以給他們展示一下對口的公司在招聘信息上對該課程的要求來引起他們的重視。然后后期可以通過實驗教學來慢慢引導他們對本門課程的學習。（2）教學思路的把握 教學的順序是先介紹元器件，然后介紹各種轉換電路，最后介紹控制技術。在介紹元器件時，要講清楚半控、全控和不可控指的是對電路“開”與“關”的控制。在控制電路中元器件是作為開關使用的，輸出波形的轉換也是因為電路“開關”的切換實現的[2]；在介紹各種轉換電路時，首先要介紹各種電路實現的功能，然后可以讓學生試著自己分析下如何用電路實現這些變化，最后提出典型的變換電路進行講解。在課堂內容上應以元器件的工作原理為基礎，以整流電路和有源逆變電路的原理、搭載各種不同負載時的波形分析為重點，特別是在介紹感性負載和純電阻負載時波形的變化是很重要的。無源逆變和直流到直流變流電路可以簡單介紹一下。由于目前變頻技術在家電行業應用廣泛，所以交流到交流變流中的變頻技術也可以進行詳細介紹。（3）教學方法的改變 近年來，多媒體教學以絕對的優勢替代了傳統板書成為教學的主要手段。電力電子技術這門學科在教學時涉及很多復雜電路、波形的繪制，采用多媒體教學能提前將這些波形準備好，節約了大量教師課上板書的時間，同時多媒體教學還可以采用FLASH動畫來吸引眼球，能更直觀的仿真出電路通斷的過程，更好的幫助學生理解和記憶。所以多媒體教學這一手段對于電力電子技術這門課程是非常重要的。此外，我們還可以利用Matlab中的simulink自帶的工具包搭建各種電路來仿真，通過軟件仿真出對應的圖形。這樣通過計算機算出圖形，要比直接把圖形顯示給學生看更讓他們記憶深刻，也更讓他們信服。
4實驗教學
實驗教學在任何一門課程中都應該占有很重要的地位，通過實驗可以加深對已學知識的理解，驗證理論的正確性同時也能幫助他們記憶。而電力電子技術本身就是一門實踐性很強的課程，新型的電力電子器件、新技術、新的使用方法，都需要通過實驗來驗證其可用性。電力電子技術這門課配備的實驗還是比較多的，比如四種控制電路以及控制技術都有對應的實驗，那么在實驗教學中可以從中選擇一些有較高實驗價值的項目進行。例如整流電路是教學時的重點內容，那么這一方面的實驗就可以做一些。可以讓學生搭建橋式整流電路，然后搭配純電阻負載、感性負載和反電動勢負載，通過觀察波形變化來加強對學習知識的理解和掌握；在講直流斬波電路時，可以讓學生在六種典型斬波電路中選擇一到兩個電路進行測試，深入理解理論課上學習的原理。在實際的教學過程中，由于學校設備有限不能做到每人一臺設備，一般都是幾人一臺，這樣就會出現有些同學整個過程游離在狀態之外的情況。所以在實驗過程中，可以將一組學生進行任務的分工，分成設計電路的、搭建電路的和驗證實驗結果的，這樣每個人都分配有任務，就不會出現上述的情況了。
5小結
本文從課程體系、教學要求和實際教學三個方面分別闡述筆者從事該課程教學的體會。對一門課程的處理方式，不同的教師有不同的方式，但都希望能以較為恰當的教學方式把最需要最重要的知識傳授給學生。
參考文獻：
[1]劉廣忱.電力電子技術教學探討[J].內蒙古科技與經濟,2003(12).
關鍵詞：
電力電子技術 發展趨勢 應用
前言
現代電力電子技術的發展經歷了幾個不同的階段，整流器時代、逆變器時代和變頻器時代，現代電力電子技術屬于變頻器時代，同時又與微電子技術有效地進行了結合，這不僅使其應用范圍十分廣泛，而且在國民經濟中的地位也變得越來越重要。
1現代電力電子技術的發展趨勢
在當前科學技術快速發展的新形勢下，隨著電力電子技術的不斷革新，其發展達到了一個較高的水平?，F代電力電子技術主要是對電源技術進行開發和應用，可以說電源技術的發展是當前電力電子技術發展的主要方向。
1.1現代電力電子技術向模塊化和集成化轉變
電源單元和功率器件作為現代電力電子技術的重要組成部分，是電子器件智能化的核心所在，其組成器件具有微小性，因此電力電子器件結構也更為緊湊，體積較小，但其能夠與其他不同器件的優點進行有效綜合，所以其具有顯著的優勢。也加快了現代電力電子技術向模塊化和集成化轉變的進程，為電力系統使用性能的提升奠定了良好的基礎。
1.2現代電力電子技術從低頻向高頻化轉變
變壓器供電頻率與變壓器的電容體積、電感呈現反比的關系，在電力電子器件體積不斷縮小的情況下，現代電力電子技術必然會加快向高頻化方向轉化?？煽刂脐P斷型電力電子器件的出現即是現代電力電子技術向高頻轉化的重要標志。而且隨著科學技術發展速度的加快，電力電子技術也必然會向著更高頻的方向發展。
1.3現代電力電子技術向全控化和數字化轉變
傳統的電力電子器件在使用過程中存在著一些限制，而且關斷電器時還會產生一些危險，自關斷的全控型器件在市場上出現后，有效地彌補了這些限制和避免了危險的發生，這也是現代電力電子技術變革的重要體現，表明現代電力電子技術加快了數字化發展的進程。
1.4現代電力電子技術向綠色化轉變
現代電力電子技術向綠色化轉變主要表現在節能和電子產品兩個方面。相比于傳統的電力電子技術來講，現代電力電子技術的節能性更好，這也實現了發電容量的有效節約，對環境保護帶來了較好的效果。一直以來一些電子設備會將嚴重的高次諧波電流入到電網中，給電網帶來較大的污染，導致電網總功率質量下降，電網電壓出現不同程序的畸變。到了上世紀末期，各種有源濾波器和補償器的面世，實現了對功率參數的修正，從而為現代電力電子技術的綠色化發展奠定了良好的基礎。
2現代電力電子技術的應用
現代電力電子技術的功能具有多樣性的特點，其在多個領域都有著廣泛的應用，這也決定了現代電力電子技術在國民經濟發展中占據非常重要的地位，有著不可替代的作用。
2.1電源方面
（1）一般電源?，F代電力電子技術在開關電源和供電電源方面都取得了較大的進展，交流電直接由整流器轉變為直流電，這部分直流電一部分由逆變器轉換為交流，然后經由轉換開關到達負載，而另一部分則直接對蓄電池組進行充電。一旦逆變器發生故障，蓄電池組則作為備用電源開始直接向負載提供能量。在現在的電力電子器件中普遍采用MOSFET和IGBT作為電源，不僅具有較好的降噪性，而且電源的效率和可靠性也能夠得到有效的保障。（2）專用電源。高頻逆變式焊機電源和大功率開關型高壓直流電源是比較典型的兩種應用現代電力電子技術的專用電源。高頻逆變式焊機電源是一種高性能的電源，由于大容量模塊IGBT的普遍使用，使得這種電源有著更加廣闊的應用前景，逆變式焊機電源基本采用的都是交流-直流-交流-直流的轉換方法，由于焊機工作的環境條件惡劣，所以燃弧、短路等就成為了司空見慣的問題，而采用IGBT組成的PWM相關控制器，能夠提取和分析參數和信息，進而預先對系統做出處理和調整。大功率開關型高壓直流電源主要應用CT機、靜電除塵等比較大型的設備上，因為這類設備電壓比較高，甚至達到了50-159kV，將市電經過整流器整流變為直流，然后與諧振逆變電路串聯，逆變為高頻電壓，再升壓，最后整流成為直流高壓。
2.2傳動控制及牽引
這主要應用在無軌電車、地鐵列車、電動車的無級變速和控制等等方面，通過將一個固定的直流電壓轉換為一個可以變化的直流電壓，這樣就能夠使控制更加的平穩和快速，而且還可以節能。
2.3在電力系統中的應用
在發電系統中現代電力電子技術的應用更是廣泛，比如說水力風力發電、用電系統、配電、輸電等等都和現代電力電子技術有著密切的聯系。目前的風力電力機組已經結合了機械制造、空氣動力學、計算機控制技術、電力電子技術等等，而現代電力電子技術就是發電系統中不可或缺的重要技術，它對于電能的轉換、機組的控制和改善電能質量等都很重要。
2.4在節能和改造傳統行業中的應用
現代工作的發展離不開電能的支持，電能是現代工業的重要動力和能量源頭。隨著我國工業用電量不斷增加，用電的不合理及浪費現象也日益顯現出來。這就需要有效的降低能源的消耗，提高電能的利用效率，以便于能夠對當前能源緊缺的局面起到一定的緩解作用。因此需要充分的發揮現代電力電子技術的性能優勢，有效的提高現代電力電子技術的效率，應用現代電力電子技術，通過工業控制有效的將電能轉換為勞動力，建成現代化的智能車庫，從而降低工人的勞動強度，實現人力資源的節約，確保勞動生產力的提高，以便于推動傳統行業的改造進程。
2.5在家用電器方面的應用
現代電力電子技術在我們日常生活中應用也較為廣泛，當前家用電器普遍應用現代電力電子技術，給我們的日常生活帶來了較大的便利。許多電器都只需要按下按鈕就能進行工作，而不需要人們新自動手。
3應用展望
在今后現代電力電子技術應用過程中，需要重視以下幾個方面的問題：首先，需要對節能和環保給予充分的重視，通過完善控制設備和設計專用的電機來有效的提高電機系統的使用性能和效率；其次，為了實現節能和環保，則需要使用中高壓直流轉電系統，使其實現低能耗及低污染；最后，需要加快解決電力系統中儲電裝置的設置問題，需要電力系統設計者從控制技術等方面來制定切實可行的解決方案，從而對電能儲備中存在問題進行有效解決，更好的推動電力系統的持續、穩定發展。
4結束語
現代電力電子技術在多個領域都得到了廣泛的應用，特別是對電網的控制和轉換上發揮著非常重要的作用。通過現代電力電子技術的應用，使大功率電能成為其他高新技術的重要基礎，這也決定了現代電力電子技術在國民經濟發展中的重要地位具有不可替代性，對推動經濟和社會的發展發揮著非常重要的作用。
作者：蔣天予 單位：哈爾濱理工大學榮成校區電氣工程系
參考文獻
電力電子技術在電力系統通向現代化進程的道路上有著不可磨滅的功勞，我們都知道，在高電壓輸電的工程中，由電廠發出電之后，把電流通過變壓器進行變電之后再輸送，這樣做的目的是因為在電流一定的情況下，電壓越高電流也就越小，在輸送的過程中損耗也就越小，可以節省大量的電流，因為電力電子技術的變流特性，尤其是在特高壓的輸送技術發展中，利用電力電子技術，將直流輸送電端的整流和受端電流都應用了晶閘管變流裝置，這就在一定程度上解決了長距離、大容量的輸送電流導致的電流損耗過大的問題，這一舉措為中國的電力行業做出了極大的貢獻，使中國電力系統邁出了至關重要的一步。同時在同步發電機勵磁系統和交流電動機的變頻調速以及新能源發電和智能電網的應用等方面也得到了廣泛應用。
1.2電氣節能的應用
節能已經成為了當前社會發展的必然趨勢，因為電在人們日常生活中的重要作用，因此電氣節能也就顯得尤為重要。電氣節能目前主要包括變頻節能、電能質量控制、有源濾波等三個方面，在當前階段，變頻節能在這三個方面中又是重要的一點，人們所熟知的變頻冰箱、變頻空調等，它們已經開始為人們的生活提供服務。在未來的發展時期中，電機變頻調速行業還要進行快速的發展，這主要是因為它的以下三個重要發展因素：一是因為變頻器產品越來越成熟，而且應用廣泛，現代電器產品都開始進入變頻時代，又由于它的技術越來越新，企業投資產品的成本也越來越低，這就更為變頻器產品的發展和應用提供了絕好的機會。二是因為變頻調速節能非常明顯的效果，為社會提供了廣泛的效益，也為企業提供了較高的利益，所以越來越多的企業對變頻調速節能產生了興趣。三是國家也開始在這方面出臺一些措施，對重點耗能企業進行嚴格控制，鼓勵督促他們發展電氣節能，不僅可以降低企業能源的消耗，同時也減少了資源浪費，為社會創造了巨大財富。
1.3電力電子技術在家用電器中的應用
電力電子技術在家用電器中的應用我們都深有感觸，如日常生活中應用到的“節能燈”，就是電力電子技術發展的直接產物，它以其體積小、發光率高等的絕對優勢已經取代傳統的白熾燈和日光燈。同時變頻空調、變頻冰箱、電視機、音響設備、計算機等電子設備也是利用電力電子產品，它們已經進入到了我們的日常生活中，并為我們生活質量的提高做出了巨大的貢獻。
2電力電子技術的發展
2.1電力電子技術的發展階段
電力電子器件的發展分為兩個階段，一是傳統電力電子器件，它是以電力二極管和晶閘管（SCR）為代表的第一代電力電子器件，自1957年生產第一只晶閘管以來，它以其體積小、功率低等優勢首先在大功率整流電路中迅速取代了老式的汞弧整流器，并衍生出快速晶閘管、逆導晶閘管、雙向晶閘管、不對稱晶閘管等多種品種。雖然此類器件通過門極只能控制開通而不能控制關斷，而且它立足于分立元件結構，工作頻率難以提高，大大限制了它的應用范圍，但是因為它價格低廉，所以在大電流、高電壓的發展空間依舊很多，目前以晶閘管為核心的設備在許多場合仍然被廣泛使用。二是現代電力電子器件，它是將微電子技術和電力電子技術相結合，研制出的一種全新的高頻、全控型器件。現代電力電子器件的主要產品有功率晶閘管、可關斷晶閘管、功率場控晶體管、絕緣柵雙極晶體管、MOS門極晶閘管等。這些產品當中，由于絕緣柵雙極晶體管和MOS門極晶閘管兩個為場控復合器件，所以也成為了最有發展前途的兩種。
2.2電力電子技術的發展方向
器件是電力電子技術的基礎，也是電力電子技術發展的動力，電力電子器件的發展方向也就決定了電力電子技術的發展方向。電力電子技術作為自動化、智能化及機電一體化的一個重要技術，未來電力電子器件可能在以下幾個方面發展：（1）大容量化。利用微電子技術，提高單個器件的電壓、電流容量，從而達到滿足高壓大電流的需要；（2）易驅動。由電流驅動發展為電壓驅動，大力發展復合器件，還可專門研制專用集成模塊，以便更適合中小功率的控制；（3）模塊化。采用新技術和新工藝，將幾個電力電子器件集中到一起，不僅縮小其體積減少連線，同時還可減低企業的生產成本；（4）功率集成化。充分利用集成電路工藝，將集成電路的功能與電力電子器件集成于一塊芯片，實現集成電路功率化和功率器件集成化，并逐步向智能化方向發展；（5）高頻化。采用新材料、新工藝，在一定的開關損耗下盡可能的提高器件的開關速度，使裝置可以在更高的頻率上運行（。6）降低導通壓降。研制出比二極管壓降還低的器件來提高交流效率、節省電能。
2.3電力電子技術的未來發展前景
電力電子技術已經進入到千家萬戶，它在人們的生活中扮演著各種各樣重要的角色，在未來有著非常大的發展前景，這可以在以下幾個方面體現出來：新材料的更新?，F今社會經濟飛速發展，人們的生活水平也越來越高，對于新產品新材料的要求也越來越高，這就要求我們需要在技術和材料上有新的更新。因為電力電子技術在人們日常生活中的應用越來越廣泛，所以材料的更新更是顯得尤為重要。在頻率、功率等方面的研究可以有效降低器件的溫度，減少器件體積，也可使成本大大降低，改進系統性能，擴大應用范圍，使越來越多的領域可以從電力電子技術中受益。改進裝置封裝形式。在未來的發展前景中，電力電子技術將會對器件的裝置形式進行不斷改進，全面實現電力電子器件的模塊化和集成化，這樣不僅可以減少生產成本，同時可以獲得更高的可靠性。發展新型的全半導體交流系統。隨著社會經濟的發展，人們生活水平的提高，對電子產品的要求也越來越高，經濟使用并且體積嬌小外形美觀的電子產品越來越成為人們的鐘愛，因此，電力電子技術的發展便可在體積小、重量輕、損耗小、無功率等方面做文章，加大設計力度和創新手法，以此來滿足人們日益增長的物質文化需要。
一、電力電子技術的內容、特點和發展趨勢
1.1電力電子技術的內容和特點。電力電子技術是將電子技術應用在電力領域，實現電力系統的智能電網化，也是集電力、電子技術和控制為一體的綜合領域。其主要研究的是電力變換等內容，電力的變換是為了人們能夠更加方便、有效的使用電能，為人們的生活提供更好的服務。電力電子技術與傳統的電子技術相比較擁有對電流和電壓更強的承受能力，也具有更大的功率。然而在大功率下，一些元器件本身會出現器件發熱、效率降低、功耗增加等情況，為了解決類似情況，元器件自身都采用開關的形式，這種運行形式是電力電子器件在電力電子技術中使用和運行的最大特點。1.2電力電子技術的發展趨勢。電力電子技術一共分為制造技術和變流技術兩個部分。器件的制造技術是將器件內的控制、驅動等功能進行集成，形成集成電路，并降低功耗，是電力電子技術的一個未來發展方向[1]。在上個世紀八十年代，整流電路在電子電力技術當中占有主導地位，但是隨著自關斷等元器件的出現與應用，電力電子技術中出現了很多新式的電路。而電力電子技術當中的控制功能對電力電子技術的發展起很大的促進作用，使電力電子技術中的控制系統得到了前所未有的發展，并取得了巨大的成果。目前，電力電子技術的控制功能，逐漸由傳統的模擬控制轉變為新型的數字控制，這樣轉變也是控制系統在電力電子技術中的一個未來發展的方向。
二、電力電子技術在電力系統中的應用
2.1電力電子技術在發電過程中的應用。改變電力系統中元器件的運行方式是電力電子技術對電力系統改變的主要目的。在發電過程當中，主要設計的元器件包括水力發電機、發電廠水泵、太陽能控制軟件等。在水力發電過程中，水流的流量等方面決定著發電機的效率，水利發電機的轉速是隨著水流的變化而發生變化的，所以保持恒定的輸出功率，是電力電子技術提高水利發電機運行效率的重要手段。發電廠風機水泵是發電廠用于發電的主要元器件，其效率決定著發電的電量，而傳統的水泵具有耗電量高、運行效率低等缺點，利用電力電子技術對水泵進行變速，可使其降低能耗、提高效率。太陽能新型的、可持續的能源，使用電力電子技術建立太陽能控制系統，讓太陽能進行直流和交變電流的轉化，從而實現發電，利用太陽能發電對人類的未來進行可持續發展有著重要的貢獻。2.2電力電子技術在輸電過程中的應用。在輸電過程中，其輸出方式分為直流輸電、輕型直流輸電和柔流輸電技術三種方式。直流輸電方式的主要優點包括輸電量大、輸電穩定和調節控制方便等。在遠距離的輸電過程中，直流輸電方式具有很大的優勢[2]。但隨著科學水平的提高，直流輸電方式得到了很大的改進和提高，輸電方式產生了新的變化，而新的輸電方式便是輕型直流輸電方式。輕型直流輸電能夠解決很多直流輸電當中遇到的困難與阻礙（比如向無交流電源進行輸電）。輕型直流輸電使用的是由IGBI等電子元件組成的，利用脈寬調制技術進行逆變的輸電方式，是一種新的科學技術。柔流技術形成于二十世紀八十年代末，其主要的優點是對交流輸電的控制，提高系統穩定性。它不僅可以增強交流電在輸出過程中的穩定性，還能夠降低輸出能耗，為交流輸電提高質量和效率。
總結
綜上所訴，電力電子技術在電力系統中起著十分重要的作用，它能夠為電力系統的正常運行提供重要的保障，并提高電力系統的效率、降低能耗。也為其未來發展起到促進的作用。本文就電力電子技術在電力系統當中的發電和輸電過程進行了簡單的分析和研究，希望能夠對想了解和研究這方面內容的人們起到一定的作用。
參考文獻
《電力電子技術》課程內容中包括電路理論、電機學、電力控制技術、電力半導體技術、控制理論、模擬和數字電子技術等，知識面寬廣，信息量大，不容易理解。隨著科技的快速更新換代，教學內容日益豐富，對課堂教學內容要求的難度也越來越高。傳統簡單的照本宣讀理論教學，已然無法適應《電力電子技術》課程教學的要求，更無法滿足市場對應用型人才的需求。因此，如何對教學內容進行改革，提高教學效果，真正培養出有實際操作能力的應用電力電子技術人才，是當前高校教學改革發展的重點。
一、當前《電力電子技術》課程教學內容存在的問題
（一）課堂教學內容存在的問題。當前對于《電力電子技術》課程的教學，由于課程本身涉及范圍較廣，知識面較寬，而教材編纂內容還在不斷更新與探索，所以導致課堂理論教學基本是照本宣讀，缺乏生動易懂的典型案例。學生很難產生整體的概念以及邏輯理解思維，理解困難，紛雜的理論讓學生思而生畏，產生厭學情緒，教學效果難以達到要求。（二）實驗教學內容存在的問題。電力電子技術本來就是一門應用性很強的課程。高校教學的目的也是相應地培養應用型人才。因此，實踐教學應該被貫穿創新應用型人才培養的始終。當前高校對電力電子技術實驗教學平臺的建設，重視程度不足。實驗教學內容及設備陳舊，教學還是按照舊的功能模塊來進行操作，學生機械地模仿老師的操作，對實驗過程和現象沒有足夠的關注，對新技術的接觸了解經常一帶而過。培養出來的學生，根本不能很好地適應當下新的科學技術發展，造成高校實驗教學形同虛設。
二、對《電力電子技術》教學內容改革的建議
（一）優化課堂理論教學內容順序。電力電子技術課程教學的特點是，內容多且涉及面廣，而課時相對安排較少。教材又一直在根據實際科技的發展而不斷調整更新。在這樣的情況下，教師需要根據自己的教學經驗及教學目標，來對課程內容的教學順序進行優化調整。旨在幫助啟發學生建立清晰的概念和整體邏輯，讓學生的學習有條理，有方向，最終達到有方法的主動創新學習。例如，可以啟發學生利用圖表方法，將電力電子技術整體的內容大致分為幾個部分，并對每個部分進行主要核心內容的整理，此處需要注意的是，一定要進行有重點的區分，而非形式上的冗雜。比如說可以按照如下的方式劃分：以電力電子器件為核心，以兩種控制方法（相控控制和PWM控制）和四類基本電力的變換電路（整流電路、逆變電路、斬波電路和交流變換電路）為基礎，以兩類應用（電力、電子技術應用）為目標，配合當前新技術的發展需要來進行教學內容的設置。這樣，對于學生來說，就能夠很清晰地建立整體的概念，也能夠對知識進行很好地理解和吸收。（二）重視實驗平臺建設。應用型人才發展的重點，除了理論素養過硬之外，必須要有很強的實踐創新能力。而這種能力的最佳培養期，就是在大學時期。高校實驗平臺的建設，對于電力電子技術專業的學生來說，是尤為重要的，也是其鍛煉實踐能力的主要渠道。高校實驗教學應該緊跟時代科技發展步伐，定期更新實驗模塊，分層進行實驗教學。例如，實驗教學內容可以分為三個層次：第一層次為基礎實驗教學。即教師示范，學生學習。第二層次為設計實驗教學。即教師給出設計實驗任務，學生通過分組討論，給出設計方案，然后教師對可行的實驗進行指導實驗。第三層次為創新實驗教學。即讓學生自主地對自己感興趣的方向或者科研熱點問題進行創新實驗設計，教師則以配合者的身份參與其中進行指導。這樣，用逐步遞進的方式來進行的實驗教學，既可以鍛煉學生的動手實踐能力，同時又以開放式探究問題的方法，激發了學生的自主創新意識，可以真正地使學生得到全面的發展。（三）明確培養應用型人才的目標。傳統教育模式的目標，都是應試教育。教學內容也以此為基礎，將知識點反復疊加講授，使學生苦不堪言。新課改要求，教學要以培養應用型人才為目標，全力改革教學內容，以人為本，以滿足社會發展的實用性為基準。這就要求教師堅持從學生的角度出發，切實通過改革教學內容，激發學生的自主意識。例如，在課程教學講授理論知識的同時，通過生活中的實例，使學生真正了解電力電子技術在人們生活中的地位及作用，培養學生的自豪感及使命感，激發學生的求知欲望。在實驗教學中，間插性地配合現代網絡技術，讓學生了解到電力電子技術不斷發展的現狀和亟待解決的問題，以期讓學生的創新思維得到啟發，明確目標，達到實驗教學的效果。
三、結語
課程教學本身就像一門藝術，而《電力電子技術》這門課程的教學，就是需要極高造詣方能領悟的藝術。想要上好這門課，真正地培養出對社會發展有用的實力應用型人才，就必須認真地、反復不斷地研究教學內容及教學方法手段。希望通過教學內容的改革，能夠真正培養出專業基礎知識清晰扎實、創新能力過硬以及擁有出眾工程實踐能力的應用型人才，為社會主義社會建設貢獻力量。
作者:羅瑞鴻 單位:河池學院物理與機電工程學院
參考文獻：
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一、電力電子技術的發展
1957年美國通用電氣公司研制出了第一個晶閘管，標志著電力電子技術的誕生。而1958年以集成電路的誕生為標志的微電子技術帶動了一系列高新技術產業的發展，標志著第一次電子技術革命的開始?，F代電力電子技術的發展方向，是從以低頻技術處理問題為主的傳統電力電子學，向以高頻技術處理問題為主的現代電力電子學方向轉變。電力電子器件按照能被控制電路信號所控制的程度分為不可控器件、半控型器件和全控型器件。不可控器件主要指電力二極管、該二極管雖不可控，可因為結構簡單，使用方便成本低，仍被廣泛應用。半控型器件主要指晶閘管，由它所組成的電路靈活成熟、開關損耗小、開關時間短，在電源、通用逆變器、電機控制等電路中應用廣泛。但驅動電流大、耐浪涌電流能力差、容易受二次擊穿。以電子技術和微電子技術的發展為背景，全控型器件是在八十年代末期和九十年代初期發展起來了，主要有電力晶體管（GTR）、電力場效應晶體管（電力MOSFET）、絕緣柵雙極晶體管（IGBT）。其特點是集高頻、高壓和大電流于一身，是大型的功率半導體復合器件，全控型器件的誕生表明傳統電力電子技術已經進入現代電力電子時代。
二、現代電力電子的應用領域
（一）電力系統及節能方面
電力電子技術在電力系統領域中的應用著非常廣泛和重要，在發電通過改變設備的運行特性為主要目的；而電子技術在高壓輸電領域的應用，極大的提高了電網運行的穩定性，被稱為“硅片引起的第”；在配電領域，則通過電力電子裝置來防止電網瞬間停電、瞬間電壓跌落、閃變等，以進行電能質量控制，加強供電可靠性，改善供電質量。同時還通過減少無功損耗，提高功率指數，來達到節能的目的。在發達國家有60%以上的電能至少經過一次以上的電力電子變流裝置進行處理。通過這種處理可以節約能源和提高用電設備的性能。直流輸電在長距離、大容量輸電中有很大的優勢，其送電端的整流閥和受電端的逆變閥都使用晶閘管變流裝置。
（二）交通運輸
電子技術在鐵路運輸、船舶、航天、電動汽車等行業都有廣泛的應用，稱為新興產業不可缺少的重要技術。新型環保綠色電動汽車與混合動力電動汽車都正在積極的發展中。汽車是靠汽油引擎的運行發展起來的一種機械，它排出大量的二氧化碳與其他廢氣，嚴重污染了環境。而綠色電動汽車的電機用蓄電池為能源，靠電力電子裝置來進行電力變換與驅動控制，其蓄電池的充電也是離不開電力電子技術的。顯然，未來電動汽車大有可能取代燃油汽車。。而在電氣機車中的直流機車就是采用整流裝置來供電的，而交流機車則采用變頻裝置來供電，都離不開電子技術的應用，直流折波器和鐵道車輛、磁懸浮列車中的電力電子技術更是關鍵技術的應用實例。船舶、飛機也需要各種不同要求的電源，所以航海、航空都離不開電力電子技術。
（三）開關電源
首先高速發展的計算機技術在帶領人類進入了信息社會的同時，也促進了電源技術的迅速發展。八十年代，計算機全面采用了開關電源，率先完成計算機電源換代。接著開關電源技術相繼進入了電子、電器設備領域。開關電源和線性電源相比，二者的成本都隨著輸出功率的增加而增長，但二者增長速率各異。線性電源成本在某一輸出功率點上，反而高于開關電源。隨著電力電子技術的發展和創新，使得開關電源技術在不斷地創新，這一成本反轉點日益向低輸出電力端移動，這為開關電源提供了廣泛的發展空間。高頻開關電源（也稱為開關型整流器SMR）通過MOSFET或IGBT的高頻工作，開關頻率一般控制在50-100kHz范圍內，實現高效率和小型化。近幾年，開關整流器的功率容量不斷擴大，單機容量己從48V/12.5A、48V/20A擴大到48V/200A、48V/400A。開關電源的發展方向是高頻、高可靠、低耗、低噪聲、抗干擾和模塊化，關鍵技術是高頻化。由于開關電源輕、小、薄的特點，其應用日益廣泛?，F在開關電源產品廣泛應用于工業自動化控制、軍工設備、科研設備、LED照明、工控設備、通訊設備、電力設備、儀器儀表、醫療設備、半導體制冷制熱、空氣凈化器，電子冰箱，液晶顯示器，LED燈具，通訊設備，視聽產品，安防監控，LED燈袋，電腦機箱，數碼產品和儀器類等領域。
（四）不間斷電源（UPS）
電子技術帶給計算機領域的還有不間斷電源技術。所謂不間斷電源（UPS）是指計算機、通信系統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，另一部分能量經逆變器變成交流，經轉換開關送到負載。為了在逆變器故障時仍能向負載提供能量，另一路備用電源通過電源轉換開關來實現。目前在線式UPS的最大容量已可作到600kVA。超小型UPS發展也很迅速，已經有0.5kVA、lkVA、2kVA、3kVA等多種規格的產品。
三、總結
90年代以后，電子技術朝著大功率化、模塊化、變頻化和智能化發展。電化學專業、鐵道電氣車、鋼鐵工業、電力工業的迅速發展給電力電子器件提供了用武之地。通過電子技術和微電子技術的結合，促成了功率集成電路的誕生，最終促使了大量新結構、新材料器件等電子器件的誕生和發展，給工業、航天等帶來了極大的幫助和便利，對節約能源、改造傳統產業、發展新型產業作出了巨大的貢獻?？偠灾?，電力電子因應用需求不斷向前發展，新技術的出現又會使許多應用產品更新換代，還會開拓更多更新的應用領域。
參考文獻：
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1．1電力電子技術的產生
電力電子技術最早產生于20世紀50年代，以晶閘管問世為標準。電力電子技術是現代電力系統的傳動技術，其利用晶閘管發展為可控硅整流裝置，也意味著電力系統傳動技術發展到新的階段。以可控硅整流裝置為標志，電能轉換進入電力電子器件構成的變流器時代。因此可以總結出，可控硅整流裝置是電力電子技術產生的重要標志。
1．2電力電子器件的發展
電力系統在電力電子技術產生后獲得了迅速發展，第一代的電力電子器件以電力二極管和晶閘管為代表。晶閘管和電力二極管具有體積小、耗能低的特征，取代了傳統的汞弧整流器，大大推動了電力電子技術的發展。電力二極管在改善電路性能方面有著明顯的作用，能夠有效電路損耗和提高電源使用率。電力二極管經過幾十年的發展，種類各異，功能齊全，第二代電子電力器件同時還具有自動關斷的能力。與第一代電子電力器件相比，第二代電子電力器件在開關速度方面有著明顯的提升，能夠用于開關頻率較高的電路中。
1．3第三代電力電子器件的產生
20世紀90年代是電力電子技術快速發展的時期，其結構和體積都得到了進一步改良，具有體積小、結構緊湊的特點，同時還出現了多種電力器件結合的電子模塊形式，為電力器件的廣泛使用奠定了基礎。第三代電力電子器件在集成模塊基礎上，將多種電力器件相結合，組合為集成電路。以功率集成電路出現為標志，電力電子技術向高頻化、標準模塊化、智能化方向發展。通過以上分析可以總結出，電力電子技術大約經歷了三個發展階段，目前電力電子技術正向以高頻技術處理問題為主的現代電力電子技術方向發展。隨著可持續發展戰略的提出，電力電子技術必然會在實現高頻技術的基礎上，向節能、環保方面改進，促進電力系統在更為科學合理的道路上發展。
2電力電子技術在電力系統中應用分析
通過以上分析可以看出，電力電子技術是電工技術中的新技術，是電技術與弱電技術的結合，推動著國民經濟的發展，影響著輸電系統的變革。本文主要從發電、輸電、配電、節能等方面分析電力電子技術的應用。
2．1電力電子技術在發電系統中的應用
電力電子技術在發電環節中能夠改善發電機等設備的運行，進而調節運行系統功率，比如大型發電機中的靜止勵磁控制就運用了晶閘管，從而簡化靜止勵磁的結構，提高其可靠性，并且價格更為低廉。在水力、風力發電機方面，電力電子技術能夠依靠變頻電源調整勵磁電流頻率，進而調整水力、風力發電功率，確保其控制在穩定的范圍內，降低風速不同所引起的頻差。風機水泵耗電量比較大，效率也比較低，電力電子技術運用于風機水泵中能夠較好解決運行效率問題，但是目前生產高壓大容量變頻器的企業有限。太陽能發電控制系統運用電力電子技術表現在使用最大功率跟蹤功能的逆變器，能夠有效跟蹤功率變換，及時調整頻率，降低能耗，保持節能的作用。
2．2電力電子技術在輸電系統中的應用
電力電子技術運用于輸電系統中表現為柔流輸電技術，能夠將電力電子技術與現代控制技術相融合，對參數、相位角、功率等進行持續調節的控制技術，能夠大幅度降低輸電過程中產生的能量，能夠大幅度提升輸電的穩定性。高壓直流輸電技術是目前電能輸送最引人關注的部分，這一技術能夠解決諸多問題，特別是長距離輸送電能降低能量耗損，穩定性強，沒有電抗壓降，整體壓降小，所以整體來看，這一線路投資少，具有很強的穩定性。根據物理原理，直流輸電線路兩端接入大功率晶閘管、有源逆變器等，組成復合結構變換器，并由多個晶閘管串聯組成，從而實現電力電子技術在輸電系統中的應用。
2．3電力電子技術在配電過程中的應用
電力電子技術運用于配電過程主要表現為滿足配電頻率、電壓、諧波上相應的條件，從而保證配電系統能夠送出高質量的電力。另外，由于配電過程中需要阻止電能的不穩定被動和影響現象，這樣就要求電力電子技術給予支持。電力電子技術是配電環節的質量控制部分，以用戶電力技術和FACTS技術為實現形式，前者能夠解決配電系統即將發生的問題，比如配電系統過程中的穩定性和安全性，保障配電輸電過程中的電能質量等。后者在配電線路中通過增設電力電子裝置，從而加強電流、電壓和功率的可控性，滿足電力傳輸的要求。FACTS技術也是配電系統對電能的輸送能力和有效控制力，是電力電子技術在配電系統中的新型研發技術，并且隨著電子技術的不斷發展，FACTS技術正處于和用戶電力技術同步并合用的趨勢，比如定制電力(DFACTS)技術就是其中非常有代表性的技術。
2．4電力電子技術在電力系統節能方面的應用
電力電子技術在電力系統節能方面的運用主要表現在變負荷電動機調速運行和提高電能使用率兩個方面。首先從變負荷電動機調速運行角度來分析，由于電廠生產和配送電過程中會產生大量電能浪費，比如上文提到的發電能源處于變化過程中，發電機組配合度比較低，無功功率的浪費現象層出不窮，這樣就需要及時調整和控制變負荷電動機的運轉速度，實現電能較高效率的生產和配用。目前西方發達國家已經熟練掌握該項技術，但是我國還處于探索階段，因此需要加強科研投入，在意識和行動上對變負荷電動機的應用及時足夠的重視。另外一方面，變負荷電動機也存在一定的缺陷，比如其成本比較高，運行過程中對電網產生的影響比較大，只適合在大型電廠中使用，導致其很難普及，因此需要從提高電能使用率角度給予補充，達到電力節能的目標。其次從提高電能使用率角度來分析，我國電力系統現用的電力設備在配送電過程中會產生大量的電能，其成本比較高，對電能質量影響也比較大，因此需要利用電力電子技術來增設可控設備，對配送電過程中的電能進行實時調控，確保電能高質量和高穩定性。
作者:駱小明 單位:廣州廣電計量檢測股份有限公司
參考文獻:
