电力电子基础范文精选

【摘要】随着社会经济体系完善，我国行业都取得了跨越式的发展，各工程项目已成为我国经济总收入的重要组成部分。在电气工程中，为适应社会发展需求，将电力电子技术科学、高效的应用在电气工程中，不仅可以提高运行效率，更能促进电气工程持续健康发展，对电气工程来说具有重要的作用。本文将围绕电力电子技术的内涵和发展现状，以及在电气工程中的具体应用展开分析，并提出电力电子技术在电气工程中应用的优化策略。

【关键词】电子电力技术;电气工程;应用

近几年，随着科学技术水平的不断进步和发展，电力电子技术日趋成熟，应用范围愈加广泛，包括工业、农业、交通、国防等多个领域。电力电子技术就是利用电子设备及电子技术对电能进行转换和控制，实现了弱电子控制强电力的一种新兴技术。在电气工程中，电力电子技术已经成为必不可少的一部分，在电动机和发电机中的应用更加突显其优势，不仅提高了电能生产与利用、转换等方面的效率，起到节约能源的作用，更能增强电力系统运行的稳定性和安全性，对各领域的持续发展具有深远的意义。

1电力电子技术的概述

电力电子技术是一种新兴的应用于电力领域的电子技术，主要是利用电力电子器件对电能进行转换和控制的技术[1]，其中电力电子器件包括闸管、GTO（高斯型轨道）、IGBT（大功率半导体开关器件）等。电力电子技术多转换的电能功率小到1W或是1W以下，达到兆瓦甚至是千兆瓦，与信息电子技术不同之处是电力电子技术主要是实现电力转换，而信息电子技术主要是处理相关信息数据。电力电子技术根据实用功能可分为电力电子器件制造技术和变流技术两个部分[2]，变流技术的内容包括整流、逆变、斩波、变频等。目前，电力电子技术已经成为现代电气工程与自动化专业中主要的专业基础课，对培养专业技术人才起到关键性作用。电力电子技术的涵盖范围比较广，包括电子学、电工原理以及自动控制三大学科，因其大功率的特点，通常服务于强电工业，也属于电工类学科。电力电子技术的主要内容包括电子器件、电力电子电路与电力电子装置以及对应系统。电力电子器件基于半导体材料，常用材料为单晶硅，所以说电力电子器件是以半导体物理学为理论基础，以半导体器件工艺为主要工艺技术。近几年，随着高端科技的发展，微电子学技术被广泛应用在电力电子器件中，因此，现如今的电力电子技术良好继承了电子学的理论基础，结合电力电子器件的特点以及电能转换的基本要求，成功的开发出多种电能转换电路[3]，例如控制、触发、显示、保护、信息处理等二次回路以及外围电路，再将这些电路应用于不同领域中，进而组成了多种用途的整机，也被叫做电力电子装置，然而将这些装置与负载、配套设施等构成了一个系统。电力电子技术的主要作用包括优化电能使用、改造传统产业与发展机电一体化等新兴产业、促进机电设备向高频化方向发展以及电子技术改革。

2电力电子技术的发展进程

一、优化教学内容，构建以应用能力培养为核心的课程体系

1.课程建设与改革思路

教学内容和教学体系的改革是“电力电子技术”课程改革中最重要的环节，直接关系到教学质量的提高，关系到应用型人才培养的要求。我校按照电力电子器件—电力电子变换电路—电力电子电路的微机控制技术—电力电子技术应用的思路，以电力电子器件为电路服务，电路为电力电子系统服务，系统为电力电子应用服务的理念作为教学内容设置的主导思想，以应用能力和工程素质培养为核心，精选理论内容，强化技术应用，及时而恰当地引入电力电子技术的新知识、新技术、新工艺。

2.调整教学内容

在教学设计上理论与实践相结合，知识传授与应用能力培养相结合，课内与课外相结合，讲授与研讨相结合。将电力电子器件、变换电路作为传统内容，将电力电子技术应用作为实用内容，将最先进的自动控制生产线作为新技术，对典型电力电子及电气传动系统分析作为讨论内容，将科研课题引入课堂作为启发内容，通过典型案例分析，将理论与实际结合，培养学生解决实际问题的能力，并通过渗透行业规范、安全操作规程、文明生产等知识培养学生的工程素质。课程的讲授以电力电子器件的工作原理、特性、参数、选择、驱动与保护电路为基础，以AC/DC、DC/AC、DC/DC、AC/AC变换电路结构、工作原理、波形分析和参数计算及电路设计为核心，以微机控制的脉宽调制技术（PWM）和各种软开关技术作为新的控制方法和新技术，把电力电子学科的发展方向引入课堂。以电力电子器件的应用电路为教学的重点，解决实际工程问题，使学生能充分认识现代电力电子技术对交、直流电路的控制和变换能力，并掌握各种变换原理和方法，为后续课程“运动控制系统”深入学习及毕业设计打下坚实的基础。

二、强化实践教学，提高学生实践能力和创新能力

【摘要】科学技术是第一生产力，目前，各大领域的发展都必须要通过对相应技术的应用才能为获得更加充足的动力，电力领域同样如此。总的来说，电力领域的发展需要依靠电力系统的顺利运行才能完成，而对电力电子技术的应用对于系统运行状况的改善具有重要价值，因此，有必要将其真正投入使用，这是保证我国整个电力领域能够得到更加长远的发展的基础。文章主要论述的是有关电力电子技术在电力系统中的应用的问题。首先，文章针对电力电子技术进行了简要的概述，继而在此基础上针对其应用进行了阐述。

【关键词】电力电子技术电力系统应用

随着社会的不断进步，各行各业也开始逐渐成长壮大起来，无论对于任何行业而言，电力均必不可少，就目前的情况看，社会对于电力的需求量开始逐年递增，如何提高供电水平已经成为了当前电力领域发展的重点问题之一。对电力电子技术的应用能够使上述目的有效达成，需要认识到的是，电力电子技术包含的内容有很多，在具体应用过程中，需要有关部门及人员明确每一项技术的价值以及应用特点，这样才能使相应技术的应用能够为电力领域的发展提供更大程度的支持。

1电力电子技术概述

对电力电子技术的应用对于提高电力系统的运行效率具有重要价值，想要将其更好的应用到电力系统当中，必须要对其概念、性质及其发展历史进行了解，这样才能为应用过程提供基础。从其本质上讲，电力电子技术属于一项综合性较强的技术，其中不仅包括电力电子器件的制造技术，同时也包括变流技术。在对电力电子技术的应用过程中，需要全面关注上述两点内容。就目前的情况看，我国电力电子技术相对于以往而言已经得到了极大程度的发展，同时其应用范围也开始越来越大，这代表着我国电力领域整体水平的提高。具体而言，电力电子技术应用范围的扩大需要追溯与20世纪80年代，当时，对整流电路的应用已经拓展到了社会的各个领域，但随着自关断器件的出现，变流技术已经开始向着高频化反向发展。电力电子技术的飞跃性进步要源于PWM控制的出现，自此之后，我国电力领域开始进入了一个崭新的发展阶段。

2电力电子技术在电力系统中的应用

摘要：随着人们生活水平的不断提高，社会性能的作用越来越大，人们对于电力系统的应用要求也越来越高，电力系统的应用在促进现代化电网事业发展方向方面起着重要的作用。在现阶段，计算机技术不断地发展进步，被人们应用于生产生活的各个领域，这给电力电子技术实现长足发展提供了可能，进而为我国电力系统的日益完善创造了条件。文章将对电力系统中电力电子技术的应用进行探索研究，以供参考。

关键词：电力系统；电力电子；技术；应用

前言

电力电子技术是应用于电力领域的相关技术，它以电力变换为主要研究内容。为了实现更高效，更方便的使用能源，人们不断将其进行变换和控制，并取得了一定的应用成果。

1应用现状

1.1输电系统

摘要：近年来伴随着智能化技术的不断进步和逐渐成熟，以物联网为代表的智能电网和能源互联网的发展趋势，电力电子装置智能化和电力电子控制智能化发展也日渐兴起，并发挥着巨大的潜力。文章将从这两个方面详细综述智能控制理论在电力电子中的应用研究，并对智能控制理论在电力电子学中的应用前景作出展望。

关键词：人工智能；电力电子；神经网络；模糊变结构

1概述

随着电力半导体制造技术、微电子技术，以及控制理论的不断进步，电力电子技术的应用呈现快速发展趋势。当前，随着全球化的能源危机和环境问题的出现，电力电子技术更是凭借其独有的特点和优势，在高效、清洁、节能的科技产品研发创造方面发挥着不可替代的作用。电力电子技术逐渐由传统的电力半导体器件、交直流可变电路、电力传动与控制领域扩展为电气节能、新能源发电和智能电网与能源互联网等先进领域。[2]目前，已有的电力电子技术的发展重心基本上停留在对系统基本功能的实现与性能的提高，而同时针对传统的经典控制理论和现代控制理论对电力电子控制技术的发展也越来越难以满足日渐复杂多元系统的发展需要。近年来，随着微电子技术的迅速发展，高精度、高速度的微处理器的出现，使得复杂参量和系统状态实时计算成为可能，以及现代控制理论的大量实践和丰富经验，模糊控制、自适应控制、神经网络控制等智能控制理论开始应用于电力电子技术，以此来满足高性能、高精度、强鲁棒性的电力电子系统发展需求。智能控制理论的使用和探索将是对电力电子技术领域一次新的革命，极大的促进电力电子应用的发展和创新。

2电力电子技术智能化的必然趋势

随着电力电子技术的成熟，现实中对电力电子装置的要求越来越高，控制系统也变得日渐复杂。通过对复杂系统的研究发现，系统的非线性、多变量、强耦合等特点往往严重影响我们的系统整体性，这种情况下常规的控制方法就很难达到一个令人满意的效果。而智能控制理论在电力电子中的应用发展给这一问题的解决带来了可能。因为在智能控制理论中就有很多理论在这种非线性、复杂性和不确定性等问题的解决上有很好的适应性。[10]例如模糊控制，神经网络控制，自适应控制等，他们在处理非线性、多变量以及强耦合问题中具有独特的优势。这些都使得智能控制理论在电力电子中的应用成为了一个新的研究方向，在现实的电力电子技术的发展中发挥着巨大作用和潜力。[5]近年来，我国加大对新能源、智能电网和物联网等应用的开发、建设和发展趋势，对设备的要求和系统的响应速度以及各方面性能的要求也越来越高。因此在电力电子装置普遍采用的同时，对其智能化的要求越来越高。要将先进的微电子技术、可视化技术、计算机技术等与电力电子装置有机结合，最终实现系统运行状态的感知、分析、预警、状态评估、信息共享等功能，增强智能电网与能源互联网的自适应能力与稳定性，提升装置自身的可靠性和利用率。电力电子装置智能化是实现新能源、智能电网与能源互联网快速发展的重要技术基础。