浅谈电力电子技术领域中的研究热点论文_姚嘉明,李德志,薛世鹏,徐东升

浅谈电力电子技术领域中的研究热点论文_姚嘉明,李德志,薛世鹏,徐东升

(哈尔滨理工大学荣成校区)

摘要:电力电子技术在各个电能应用场所已经展现了它无比强大的实力,作为电气工程学科中最重要和最活跃的分支,电力电子技术领域的相关问题受到研究人员的关注,本文对电力电子技术领域几个研究热点做了系统的阐述。

关键词:电力电子技术领域;研究热点

前言

电力电子技术领是在电子学、电工学、控制学等技术领域的理论知识基础上交叉发展而来的复合型高新技术。1957年美国通用电气公司研制出的第一个晶闸管标志着着电力电子技术的诞生,到今天为止,电力电子技术已经成为电力产业稳健发展的重要技术形式,在多种领域中都占据着非常重要的地位。我国的电力电子技术发展迅猛,现在已经成为我国电气工程学科中最重要和最活跃的分支,几乎在所有的电能应用场合都可以利用电力电子技术。电力电子技术正推动着我国工业朝着信息化、自动化、智能化方向发展,在科技兴国战略及经济转型大背景下更是获得了广泛关注。2018年10月12日至14日,中国电工技术学会电力电子学会第十六届学术年会在南京召开,对当前电力电子技术领域的许多热点问题进行了研讨。其中的研究热点主要有以下几个方面。[1]

一、软开关技术

电网内的开关元件在工作中会造成电能损耗,不但降低了电网的工作效率,埋下电路故障的隐患,还造成了极大地电能浪费。为了解决开关元件造成的电能损耗,研究人员运用电力电子技术,研究出了软开关技术,软开关技术可以大大减少甚至消除开关元件在开关中造成的消耗,开关元件中将不再需要缓冲吸收电路,散热体积减小,开关元件的安全性大大提高,开关的工作频率不再受元件损耗的限制,工作效率大大提高,电网系统得到了全面优化。软开关技术的巨大突破主要是因为在电路系统中加设谐振元件,在电网系统在进行开关工作时发挥作用,使得电流电压不会在开关元件内重叠,开关元件的压力减小,开关噪音和损耗也就减小了。随着技术不断创新,软开关技术还可以根据电压电流状态及其开关元件,将软开关电路分为零电流电路、零电压电路;依据软开关技术研究过程,将软件开关电路分为零转换PWM电路、零开关PWM电路、准谐振电路等。而且每种使用软开关技术的电路都可以升压、降压,为实际应用提供了极大的便利。

二、交流变频调速技术

交流变频调速技术广泛地运用在电力牵引、中压变频调速领域。我国的交流变频调速技术经历了从进口、模仿到独立研究的发展历程。改革开放初期,我国的交流变频调速技术还没有成型,从国外进口的变频器基本已经成熟,性能化极高、功能极多、价格廉价、体积精小,并正在朝着智能化的发展方向发展。这对我国电力牵引、中压变频调速领域的发展提出了挑战。随着我国市场经济的迅速发展,国家实力增强,科学技术实力增强,越来越多的研究人员开始关注电力电子技术,对交流变频调速的攻坚克难也开始进行,随着学术理论的进步和对西方国家已经成熟的交流变频调速技术的借鉴,我国科学家已经能够顺利模仿西方的交流变频调速技术,建造出比较成熟的变频器。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆大量实践经验的积累和理论的成熟,使我国终于可以独立研究交流变频调速技术,研发出符合我国国情和电网运营的先进技术,甚至更进一步使交流变频调速技术与直流调速技术相匹极,成为电力拖动控制技术研究与发展方向。并依据Pm=wlTL/np对能量转化效率进行评定,分为转差功率恒定、转差功率馈送、转差功率消耗等调速类型。交流变频调速技术具有成本低、设备简单的优势,在当前电网系统中较为常见,大大提升了我国的电网运营功能。但是仍然存在着技术应用缺陷,我国的科研工作者将继续对交流变频调速技术进行研究。[2]

三、谐波抑制技术

谐波是电力系统内的污染元素。在正常运行的供电系统中,电流电压呈现出正弦波。在线性元件如电容、电阻、电感等构成的电路内,电压、电流成正比,其中电流也是正弦波。当出现非线性负载现象使,电压和电流发生紊乱,无法保持线性关系,就会产生非线性电流,这就是谐波。谐波对于相关的电力系统会造成非常大的危害。如何减少甚至彻底规避谐波的危害,一直是相关研究人员需要攻克的难题。在电力电子技术相对成熟后,谐波抑制技术别研发出来,做主要的应用是电力滤波器,电力滤波器主要分为串联型、并联型两种,其中并联型有源电力滤波器是最为成熟的谐波抑制机器。并联型有源电力滤波器主要是通过向电力系统内注入反相位电流,使该系统内部电流接近正弦波,谐波产生后会被迅速的调整到正弦波,谐波对于系统内继电保护装置及相关设备的危害就被有效抑制了。

四、电力电子器件

电力电子技术的萌芽就是从电力电子器件开始的,作为电力电子装置的基本原件,电力电子器件的每一次革新都会带动电力电子技术的飞速发展,其意义就像是金属的使用对于生产工具的发展一样。1957年美国通用电气公司研制出的第一个晶闸管标志着着电力电子技术的诞生,随后20世纪60年代,门极可关断晶闸管被研发出来。电力双极。型晶体管、金属氧化物半导体场效应晶体管、电力场效应晶体管是70年代的宠儿。80年代的绝缘栅双极型晶体管,90年代的新型器件集成门极换流晶闸管接连出现并不断更新换代,促成了现在的信息化时代。现阶段电力电子器件的开发和研究已经进入了新的时代,以标准模块化、智能化、集成化以及高频化为特征的电力电子器件正在促进绿色低碳经济的形成。[3]

结语

电力电子技术虽然出现才60年,却已经对人们的生产生活产生了巨大的影响,现在的电力电子技术仍然拥有无限的潜力,属于智力、知识、信息密集型的高新技术,十分具有实用性和广泛性。在未来的可敬发展中,电力电子技术还将带给人们不显得惊喜

参考文献:

[1]王银.浅谈电力电子技术领域中的研究热点[J].技术与市场,2018(11):186.

[2]陆川.电力电子技术领域中若干的研究热点[J].硅谷,2013,6(07):6.

[3]吕庆敏,陆馨.浅谈电力电子技术领域中的研究热点[J].电力电子技术,2011,45(05):106-107.

论文作者:姚嘉明,李德志,薛世鹏,徐东升

论文发表刊物:《电力设备》2018年第26期

论文发表时间:2019/1/16

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

浅谈电力电子技术领域中的研究热点论文_姚嘉明,李德志,薛世鹏,徐东升
下载Doc文档

猜你喜欢