電力電子技術概念總結精選(九篇)

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第1篇：電力電子技術概念總結范文

關鍵詞：直流輸電；電力電子；發電機

一、前言

電力電子技術是一個以功率半導體器件、電路技術、計算機技術、現代控制技術為支撐的技術平臺。經過50年的發展歷程，它在傳統產業設備發行、電能質量控制、新能源開發和民用產品等方面得到了越來越廣泛的應用。最成功地應用于電力系統的大功率電力電子技術是直流輸電(HVDC)。自20世紀80年代，柔流輸電(FACTS)概念被提出后，電力電子技術在電力系統中的應用研究得到了極大的關注，多種設備相繼出現。本文介紹了電力電子技術在發電環節中、輸電環節中、在配電環節中的應用和節能環節的運用。

二、電力電子技術的應用

自20世紀80年代，柔流輸電(FACTS)概念被提出后，電力電子技術在電力系統中的應用研究得到了極大的關注，多種設備相繼出現。已有不少文獻介紹和總結了相關設備的基本原理和應用現狀。以下按照電力系統的發電、輸電和配電以及節電環節，列舉電力電子技術的應用研究和現狀。

(一)在發電環節中的應用

電力系統的發電環節涉及發電機組的多種設備，電力電子技術的應用以改善這些設備的運行特性為主要目的。

1大型發電機的靜止勵磁控制

靜止勵磁采用晶閘管整流自并勵方式，具有結構簡單、可靠性高及造價低等優點，被世界各大電力系統廣泛采用。由于省去了勵磁機這個中間慣性環節，因而具有其特有的快速性調節，給先進的控制規律提供了充分發揮作用并產生良好控制效果的有利條件。

2水力、風力發電機的變速恒頻勵磁

水力發電的有效功率取決于水頭壓力和流量，當水頭的變化幅度較大時(尤其是抽水蓄能機組)，機組的最佳轉速便隨之發生變化。風力發電的有效功率與風速的三次方成正比，風車捕捉最大風能的轉速隨風速而變化。為了獲得最大有效功率，可使機組變速運行，通過調整轉子勵磁電流的頻率，使其與轉子轉速疊加后保持定子頻率即輸出頻率恒定。此項應用的技術核心是變頻電源。

3發電廠風機水泵的變頻調速

發電廠的廠用電率平均為8％，風機水泵耗電量約占火電設備總耗電量的65％，且運行效率低。使用低壓或高壓變頻器，實施風機水泵的變頻調速，可以達到節能的目的。低壓變頻器技術已非常成熟，國內外有眾多的生產廠家，并不完整的系列產品，但具備高壓大容量變頻器設計和生產能力的企業不多，國內有不少院校和企業正抓緊聯合開發。

(二)在輸電環節中的應用

電力電子器件應用于高壓輸電系統被稱為“硅片引起的第”，大幅度改善了電力網的穩定運行特性。

1直流輸電(HVDC)和輕型直流輸電(HVDCLight)技術

直流輸電具有輸電容量大、穩定性好、控制調節靈活等優點，對于遠距離輸電、海底電纜輸電及不同頻率系統的聯網，高壓直流輸電擁有獨特的優勢。1970年世界上第一項晶閘管換流器，標志著電力電子技術正式應用于直流輸電。從此以后世界上新建的直流輸電工程均采用晶閘管換流閥。

2柔流輸電(FACTS)技術

FACTS技術的概念問世干20世紀80年代后期，是一項基于電力電子技術與現代控制技術對交流輸電系統的阻抗、電壓及相位實施靈活快速調節的輸電技術，可實現對交流輸電功率潮流的靈活控制，大幅度提高電力系統的穩定水平。

20世紀90年代以來，國外在研究開發的基礎上開始將FACTS技術用于實際電力系統工程。其輸出無功的大小，設備結構簡單，控制方便，成本較低，所以較早得到應用。

(三)在配電環節中的應用

配電系統迫切需要解決的問題是如何加強供電可靠性和提高電能質量。電能質量控制既要滿足對電壓、頻率、諧波和不對稱度的要求，還要抑制各種瞬態的波動和干擾。電力電子技術和現代控制技術在配電系統中的應用，即用戶電力(customPower)技術或稱DFACTS技術，是在FACTS各項成熟技術的基礎上發展起來的電能質量控制新技術。可以將DFACTS設備理解為FACTS設備的縮小版，其原理、結構均相同，功能也相似。由于潛在需求巨大，市場介入相對容易，開發投入和生產成本相對較低，隨著電力電子器件價格的不斷降低，可以預期DFACTS設備產品將進入快速發展期。

(四)在節能環節的運用

1變負荷電動機調速運行

電動機本身挖掘節電潛力只是節電的一個方面，通過變負荷電動機的調速技術節電又是另一個方面，只有將二者結合起來，電動機節電方較完善。目前，交流調速在冶金、礦山等部門及社會生活中得到了廣泛的應用。首先是風機、泵類等變負荷機械中采用調速控制代替擋風板或節流閥控制風流量和水流量具有顯著的效果。國外變負荷的風機、水泵大多采用了交流調速，我國正在推廣應用中。

變頻調速的優點是調速范圍廣，精度高，效率高，能實現連續無級調速。在調速過程中轉差損耗小，定子、轉子的銅耗也不大，節電率一般可達30％左右。其缺點主要為：成本高，產生高次諧波污染電網。

2減少無功損耗，提高功率因數

在電氣設備中，變壓器和交流異步電動機等都屬于感性負載，這些設備在運行時不僅消耗有功功率，而且還消耗無功功率。因此，無功電源與有功電源一樣，是保證電能質量不可缺少的部分。在電力系統中應保持無功平衡，否則，將會使系統電壓降低，設備破壞，功率因數下降，嚴懲時會引起電壓崩潰，系統解裂，造成大面積停電事故。所以，當電力網或電氣設備無功容量不足時，應增裝無功補償設備，提高設備功率因數。

第2篇：電力電子技術概念總結范文

電力電子技術是一個以功率半導體器件、電路技術、計算機技術、現代控制技術為支撐的技術平臺。經過50年的發展歷程，它在傳統產業設備發行、電能質量控制、新能源開發和民用產品等方面得到了越來越廣泛的應用。最成功地應用于電力系統的大功率電力電子技術是直流輸電）。自20世紀80年代，柔流輸電概念被提出后，電力電子技術在電力系統中的應用研究得到了極大的關注，多種設備相繼出現。本文介紹了電力電子技術在發電環節中、輸電環節中、在配電環節中的應用和節能環節的運用。

二、電力電子技術的應用

自20世紀80年代，柔流輸電概念被提出后，電力電子技術在電力系統中的應用研究得到了極大的關注，多種設備相繼出現。已有不少文獻介紹和總結了相關設備的基本原理和應用現狀。以下按照電力系統的發電、輸電和配電以及節電環節，列舉電力電子技術的應用研究和現狀：

1、在發電環節中的應用

電力系統的發電環節涉及發電機組的多種設備，電力電子技術的應用以改善這些設備的運行特性為主要目的。靜止勵磁采用晶閘管整流自并勵方式，具有結構簡單、可靠性高及造價低等優點，被世界各大電力系統廣泛采用。由于省去了勵磁機這個中間慣性環節，因而具有其特有的快速性調節，給先進的控制規律提供了充分發揮作用并產生良好控制效果的有利條件。水力發電的有效功率取決于水頭壓力和流量，當水頭的變化幅度較大時（尤其是抽水蓄能機組），機組的最佳轉速變隨之發生變化。風力發電的有效功率與風速的三次方成正比，風車捕捉最大風能的轉速隨風速而變化。為了獲得最大有效功率，可使機組變速運行，通過調整轉子勵磁電流的頻率，使其與轉子轉速疊加后保持定子頻率即輸出頻率恒定。此項應用的技術核心是變頻電源。發電廠的廠用電率平均為8%，風機水泵耗電量約占火電設備總耗電量的65%，且運行效率低。使用低壓或高壓變頻器，實施風機水泵的變頻調速，可以達到節能的目的。低壓變頻器技術已非常成熟，國內外有眾多的生產廠家，并不完整的系列產品，但具備高壓大容量變頻器設計和生產能力的企業不多，國內有不少院校和企業正抓緊聯合開發。

2、在輸電環節中的應用

電力電子器件應用于高壓輸電系統被稱為“硅片引起的第”，大幅度改善了電力網的穩定運行特性。直流輸電具有輸電容量大、穩定性好、控制調節靈活等優點，對于遠距離輸電、海底電纜輸電及不同頻率系統的聯網，高壓直流輸電擁有獨特的優勢。1970年世界上第一項晶閘管換流器，標志著電力電子技術正式應用于直流輸電。從此以后世界上新建的直流輸電工程均采用晶閘管換流閥。FACTS技術的概念問世于20世紀80年代后期，是一項基于電力電子技術與現代控制技術對交流輸電系統的阻抗、電壓及相位實施靈活快速調節的輸電技術，可實現對交流輸電功率潮流的靈活控制，大幅度提高電力系統的穩定水平。20世紀90年代以來，國外在研究開發的基礎上開始將FACTS技術用于實際電力系統工程。其輸出無功的大小，設備結構簡單，控制方便，成本較低，所以較早得到應用。

3、在配電環節中的應用

配電系統迫切需要解決的問題是如何加強供電可靠性和提高電能質量。電能質量控制既要滿足對電壓、頻率、諧波和不對稱度的要求，還要抑制各種瞬態的波動和干擾。電力電子技術和現代控制技術在配電系統中的應用，即用戶電力技術或稱DFACTS技術，是在FACTS各項成熟技術的基礎上發展起來的電能質量控制新技術。可以將DFACTS設備理解為FACTS設備的縮小版，其原理、結構均相同，功能也相似。由于潛在需求巨大，市場介入相對容易，開發投入和生產成本相對較低，隨著電力電子器件價格的不斷降低，可以預期DFACTS設備產品將進入快速發展期。

4、在節能環節的運用

電動機本身挖掘節電潛力只是節電的一個方面，通過變負荷電動機的調速技術節電又是另一個方面，只有將二者結合起來，電動機節電方較完善。目前，交流調速在冶金、礦山等部門及社會生活中得到了廣泛的應用。首先是風機、泵類等變負荷機械中采用調速控制代替擋風板或節流閥控制風流量和水流量具有顯著的效果。國外變負荷的風機、水泵大多采用了交流調速，我國正在推廣應用中。變頻調速的優點是調速范圍廣，精度高，效率高，能實現連續無級調速。在調速過程中轉差損耗小，定子、轉子的銅耗也不大，節電率一般可達30%左右。其缺點主要為：成本高，產生高次諧波污染電網。在電氣設備中，變壓器和交流異步電動機等都屬于感性負載，這些設備在運行時不僅消耗有功功率，而且還消耗無功功率。因此，無功電源與有功電源一樣，是保證電能質量不可缺少的部分。在電力系統中應保持無功平衡，否則，將會使系統電壓降低，設備破壞，功率因數下降，嚴懲時會引起電壓崩潰，系統解裂，造成大面積停電事故。所以，當電力網或電氣設備無功容量不足時，應增裝無功補償設備，提高設備功率因數。

第3篇：電力電子技術概念總結范文

關鍵詞：IEET工程認證；電力電子；項目教學改革

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）04（c）-0000-00

1前言

中華IEET工程認證學會簡稱IEET，評估受認證的課程或機構是否符合認證機構的學術或專業標準，通過認證的大學院系畢業生，代表其已具備執行工程專業所需之基礎教育，且國內學歷將為各會員國所承認，擴大國內畢業生的學歷適用地區。

電力電子技術這門課程在“機械電子工程專業人才需求”企業調研活動中，84.66%的畢業生主要從事與電力電子技術課程相關的產品開發與設計工作，一般從事機械工業及維修、電子傳動、汽車、車床、電路設計、售后服務，產品檢修與分析、產品測試以及產品研發等行業，說明了這門課程的工程認證的必要性。

2教學現狀

電力電子技術是一門橫跨電力、電子、自動控制三門課程的交叉邊緣學科，是利用大功率半導體器件對電能進行變換與控制的專業基礎課程。

基于種種原因，以往電力電子技術理論學習難較大，課堂教學將學生置于一種被動地位，不利于學生主動進行知識建構，所以急需一種新的教學模式，以此來吸引學生的關注，加強基礎理論與工程實例的結合應用，結合電力電子領域的新技術和工程應用技術，為專業模塊化課程“機電傳動控制”、“機電產品創新設計”、“工業機器人”、“機電一體化系統設計”，以及復合型課程“電動汽車”、“汽車電器與電子技術”、“電動汽車驅動技術”、“智能裝置設計”、“智能家居”做知識儲備。

隨著各高校教學改革的深入，電力電子技術課程的課時量越來越少，實驗學時也不斷壓縮，同時實體的實驗設備極易損壞，軟件仿真又不能讓學生完全的理解概念。只是仿真，見不到實物，對驅動模塊和控制模塊沒有研究，對課程的學習效果大打折扣。例如：簡單的整流橋電路，仿真只要選擇模塊即可，學生根本不知道做實物整流橋用電力電子器件應該如何搭建，若是選集成的芯片也不知道應該選擇哪一個，是半控芯片還是全控芯片，控制引腳該如何連接，芯片需要不需要驅動？這些問題都是軟件仿真無法解決的，不是單純改革實驗教學就可以解決的，因此需要一種工程認證的思路來進行教學改革，讓學生學有所得。

3 教學改革

3.1IEET理念下教師角色的轉變

IEET強調七大核心能力：具備資訊工程相關知識的能力，具備設計與執行實驗及分析解釋數據的能力，具備工程實務流程規劃及資訊軟硬體系統整合的能力，具備協調、領導及溝通、整合的能力，具備適應職場變化的能力及持續終身學習的習慣，具備第二外語溝通與表達的能力，具備工程倫理與善盡社會責任的能力。這些不是對教師主導作用的弱化，而是對教師在整個教學活動中的掌控能力、自身的知識水平提出了更高的要求，老師的角色要求既不能一味的灌輸知識也不能完全的不干涉，而是要作為一名引路人，為學生設計短期或是長期的學習目標，激勵學生尋找到達目標的路徑和方法，這就要求理論知識的掌握不僅要有廣度還要有深度，并且具備解決問題的能力。例如講解“電力電子器件”時，應當重視各種器件的外部特性的講解，從使用角度讓學生了解其應用的場合，參數的含義，設置這幾個參數的意義。而內部結構和工作原理的詳細分析可以讓學生自行查閱資料深入了解。介紹國內一些大型企業（“株洲南車時代電氣股份有限公司”）的最新電力電子器件―脈沖功率組件、集成門極換流晶閘管，然后讓學生自己查資料了解這些器件的具體應用范圍，擴展學生的知識面。在講每一種電量變換電路之前，應當把學生引導到某一個應用場景下，這時學生會主動思考在這種情境下電量要如何變換才能滿足應用需求。例如，在講解整流電路之前，可以先引出大家日常會用到的“手機充電器”的場景。手機充電器是從城市電網當中獲得交流電，在充電器內部通過整流電流轉化成直流電給手機充電的設備，目前手機充電器的充電時間如何縮短？各種不同型號的手機充電器是否可以通用？又有怎樣的缺陷？野外如何充電？沒有充電線的情況下又是怎樣的充電結構？針對這結問題學生會積極的思考，并且和復合型的課程緊密結合在一起，知識點的講解也就更顯通俗易懂。

3.2運用項目

項目教學法是將傳統的學科體系中的章節內容轉化為若干個教學項目，圍繞項目組織和展開教學，使學生直接參與項目全過程的一種教學方法。學生在項目實踐的過程中，理解知識點的要求，掌握知識點的技能，體驗項目建立和實現的艱難與樂趣，培養分析問題與解決問題的能力，建立團隊意識和組織協調能力，這正是IEET工程認證理念的完整體現。

恰當設置項目的題目：巧妙的設計題目是項目教學法運用成功的保證，這要求教師平時的知識更新以及積累，才能既涵蓋知識點，又符合社會實際需求，所以項目的題目類型要從―跨學科理論驗證、校企結合、創新設計等方面入手，題目層次要分明--包括易、適中、難幾個難度。例如：A.每一章節可以首先給學生提出一個設計要求，比如在學習逆變電路時，要求設計一個基于SPWM的三相電壓型逆變電路，給出具體性能指標，把問題拋給學生，等課堂知識點講完之后，學生已經有了大體的調劑思路，完成主電路的設計。B.全部課程上完之后的課程設計的項目會與企業需求相結合，完成時間周期長，如“直流脈寬調速系統驅動電源的設計”。C.此外，項目的題目可以跨學科綜合，如“模糊控制下家電產品的電子設計”。

項目完成的考核方法：IEET工程認證模式，更關心的是項目完成的過程而不是結果，所以可以以小組討論的形式來完成考核。教師從項目組織情況、設計思路、設計文檔、技術指標、創新性、項目完成情況等各方面來給學生打分，并且可以在小組討論時，評出組織者、設計能力者、文檔編撰者等有不同優勢的同學，檢測學生技術層面和團隊協作層面的差異。

Matlab、Simplorer等仿真軟件的應用：隨著新技術的發展，目前高校實驗室條件跟不上新技術發展的步伐，學生動手做實驗的機會少，許多理論需要通過實驗來驗證，除了項目教學法的運用，采用軟件對電力電子進行仿真可以解決這些矛盾。這兩個軟件強大的協同仿真功能，建模更容易，和實際電路模型極為相似，易為學生所接受

3.3擬解決的關鍵問題

按照上述設想，本課程擬解決的主要問題如下：

（1）鍛煉學生團隊協同合作的能力，為各級比賽提供一批有電子設計基礎的學生；

（2）設置電力電子技術的課程設計環節；

（3）調整教學大綱；

（4） 通過項目，培養較強的項目開發、設計和建造的能力；

（5）組織興趣小組進行實際工程項目作業，理論聯系實際，加強對理論內容的理解。以社會需求為教學依據，讓學生學有所需，學能所用。

3.4實施計劃及可行性分析

電力電子技術課程為專業限選課，一般機電專業學生必選，學生數約100人，擬打算在每年的電力電子技術課程中，分別按照教學改革思路進行對照教學，觀察其教學效果，具體實施計劃如下：

1）去同類獨立院校調研，學習他們電力電子技術類課程的建設經驗；

2）調研本專業畢業生就業情況；以畢業生就業行業分布，就業難易程度等情況為依據討論電力電子技術課程建設，并對教學大綱做相應修正；

3）以企業用人需求情況統計表的統計情況，來設置課程項目的題目，決定以下三個方向的題目“電子電工產品生產與加工”、“機電產品開發與設計”以及“企業工程項目管理工作”的側重點和比例。

4）通過教學日歷的完成情況和就業趨勢對項目的題目進行微調，令學生自行組織項目合作小組，通過做電力電子技術項目的形式，把課堂理論直接與實踐相結合，通過結合實踐課程增加學生動手能力、協同合作能力、提高專業素養。

5）對整個教改過程進行總結分析，整合課程項目的題目，根據學生的反饋改進教學方式，為本課程深入教改做準備。

6）作品展示：進行電力電子技術課程的項目實物展示活動，從電力電子的課程項目成品當中，選擇具有創新性和實用性的作品進行公開答辯和實物展示，為大學生創新創業項目提供作品，豐富畢業設計作品的內容，也提升了本專業在學校的影響力。

4創新點

特色與創新：

1）電力電子技術是一門理論與實踐緊密結合的課程，為了解決理論知識學習難度大的問題，設立項目教學環節。針對理論學科性質拓展了課堂教學的問答環節、實驗教學的軟件仿真環節、課程設計的項目研發等環節，使該課程教學過程更加生動，使學生主動地學習，加強基礎理論與工程實例的結合應用，拓寬學生知識面寬，培養學生創新意識和實踐能力，從實踐過程中通過項目學習來獲取工程能力；

2）形成了校內首個將電力電子技術課程IEET工程模式下的理論與實踐相結合的教學模式；

3）本課程所設的項目為“畢業設計選題”、“大學生創新創業的項目”以及“校、企合作的項目”提供了豐富的題目資源，豐富畢業設計作品的內容，也提升了本專業在學校的影響力。

5總結

本論文旨在通過IEET工程認證模式的培養和鍛煉，以產品研發到產品運行的生命周期為載體，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習工程。從資訊工程相關知識的能力，設計與執行實驗及分析解釋數據的能力，工程實務流程規劃及資訊軟硬體系統整合的能力，協調、領導及溝通、整合的能力，適應職場變化的能力及持續終身學習的習慣，第二外語溝通與表達的能力，工程倫理與善盡社會責任的能力等七個層面達到預定目標。學生可以直接參與本專業的最新應用與工程項目，培養出的學生得到企業的認同，該成果可在獨立學院相近專業推廣，對本校其它專業也有一定的參考意義。

參考文獻：

[1]王兆安，黃俊.電力電子技術[M].北京：機械工業出版社，2002

[2]劉海波.《電力電子技術》實驗教學改革探索與實踐[J].實驗科學與技術.2012

第4篇：電力電子技術概念總結范文

[關鍵詞] 電力電子技術 電力系統 應用

0.引言

電力電子技術經歷了半個世紀的發展歷程，目前已在眾多領域得到廣泛地運用，諸如民用產品、傳統產業設備發行以及新能源開發等行業。它將現代控制技術、功率半導體器件、計算機技術和電路技術作為支撐依據已經在國民經濟中發揮出不可替代的重要作用，其直接影響著未來輸電系統的性能。HVDC――直流輸電――是在電力系統中最為成功的電力電子技術。繼上世紀八十年，提出了FACTS――柔流輸電――的概念，從而電力系統中應用電力電子技術引起了眾多學者的研究與關注，眾多的闡述以及總結有關設備的基本原理層見迭出，相繼又產生了各種設備。電力系統是電力電子技術得以充分應用的一個重要領域，因此，探討電力電子技術在電力系統中的應用具有現實的意義。

1.電力電子技術在發電環節中的應用

在電力系統的發電環節中，將牽涉到眾多種類的發電機組的設備，怎樣提高和加強此些設備的運行特性是我們所要達到的目的，而電力電子技術在發電環節中的應用就能夠很好的實現這種目的。

1.1 大型發電機的靜止勵磁控制

靜止勵磁的優點是具有較為簡單的結構、較高的可靠性，并且造價也不高，其通過晶閘管整流自并勵方式已在各大電力系統中普遍的使用。因為對中間慣性環節即勵磁機的省去，使得它具備了特有的快速性調節，這樣一來，為先進的控制規律提供提供了充分發揮作用，同時控制效果更加良好。

1.2 水力、風力發電機的變速恒頻勵磁

水力發電的有效功率主要取決于以下兩點：水頭壓力以及流量。在具有相對大的水頭變化幅度的情況下，抽水蓄能機組最佳轉速也會隨著水頭的變化幅度而產生變化。風速的三次方同風力發電的有效功率呈正比，風車捕捉最大風能的轉速會隨著風速的變化產生變化。因此，機組變速運行，易言之，對轉子勵磁電流的頻率進行調整，讓它同轉子轉速疊加后具有相對恒定的定子頻率，進而取得最大的有效功率，電力電子技術在在水力、風力發電機的運用當中，變頻電源是技術核心。

1.3 發電廠風機水泵的變頻調速

發電廠的廠用電率平均是8%，在火電設備總耗電量中，風機水泵耗電量大約占到65%，不但具有較大的耗電量，而且運行效率也不高，為了實現節能的目的，在使用高壓（低壓）變頻器的時候能夠使風機水泵變頻調速，進而降低耗電量。從當前的狀況而言，低壓變頻器技術的成熟性毋庸置疑，在國內乃至國外都有很多的生產廠家，僅是系列產品在一定程度上還不具有完整性。然而能夠設計并生產高壓大容量變頻器的廠家還沒有幾個，這就需要通過校企合作的方式，進行聯合開發，從而達到滿足生產需求的目的。

2.電力電子技術在在輸電環節中的應用

2.1高壓直流輸電技術。 20世紀70年代，在瑞典建成世界上第一項晶閘管換流閥實驗工程，從而替代了以前的汞弧閥換流器，這是電力電子技術在直流輸電中獲得應用的一個里程碑時段。從此之后，在直流輸電工程，都以使用晶閘管換流閥為主。近年來，隨著科學技術的不斷發展，新的直流輸電技術通過使用諸如GTO等可關斷器和脈寬調制技術，不必采用換流變壓器，從而能夠讓整個換流站搬遷，在較短的輸送距離中，這就加強了中型直流輸電工程的競爭力。另外，由于使用了可關斷的電力電子器件，避免了換流器換相的不成功，加之不存在要求受端系統的容量，所以，能夠應用于海上石油平臺等這些小系統的供電。將來還能夠用于城市配電系統。這些年來，直流輸電技術獲得了進一步發展，IGBT等可關斷電力電子器件組成的換流器被應用在輕型的直流輸電器件上，通過脈寬調制技術進行無源逆變，使得直流輸電向無交流電源的負荷點送電的難題得到解決，不僅在極大地簡化了設備，而且減少了造價成本。

2.2柔流輸電（FACTS）技術。柔性的交流輸電技術產生于上世紀八十年代的后期，這些年取得迅速的發展。FACTS是指現代控制技術同電力電子技術相結合，達到連續調節、控制相位角、電壓等的目的，進而在很大程度上加強輸電線路的輸送能力，提升電力系統的可靠性，減少輸電過程的損耗量。因為傳統的調節電力潮流的手段僅能達到調節局部穩態潮流的作用，加之機械開關的動作時間較長，沒有較快的響應，根本不可以適應在暫態過程中快速柔性連續調節和阻尼系統振蕩的需求，所以，電網發展的要求使得柔流輸電（FACTS）技術獲得良好的應用與發展，截止目前，柔流輸電控制器有許多種，且均能對電力系統中變量，例如勵磁電流、電壓、阻抗以及功率等等進行控制，繼而提高交流輸電的運行性能。

3.電力電子技術在在配電環節中的應用

在配電環節，我們亟待解決的問題是加強供電的穩定性以及提高電能質量。應用用戶電力技術（Custom Power）亦稱DFACTS技術是配電環節應用電力電子技術的最為普遍的技術，它是現代控制技術同電力電子技術的有效結合，配電環節應用用戶電力技術的主要手段是通過交流輸出電系統，加強供電的穩定性，提高配電的輸出能力，并且提升電能質量。此外，在配電環節被普遍運用的電力電子技術還有柔流輸電即FACTS技術，而用戶電力技術可以看做是FACTS設備的縮小版或者姊妹型新技術，其功能原理在前文已進行分析，在此不作贅述。當前，DFACTS技術和FACTS技術已經發展到融合為一體。

4.電力電子技術在節能環節的應用

4.1變負荷電動機調速運行

為了使電力電子技術在在節能環節有所作為，我們就需著手于以下兩方面：①電動機自身方面的應用；②變負荷電動機的調速技術的應用。倘若能將兩者有機的結合在一起，勢必會使電動機的節能獲得顯著的效果。近年來，風機和水泵在國外大多數采用調速控制，鑒于在國內對其的應用還不夠成熟，以及由于變負荷的風機和泵類等采用交流調速替代節流閥（或者擋風板）對水流量、風流量進行控制都能取得良好的效果，并且具有較高的效率和精度，以及較廣的調速范圍，加之能夠連續無級調速，同時在調速過程中具有相對小的轉差損耗，節電率能夠達到百分之三十，然而采用調速控制雖然有上述優點，卻也存在較高的成本以及產生高次諧波的缺點，但這并不會影響其在礦山和冶金等部門的推廣。因此，我國對其應加強研究，并需要進一步推廣，

4.2減少無功損耗，提高功率因數

交流異步電動機以及變壓器在電氣設備中均屬于感性負載，其在運行的過程中對無功功率、有功功率都要消耗，所以，同有功電源一樣，無功電源是確保電能質量的不可或缺的部分，要在電力系統中維持無功平衡，不然，將導致功率因數的降低，系統電壓的下降以及設備的損壞，甚至致使大規模的停電事故的出現，為了杜絕此類事件的產生，我們要在電力網或電氣設備無功容量不足時，增裝無功補償設備，提高設備功率因數。

5.結束語

綜上所述，電力電子技術能夠在電力系統的眾多領域得到廣泛地運用，隨著現代計算機技術的不斷發展，我們應加大電力電子技術的研究力度，使其應用性更加的完善，對電力系統的控制以及節能起到更大的作用，以及最大幅度地提高電力系統的穩定性，從而獲得巨大效益。

第5篇：電力電子技術概念總結范文

關鍵詞：應用技術主導型； 電力電子； 教學改革

1 引言

《電力電子技術》課程是高等工科院校自動化類專業的一門重要的專業基礎課，又是本專業核心課程，其主要任務是使學生全面了解和掌握各種變流裝置的組成及其電磁過程、工作原理、控制方式、設計計算和技術指標等內容，為學生學習后續課程及今后從事自動控制方面的工作打下基礎。

應用型本科作為高等教育的一個層次，必然有其自身的培養目標和教學特點。人才培養的目標定位不同，教學思路、教學方法以及對專業的知識的要求就會有差異。專業教學的目的就是要求學生通過在校學習相關的專業知識和應用技術，成為應用型專業人才。為了實現這一培養目標，積極開展教學改革，探索一種既符合《電力電子技術》課程特點，又適合應用型人才培養要求的教學規律和教學方法，對提高教學質量、全面推進綜合素質教學，培養合格的應用型人才都有積極意義。

2 課程特點

電力電子技術是電力、電子及控制技術領域間的交叉學科。課程有以下幾個特點：一是教材內容豐富，具體表現為概念多、公式多、波形多。隨著新型電力電子器件的出現及控制技術的發展，課程內容將不斷更新，教學內容將進一步擴展；二是課程綜合性強。它是《高等數學》、《電路原理》、《模擬電子技術》、《數字電子技術》、《電機拖動基礎》、《計算機控制技術》等課程知識的綜合應用，要求學生較好掌握前授課程的知識，在學習本課程基礎上，既能作定量的應用計算，又會作定性的波形分析；三是課程實踐性強。學生在掌握原理、熟悉計算的基礎上，還應具有較強實際動手能力，能完成電力電子裝置組裝、集成、調試、運行、檢測及診斷等實際操作。

近年來，結合課程特點，有步驟地對課程的教學方法作了改革，著重對課堂理論教學、課程設計與實驗教學等環節進行了綜合分析與研究，努力探索一種較為科學的教學方法，現作簡要介紹。

3 課程教學改革與探討

3.1 理論教學堅持貫徹“知行合一”原則

根據應用型人才培養目標，課堂理論教學采用精講多練，深入淺出的教學方法。為了使學生剛接觸本課程時，就有一個較深的認識，授課時通過圖1簡述課程所涉及的知識結構，即整流、逆變、斬波、調壓、變頻等變換方式，結合實例分析電力電子技術在各領域中的應用，讓學生對課程涉及知識有了基本認識，同時激發他們學習的興趣。

圖1. 電力電子技術框圖

在課程的理論教學改革中，著重抓兩個重點：

（1）將知識課堂轉變為能力課堂。理論教學的質量主要取決于課堂講授的效果，而精選教學內容又是提高講授效果的前提。因此，通過教學實踐的總結，確定將“整流”、“逆變”和“器件與觸發電路”列為重點內容，其他則有所涉及。在“整流”、“逆變”部分內容學懂理解后，學生再學習其他變換電路也就比較容易了。

為了便于學生系統掌握課程內容，將教材內容分為五個知識板塊，即元件與保護、整流電路、逆變電路、觸發電路和其他變換電路等，而且對五個知識板塊的內容提出不同的要求，便利學生消化課程內容，有系統有重點進行學習，整個教學過程中始終突出知識的應用和能力的培養，堅持貫徹“知行合一”原則。

（2）確定科學的講授體系，綜合應用各種教學方法，全面提升教學效果。根據應用型本科規劃教材特點及近年來教學實踐體會，將課程確定為：電力電子元器件整流電路觸發電路逆變電路其他變頻電路，這樣一個講授體系，能將各章內容合理銜接，又使重點難點內容相對分散。授課中，結合概念，對重點內容集中時間進行深入透徹分析，使學生形成深刻印象；結合實例，對難點內容進行分析對比，幫助學生加深理解，實際效果比較理想。

3.2 結合工程實際組織課程設計

應用型本科培養的是應用型人才，為了鞏固課程理論知識，同時注重培養學生應用能力，不僅在課堂授課時要結合工程實際內容，而且還要有目的地組織學生進行課程設計，進行工程應用實踐。

如何選擇設計課題和內容是搞好課程設計的關鍵，所以在提出設計方案前，指導教師應先行一步，在大量收集文獻資料的基礎上，做方案比較，進行完整的計算及實驗調試，再確定設計內容，設計步驟及實驗調試要求，編制完整的設計任務書，然后再去指導學生進行課程設計。

課程設計的目的很明確，有三點：一是結合教材有關“整流電路”、“元件選擇與保護”、“觸發電路”內容講授，要求學生利用所學知識，立竿見影地用于工程實際設計中去，讓學生對設計產生較大興趣；二是把設計與工程實際緊密聯系起來，要求學生根據設計任務要求，獨立完成電路設計、線路形式選擇及主要參數計算，保護電路設計及元件參數選擇，確定移相范圍及觸發電路等，以提高學生理論聯系實際的能力；三是通過設計加強應用能力訓練，要求學生應用所學的計算機CAD繪圖技術完成電路圖的繪制，應用綜合實驗教學平臺進行實驗調試等，有目的地加強學生的實際操作能力的培養。

這樣的要求既有一定的難度，也有相當廣度，但確實可行。學生通過這個環節的實踐，增強了獨立思考能力，開闊了視野。不少學生運用所學知識完成單元電路設計；也有學生利用所學知識對觸發電路進行了改進設計；還有學生對保護電路提出了不同見解。總之，學生間相互探討，相互啟發，活躍了學習氣氛，提高了應用能力，為從事專業工作打下了基礎。

3.3 依托實驗教學平臺加強實驗教學注重能力培養

應用型工科培養的人才除了具有一定的理論知識，還應具備專業技術的應用能力。這種能力的形式，不能簡單依靠知識注入來獲得，必須經過長期的培養、系統的訓練，不斷的積累，而逐步形成的。在這種能力形成過程中，實驗教學具有獨特作用。在實驗教學環節中具體完成以下幾項工作：

（1）科學系統地編制實驗指導書，精心選擇實驗項目，使每個實驗都能起到“工程訓練”的目的。

（2）強調人人動手、獨立完成實驗。對實驗確實存在困難的學生，指導教師要耐心啟發學生，幫助分析實驗要領，但決不包辦代替。

（3）注重參數的定量分析和波形定性分析。變流裝置在運行中有大量的參數和波形，需要檢測和分析。例如：檢測元件的端電壓，就能判別元件的工作狀態；檢測輸出電壓，就能推斷裝置的運行狀況。又例如，在三相全控橋式電路中，測試輸出波形時，發現波幅不一致，缺波頭等現象時，也能分析出裝置出現的問題等。因此，要求學生重視參數定量分析和波形定性分析，就是要讓學生通過實際操作，來提高分析問題、解決問題的能力。

總之，通過課程實驗教學，將封閉的教學轉變為開放的教學，確實起到既鞏固基礎理論知識，又能使學生獲得比較系統的實際操作訓練，對提高課程教學效果有較大推動作用。

4 結束語

課程教學改革必須從學生的培養目標出發，把課堂上的理論講授、設計室里的分析計算以及實驗室中的實際操作等多個教學環節有機結合起來，實現各教學環節的銜接、交差和融合，充分發揮綜合教學優勢，達到在有限時間內獲取最佳教學效果。通過《電力電子技術》課程教學的改革與探索，深深感到要使課程教學滿足培養目標，需要不斷地科學探索、不斷地認真總結，以適應現代教學的要求。

參考文獻

[1] 王兆安、劉進軍. 電力電子技術[M]. 北京：機械工業出版社，2010.7

第6篇：電力電子技術概念總結范文

關鍵詞：電路原理;教學方法;對偶式;問題導向式

中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）07-0113-02

電路原理是電類學生的一門非常重要的基礎課，它不僅與后續的《模擬電子技術》、《電機學》、《電力電子技術》等許多課程的關聯非常密切，同時也能單獨運用電路的知識解決一些實際問題，在培養電類學生對電氣工程、自動化等工作的適應能力和創新能力起著重要的作用。目前我校采用的邱關源原著的教材-電路（第5版），需要在64學時講授1～15章的所有內容，課程內容多，且都是基本的理論知識，但課時相對較少。不少學生都覺得這門課程聽起來容易，自己動手做題都感到有相當大的難度。為了更好地提高教學效果和教學質量，通過改變電路課程的教學方法和教學手段，經過多年的教學實踐，取得了一定的效果。

一、采用對偶式的教學方法

在電路課程的教學過程中，有不少知識點都是可以通過對偶式的教學方法，使學生加深對新的知識內容的理解和掌握。如在介紹電路的有源元件時，由于在高中或大學物理中已用到過電壓源這個器件，因此大部分學生對電壓源這個元件比較熟悉，在理解和掌握理想電壓源的特性時基本不會有什么困難。但對理想電流源，如何理解和掌握其電流由自身決定而兩端電壓由外電路決定這個性質，不少學生會感到困惑，在做習題和考試的時候也比較容易犯錯。因此，在介紹這兩個有源元件時，就可以通過對偶式的教學方式，把理想電流源與理想電壓源的特性進行比較，使學生能比較容易理解和接受。同樣，在介紹串聯諧振電路和并聯諧振電路的特性時，也可以采用對偶的教學方式。

二、采用一題多解的教學方法

教材上的例題，基本上都是采用與該節內容有關的某種方式求解的，目的是讓學生通過例題掌握該節相關的理論知識。但這樣也會帶來一些問題，在一些習題課和考試的時候，有些學生不能選擇最合適的求解方式，或者對一個題目不會想到可以用多種方法進行求解，思路比較狹窄。采用一題多解的教學方式，可以開拓學生的思維，把前后所學的知識連貫起來。

例如，在單相交流電路中，有一個用三表法測量電感線圈參數的例題，如圖1所示。已知條件為f=50Hz，且測得U=50V，I=1A，P=30W。這個題目雖然簡單，但很多同學都只會想到利用P=I2R來求得電阻R，對求電感L就會感到困難。實際上，這個題目至少可以從2個不同的思路來進行求解。利用阻抗的概念進行求解：用P=I2R，|Z|=U/I以及|Z|2=R2+（ωL）2來求得R和L;利用功率的概念進行求解：S=UI，Q2=S2-P2以及P=I2R，Q=I2XL，來求得R和L。

三、采用問題導向式的教學方法

在講解新的知識點時，采用問題導向式的教學方式，通過綜合已學的知識提出問題，在講解如何有效地解決該問題的過程中，轉換到即將要講解的新的知識點，這樣能使學生在提出問題時把前面所學的知識進行回顧，又能順利地過渡到新知識點的講解。

譬如，在講解戴維南定理時，可以以圖1所示電路為例提出問題：當圖中的兩個電壓源的電壓值相同時，該圖的兩條支路可以理解為是兩個實際電壓源，把兩個實際的電壓源并聯起來可以等效成什么呢？同學們自然會想到可以等效成一個實際的電壓源。那么當圖中的電壓源的電壓不相同，電阻也不一樣的時候，能不能也等效成一個實際的電壓源呢？進而引出如果是一個任意的有源二端網絡，是不是也能等效呢？這樣就可以自然地進入對戴維南定理這個知識點的介紹。

四、把理論知識與具體科研相結合

電路這門課程講授的都是基本的理論知識，學生上課時容易聽懂，但要把所學的知識應用到求解具體的題目卻有相當大難度，這樣往往使學生對這門課程產生厭倦和害怕的情緒，如何提高學生對這門課程的興趣，也是在教學過程中需要特別注意的問題。把課程中的理論知識與實際生活、與具體的科研和后續課程結合起來，能有效提高學生的學習興趣，也能活躍課堂氣氛，調動學生的積極性。

例如，在講解諧振的相關知識時，一方面可以把諧振與共振現象作對比，兩者在不少方面的特性有相似之處，使學生能更容易理解諧振這種物理現象;另一方面，可以把諧振的一些應用向學生進行介紹，如磁諧振耦合無線能量傳輸、電力電子技術中的軟開關技術，在這些研究方面都會用到諧振技術。2014年TI杯大學生電子設計競賽中也有一個與諧振有關的題目“無線電能傳輸裝置”，要求設計并制作一個磁耦合諧振式無線電能傳輸裝置（結構框圖如圖3所示）。

通過這些介紹，可以有效地吸引學生的注意力，提高學生的學習興趣，使學生在掌握基本的理論知識的同時，也知道這些技術可以應用在哪些場合，同時也使學生對后續課程“電力電子技術”有個初步的印象，在后學課程的學習過程中就會比較容易把電路的基本知識應用到電力電子線路的分析中。

五、結束語

隨著教學改革的進一步深入，對教師的要求也在不斷地提高，高校教學方法多種多樣，教師應該在教學過程中不斷地更新和充實教學內容，提高課堂教學質量，不斷總結和豐富教學手段，從而提高學生的學習興趣，保證大部分學生能夠切實掌握課程的基本理論知識和基本分析方法，并能融會貫通，把基本知識正確應用在具體的解題過程和其他專業研究中。只有在課程教學的每一個細節上精益求精，才能更好地完成電路這門課程的教學任務。

參考文獻：

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[2]姜靜，劉迪，張大為.電路課程教學方法探討[J].中國電力教育，2012，（21）：50-51.

[3]邱關源，羅先覺.電路[M].第五版.北京：高等教育出版社，2006.

第7篇：電力電子技術概念總結范文

關鍵詞：高級電工；維修電工；電工知識

中圖分類號：TM07 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）09-0152-02

1 概述

首先，我們要求高技能人才有一個全面的認識、把握高技能人才的內涵。高技能人才具有高超的操作技術，能夠在生產、服務、建設等關鍵領域起到決定性作用，并且他們具備專門的知識與技術，是生產、服務、建設第一線的技能勞動者，隨時能夠解決第一線出現的緊急問題，所以他們應該歸結為高層次人才的行列中。但在國家對高技能人才的統計中，我們發現并不是和我們想象的一樣。只有將獲得高級工（國家職業三級）以上職業資格證書或者具備相應技能水平和職業資格的勞動者視為高技能人才。這就是，學歷并不是確定等級的一個量度，只有獲得等級確定，才能獲得技術工人職稱。所以雖然是高校出身，在沒有高職高校的職業資格的情況下，也稱不上是高技能

人才。

對現在的高職高校的調查中發現，很多高職高校對高級技工要求不是很高，它們只是將職業資格鑒定限于初、中級（國家職業五、四級），與中職學校沒有什么區別。也只是很少的高職高校對高級工鑒定有一定的初步涉入。對于高級技師的評定方法來看，一般采用工作以后的業績評價和能力評價相結合的方法。所以，對于現在的高職高校的技工人才鑒定方面，還有很多要改進的地方，它們的培養模式中缺少高級技工人才。但是，它們對于技工知識理論體系的教學還是有一定成就，發展了一批一線有潛力的員工，只要加以訓練，日后必將進入高級技工行列。

既然高級技工的要求比一般技工的要求高，那么具體體現在哪些方面呢？我們可以對新的針對高級技工鑒定考試大綱做一個詳細的了解，我們可以發現它比一般的維修電工要求的知識體系要高得多，要求的知識內容也多了很大一部分。比如數字機床控制系統、電力半導體、特種電機、可編程控制器（PLC）、自動控制原理、微機原理、變頻器、電梯控制系統及部分新的機械知識等。這些知識并不是隨意加上去的，它們是維修電工在工作中所必須掌握的知識技能。尤其是現今高速發展的科學技術，使得維修電工要掌握的技能也日新月異，所以從實際需要的角度看，高級維修電工必須廣泛掌握這些技能，滿足實際的需要。這些技能都是社會前沿知識，比較新，并且更新速度快，幾乎一段時間都會有新的電工技術得到應用；它們也往往是學科綜合性強的知識，每個系統都可能涉及很多種新技術；廣泛應用了自動控制理論、電力電子技術、微機控制技術。因此，隨著經濟和技術的發展，應不斷加強對高級電工的要求，不斷擴大高級電工的知識體系，不斷加強研究高級電工的知識獲取途徑。

2 高級維修電工知識技能結構分析

正是由于高級維修電工的知識體系的不斷擴大，與一般的維修電工相比，內容更加復雜。但是這種知識往往是高級技師以后的工作可以應用到的技能和知識，并且它們代表著先進技術發展方向。因此，高級技術人員必須掌握這些高技能知識，如電力電子技術、自動控制理論、微機控制技術等。

第一，微機控制技術的核心是可編程邏輯控制器（PLC），它是一個簡單易用的使用工具，運用中包括用戶計算機和電路的設計、電氣產品制造的兩種編程。數控系統的電梯控制系統是靠可編程控制器來維持的，同時它是控制系統的核心。

第二，變頻器的微機控制技術的核心，是由一個簡單易用的控制電器電腦+功率半導體器件的脈寬控制理論設計和制造結合使用的。此外，數控系統服務控制器也可用微機+功率半導體器件的脈寬控制和速度控制，它用的是簡單易用的控制電器制造設計和變頻器控制理論。由于知識是相通的，部分功能變頻器同時也能夠服務控制器，這方面無可厚非。可以說，速度控制、速度控制系統以及新的變頻器、伺服控制器是電力電子技術的具體應用。

第三，具有維修電工先進新知識的伺服控制器、變頻器、控制系統、可編程控制器需要開環、閉環控制理論的指導，如果沒有自動控制理論，暫且不說能不能設計出來，伺服控制器一百五十以上產品參數將不會啟動，在數控系統里面，電梯控制系統是無所適從的。

另外，關于電機原理的知識也是電機控制系統的基礎部分。所以，微機控制技術、電機學、電力電子技術、自動控制理論也就可以說是高級維修電工新增知識的理論基礎。

3 高級維修電工知識技能的學習

對于高級技工知識體系的學習，有很多值得借鑒的經驗。高級特工必須做到的是自我學習的能力。這是對高級技工的必備要求。因為不光是課本上的知識，以后工作中碰到的緊急問題也往往是千變萬化、不盡相同的，所以高級技工要強化自我學習的能力，在經驗中不斷總結，不斷自我學習。在課堂上，不能只是靠老師的講解，還要有自己的看法和自己的實踐。因為技工知識不是固定不變的，隨著科學技術的發展，新技術新知識不斷涌現，以前的知識往往就成為淘汰的東西，所以不要以為老師就什么都會、什么都懂。還有，高級技工的知識是靠實踐得來的，只有實踐才能檢驗知識的正確性。因此，我們的高級技工要理解“授之以魚，不如授之以漁”的道理。只有真正具備了自我造血能力，才能在以后的工作中擔當重要角色，并獲得不菲成就。

為了高級技工充分學習新知識新技能，對必備知識有很好的把握，必須對這些高級維修電工的理論體系有一個很好的正確認識。只有這樣，才能理解它們之間的相互關系，才能在以后的工作中應用自如。

在高級維修電工教學中，我們必須加強微機控制技術、自動控制理論、電力電子技術、電機學基礎知識的學習。雖然這些課程理論知識較為復雜，但是我們可以應用對媒體教學和一體化教學相結合，同時還可以應用行為導向法，這樣就大大降低了學習的難度，有利于高級技工的快速學習。

為了綜合應用微機控制技術、電力電子技術、電機學課程、自動控制理論，為了充分理解伺服控制器、變頻器、調速系統、可編程控制器等，我們要加強這些問題的實踐，在實踐中找問題，然后解決問題。同時在學習這些基礎課程時，一定要偏重于綜合應用和以上技術的聯系，把握典型電路和基本概念，主要掌握問題是如何提出的、如何解決的，又是如何應用的，不能割裂地講述單科知識。

從圖1看出PLC是控制器中的代表、變頻器是調速中的代表，因此，在高級維修電工教學中必須強化PLC、變頻器原理的學習，強化PLC、變頻器典型電路的技能的訓練，相信只要PLC、變頻器學透，就不難理解其他先進控制技術和系統。

總之，相對中級維修電工來說，高級維修電工新增的知識主要集中在先進控制技術方面，這就要求學校教師要主動加強自我學習，熟悉和跟蹤先進控制技術的發展。

參考文獻

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[4]孫立春.素質教育論[M].濟南：山東教育出版社，

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[5]陳玉琨，等.課程改革與課程評價[M].北京：教育科

學出版社，2001.

[6]陳揚光.課程論與課程編制[M].福州：福建人民出版

第8篇：電力電子技術概念總結范文

關鍵詞：電力系統 自動化 智能控制

前言：

目前我國科學工作者對電力系統電保護的新原理進行了研究, 將國內外最新的人工智能、模糊理論、綜合自動控制理論、自適應理論、網絡通信、微機新技術等理論應用于新型繼電保護裝置中, 使得新型繼電保護裝置具有智能控制等特點, 大大提高了電力系統的安全水平。對變電站自動化系統進行了多年研究, 研制的分層分布式變電站綜合自動化裝置能夠適用于35～220kV各種電壓等級變電站。微機保護領域的研究處于國際領先水平, 變電站綜合自動化領域的研究也已達到國際先進水平。

1、電力系統自動化總的發展趨勢

1.1 當今電力系統的自動控制技術正趨向于:

①在控制策略上日益向最優化、適應化、智能化、協調化、區域化發展。②在設計分析上日益要求面對多機系統模型來處理問題。③在理論工具上越來越多地借助于現代控制理論。④在控制手段上日益增多了微機、電力電子器件和遠程通信的應用。⑤在研究人員的構成上益需要多“兵種”的聯合作戰。

1.2 整個電力系統自動化的發展則趨向于:

①由開環監測向閉環控制發展，例如從系統功率總加到AGC(自動發電控制)。②由高電壓等級向低電壓擴展，例如從EMS(能量管理系統)到DMS(配電管理系統)。③由單個元件向部分區域及全系統發展，例如SCADA(監測控制與數據采集)的發展和區域穩定控制的發展。④由單一功能向多功能、一體化發展，例如變電站綜合自動化的發展。⑤裝置性能向數字化、快速化、靈活化發展，例如繼電保護技術的演變。⑥追求的目標向最優化、協調化、智能化發展，例如勵磁控制、潮流控制。⑦由以提高運行的安全、經濟、效率為完成向管理、服務的自動化擴展，例如MIS(管理信息系統)在電力系統中的應用。

近20 年來，隨著計算機技術、通信技術、控制技術的發展，現代電力系統已成為一個計算機(Computer)、控制(Control)、通信(Communication)和電力裝備及電力電子(Power System Equiqmentsand Power Electronics)的統一體，簡稱為“CCCP”。其內涵不斷深入，外延不斷擴展。電力系統自動化處理的信息量越來越大，考慮的因素越來越多，直接可觀可測的范圍越來越廣，能夠閉環控制的對象越來越豐富。

2、具有變革性重要影響的三項新技術

2.1 電力系統的智能控制電力系統的控制研究與應用在過去的40 多年中大體上可分為三個階段:基于傳遞函數的單輸入、單輸出控制階段;線性最優控制、非線性控制及多機系統協調控制階段;智能控制階段。電力系統控制面臨的主要技術困難有:

①電力系統是一個具有強非線性的、變參數(包含多種隨機和不確定因素的、多種運行方式和故障方式并存)的動態大系統。②具有多目標尋優和在多種運行方式及故障方式下的魯棒性要求。③不僅需要本地不同控制器間協調，也需要異地不同控制器間協調控制。

智能控制是當今控制理論發展的新的階段，主要用來解決那些用傳統方法難以解決的復雜系統的控制問題; 特別適于那些具有模型不確定性、具有強非線性、要求高度適應性的復雜系統。

智能控制在電力系統工程應用方面具有非常廣闊的前景，其具體應用有快關汽門的人工神經網絡適應控制，基于人工神經網絡的勵磁、電掣動、快關綜合控制系統結構，多機系統中的ASVG(新型靜止無功發生器)的自學習功能等。

2.2 FACTS 和DFACTS

2.2.1 FACTS 概念的提出q 在電力系統的發展迫切需要先進的輸配電技術來提高電壓質量和系統穩定性的時候，一種改變傳統輸電能力的新技術―――柔流輸電系統(FACTS)技術悄然興起。

所謂“柔流輸電系統”技術又稱“靈活交流輸電系統”技術簡稱FACTS，就是在輸電系統的重要部位，采用具有單獨或綜合功能的電力電子裝置，對輸電系統的主要參數(如電壓、相位差、電抗等)進行調整控制，使輸電更加可靠，具有更大的可控性和更高的效率。這是一種將電力電子技術、微機處理技術、控制技術等高新技術應用于高壓輸電系統，以提高系統可靠性、可控性、運行性能和電能質量，并可獲取大量節電效益的新型綜合技術。

2.2.2 FACTS 的核心裝置之一， ――ASVC 的研究現狀各種FACTS 裝置的共同特點是: 基于大功率電力電子器件的快速開關作用和所組成逆變器的逆變作用。ASVC 是包含了FACTS 裝置的各種核心技術且結構比較簡單的一種新型靜止無功發生器。

ASVC 由二相逆變器和并聯電容器構成，其輸出的三相交流電壓與所接電網的三相電壓同步。它不僅可校正穩態運行電壓，而且可以在故障后的恢復期間穩定電壓，因此對電網電壓的控制能力很強。與旋轉同步調相機相比，ASVC 的調節范圍大，反應速度快，不會發生響應遲緩，沒有轉動設備的機械慣性、機械損耗和旋轉噪聲，并且因為ASVC 是一種固態裝置，所以能響應網絡中的暫態也能響應穩態變化，因此其控制能力大大優于同步調相機。

2.2.3 DFACTS 的研究態勢隨著高科技產業和信息化的發展，電力用戶對供電質量和可靠性越來越敏感，電器設備的正常運行甚至使用壽命也與之越來越息息相關。可以說，信息時代對電能質量提出了越來越高的要求。DFACTS 是指應用于配電系統中的靈活交流技術，它是Hingorani于1988 年針對配電網中供電質量提出的新概念。其主要內容是:對供電質量的各種問題采用綜合的解決辦法，在配電網和大量商業用戶的供電端使用新型電力電子控制器。

2.3 基于GPS 統一時鐘的新一代EMS 和動態安全監控系統

2.3.1 基于GPS 統一時鐘的新一代EMS 目前應用的電力系統監測手段主要有側重于記錄電磁暫態過程的各種故障錄波儀和側重于系統穩態運行情況的監視控制與數據采集(SCADA)系統。前者記錄數據冗余，記錄時間較短，不同記錄儀之間缺乏通信，使得對于系統整體動態特性分析困難;后者數據刷新間隔較長，只能用于分析系統的穩態特性。兩者還具有一個共同的不足，即不同地點之間缺乏準確的共同時間標記，記錄數據只是局部有效，難以用于對全系統動態行為的分析。

2.3.2 基于GPS 的新一代動態安全監控系統基于GPS 的新一代動態安全監控系統，是新動態安全監測系統與原有SCADA 的結合。電力系統新一代動態安全監測系統，主要由同步定時系統，動態相量測量系統、通信系統和中央信號處理機四部分組成。采用GPS 實現的同步相量測量技術和光纖通信技術，為相量控制提供了實現的條件。GPS 技術與相量測量技術結合的產物―――PMU(相量測量單元)設備，正逐步取代RTU 設備實現電壓、電流相量測量(相角和幅值)。

電力系統調度監測從穩態/ 準穩態監測向動態監測發展是必然趨勢。GPS 技術和相量測量技術的結合標志著電力系統動態安全監測和實時控制時代的來臨。

隨著計算機技術，控制技術及信息技術的發展，電力系統自動化面臨著空前的變革。多媒體技術、智能控制將迅速進入電力系統自動化領域，而信息技術的發展，不僅會推動電力系統監測的發展，也會推動電力系統控制向更高水平發展。

總之，影響網絡穩定的因素有很多，本文基于日常網絡安全管理經驗，從日常網絡管理的角度，提出一些安全防范措施，以期提高網絡穩定性。

3、總結：

“安全、可靠、經濟、優質”的電能供應是現代社會對電力事業的要求，自動化的電力系統成為現代社會的發展趨勢，而且電力系統自動化技術也不斷地從低級到高級，從局部到整體。本文試對電力系統自動化發展趨勢及新技術的應用作簡要闡述。

參考文獻：

[1]石志國.計算機網絡安全教程[M]．北京：清華大學出版社，2008.

[2]張慶華.網絡安全與黑客攻防寶典[M]．北京：電子工業出版社，2007.

[3]曲德祥.網絡安全技術的發展趨勢[J].信息技術與信息化，2008(5).

第9篇：電力電子技術概念總結范文

關鍵詞：電氣工程及其自動化；CDIO；模塊化教學

作者簡介：劉超（1985-），男，吉林省吉林市人，南京理工大學泰州科技學院電子電氣工程學院，助教；楊蕾（1986-），女，江蘇徐州人，南京理工大學泰州科技學院商學院，助教。（江蘇 泰州 225300）

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）02-0069-02

CDIO是由美國麻省理工學院和瑞典皇家工學院等四所大學提出的一種新的教育模式。CDIO包括構思（conceive）設計（design）實現（implement）運作（operate）四個方面。“構思”是指明確客戶的需求，考慮技術、企業戰略和制度等因素，不斷改進概念、技術和商業要求。“設計”指指定開發的產品系統所需的各種計劃、圖紙和算法；“實現”指把設計轉變為產品的過程，包括硬件制造、軟件編程、測試、檢查和驗證；“運行”指對產品系統的維護、優化和淘汰等。CDIO教育思想的核心內容是著重強調學生的實際動手能力和工程實踐能力，是將教學過程與工程實踐項目相結合，通過理論學習解決工程實踐的問題，也通過工程實踐的問題強化理論學習內容。使學生在“學中做、做中學”達到工程實踐與理論教學相輔相成的效果。

電氣工程及其自動化作為極具工程背景的專業，最應該以CDIO為基本思想進行教學實踐。南京理工大學泰州科技學院（以下簡稱本校）電氣工程及其自動化專業，以培養“現場工程師”為教育目標，2010年被吸納為CDIO工程教育改革試點高校，成為江蘇省獨立學院中唯一一所CDIO工程教育改革試點成員校，教學效果在應用型本科院校中處于前列。

一、以CDIO為理念的電氣工程及其自動化專業改革特點

1.以求職為導向的電氣工程及其自動化的教學方法

培養學生學以致用、理論聯系實際以適應將來求職之需的能力和素質是所有專業教育的共性。CDIO理念說明本科應用型人才培養方案既不是一蹴而就的，也不是一成不變的。工程教育應當是動態的，隨著新科技成果地不斷出現，本科應用型人才培養目標必須通過市場調研，不斷進行更新和調整。對于高校來說，人才培養方案地制訂和調整絕不僅僅是高校內部的事情，高校在制訂和調整人才培養方案時，應當把雇主對人才培養的需求作為重要依據。同時，廣泛征求用人單位、學術界、政府以及學生群體的意見和建議，確保人才培養方案的科學性、全面性和可操作性。以CDIO為理念的電氣工程及其自動化專業建設應從教學大綱、教材、實驗、課程設計、畢業設計等方面與企業需求相結合，形成一切圍繞企業需求的教學方法。

2.以大工程為主的宏觀教學手段

寬口徑人才一直是各大高校所追求的目標。CDIO模式從一個寬廣的視野來解讀工程，在這個視野中工程不再局限于技術，工程與社會發展、市場規律、管理模式、歷史文化、價值觀念、心理、審美等緊密結合起來。CDIO模式根據這樣一個大工程的理念來建構課程體系，CDIO模式培養的不僅僅是技術專家，而且是能在現代組織管理模式和市場運行機制下從事產品系統開發的工程師，更是以人類福祉為宗旨的具有社會責任感的工程人才與社會文明的締造者。

對于電氣工程及其自動化專業來說，要教育學生對整個系統有一個整體的概念。不能將學生的視野局限于簡單的一點、一門學科，而是要讓學生深刻理解所做工作在整個工程中的意義和地位，這樣才能實現寬口徑人才的目標。以一種系統宏觀的視角來培養工程人才，無論是課程體系、教學模式還是培養目標，都應該在這個教育理念下制訂。在學生畢業設計中，可以將一個大項目拆成幾個小的課題，讓學生組成一個完整的項目組，分攤項目中的一個部分。比如說：將一個建筑電氣化的項目分成三個部分：建筑供配電、電梯控制、監控系統。這三部分看似相互獨立，實際緊密相連。建筑供配電要給電梯控制；監控系統提供電源，保證其穩定運行；電梯控制需要監控系統的輔助，才能保證運行的安全性，監控系統服務于建筑供配電，實時監控各部分的穩定運行。通過三部分的設計，形成一套完整的解決方案。在這個項目的設計中，將大工程的理念貫穿其中，培養學生工程實踐中的大局觀使其更加真實地了解工程實踐的各個細節分工。

本校將“工程導論”作為大一的必修課，請多年從事實踐工程的教授作為主講教師，以其豐富的工程經驗讓學生了解電氣工程及其自動化專業的發展方向。課程中全部以大工程為案例，讓學生主動思考工程的每一個部分。使學生明確工程師的角色和職責，并且進行簡單的問題解決和設計實踐，養成初步的個人能力、人際交往能力和構思、設計、實施、運行能力，為今后的學習打下基礎，并提高學習的興趣。同時進行考核方式的改革，不通過筆試的方式給學生評定分數，而是讓學生通過PPT展示自己對電氣工程及其自動化專業的理解，使學生積極參與到課程之中，獲得了良好的效果。

二、以企業項目需求為核心的模塊化教學改革

1.以企業項目需求為核心的模塊化教學特點

所謂模塊化教學模式是按照程序模塊化的構想和原則來設計教學內容的一整套教學體系，它是在既定的培養目標指導下，將全部教學內容按照一定標準或規則進行分解，使其成為多個相對獨立的教學模塊，且各教學模塊之間可以按照一定的規則有選擇性地重新組合。

以企業項目需求為核心的模塊化教學改革就是將企業需求放在第一位，學校的課程設置根據企業項目需求做一系列地調整，形成職業化的教學模塊，這些模塊既相對獨立又相互聯系。對于實現大學生的培養必須注重“寬口徑、厚基礎、強實踐、重創新”的目標有很重要的作用。以企業項目需求為核心的模塊化教育，是服務于企業項目的，將學生課程的理論學習與企業項目直接掛鉤，從專業課程的層面就開始讓學生了解所學內容在項目中所處的位置，既符合以求職為導向的教育方法，又符合CDIO大工程的理念。

2.以企業項目需求為核心的電氣工程及其自動化專業模塊化教學分析

電氣工程一級學科目錄下有五個方向：電力系統自動化、電機與電器、電工理論與新技術、高壓電與絕緣技術、電力電子與電力傳動。結合獨立院校的自身特點，依據市場需求和企業需求可將電氣工程及其自動化專業分為以下幾個模塊：

（1）電氣控制模塊。電氣工程及其自動化專業的學生和自動化專業的學生有很多知識的交叉，而且又兼顧了電氣、電機方面的知識，所以在控制領域有很廣的就業前景。電氣控制模塊不僅直接與工業控制方面掛鉤，甚至涉及火力發電廠集控運行等方面，應用領域極為廣泛，是應用型本科院校學生就業的重點，也是“現場工程師”所必須掌握的一個重要模塊。

其核心課程包括：“電器控制技術”、“PLC原理與應用”、“變頻器原理與應用”等。本校單獨開設了電氣控制實驗室，以西門子S7-200系列PLC為例，引導學生自己動手調試。完成了“五層電梯PLC控制”、“郵件分檢系統PLC控制”等課程設計。在此基礎上，還開設了組態軟件課程，將下位機與上位機連接起來，更加貼近真實項目，使枯燥的編程變得更加生動，也對學生畢業設計地完成起到了拋磚引玉的作用。畢業設計中不僅完成了工業控制PLC下位機的編程和調試，還要將下位機控制的情況通過組態軟件真實地反應，畢業設計論文與工程實踐更加緊密貼合，具有較高的水平。

（2）電子電路設計模塊。根據江蘇省經濟發展的特點，電子產業有著廣闊的就業前景。單片機以及電路方面的知識是學生就業擇業的一大重點。各種電子產品的生產與開發，都離不開軟件或者硬件工程師。

其核心課程包括：“數字邏輯電路”、“模擬電子技術”、“微機原理與接口技術”、“單片機原理及應用”、“電力電子技術”等。作為上述課程的補充，本校還開設了“嵌入式系統開發”等現階段應用廣泛的專業課，以及大學生創新實驗室。該實驗室為完全開放的實驗室，學生自己動手，操作開發板、調試電源器件。在這個實驗室鍛煉過的學生進步很快，就業選擇優勢明顯。

（3）電力系統設計運行模塊。能源問題一直是工業社會發展的熱點問題，電氣工程及其自動化專業的一個極為重要的就業方向就是電力系統設計運行。發電廠、供電公司需要大量的“現場工程師”來保證電力系統穩定安全的運行；建筑行業需要大量的設計施工人員進行供配電系統的設計、施工、調試，該模塊有廣闊的就業前景。

其核心課程包括：“電力系統分析”、“電力系統繼電保護”、“發電廠電氣部分”等。對于應用型本科院校，上述課程要以“輕理論，重實踐”為指導思想，通過課程設計和畢業設計等手段，讓學生從整個電力系統“大網”運行為入手點，掌握電力系統運行的基本原理。

三、結語

對于應用型本科院校來說，CDIO工程教育模式是極具借鑒意義的教育改革理念。本校作為江蘇省獨立學院唯一一所CDIO工程教育改革試點成員校，在“現場工程師”的培養道路上不斷摸索，積極總結，取得了顯著效果。本文總結了以CDIO為理念的電氣工程及其自動化專業改革，提出一種以企業項目需求為目標的分模塊的電氣工程及其自動化專業的教學改革。這將對以CDIO工程教育為理念的高校教學改革提供參考。

參考文獻：

[1]查建中.論“做中學”戰略下的CDIO模式[J].高等工程教育研究，2008，（3）.