现代电力电子技术发展论文

2022-04-16

摘要:城市建设的加快,使得用电负荷在增加,先进稳定的自动化系统不仅可以保证电力企业经济效率,而且能保证广大用电户利益。自动化技术作为一个具有综合性的技术,在电力系统中发挥了优越的作用,基于此,文章主要针对电力系统及其自动化技术的应用情况进行分析。下面是小编整理的《现代电力电子技术发展论文(精选3篇)》,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

现代电力电子技术发展论文 篇1:

电子技术的应用及发展前景

[摘要] 近年来,我国的科学技术发展迅猛,有效的带动了电子技术的快速进步。电子技术在各个领域中得以广泛应用,占据了不可替代的位置。特别是电子技术和其他相关技术的有效结合,更是带来了技术性的革命。当今世界已经迈入信息化社会,电子产品的更新速度也越来越快,我们的生活也在发生前所未有的巨大改变。电子技术的发展已成为科学技术发展的重要标志,有效的提高了人们的生活质量,促进了国民经济的快速发展。

[关键词] 电子技术 应用 发展前景

电子技术是十九世纪末、二十世纪初开始发展起来的新兴技术,已广泛用于国防、科学、工业、医学、电视、广播、通讯(信息处理、传输和交流)、航空、导航、无线电定位、自动控制、遥控遥测、计算机及文化生活等各个领域。它对推动国民经济的发展起着重要的作用,因此对电子技术的探究具有重要意义。下面我们就来简单介绍一下。

一、电子技术专业概述

电子技术专业是根据电子学的原理,运用电子器件设计和制造某种特定功能的电路以解决实际问题的科学,包括信息电子技术和电力电子技术两大分支。信息电子技术包括 Analog (模拟) 电子技术和Digital (数字) 电子技术。电子技术是对电子信号进行处理的技术,处理的方式主要有:信号的发生、放大、滤波、转换。现代电力电子技术的发展方向,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。

二、电子技术的应用

二十世纪以来,世界迅速开始了信息革命时代。电子技术的应用也随之广泛,在通信工程、 一般工业、交通运输、电力系统、电子装置用电源、家用电器等领域都普遍涉及到。

众所周知,电子技术即使再强大,也要结合其他技术才能充分发挥其真正的作用。例如

(一)电子技术与物理电子与光电子学等相关物理基础理论解决了电子元器件、集成电路、仪器仪表及计算机与制造等工程技术问题。

(二)电子技术与信息技术相结合,形成了我们现在信息社会的工程领域也就是通信工程專业。

(三)信息技术是在电子技术发展的基础上,研究了电子技术进行的信息传播、信息交换、信息处理以及信号检测等理论与技术。

三、现代电子技术的实际应用

(一)电子技术在电力行业的应用

电子技术在电力行业主要应用于发电系统。电力系统的发电部分采用的是发电机组多种设备的设计,电子技术应用于其中主要是改善这些设备的运行特性。大型的发电机由静止磁励来控制,静止磁励采用的是晶闸管整流病励方式,它具有简单可靠和造价低等特点。

风力发电和水力发电采用的是变速恒频励磁,风力发电的有效功率与风速的立方成正比,而水力发电的有效功率取决于水头压力和流量。为了获得最大的有效功率,就需要利用变频电源使机组变速运行,通过调整转子励磁电流的频率,保持输出频率的恒定。

(二)电子技术在汽车行业的应用

1.我国汽车行业电子技术发展的情况

由于汽车是现代最重要的交通工具,也是应用最广泛的交通工具,所以针对汽车领域所展开的研究课题也越来越多。而电子技术在汽车上的应用到底有哪些值得我们关注讨论呢?随着汽车工业的飞速发展,现代汽车的定义已经超出了交通工具的范畴,它逐渐成为现代科技的一个载体和代表。现在,汽车内部外部的电子配置越来越多,这是汽车品牌的体现,也是汽车进入汽车电子化的标志。

2.汽车的网络化。

网络化是指在高级轿车里通常装有几十个微控制器和上百个传感器,并且把这些传感器有效地连成一个整体,为各控制单元提供最全面最准确的数据。这种设计的模型最早出现于二十世纪八十年代,历经多年汽车网络化这种设计变得更加成熟更加贴近于生活,例如传感器的网络化不仅仅可以提高汽车本身的性能,还可以降低燃油消耗。

(三)电子技术在电视广播、报刊行业的应用

1.现代电子技术的发展促使电视广播行业走向产业化

广播电视是一个技术密集的行业,它是在现代电子技术产生的基础上出现的。近十年来,以数字技术、卫星技术、光传输技术和网络技术的综合作用下为广播电视行业带来了革命性的变化。从地面模拟电视到数字电视,看似经历时间不长,但是在这其中融入了很多人的心血,正是因为有这样的变革,才能使现在的节目制作质量、传输质量以及覆盖范围有了飞速提高。也正是由于广播电视集团纷纷采用或者正在规划新电子技术的大规模应用,才使得我国广播电视行业向产业化发展道路前行着。

2.现代电子技术发展让报刊有了新形式

报刊杂志是人类社会发展以来非常传统的信息来源之一,读报看杂志已经成为一些人生活当中不可分割的一部分,尤其是年龄较大的长者。随着现代电子技术的发展,网络报刊杂志开始盛行起来。

四、电子技术的发展前景

科技的日新月异,使得电子技术的广泛应用和快速发展成为了可能。电子技术在以后的日子,发展前景主要有:

(一)电子技术的集成化。电子系统集成系统,应该包含有电子子系统和电力应用系统的两个部分。其中,电力电子系统的集成在于建立一系列的标准芯片或者是模块,通过集成满足用户需要的智能化应用系统。通过电子技术的集成,使得电子技术产品结构优化,性能达到最大化。

(二)电子技术的智能化和人性化。电子技术的智能化,是电子技术具有类似人的智能,可以根据一定的程序,进行有效的判断并能做出决定。随着模糊控制、纳米技术等人工智能技术的快速发展和推广,电子技术产品的智能化将成为主要特性;智能化的发展使得电子技术可以更加的人性化。人性化是电子技术的一个特性,人是电子技术产品的使用者,所以赋予电子技术需要,满足人性化的需求。因此,电子技术产品不仅要具有最优性能,还要加强人们对色彩、造型、舒适度等方面的研究,满足人们对电子技术产品人性化需求。

(三)电子技术的网络化。随着网络成为人们日常生活中非常普及的一种工具,远程控制和监控技术得到迅速发展,从而使走位远程控制欲监控技术的终端电子技术也顺应网络化的发展趋势,网络化特性更加的明显。

五、结束语

随着新技术的快速发展和计算机技术的发展及普及,电子技术也得到了不断的发展,这使得电子技术在人们生活中的应用越来越广泛,作用也越来越受到重视,并逐步成为信息产业与传统产业之间的重要环节和桥梁。电子技术对人们的生活有了很大的改变,它的应用满足了人们的需求,提高了生活的便利性及其质量,促进着社会建设和经济发展。无论对于我们的生活,还是在节能减排,保护我们生活的环境方面,电子技术都发挥着重要的作用。虽然,我们无法知道未来的电子技术会发展到哪种境界,但是随着社会文明的不断进步,在将来它在人类生活中所占的地位定将越来越重。

参考文献:

[1]丁德渝,徐静.电子技术基础.中国电力出版社,2010.3.

[2]黄洁,王红斌.电子信息技术在经济社会中的应用[J].信息系统工程,2010(05)

[3]黄洁,王红斌.电子信息技术在经济社会中的应用[J].信息系统工程,2010(05)

[4]王素芹.电力电子技术的发展及应用[J].科技创新导报,2009.

作者:陈光泽

现代电力电子技术发展论文 篇2:

电力系统及其自动化技术的应用及发展

摘要:城市建设的加快,使得用电负荷在增加,先进稳定的自动化系统不仅可以保证电力企业经济效率,而且能保证广大用电户利益。自动化技术作为一个具有综合性的技术,在电力系统中发挥了优越的作用,基于此,文章主要针对电力系统及其自动化技术的应用情况进行分析。

关键词:电力系统;自动化技术;

电力系统一般情况下都是不间断连续工作的,直接关系到人民的日常生活和工作。不管是什么新技术,只要能够确保电力系统保持正常运转,都可以在实际应用中进行大力推广。其中,自动化技术的作用就显得非常突出。最初自动化技术在电力系统中主要是对其各项数据进行监控,随着各种技术的不断发展,自动化技术的应用范围也在不段扩大。目前隨着现代社会经济对电力系统要求不断提高,我国对电力系统中自动化技术的研究和推广力度也在不断加强,进一步确保了电力系统运行的高效性,为确保电力系统的安全起到了重要意义。

1 电力系统自动化技术

电力系统自动化基本工作流程是在相对的中心地带的调控中心装置现代化的计算机,以此向四周辐射网络系统,围绕这一中心的发电厂、变电站之间则设置信息服务和反馈的远方监视控制装置,并时时进行监控,从而形成了一个立体化的网络覆盖面,形成全面的畅通的信息传达和指令传输。中心计算机负责总体调控,而相关的监控设备则主要负责诸如设备操作和事故内容的记录、编制各种报表的记录处理、系统异常事故的自动恢复操作和常规操作的自动化等。在此基础上,形成以控制部件为中心,通过计算机和计算机的结合,以及终端硬件装置与控制计算机的结合,运用各种软件实现控制范围的扩大和自动化程度的深化。电力系统综合自动化采用的是分层控制的操作的方式,按所管辖功能范围分担和综合协调控制功能,以达到系统合理经济可靠运行目的的控制系统。

2 电力系统自动化技术的应用

2.1自动化处理数据,例如当用电较低时,需要降低变电站的电压,减少输出功率,反之亦然。这样做不仅降低了生产成本,减少不必要的损失和消耗,还满足了客户的需求,提高了服务质量。数据整合能力主要是将规范且正确的信息共享与动态、多维相结合地进行分析与应用,是多层次、高效以及跨领域的科学决策,也是专业的电力系统自动化技术。因此必须改变传统的信息孤立政策,提高数据整合能力,对于电力企业的发展和应用有着重要作用。

2.2自动化控制安全系统,由于工作人员的精力有限,不可能做到每时每刻都注意力集中,所以自动化监视系统就尤为重要。这个系统不仅能够及时、准确地反映事实情况,还可以发现危险,对此提出警报,有利于及时地发现故障以及有效地预防故障的出现,而其他系统只具有反映和记录的功能。比如,一发电机组在用电高峰时温度较低,发电功率异常减小,这就靠安全监视系统及时地检测出并发出警告,以提示危险的存在,工作人员就可以对此进行及时的检查与处理。

2.3自动化电力系统可以处理不同类型及规模的数据和对象,还有灵活有效地恢复机制,这些对电力系统的安全保障有着重要意义。首先,能够有效地保障电力系统的正常运行,主要指的是对系统进行一定的设置,使得自动化系统能够对整个电力生产进行调节和处理,这可以大大降低工作人员的工作量和故障风险;其次,可以有力地保障电力系统数据的及时保存和恢复,这些数据是制定发电站的预算、成本控制、系统更新以及安全指标的修订的基础,所以,自动化记录数据功能是很重要的;最后,保障工作人员的人身安全,由于自动化系统可以监视,因此当系统出现异常的时候,特别是出现生命安全危险的时候,自动化系统可以采取相应对策以降低危险,例如当工作室内的温度达到30℃以上的时候,自动化系统就会自动打开通风设备以降低温度;当出现明火的时候,就会自动启用雨淋系统,将火及时熄灭;当设备过热的时候,就会自动降低功率到合适的数值,防止设备的损坏和爆炸事故的产生,保障劳动者的安全。

2.4自动化配电网系统,中低压网络数字电子载波以及配网系统的相关技术得到重大突破,特别是中低压网络数字电子载波采用了DSP数字信号处理技术,提高了信息接收的灵敏度,解决了配电网系统应用的干扰等技术难题;还用高级软件将输电网和配网有效地结合在一起,运用递归虚拟流算法进行数据计算,采用了最新国际标准的公共信息模型,应用智能化灰色神经元算法对负荷进行预测。

3 电力系统对自动化技术的要求

现阶段,由于运行机制、专业分工和人员分配的不同,我国的电力系统中的自动化技术主要以采集数据和监控为主,来保护电力系统的安全稳定运行。但如从减少设备重复配置、合理的运用技术和对维护的工作量进行简化的角度考虑,把测量、保护和控制等综合起来,对电力系统的维护和发展更有好处。把测量、保护和控制等方面综合起来运用,也是电力系统自动化技术的发展趋势,在提高了设备的可靠性的同时,减少了不必要的设备投入,节约了成本,而且使电力系统中的自动化技术向最优化、多元化发展。

(1)自动化技术在电力系统中要迅速准确的采集,监测以及处理电力系统中的部件,局部系统以及整个系统的运行情况,提供运行参数。

(2)自动化系统要根据电力系统中部件以及系统运行情况分析出电力系统运行的状况,为工作人员的调控工作提供方便。自动化的高级设备还需要具有自行调控的功能,帮助工作人员完成工作。

(3)自动化系统要调节电力系统中各个元件与各自系统的协调,分系统与整个电力系统的协调,要帮助电力系统在供电,安全,经济等方面的和谐统一。让电力系统能够在优质的环境中运行。

(4)电力系统对自动化技术的要求不仅仅是简单的系统之间的调节,同时还需要自动化系统帮助工作人员完成部分工作,减少工作人员的工作量。并且及时的发现电力系统出现的故障,及时的进行自我修整的工作,延长电力设备的寿命。如果发生较大的电力事故,系统无法进行自我修整时,需要自动化系统帮助电力系统做好分区域的工作,避免电路之间相互感染,导致大范围的停电。

4、电力系统综合自动化的发展方向

我国电力系统综合自动化的发展方向就是全面建立DMS系统,通过DMS系统,可以提高电气综合管理水平,适应现代电力系统技术发展的需要;使电气设备保护控制得到优化,消除大面积停电故障,提高供电系统的可靠性;能够建立快速电气事故处理机制,使故障停电时间减到最短,对生产装置的影响也可以大大降低;管理人员可以随时掌握整个电力系统运行情况以及电压、电量、功率等各种运行参数,实现电力平衡、负荷监控、精确计量和节约用电等多种功能;改变了现行的运行操作及变电值班模式,实现了真正意义的无人值守变电站管理方式,达到大幅度减员增效的目的。

4 结语

现代社会对电能供应的“安全、可靠、经济、优质”等各项指标要求越来越高,相应的,电力系统也不断地向自动化提出更高的要求。电力系统自动化技术不断地由低到高、由局部到整体发展。对于我国这样一个电力需求大、电网建设复杂而电力系统综合自动化改革开始较晚的国家来说,在追赶先进技术的同时,还必须要注重对传统技术和设备的改进,只有这样才能保证电力系统综合自动化的早日全面实现。

参考文献

[1] 洪秀平.浅论电力系统及其自动化技术的应用能力[J].科技致富向导,2010.

[2]张锋.浅谈电力系统调度自动化及其发展方向[J].广东科技,2008.

[3]张扬.电力系统技术发展的新趋势[J].浙江电力,2002.

作者:杨技萍

现代电力电子技术发展论文 篇3:

综述现代电力电子技术在电力系统中的发展现状

摘 要:现代电力电子技术的发展十分迅速,在生产、生活各个领域内应用十分广泛。本论文主要从电力电子技术的发展历史开始介绍,讲述了现代电力电子技术在发电侧、输电侧以及用户侧的应用,对比了未使用电力电子器件以及使用了电力电子器件之后对于电力系统运行性能、经济效益差异,并展望未来电力电子技术发展的趋势。

关键词:电力电子技术;发展现状;变频器

1 电力电子技术的起源与发展

电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整电子产品流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,促进了电力电子技术在许多新领域的应用。上世纪六十年代至七十年代,大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用,开启了电力电子技术的整流时代,电解、牵引、传动等工业得到飞速发展。七十年代到八十年代,交流电机的变频调速技术发展迅速。变频调速技术是将直流电逆变为0~100赫兹的交流电,GTR和GTO的大规模使用将电力电子技术带入到了逆变时代,但当时的逆变还只停留在低频范围内。八十年代,由于计算机的发展,大规模集成电路向着超大规模集成电路迅速迈进,因此电力人们想到了将将集成电路与高电压、大电流结合到一起。于是,IGBT和MOSFET应运而生。由此完成了传统电力电子技术向现代电力电子技术跨越。之后,现代电力电子技术与计算机通信设备相结合,应用到了我们生活中的方方面面。

2 现代电力电子技术的发展现状

现代电力电子技术利用大功率电力电子器件对电能进行变换和控制,以期针对不同的负载而得到最佳形势的电能,从而提高电能的质量和使用效率,改善电网的稳定性。现代电力电子技术应用在电能的各个阶段,从电能的产生、传输、分配、消费各个环节对电能进行改善。

2.1 现代电力电子技术在发电侧的发展应用

以我公司为例。我公司配有三台西门子9F级燃机发电机,额定功率300MW,机端电压20kV,额定电流10189A,采用自并励方式。与汽轮发电机不同,燃机发电机启机过程中没有蒸汽来推动发电机转子旋转。那么推动转子大轴的动力源自哪里呢?这就用用到电力电子技术了。我厂配有2套SFC变频启动装置。工作原理为,将厂用电整流为直流电流,经SFC逆变为低频交流电(0~35Hz)输送至发电机定子线圈,建立低频旋转磁场。此时给发电机转子绕组通入直流电源,转子将会以低频方式缓慢旋转,SFC通过调频来提高转子转速,直至燃气点火维持转子自持转速。

SFC启动与传统蒸汽推动启动比较:利用传统蒸汽推动转子方式也可完成机组启动任务,但相比于SFC启动方式劣势在于会耗费大量天然气,无形中增加机组启动成本。且燃机依靠燃烧天然气作为能量来源,天然气的燃烧效率与空气的配比以及天然气调节门有密切关系。现场实际操作中,调节门的调节为机械控制,其精密度相对于电子控制有明显的劣势。故应用电力电子技术,使用SFC变频启动装置对于燃机发电机来讲既经济又高效,便于控制。

2.2 现代电力电子技术在输电侧的发展应用

现代电力电子技术在输电侧应用十分广泛,其中最具代表性的要输柔性交流输电技术FACTS和高压直流输电技术HVCD。

2.2.1 柔性交流输电技术

柔性交流输电技术主要用于提高电网输送能力和改善电网运输性能。柔性交流输电技术发展至今,控制器已有数十种之多。例如:SVC、SVG、STATCOM等等。将这些设备投入输电网中,可以为输电网补充无功功率,防止系统因电压降落而造成大面积停电。相比于传统的并联电容补偿方式,SVC向系统补偿的无功功率不会因系统电压降落而大幅减少,具有明显优势。

2.2.2 高压直流输电技术

高压直流输电技术将电能以直流电的方式传输。相比于传统的交流运输方式,直流传输具备以下优点:

(1)线路走廊比交流运输窄。直流架空线路只需要两条线路即可完成电能的运输。相比于交流的最少三根线路,可节省工程预算。

(2)相同电压和导线截面积下,运输的极限功率大。

(3)可以连接不同频率的电网。例如我国台湾岛电网为60Hz频率,就可以通过建设换流站的方式将台湾岛的电网接入我国电网。

2.3 现代电力电子技术在负荷侧的发展应用

现代电力电子技术在负荷侧的应用极其之多。最为百姓熟知的要输变频空调。变频空调相比于工频空调具备能耗低、噪声小、寿命长的特点。随着电力电子技术的不断发展,变频空调的价格越来越亲民。工业方面,变频器的投入使用十分广泛。许多电厂的泵与风机的电机多采用變频器调节控制,既可以减少启动时启动电流,也可降低启动瞬间对机械的冲击。目前现代电力电子技术应用的一个热门领域是电动汽车。我国是电动汽车保有量最大的国家。给电动汽车充电的充电桩就必须采用电力电子器件。在将来,随着电动汽车的普及率越来越高以及电力市场的开放程度越来越深入,电动汽车有望参与电网进行削峰填谷,提高电网运行的经济效益。

3 结论

现代电力电子技术近年来在我国得到了迅速发展,发展领域遍布方方面面。虽然在很多方面我们已经取得了很大的进步,但在电力电子器件的制造工艺上与发达国家还存在一定差距。展望未来,我国的电力电子技术在发展和应用方面会更加深入,随着消费者需求的不断提升,电力电子设备会越来越多,性能会越来越好。

参考文献:

[1]王鹏凯.基于电力电子技术在电力系统中的应用研究[J].中国战略新兴产业,2018(16):119.

[2]张速江.电路系统中电力电子技术的应用分析[J].山东工业技术,2018(08):189.

[3]王钢.电力电子设备在电力系统中的应用研究[J].山东工业技术,2018(06):137-138.

[4]鲁武林.电子技术的发展与应用研究[J].科技风,2018(03):71.

[5]王海军.电力电子技术的发展及应用[J].河南科技,2017(23):21-22.

[6]王震,占江山,罗运成.电力电子技术领域的现状和展望[J].计算机与数字工程,2005(07):16-20.

作者:杨涛

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