電力電子與電力方向的分析

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1當前我國電力電子技術的發展方向

就當前我國在電力電子技術方面的發展而言，其研究的主要內容包括以下四個方面：（1）電力電子元器件以及功率集成電路。（2）電力電子變換器技術。該技術研究的內容主要包括新能源的節約、電力能源的節約、新能源電力電子、空間以及軍事應用中的特殊電力電子變換器技術等。（3）電力電子技術的應用。在其應用方面研究的主要內容是將超高功率轉換器應用于鋼鐵、電力牽引、可再生能源發我國電力電子與電力傳動系統發展問題和方向的分析代維菊黑龍江省綏化學院電氣工程學院152061電、電力、船舶推進、冶金等工業方面以及電力電子系統的網絡化、信息化發展。（4）電力電子系統的集成。在系統集成方面，其研究內容主要包含標準化電力電子模塊、多芯片系統的集成、單芯片系統的集成、集成電力電子系統的可靠性以及穩定性研究等。

2我國電力電子在發展過程中遇到的問題

目前，我國在研究電力電子技術方面還存在著諸多的問題，這些問題都嚴重的制約了我國經濟的發展。主要問題有：現今我國電力電子產品大多是采用的晶閘管，雖然利用晶閘管可以創造出一部分科技含量較高的產品和設備，但是這些產品和設備多使用的是國外的生產設備以及多組分組集成制造法，特別是很多先進的全控型電力電子器件，幾乎全都需要從國外進口，才能滿足國內的技術要求，尤其是很多關系著我國的經濟發展以及社會安全的關鍵領域中的核心技術、設備、軟件等。另外，我國電力電子技術與國外發達國家的差距甚大，這在一定程度上影響著我國與國外經濟的合作。在過去的幾十年中，我國經濟發展的各部門都先后從歐美發達國家中引進了先進的電力電子技術，并且開始重視國內技術的發展。就目前的發展情況而言，雖然表面上顯示出我國在很多技術方面可以滿足國內的要求，但實際上在很多關鍵技術領域，我國的電力電子技術依然需要進口，國內的技術水平依然相對較低。國內與國外發達國家在電力電子技術方面的主要區別在于電力電子技術的發展依然存在著技術含量低、產品可靠性差、數字控制水平滿足不了社會的要求、系統控制軟件的水平低、應用程序的控制技術差、重大項目領域缺乏經驗等問題。這就使得我國必須要依賴從國外進口高性能、高功率的電力電子轉換器設備才能滿足國內的使用。

3提高我國電力傳動系統性能的主要方法

現今，我國電力傳動系統研究工作主要圍繞著交流傳動系統進行。伴隨著交流電動機調速裝置的性能越來越完善以及調速理論的重大突破，電動機的調速技術漸漸從直流發電機—電動機組調速、晶閘管可控整流器、直流調壓調速向交流電動機變頻調速轉變。之所以交流傳動系統發展的這么迅速，其原因與我國在功率半導體器件的制造技術、交流電動機控制技術、以大規模集成電路和微型計算機為基礎的數字化控制技術、電力變換技術等關鍵性技術方面的突破有關。要提高交流傳動系統的整體性能，可從以下三個方面開展研究工作：（1）PWM技術的應用隨著電壓型PWM逆變器在高性能交流驅動系統中的廣泛應用，我國對PWM技術的研究更為深入。PWM功率半導體器件的開關控制主要采用是高頻技術，一般來說，PWM技術可分為三類進行研究，即隨機PWM、正弦PWM以及優化PWM。正弦PWM的開關頻率對于提升電力電子器件的功率有著非常突出的作用，這使得該技術在中小功率交流驅動系統中的應用極為廣泛。不過，這種技術不適用于容量過大的電源轉換設備，因為高開關頻率將會引起極大的開關損失。（2）直接轉矩、矢量控制技術的應用對于交流電機的交流驅動系統而言，其具有強耦合、多變量、非線性等特點，這就使得其控制工作變得十分的動態化，不過我國目前在這方面的研究還是較為成功的。在上世紀七八十年代，我國就提出了交流電機的動態控制理論，該理論要求不僅要對各個變量的振幅進行全面的控制，同時還要對各個階段進行控制。直接轉矩控制技術以及矢量控制技術是我國在交流驅動系統控制中的主要技術，此外，隨著科學技術的發展，神經網絡控制、模糊控制等智能控制技術也在我國逐漸發展起來，對提高交流傳動系統的控制精確度有著極其重要的作用。（3）微電子技術的應用微電子技術對于提高我國數字控制處理芯片的運算能力以及可靠性有著極大的作用。當前，適合用在交流傳動系統中的微處理器有ApplicationSpecificIntegratedCircuit—ASIC、DigitalSignalProcessor—DSP、單片機等。其中，高性能計算機的結構形式主要采用的是多總線結構、多處理器結構以及流水線結構等。

4結束語

總而言之，在社會科技發展的新時期，電力電子技術對于我國的經濟發展以及社會建設而言有著異常重要的作用，我國科研機構必須要高度重視這方面的研究工作，以此促進我國科技水平的提升。

本文作者:代維菊工作單位:黑龍江省綏化學院電氣工程學院