电力电子技术的定义范文
时间：2024-03-07 17:52:30
导语：如何才能写好一篇电力电子技术的定义，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
电力电子技术的产生是迎合经济和社会发展需求的，并在这一过程中不断应用和完善。同时该技术的进步也是为了解决电气工程中的实际操作性问题。电力电子技术是分为两类，一类是信息方面，另一类是电力方面，而本文着重讲述的就是电力电子技术。电力电子技术的发展是满足了电气工程的研发需求，不仅能够保障电气工程的顺利进行，也提高了这一行业在工程实施中的效率。电力电子技术不仅仅是在电力工程项目中能够有效应用，它同样能够适用在一些航天航空领域，甚至包括教育和医疗领域，正是由于这种技术的高校性和操作便宜性，才能得到普遍推广和应用。科技是第一生产力，技术的进步很大程度上促进了经济社会的发展，以及提高社会工作的效率。电力电子技术在多方领域中的成果应用，其效果凸显，因此如何将电力电子技术应用于企业的发展，进一步优化技术，提高生产力，为企业创造更大的效益。
2.电力电子技术的特点
电力电子技术在应用的过程中为多个领域带来了极大的效益，正是由于其操作的便利性、良好的结构和性能以及较强的专业适应力，使其受到广泛的欢迎和应用，为人们的生活和生产带来极大的方便，并提高工作效率。
2.1操作的便利性
电力电子技术是通过技术的改进，并对电力系统的运行进行监控，通过技术的管理带动其发展，并提高其工作效率。正是由于这种良性的工作循环，促进了该行业的迅速发展，也为工作人员带来极大的方便。
2.2良好的结构和性能
电力电子技术其结构和性能是得到多个行业的广泛认可，并在技术上不断推陈出新，紧跟时代的步伐，满足多个行业的工作需求。这种不断在结构上进行优化，在性能上不断完善，才保障电气工程的项目能够高效且顺利完成。
2.3较强的电力系统适应性
电力电子技术的主要优点在于其操作的简便性，为了满足用户的需求，提高用户的使用体验，因此在保证其结构良好和性能完好的同时，也极大提高其使用的简便性，因此在电气工程行业中节省了员工的学习时间，提高工作效率，在这一行业表现出较强的适应能力。
3.电力电子技术在电气工程行业的应用情况
电力电子技术在电气工程中的应用主要广泛出现在变电站、发电厂以及配电系统中的技术革新以及应用，通过在这些项目中生物应用电力电子技术在一定程度上保障项目施工的安全性以及运行的稳定性。
3.1电力电子技术在变电站中的应用
电子技术在这一领域的应用，主要在于项目的监管方面，通过技术监管，避免人员监管中存在的误差，减少项目中的事故危害，保障工程的项目进度以及项目的质量和效益。科学手段下的管理，更是让其效益倍增。变电站的技术性监控，改变了以往事故频繁的状况，保障了电力转化的安全性，在技术研发和保障方面有较大的价值。
3.2电力电子技术在发电厂的应用
电力电子技术在这一方面应用也是依靠网络系统的监控，检测系统的有效运转也便于施工维修人员能够明确问题的所在，保障工程项目的正常允准，避免事故的发生，同时也能提高工作效率。电力电子技术为供电系统的正常运转，提供智能化的监控保障。
3.3电力电子技术在配电系统方面的应用
电力电子技术是对配电系统进行技术方面的监控，能够避免误差的同时保障配电系统的稳定性，以及配电系统的运转效益。电力电子技术就是强调智能化的监控，以减轻施工的人员的压力，在一定程度上保障了施工人员的安全性，也保障了用电的消费者的安全性，这种智能化的监控方式为人们带了极大的便利。
篇2
现代电力电子技术正朝着轻量化、小型化及智能化的方向发展。目前在电力电子技术的应用中，基本以全控型器件MOSFET、IGBT为核心构成各种变流电路，而半控型器件——晶体管组成的应用电路逐步减少。以电力电子技术为核心而设计制造的电力电子装置（如变频器、电力有源滤波器、静止无功补偿装置、新能源发电逆变器、开关电源、和UPS不间断电源等在工业生产的不同领域得到广泛应用）使电力电子技术的应用范围得到很大的延伸。软开关技术在变流电路中已成为电力电子器件降低开关损耗和开关噪声的主要技术，PWM控制技术在变频调速技术中已成为核心控制手段。电力电子技术的这些发展和应用客观上需要对教学内容进行整合和优化。作为一门实用性很强的课程，在“电力电子技术”课程的教学中既要注重理论推导又要加强实际应用。针对卓越工程师培养要求，按照以电力电子器件为基础，以变流技术为核心，以工程应用为目标的原则，对教学内容进行模块化设计，即将课程划分为电力电子器件、AC／DC、DC／DC、DC／AC、AC／AC和电力电子技术的应用等6个模块，并根据工业生产的发展对相应模块的教学内容和课时做出适度调整。如图1所示，其中电力电子技术应用模块为4种变流电路在工业生产中的常见应用。在各教学模块中，教学内容应该和新技术、实际应用无缝对接。电力电子器件模块应使学生掌握各种电力电子器件的特性和正确的使用方法，教学的核心内容是各器件的开关特性；全控型器件因其开关时间短、通态电压低、开关损耗小、高频性能好、驱动简单、成本低廉等优点在中小功率交流调速、逆变及斩波等方面取代着晶闸管的地位，故教学中应增加全控型器件学习的课时。压缩晶闸管整流电路、直流-直流变流电路、交流-交流变流电路和逆变电路有关的教学课时，除典型电路及实际应用较多的电路精讲外，其余作为学生自主学习内容。如AC／DC模块以工程应用较多的单相全控桥和三相全控桥及双反星形大功率整流电路为重点，其余内容可安排学生课后自主学习；增加全控型器件为核心的逆变电路的课时；加大PWM控制技术的教学，它是现代变频调速技术的核心，特别是交流调速取代直流调速和计算机数字控制技术取代模拟控制技术已成为发展趋势；增加电力电子技术应用的课时，尤其要增加电源技术的教学。电力电子装置提供给负载的是各种不同的直流电源、变频交流电源，特别是开关电源和UPS电源在现代生活中得到广泛应用，通过这种优化使“电力电子技术”教学内容更加丰富。在教学实施过程中应注重资源转化，将技术发展动态和科学研究成果介绍给学生，加大课程内容信息量。学生学习的内容不能局限于掌握基本定义和原理，而应面向工程实际问题，注重教学内容的推陈出新。
二、教学模式的多样化
“电力电子技术”课程教学内容的最大特点是结构图、波形图多，因此“电力电子技术”课程多采用板书+多媒体教学手段。对于卓越工程师培养还应以教学效果为目标，以工程实践为主线，进行教学模式的改革。基于“电力电子技术”课程的特点采用以下几种教学模式：课堂教学为主，网络课程平台为辅的教学模式；推进科研成果场景化课堂教学模式；探索式学习模式。下面对几种教学模式进行详细描述。
1.课堂教学为主，网络课程平台为辅的教学模式
我校“电力电子技术”课程已建成网络课程，和课堂教学相辅相成。在课堂教学的基础上利用网络平台可以使教学资源更加丰富，图形、图像、声音、动画、视频等多种媒体组织起来使学生通过全方位的感官接受信息。教学内容不再是从易到难从前到后的线形模式，而是以超链接的方式呈现信息，学生可以根据自身的知识掌握程度、知识背景、知识结构等自由选择学习内容，从而获得最佳学习方式。课程具有开放性和交互性，交互既可是同步的也可是异步的，可以克服时间、地域等差异达到资源共享。网络教学的优势就在于能够实现教学时间和地点随意性，同时又能够保证师生交互的高效性、开放性以及大量教学资源的共享性。[5]网络课程不是简单呈现“电力电子技术”教学内容，而是为学生提供丰富学习资料，也是学生和老师之间学习和交流的平台和媒介，是课堂教学的有益补充。
2.推进科研成果场景化的课堂教学模式
重视学生科研能力培养教育，是现代高等教育发展的趋向，理工科大学生的培养已从知识型向素质型转化，着重培养学生的学习能力、动手能力和综合解决问题的能力。[6]因此把工程案例和教师的科研项目引进课堂教学中是非常有必要的。推进科研成果场景化的课堂教学法分为两个方面：一是对于重点章节把一些典型工程案例引入到课程教学中，从企业工程师的角度介绍如何完成一个工程项目，包括项目背景、设计要求、详细方案、技术线路、现场调试过程、验收标准以及整个项目的管理办法等。二是把教师的科研成果作为工程案例引入课堂教学。例如我校教师完成的科研项目“浮标光伏锂电供电系统关键技术研究”属于新能源技术类项目，可在课堂上从项目申报、项目实施、项目关键技术的解决、项目验收等方面进行讲解。在整个教学过程中，通过科研项目的引导将整个“电力电子技术”课程中学过的章节串联起来，将学过的知识点通过项目得到应用，从而达到了学习目的。通过这两种途径，让学生系统地了解作为工程师是如何完成一个工程项目的，如何解决项目实施过程中面临的难题以及项目组成员之间的协作。
3.探索式学习模式
为了改变传统学生被动学习的模式，对教学内容中的某些重要环节采取大作业、专题研究报告、文献综述报告、研究性实验报告为载体的探索式学习模式。针对教学内容可以设计很多的环节，让学生参与其中。例如为了让学生了解电力电子技术发展前沿动态，可在开课初安排学生阅读大量文献后撰写文献综述报告；对于在逆变电路中大量使用的PWM控制技术，可让学生结合交直流调速系统进行研究做出专题研究报告；对于学生利用电力电子及电力传动实验室设备开发出的新实验项目可完成研究性实验报告等。这样在电力电子技术学习的过程中既有老师的教，又有学生主动参与的学，可通过网络课程平台不受时间和地域的限制进行交流。
三、实践教学的创新
“电力电子技术”是实践性很强的课程，而实践教学对加强学生的实践能力、综合能力的培养十分重要。卓越工程师的培养注重的是学生工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力，因此在“电力电子技术”课程实验教学中需要增开综合性、创新性试验。综合性实验是指学生在具备一定基础知识和基本操作技能的基础上运用一门课程或多门课程的综合知识对学生综合实验技能和实验方法进行综合训练的一种复合型实验，其目的在于锻炼学生对知识综合应用的能力，培养学生分析和解决复杂问题的能力。例如针对卓越工程师的培养设计了综合性实验项目“晶闸管直流电动机调速系统”，该实验综合应用了“电机与拖动”、“电力电子技术”、“运动控制系统”等多门课程的知识点，原理图如图2所示。在完成直流电机调速的实验过程中既要用到电力电子技术中晶闸管整流电路的知识，又用到了电机与拖动及运动控制系统中调压调速的知识，该实验进一步拓展可构成一个单闭环直流调速系统，对该系统可以进行静特性的研究等。该实验项目既具有综合性又具有开放性，学生在完成基本实验内容的基础上，可根据对课程群知识掌握的程度，进一步对其扩展，综合更多的内容到实验中来。学生创新能力的培养可利用电力电子及电力传动实验室设备增加开关电源、逆变器等电力电子装置的设计、安装、调试等实践环节。围绕电力电子课程实践教学环节和毕业设计内容建设一些能自主搭建电力电子元件的实验箱或实验台，学生使用这些实验箱（或台）能自己搭电路、自己调试来完成电力电子技术及电力传动方向的课程设计、毕业设计。另外学生每年都会参加各类竞赛，可把学生的创新成果推广到实践教学环节。如全国大学生电子竞赛的参赛作品可纳入实践环节，用竞赛项目来促进教学，激发学生对本门课程的兴趣。
四、结束语
篇3
（一）电气节能
节能是社会所关注的一个焦点问题，尤其是在能源相对比较短缺的现代社会，能源的使用和节约问题也是经济发展过程中必须解决的问题。电动机作为最大的电能消耗载体，在电能节约方面也有很大的发展空间。我国在电动机运转上所消耗的电量达12000亿千瓦时，超过了全国工业总用电量的60%。变频技术的应用，能够有效控制电机的合理运行，从而实现节能的目的。就目前情况来看，使用变频调速的水泵和风机系统是电机系统中重点的节能对象。以电力电子技术为基础的变频器，是实现电气节能最为关键的设备。而变频器的使用，需要解决其成本问题，提高应用的可靠性。
（二）新能源发电
就现阶段的情况来看，电力电子技术在可再生能源发电领域以及分布式发电领域中有着极为广泛的应用，尤其是目前太阳能、风能、地热能、生物能等可再生能源的大力开发，在很大程度上推动了我国电力行业的发展与进步。利用电力电子变化技术能够在很大程度上确保新能源大量转化电能，以确保我国社会经济发展的用电需求，也能在一定程度上提升电能的利用效率，降低国家电网负荷。新能源发电中，电力电子技术在应用的过程中存在其独特性，主要表现在一次性能源供给存在较大的随机性，例如太阳能、风能受到天气条件最为直接的影响。同时并网发电的要求相对于一般发电要更高一些，主要体现在电网侧要求输电波动不宜过大，另外要求电能输送质量也非常高。就我国目前的发电现状来看，并网发电变换器主要是从国外进口，国内尚缺乏相关的设计经验，在应用方面也处于初级阶段，运行的可靠性较差，而且相关功能与性能也不能够充分契合我国现阶段发电现状。因此，必须确保并网发电变化器发展朝向大容量、高质量方面，也需要确保能源的直接变换，提高变换器的运转效率与运转可靠性，以为我国电能转换事业奠定坚实的基础。
（三）电力牵引
电力牵引需要有电力电子的控制和变换技术做基础，是交通发展的重要内容。目前电力电子技术在电力牵引中主要的发展方向有三点，一是电力电子在变换器装置上功率密度和效率的提升，以及冷却技术和集成技术的发展；二是控制方面的研究和发展，如直接转矩控制和矢量控制；三是能量综合管理技术和冗余控制的应用。
（四）智能电网
在科学技术不断发展、能源需求、环境问题等多重因素的作用下，使得社会对电力等清洁能源的需求越来越大。如何使电力资源得到有效调配催生了智能电网概念。智能电网融合了包括数字化、信息化等多种前沿的科学技术，其以节能、环保、高效、可靠稳定的优势在世界范围内得到迅速推广。智能电网最于本世纪初由美国和欧盟等发达国家提出，其构建初衷是建立灵活、清洁、经济、安全的智能电网，并以此作为发展目标。美国在电网建设中，主要侧重于电网的安全稳定性控制，因此在电网的“自愈”能力方面做了重要探索和试点研究。其输配电网应用了智能电表和信息通信等技术，使得电网市场的信息更加透明，最终达到节约电力能源的目的。当前我国的特高压电网也处于重要的改革期，智能电网作为电力的发展新方向，也成了我国发展的新方向。基于特高压输电传输距离远、损耗小、成本低的特点，在我国发展迅速。当前已有一条由陕北——晋东南——南阳——荆门（1000kV，已运营）和云南——广东、向家坝——上海两条（800kV）的在建项目。但电力的发展却受到电子器件、主电路结构及控制等电力设备的制约。
二、关键应用技术与问题
篇4
关键词：电子技术；行业应用；现状
Abstract: Electronic technology in twenty-first Century as the important technical industry, in the information age has played a positive role in promoting the progress of human society development. Along with the electronic technology has been widely applied in the production of human life in various fields, in the contemporary practical performance and the social benefit is paid more and more attention.
Key words: electronic technology; industry application; current situation
中图分类号：S126文献标识码： A 文章编号：2095-2104（2012）06-0020-02
随着信息高速公路的快速发展，电子技术被广泛的应用于了人类社会的方方面面，不仅极大地满足了人类社会的生产生活需要，更促进了人类社会的发速发展。在当代社会中，电子实际应用技术虽在较短的时间内取得了长足的进步，但是其中仍然隐含着各种相关连的问题，逐步成为制约电子技术在实际社会生活中实现其最大经济效益和社会效益的瓶颈。下面本文从电子技术在电力行业和汽车行业两项中的实际应用为例，对其实际应用的现状、所出现的问题以及未来的发展空间等内容进行具体的阐述，以为促进我国电子技术在实际生活中广泛应用作出一定的贡献。
1电力行业中电子技术的实际应用概述
1.1发电系统中的电子应用技术。电子技术在电力系统中的实际应用主要表现在对于复杂的发电机组的多种设备的运行特性进行有效的控制。大型发电机的静止励磁控制。静止励磁采用晶闸管整流自并励方式，具有结构简单、可靠性高及造价低等优点，被世界各大电力系统广泛采用。由于省去了励磁机这个中间环节，因而具有其特有的快速性调节，给先进的控制规律提供了充分发挥作用并产生良好控制效果的有力条件。水力、风力发电机的变速恒频励磁。水力发电的有效功率取决于水头压力和流量，当水头的变化幅度较大时（尤其是抽水蓄能机组），机组的最佳转速亦随之发生变化。风力发电的有效功率与风速的三次方成正比，风车捕捉最大的风能的转速随风速而变化。为了获得最大的有效功率，可使机组变速运行，通过调整转子励磁电流的频率，使其与转子转速叠加后保持定子频率即输出频率恒定。此项应用的技术核心是变频电源。
1.2存在的差距。我国开发研制电力电子器件的综合技术能力与国外发达国家相比，仍有较大的差距，要发展和创新我国电力电子技术，并形成产业化规模，就必须走有中国特色的产学创新之路，即牢牢坚持和掌握产、学、研相结合的方法走共同发展之路。从跟踪国外先进技术，逐步走上自主创新，从交叉学科的相互渗透中创新，从器件开发选择及电路结构变换上创新，这对电力技术创新是尤其实用的。也要从器件制造工艺技术引导创新，从新材料科学的应用上创新，以此推动电力电子器制造工艺的技术创新，提高器件的可靠性。由此形成基础积累型的创新之路。并要把技术创新与产品应用及市场推广有机结合，己加快科技创新的自我强化的循环，促进和带动技术创新有着稳定的基础，以使我国电力电子技术及器件制
造工艺技术有以长足的发展，并形成一个全新的圾阳产业，转化为巨大的生产力，推动我国工业领域由粗板型经营走向集型，促进国民经济以高速、高度、可持续发展。
2汽车行业中的电子技术应用
2.1我国汽车行业电子技术发展概况。伴随着汽车工业和电子技术的飞速发展，电子技术在汽车上的应用已日趋广泛，汽车电子化程度不断提高，汽车的定义已经不再是交通工具这么个简单的概念了，已然成为了现代科技的载体和结晶。而今，汽车的电子配置便是提升汽车品牌的体现，汽车电子化已经成为提升汽车品牌的必要方式。由于汽车事故不断出现，造成了重大的社会危害，引起了世界各国的重视，汽车的安全问题已成为全球性的社会问题。各国为了减少交通事故和人员伤亡采取了一系列措施，并取得了良好效果。
尤其是近几年，汽车上广泛采用电子技术，装备ABS、ASR、ESP、SRS及VDC等机电产品，汽车的安全性能有了大幅提高，虽然我国汽车的保有量在增加，但交通事故死亡人数成下降趋势，这说明先进的汽车电子技术可提高汽车的安全性能，减少交通事故发生。随着汽车技术和电子技术的发展，汽车安全技术经历了从碰撞后易于救助到减少损伤，再到事故避免和预防的发展过程，逐渐由被动安全到主动安全，向更加人性化和智能化的方向发展。电子技术的快速发展，为汽车向电子化、智能化、网络化、多媒体的方向发展创造了条件。汽车已不再仅仅是一个代步工具，它已同时具有了交通、娱乐、办公和通讯的多种功能。汽车的电子化使汽车工业步入了数字化时代。未来的汽车将会成为电子产品的综合平台，电子技术将会使汽车变得更加安全、舒适和方便。
2.2汽车座椅的新技术。新技术座椅上的电子技术在提高乘客座椅舒适性方面主要有两种形式。一种是智能式座椅，美国一家公司研制了一种能适应各种行驶状况的智能座椅。不论是平坦路面还是颠簸的石块道路，皆能使人感到舒适。这种座椅的坐垫由7个分块组成，靠背则由8个分块组成。各个组成分块都可以分别转动，由传感器发出信号，计算机控制，可使人体与座椅接触的各个部分压力分布均匀，以减少乘员疲劳。另一种是适应式座椅。该种座椅是在坐垫人靠背上设有10个气囊，每个气囊都设有压力传感器，由电脑控制压缩机，根据传感器的信号对其进行充气，以使人体与座椅的接触有最佳的压力分布，从而减少疲劳。另外，德国Keipe讼司还研发了一种加速度平衡座椅，其特点是当汽车转弯时，根据弯度及车辆速度，可用电子控制系统改变座椅的角度（向相反的方向），来减小侧向力，加强人体肩部及颈部的支承。
2.3汽车网络技术的应用。网络化是指在高级轿车上通常装有几十个微控制器和上百个传感器，以较低的成本把这些传感器有效地联为一体，为各控制单元提供更全面、准确的各类数据。传感器的网络化不仅可以提高汽车的性能，还可以带来其它的益处，如降低燃油消耗。如果将发动机、变速器和空调中的传感器互联起来，当发动机和变速器的传感器检测到汽车在急加速时，控制单元就可以暂时关闭空调，从而可以使汽车制造商在不牺牲汽车加速性能的情况下使用更小的发动机，以达到降低燃油消耗的目的。汽车电子网络初现于上世纪八十年代。历经近年来的快速发展，已经形成了连接车内传感器、仪表、各部件的电控单元ECU、以及通信、导航、娱乐、移动办公等电子设备的多功能多层次混合网络。可见，汽车将从简单的机械产品逐步向高级的机电一体化产品发行迈进。而成为所谓的“电子汽车”指日可待。
3结论
在现今日新月异的世界里，最能体现出时代特征的莫过于持续不断的技术革命以及由它引起的各种社会反应。层出不穷的技术变迁总会引起社会广泛的关注，很多时候当我们还来不及仔细体验一项新技术，又一项更新的技术已经扑面而来。那种无所适从的感受不仅困扰着普通人，也困扰着些专业人士。电子技术作为现今社会新技术革命的成果之一，其潜在价值已经越来越受到各国政府的关注。因此，我们需要以“学者式的冷静”，来正确积极地看待和推动电子产业的发展，从而进一步推动整个社会的进步。
参考文献：
[1] 邸彩芸,邢雅男.电力电子技术的应用及其发展[J]. 硅谷. 2009(22)
[2] 王鸿利.浅析电力电子技术在电力系统中的应用[J]. 中小企业管理与科技(上旬刊). 2010(09)
[3] 李金钟,秦咏红,赵家才.《电力电子技术》精品课程建设的研究与实践[J]. 南京工业职业技术学院学报. 2010(02)
篇5
本文首先介绍了谐波的成因，从五个不同的方面分析了谐波的危害，从而引出谐波抑制与无功补偿之间的关系，再结合电力电子技术的发展，对比传统LC滤波器，为以后进行有源电力滤波器的研究打下基础。
关键词：谐波；无功补偿；电力电子技术
引言
近年来，电力电子技术已成为快速发展的新兴学科，基于电力电子技术的电力电子装置基本成熟并广泛应用在工业及民用的很多领域，给工业和民用带来了很大的便利，然而，电力电子装置在运行过程中所产生的大量谐波严重影响了电网安全运行。
谐波之所以在电网中产生很大的危害，主要原因就是它使电网电压发生波形畸变，从而降低电能质量，增大电力系统的输电线路损耗，大大缩短了各种电气设备的使用寿命，同时谐波产生的电磁干扰还会影响一些电子设备的正常运行。因此，电力系统的谐波问题是目前电力行业急需解决的问题。
解决电力系统谐波抑制与无功补偿问题，传统采用的是LC滤波器，它是由电抗器L和电力电容器C等元件组成，形成一个谐波可以通过的低阻通路，然后并联到需补偿的电路中，同时也可以产生无功负载所需的无功功率。由于LC滤波器电路拓扑结构简单、造价低，因此在一段时期内得到了广泛的应用，可是它只能处理固定的若干次谐波，而且在有些情况下可能对某次谐波发生谐振，从而导致谐波放大。
1.谐波的成因
所谓谐波，就是一个电气量的正弦波分量，其频率为基波频率的整数倍且这个整数要大于1，通常称次数较高的谐波为高次谐波，次数较低的谐波为低次谐波。
谐波问题是随着电力系统产生的，由于我国乃至世界上的设备制造水平的局限性和用电设备的复杂多样性，谐波是不会完全被消除的。通过某些方法、手段使得电网中的谐波量保持在一定的范围之内，整个电网以及用电设备就不会被谐波问题影响。
因此，国际和国内制定相关标准的部门在制定电能质量标准时，就针对电网中谐波含量允许值作出了具体标准，作为各地电力部门和用户应严格遵守的规定。若某家电力用户在用电过程中，往电网注入的谐波超出规定范围就可能影响整个电网的安全运行及其他用户的正常用电，给电网带来“污染”。
谐波源遍布于现代电网中，对于电网危害最大就是近来应用比较广泛的各种变流设备和非线性负载。比如：变压器、异步电动机、荧光灯等带有非线性元件的负载，冶炼行业中使用的电弧炉，异步电动机调速采用的变频器等。
为什么非线性负载能够产生大量谐波呢，由于非线性负载的非线性特性，当电源电流流过此类负载时，和加在此类负载上的电压不存在线性关系，此电流变成非正弦波形，进而演变成谐波，因此，这类负载的非线性特性产生了大量的谐波，称它们为谐波源。
其实，很早人们就注意到电力系统的谐波问题，那要追溯到交流电被用作给人们供电的时候，只是那时候用电设备基本上都是线性负载，供电过程中谐波很少，基本没有影响到电网的正常运行。
2.谐波的危害
近几十年来，基于电力电子技术的电力电子装置基本成熟并广泛应用在工业及民用的很多领域。因此，各种电力电子装置产生的谐波问题越来越严重，由谐波引起的各种故障和事故不断发生，给经济和社会都带了重大影响，人们开始重视谐波危害的严重性。谐波的危害如下：
1）产生越来越多的线损，电力系统中的谐波成分产生的谐波损耗，大大降低了电力工程设备的工作效率，特别是对于三相四线制系统，零线中存在的3次谐波电流还会导致线路火灾。
2）影响电力系统中的电气工程设备正常运行。例如，由于电机自身阻抗结构和振动现象，谐波不仅会造成更多的铁损和铜损，还会引起严重的机械振动和过电压问题。变压器由大量绕组构成，谐波电流会造成其局部发热，严重时会烧毁变压器。由于谐波电流很大，造成的发热现象会大大降低各种设备绝缘效果，以致较少其运行时间，甚至烧毁设备。
3）产生严重的谐振现象并引起电力系统中谐波电流增大，从而导致系统局部的串、并联谐振问题，这样就会使得谐波增大若干倍或几十倍，尤其对系统中的电容和电抗元件造成严重威胁，一般都会烧毁电容器和电抗器。
4）影响电力系统继电保护、自动重合闸装置以及测量装置的正常运行，引起继电保护失灵、自动重合闸以及测量不准确问题。
5）还会影响通信、网络以及计算机系统以及自控设备的正常工作。谐波产生的干扰会引起通信吵杂声，通话质量下降，严重时导致通信无法正常使用。影响计算机运行以及自控系统的正常工作。
上述为电力系统谐波所带来的各种危害，严重影响着电力安全、工业生产以及居民生活，这些仅仅是谐波一些典型危害，因此我们一定要重视谐波抑制问题，要不断深入研究各种谐波治理的方法策略。
3.谐波抑制与无功补偿
从表面上看，谐波抑制和无功补偿是两个毫不相关的问题，可是通过研究分析，它们有着内在密不可分的联系。为什么呢，下面介绍他们之间存在的关系：
（1）首先，电路系统里不存在谐波或谐波可以忽略的情况下，无功功率有着自身的定义和特点，但如果电路系统存在谐波且对系统产生严重影响情况下，无功功率和谐波就存在着一定的关系，电路里谐波参数影响着电网及其用电负荷的无功功率和功率因数；
（2）其次，产生大量谐波的非线性用电设备消耗了很多系统的无功功率，从而使得功率因数降低，增加了输电线路损耗；
（3）最后，一些治理电力系统谐波的装置，也具备补偿系统无功功率的作用，APF就是现代比较热门且补偿效果很好的装置，利用它可以治理谐波的同时又能补偿系统无功，还可以从非线性负载装置的电路本身结构方面研究高功率因数的变流器。
总之，要更好地治理电力系统谐波抑制与无功补偿问题，不但要从工程技术方面上研究新的措施方法，还要从管理、制度和法规等方面去制约严重的谐波污染源，治理主要从两个方面考虑：第一，采用谐波补偿装置对需要补偿的负载或系统进行就地补偿，这种方法可针对所有谐波源；第二，通过改进电力电子装置自身的结构及其控制方法，让改进后的装置不产生谐波或产生对电网危害极小的谐波，尽可能把功率因数控制在1的数值，也称为高功率因数装置。
目前，抑制电力系统谐波问题的通用且比较有效的方法，就是通过改造电路拓扑结构，把谐波抑制技术和无功补偿手段综合起来考虑，当此装置接入到电网中，既可以治理谐波，也可以进行无功补偿。这也是时下研究的热门方向。
4.结语
20世纪80年代以后，电力电子技术的快速发展给电力电子装置的制造带来了前所未有的推动作用，有源电力滤波器（Active Power Filter，简称APF）跟着其发展应运而生，它是现代进行谐波抑制与无功补偿的先进方法。与传统的LC滤波器相比来说，APF最大的特点就是实时跟踪补偿各次谐波，能够动态补偿系统所需的无功功率，且系统也不会影响其特性，它能够消除谐振作用引起的放大谐波的现象，还具有体积小以及重量轻的优势，因此，有源电力滤波器（APF）已经成为现代电力系统谐波抑制与无功补偿的重要手段，它的推广和应用必将给我国电力工业的发展带来不可估量的经济效益。
[参考文献]
[1]王兆安，杨君，刘进军.谐波抑制和无功补偿[M].北京：机械工业出版社，1999.
篇6
关键词：分析,监测,质量,电压,电能,电网,
Abstract: along with the birth of electric power industry is a traditional problem. Qualitative changes have taken place in modern power load structure. The wide application of power electronic technology, electrical appliances, the development of steelmaking arc, etc., due to the use point characteristics of nonlinear, impact and unbalance caused by the deterioration of power quality. The popularization of computer and the development of IT industry, micro-electronic control technology application led to demands for power quality is getting higher and higher.
Key words: analysis, monitoring, quality, voltage, power, power grid,
中图分类号： U665.12 文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)
1衡量电能质量的主要指标由于所处立场不同，关注或表征电能质量的角度不同，人们对电能质量的定义还未能达成完全的共识，但是对其主要技术指标都有较为一致的认识。
(1) 电压偏差（voltage deviation）：是电压下跌(电压跌落)和电压上升(电压隆起）的总称。
(2) 频率偏差（friquency deviation）：对频率质量的要求全网相同，不因用户而异，各国对于该项偏差标准都有相关规定。
(3) 电压三相不平衡（unbalance）：表现为电压的最大偏移与三相电压的平均值超过规定的标准。
(4) 谐波和间谐波（harmonics & inter-hamonics）：含有基波整数倍频率的正弦电压或电流称为谐波。含有基波非整数倍频率的正弦电压或电流称为间谐波，小于基波频率的分数次谐波也属于间谐波。
(5) 电压波动和闪变（fluctuation & flicker）：电压波动是指在包络线内的电压的有规则变动，或是幅值通常不超出0.9～1.1倍电压范围的一系列电压随机变化。闪变则是指电压波动对照明灯的视觉影响。
2电能质量问题的产生
2.1电能质量问题的定义和分类电能质量问题是众多单一类型电力系统干扰问题的总称，其实质是电压质量问题。电能质量问题按产生和持续时间可分为稳态电能质量问题和动态电能质量问题。
2.2电能质量问题产生原因分析随着电力系统规模的不断扩大，电力系统电能质量问题的产生主要有以下几个原因。
2.2.1电力系统元件存在的非线性问题电力系统元件的非线性问题主要包括：发电机产生的谐波；变压器产生的谐波；直流输电产生的谐波；输电线路（特别是超高压输电线路）对谐波的放大作用。此外，还有变电站并联电容器补偿装置等因素对谐波的影响。其中，直流输电是目前电力系统最大的谐波源。
2.2.2非线性负荷在工业和生活用电负载中，非线性负载占很大比例，这是电力系统谐波问题的主要来源。电弧炉（包括交流电弧炉和直流电弧炉）是主要的非线性负载，它的谐波主要是由起弧的时延和电弧的严重非线性引起的。居民生活负荷中，荧光灯的伏安特性是严重非线性的，也会引起严重的谐波电流，其中3次谐波的含量最高。大功率整流或变频装置也会产生严重的谐波电流，对电网造成严重污染，同时也使功率因数降低。
2.2.3电力系统故障电力系统运行的内外故障也会造成电能质量问题，如各种短路故障、自然现象灾害、人为误操作、电网故障时发电机及励磁系统的工作状态的改变、故障保护装置中的电力电子设备的启动等都将造成各种电能质量问题。
3.1几种电能质量控制策略
（1）PID控制：这是应用最为广泛的调节器控制规律，其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便，易于在工程中实现。当被控对象的结构和参数不能完全掌握，或得不到精确的数学模型时，应用PID控制技术最为方便。其缺点是：响应有超调，对系统参数摄动和抗负载扰动能力较差。
（2）空间矢量控制：空间矢量控制也是一种较为常规的控制方法。其原理是：将基于三相静止坐标系(abc)的交流量经过派克变换得到基于旋转坐标系(dq)的直流量从而实现解耦控制。常规的矢量控制方法一般采用DSP进行处理，具有良好的稳态性能与暂态性能。也可采用简化算法以缩短实时运算时间。
（3）模糊逻辑控制：知道被控对象精确的数学模型是使用经典控制理论的"频域法"和现代控制理论的“时域法”设计控制器的前提条件。模糊控制作为一种新的智能控制方法，无需对系统建立精确的数学模型。它通过模拟人的思维和语言中对模糊信息的表达和处理方式，对系统特征进行模糊描述，来降低获取系统动态和静态特征量付出的代价。
（4）非线性鲁棒控制：超导储能装置 (SMES)实际运行时会受到各种不确定性的影响，因此可通过对SMES的确定性模型引入干扰，得到非线性二阶鲁棒模型。对此非线性模型，既可应用反馈线性化方法使之全局线性化，再利用所有线性系统的控制规律进行控制，也可直接采用鲁棒控制理论设计控制器。
3.2FACTS技术FACTS，即基于电力电子控制技术的灵活交流输电，是上世纪80年代末期由美国电力研究院（EPRI）提出的。它通过控制电力系统的基本参数来灵活控制系统潮流，使输送容量更接近线路的热稳极限。采用FACTS技术的核心目的是加强交流输电系统的可控性和增大其电力传输能力。
目前有代表性的FACTS装置主要有：可控串联补偿电容器、静止无功补偿器、晶闸管控制的串联投切电容器、统一潮流控制器等。
3.3用户电力（Custom Power）技术用户电力技术就是将电力电子技术、微处理机技术、自动控制技术等运用于中低压配电系统和用电系统中，其目的是加强配电系统的供电可靠性，并减小谐波畸变，改善电能质量。该技术的核心器件IGBT比GTO具有更快的开关频率，并且关断容量已达MVA级，因此DFACTS装置具有更快的响应特性。
用户电力技术概念的提出，有助于供电部门提供高可靠性和高质量的电力，也有助于满足各种新工艺用户对电力供应的更高要求。目前主要的DFACTS装置有：有源滤波器(APF)、动态电压恢复器(DVR)、配电系统用静止无功补偿器(D－STATCOM)、固态切换开关(SSTS)等。
5结束语
为了保护电网的安全运行和用户的安全用电，针对目前电网电能质量严重超标且正在大范围的污染供电环境，危及电网及其供电设备的安全稳定运行的问题，对典型变电站电能质量进行了实测和综合分析，并采取了有效的防范措施，取得了成效，从而限制了污染电网的强干扰源（如谐波源），确保电力系统的安全、可靠、经济运行，保护电力用户的合法权益。
［参考文献］：
篇7
纵观机械产品的发展史，可以区分为四个明显的过程。最早的机械是以机器的机构、结构为主体，加上执行机构和能源组成。能源主要是人力、畜力、水力、风力等。这是原始的机械时代。后来发展到了用蒸汽作能源，以热力机械作为执行机构，这是人类发展史上的一大进步，机械产品的生产效率也跃上一个新台阶。建筑在热力学基础上的这一代机械产品可以称之为热力机械。当发明了发电机和电动机之后，电取代了蒸汽成了主要的能源，而执行机构则是以电动机为主体的电气传动机构，电气传动这门技术开始与机械结上了不解之缘。这又是一个划时代的技术革命。这个时代的机械主要以电工技术为支掙，包括复杂机械的控制、操作也大都是以基于黾磁学原理的各种电器来实现的，成为电气机械的时代?这个时代的机械，已经实现了机、电的结合,不过这种结合,主要是从外部以独立分体的方式进行，机与电之间的界限比较分明。第三次世界技术革命的浪潮把以电子技术为核心的电力电子器件、电子计算机、传感器、控制器、微电子芯片等导入机械系统，构成了以电子计算机等微电子软、硬件产品为神经中枢、传感器为耳目、电动机为手足、机械本体为躯干、电力电子换能器等为生命源泉的新一代智能化的机械产品。这类机械在原来机、电结合的*础上，融入了各类电子产品。电子技术、特别是电子计算机技术、以其强大的渗透力融入机械的各个要素中，形成紧密的、有机的结合，强弱电、硬软件、机与电混然成一体，所以大家都习惯称这类产品为机电一体化产品。
关于机电一体化这个词，国内专家学者已经从不同的侧面作过许多注释，但至今尚没有一个统一的定义。而且相当一部分人认为，机电一体化这个词并未能很贴切地表达tb这一代机械的主要特征，有时还会使人产生某些误解，因为电气机械时代.也已经是机与电的结合了。这一代产品的主要特征是微电子技术的融入与滲透，应该突出的是其电子为主导的内涵。因此，把这最新一代的机械产品称之为电子机械，可能更合适些。日本人分别用机械学（mechanics)和电子学（elec?tronics)两个英文字的前半部与后半部结合创造了一个“mechatronics”的新词来描述这一代机械的特征，是很有新意的。把这个词翻译成为“电子机械学”也比较符合造字者的原意，因为mechanics和electronics两个字的最特征部分都在字首，而mechatronics保留了机械学一词的字首而用了电子学一词的字 尾，其含意也应是重点落在“机械”上。按中国语法，“电子机械学”恰好是把重点落在“机械”一词上，比较贴切。如果把它翻译成“机电一体化”，就把“电子”这一最根本的含意弄得反而含混不清了。
机械产品经历了原始机械时代、热力机械时代、电气机械时代'发展到今天已经进入了电子机械的新时代了。
二、电子机械与电气传动
一个电子机械产品，可以用图1中所示的五个要素及其相互作用来表达。
能源主要是电力及其变流、变压、变频等电力电子装置，部分为液压、气压源。执行机构主要是电气传动设备，少量是液动、气动设备。传感器主要是各种电、热、压、流、位、声、光等参量的检测装置。机械本体则是实现某种功能的机_、结构。处理器居于核心地位,它是以微处理机或电子计算机为基础的电子电控系统与设备，它与其它四个要素都有直接的信息沟通.起着判断、块调、指挥作用。五个要素不是独立组件的简单集结，而是你中有我、我中有你、相互渗透、融为一体,从而构造成一代崭新的机械产品。
电气传动自动控制系统是现代化电子机械五要素的集成化体现，其复盖面如图2所示。电气传动自动控制系统的基础部分是作为执行机构用的电动机3其电源，若是变压、变频、变流或是变频变压的，主要是由各种电力电子变换装置控制r若是恒压的，则由以电磁接触器或电子接触器为基础的电机控制中控制中心等是电气传动自动控制系统的主体部分，它把能源要素的绝大部分及其与执行机构之间的传递环节都复盖在内了。在新型的电子机械中，作为机械本体的机构、结构部分，因机电之间的有机融合，某些过去需由各种机械传动链联成一体的机构,有可能设计成若干个机电融合的独立部件，通过电控系统而集成为一体。因此电气传动自动控制系统也就侵入到了机械本体的相当一部分。整个电气传动自动控制系统控制策略的体现，大多是以微处理器、单片微型计算机等为核心的控制单元，专用集成电路芯片:可编程序控制器和作为总体监控的电子计算机及各种控制专用软件包等构成。它履行“处理器”这一核心要素的全部功能，是现代电子机械的灵魂。传感器要素中，有些变送器是纯属仪表行业的范畴，但有些参数的测量，比如电机转速、钢卷直径、各种电.量等，以及某些传感元件检出信号的加工4理，有时是要靠电气传动系统来进行的。所以电气传动与传感器要素之间的界限也是模糊的。由此可见，电气传动自动控制系统是电子机械中的一个十分重要而且是不可分割的组成部分。就是靠了它，才把电子机械的五要素连结成为一个有机的整体。它在一个大型复杂的电子机械中所占的投资比重，已经比电气机械时代大为提高了。因此在电子机械的总体设计中，必须对电气传动自动控制系统给予通盘的考虑，足够的重视，才能真正创造出一代崭新的、机械与电子高度融合的好产品来。
三、电子机械时代的电气传动发展方向
电气传动自动控制系统为了适应电子机械时代的新要求，并结合其自身发展的规律，目前正朝着以下几个主要的方向发展。
1.加速传动电机交流化的进程
在电子机械中，传动电机?机械部件在空间上的结合将愈来愈紧密，对性能好、体积小、少维护的电机有强烈的要求，而交流电机正好符合这一要求，从电气传动自身发展进程看，调速电气传劲领域中长期由直流调速传动占^主导地位的形势在80年代后期出现了重要的_机》交流电机调速传动的技术日趋完善，主要性能指标，如调速精度、响应截止频率、调速范围等均开始超过直流调速传动,而转矩/电流的脉动率和价格则降到与直流调速传动的同等水平，这是交流调速传动时代来临的先兆。到了90年代初，交流调速电气传动系统在发达国家中的销售量也开始超过直流调速传动系统，标志着交流调速传动时代的真正到来。在各种调速电气传动领域中加快采用交流调速传动系统的进程.是国际发展的新潮流。在这个潮流中，感应式电机、同步电机当然占着主导地位，但一种比鼠笼式感应电机结构更简单、可靠，控制更方便的开关磁阻式电机，有可能在中小功率范围内与鼠笼电机争雄，会占有一部分市场，这个动向在欧洲表鱔得更明显些，值得引起注意。.
当前交流调速传动的分野大体如下。
鼠笼式感应电机:500kW以下，用电压型变流器+IGBT逆变器供电；2000kW以下，用电压型变流番+GTO逆变器供电;4000kW以下，用电流型变流器+GTO逆变器供电;7500kW以卞，用循环变流器供电。
滑环式感应电机(双馈）:3000kW以下.用循环变流器供电UOOOOkW以下，用电流型变流器+晶闸管逆变器供电。
永磁式同步电机ilOkW以下，用电压型4-变流器+IGBT逆变器供电；lOOOkW以下，用电压变流器+GTO逆变器供电。
励磁^同步电机：10000kW以下，用循环变流器&电>20000kW，以下，用电流型变流器+晶闸管逆变器供电。
开关磁阻式电机:100kW以下，甩电压型变流器+GTO逆变器供电。
2.研制无公畲的“绿色”电力电子传动系统
电力电子传动系统的广泛应甩，对电网造成了无功冲击、谐波污染、通讯受扰等公害。目前采用事后补救的办法，如用无功功率补偿装置、滤波器等，能收到?定的效果，但这毕竟是一种被动的治标措施。我们应该更积极主动地利用电力电子器件研究的最新成果，以及各种新型的电路理论，采取治本的措施，大力研制对外界无公畲的“绿色”电力电子传动系统，向着功率因数为一，电流波形为正弦，电压电流过零时切换，无电磁辐射等方向努力。比如对大功率传动系统，在常规开关频率下，可以研制具有容性的晶闸管变流器与具有感性的晶_管变流器互补供电的方式来实现功率因數为一；或应用三电平的GTO-PWM技术，同时对整流和逆变进行控制，以取得大型感应电机无电流与转矩脉动的控制效果等。对中小功率的传动系统，则可考虑用提髙PWM开关频率的方法，既在直流侧、也在交流侧进行PWM控制，使网侧、负荷侧均能得到较好的正弦波;或采用谐振原理，在电流或电压过零时切换的软开关技术与PWM技术复合，以求消除高频通断切换时的干扰与损耗等。
3.应用新型控制策略，提离系统智能化水平
电子机械的重要特点之一是其智能化程度高，对环境、负荷等变化的自适应能力强。最近一些崭露头角的新型控制策略,对提高系统的智能化水平有重要作用，受到电气传动界的普遍关注。比如：应用神经元网络原理，在感'应电机非直接矢量控制系统中，对在各种转速和负荷下电机参数的变化进行实时的自学习，并据此对电机的转速进行精确的自适应控制，使电机的磁化电流和转差频率实现最优化;应甩状态变量观测器技术，在具有强机械扭振的传动系统中进行扭振源的在线观测，并据此来设计强鲁棒性的速度调节器，以实现抗扭振的控制；应用模糊控制技术，绕过需要确定被控对象的精确数学模型这一难关，对非线性、强耦合、多变量的复杂系统进行智能化控制;应用故障自诊断技术，对大型、复杂的系统进行故障隐患预报、故障源快速定位、故障前数据的自动记录，以提高系统的可靠性等。其它一些新型的控制策略，如滑模变结构控制、参数自整定控制、交流调速传动中的转矩直接控制、无速度传感器的矢量控制等的实际应用都将会对电气传动自动控制系统和智能化起到重要的推动作用。
4.控制系统硬件的集成化
利用不断发展、日趋成熟的大规模集成电路工艺，把电气传动自动控制系统中的某些控制电路,凡是相对固定的部分，集成化为若干个专用1C芯片(ASIC)使整个系统的构成快速、灵活、可靠、小型、轻量。目前国际市场上已有几十种这类ASIC芯片面市，如VECOM,VectorDSP,TRANSputer等；包括矢量控制、功率因数的有源修正、零电流与零电压谐振逆变开关、软开关等控制均已有专用ASIC可供。一种标准电力电子控制单71：.尺寸为16.0X100mm2，装有一块88mm2的AS1C,含有12000个门和运放、比较器等线性电路，全部控制功能都集成在该电路中，该单元可直接驱动容量达400kVA的IGBT装置，实现矢量控制等多种用途。
集成化的另一个含义是，把控制、保护电力电子器件的相关电路，以及电气传动自动控制的某些电路，同时集成在一个电力电子器件的芯片上，构成强弱电一体，主电流变换与控制合一的新型电力电子器件，比如已商品化的SmartPower器件，即是一知。另一种称为智能化功率模块(IPM)的产品，则是混合式功率集成电路的一个代表。它把功率器件和各种集成电路芯片，以及难以集成到硅片上去的变压器、电感、大电容等，用厚膜技术、钵膜技术等封装成紧凑的模块，用以构成一个PWM三相全桥逆女轉，其被控电机的功率可达2kW。一种可同时驱动及保护由6个MOSFET或IGBT器件组成的PWM三相逆变全桥电路的多功能功率集成块，也己有商品面市，为交流变频调速装置的小型化、可靠性提供了新的成果。控制系统硬件集成化的结果，最终将有可能把被控电机与其控制系统集成在一个电机机壳内，构成所谓的智能化电机。日本、欧洲在小功率范围内已做出产品。
5.控制系统的软件化
电子机械是一个高度智能化、柔性化的系统,它除了依靠先进的控制策略与现代化的电子技术产品来实现以外，还有一个突出的手段就是使控制系统软件化。在以计算机为基础的相同硬件配置下，通过软件的不同配合，可以实现多种不同的控制功能。比如对直流电机、感应电机、同步电机等的控制，可以用同样的一个硬件配置、不同的软件配合来实现，简化了硬件结构，提高了柔性。现在市面上已经可以买到具有不同功能的各种通用软件包。控制系统的软件化对CPU芯片提出了更高的要求，微电子技术的不断进步，将为控制系统软件化提供更有利的条件.通过控制系统的软件化与通过专用ASIC进行固化的相互配合，可以使传统的电气传动自动控制系统面貌为之一新。
6.向高频化进军
充分利用新一代高频电力电子器件.如VDMOS管、MOSFET管、静电感应晶体管(SIT)、绝缘栅双极晶体管(IGBT)、静电感应晶闸管（SITH)，以及功率器件(MCT)等提供的可能性，研究探索发展一代高频的（比如20kHz)电机、电器、电控装置，以求大大地缩小电气传动自动化控制设备的体积、重量'。电气设备的体积和重量是与其供电频率的平方根成反比的，按20kIiZ设计的,龟气设备.其体积重量只有50HZ的1/20。这就为机械与电子实现真正意义的融合提供新的物理基础。一?个多电机传动的复杂的电子机械系统可以设计为若干个机电完全融合、电机与电控系统集成化的自主单元系统的总成。这种自治式分布系统是机械电子融合的，种最新的发展趋向。
四、结论
(1)机械产品已经发展到了机械与电子高度融合的时代_把这个时代的产品称之为机电一体化产品似乎不够确切，称之为电子机械更合适些。
篇8
结合我国智能电网的发展要求和发展规划，我国微型电网的功能定义为：1）自治：作为小型能源网络，能够维持自身的能量平衡，可与主网脱离独立运行。2）稳定：通过协调不同形式的分布式发电但愿，能够实现实时功率平衡，保证安全稳定运行。3）灵活：能够提供不同质量的电能和方便用户电动汽车即插即用[2]。
微电网从表面上来看虽然具有采用分布式电源分散供电的形式，但是绝对不是电力系统发展初期孤立系统的形态。微电网通过采用大量的电力电子设备，实时协调出力不均匀的分布式电源，保证电能质量，同时确保微电网运行的可靠性和经济性。微电网是大电网的有效补充，但是微电网无法替代大电网的作用。微电网一大显著特点是提议提供电能的同时提供热能即冷热联产。冷热联产可以显著提高一次能源的使用效率，减少环境压力，提高经济效益。同时热负荷的采用，可以起到缓解电网负荷压力的作用，调度得当的话可以平滑负荷曲线。微电网还具有即插即用功能，即方便电动汽车充电和回馈电能。电动汽车是调控电力负荷曲线的重要手段，对于平滑负荷曲线具有重要作用。考虑电动汽车后，如果调度不当，不但得不到平滑负荷曲线的目的，甚至还会导致部分线路过负荷跳闸。因此，微电网充分考虑电动汽车充放电过程的随机性具有重要意义[3]。
微电网也具有本身的局限性。微电网存在突出的保护整定困难，传统保护方案无法满足微电网双向潮流和短路电路与运行工况有关两大问题。目前，国内外学者已经研究出适用于微电网的保护整定方案和相应的硬件设备，然而，仍然存在一定的问题需要进一步探究。另一方面，目前适应于微电网的电力电子设备普遍比较昂贵，另外分布式电源装置成本回收期长，经济效益不明显。分布式电源的广泛采用势必会加剧大电网的不确定性，增加大电网的风险等级。因此，微电网技术只是传统电网的有益补充，绝对替代不了传统电网的功能。
2微型电网关键技术
2.1集成的通信体系
支持微网内协调通信需求和微网间以及微电网与大电网的通信协调需求。智能微网通信模块需要满足以下要求：普遍性：所有微型电网组成部分均能够满足各自的通信需求；标准化：所有通信技术基于统一技术标准；安全性：能抵御外来攻击，保障信息安全；扩展性：通信设施具有足够的带宽来支持未来的需要无线通信技术。
2.2高级传感与计量技术
分布式电源具有出力的不确定性，同时微电网具有自愈性能。高级传感和计量技术通过实时监控电网中元件的运行状态，促使微电网能量管理系统高效运行。先进量测技术的采用，有助于明确每种分布式电源的出力特征和效率，对于分析微电网运行具有重要意义。
2.3先进设备技术
超导电力技术是减小网损，提高电能质量和传输能力的关键技术，未来远距离输电是超导技术最经济的应用场景。储能技术是微网实现孤岛运行的重要条件，也是微型电网最具有实用价值的关键设备，储能技术的成熟度直接影响着微型电网的发展程度。
3总结
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【关键词】电气系统 自动化 发展 探究
生产过程中，电气自动化控制占据着重要的位置，其控制特点是数字逻辑量控制多于数学模拟运算控制，以顺序逻辑为主，顺序逻辑控制和工艺过程相结合。计算机控制系统应具备可靠性高，稳定性强，抗干扰能力强，系统可扩展性和友好的人机界面。
电气自动化技术作为从电气工程技术发展出来的并与电子与信息技术紧密结合起来的一门电气工程应用技术学科，历经了近一个世纪的发展。电气自动化在我国各个生产领域都得到了广泛的应用，并取得不错的效果。现代电子科学技术不断的发展进步，机械产品的控制技术向智能化、连续化和集成化方向发展的趋势日益显现。
电气自动化发展的现状
1、1.当今电力系统的自动控制技术正趋向于:
(1)在控制策略上日益向最优化、适应化、智能化、协调化、区域化发展。
(2)在设计分析上日益要求面对多机系统模型来处理问题。
(3)在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论。
(4)在控制手段上日益增多了微机、电力电子器件和远程通信的应用。
(5)在研究人员的构成上益需要多“兵种”的联合作战。
2.整个电力系统自动化的发展则趋向于:
(1)由开环监测向闭环控制发展,例如从系统功率总加到AGC(自动发电控制)。
(2)由高电压等级向低电压扩展,例如从EMS(能量管理系统)到DMS(配电管理系统)。
(3)由单个元件向部分区域及全系统发展,例如SCADA(监测控制与数据采集)的发展和区域稳定控制的发展。
(4)由单一功能向多功能、一体化发展,例如变电站综合自动化的发展。
(5)装置性能向数字化、快速化、灵活化发展,例如继电保护技术的演变。
(6)追求的目标向最优化、协调化、智能化发展,例如励磁控制、潮流控制。
(7)由以提高运行的安全、经济、效率为完成向管理、服务的自动化扩展,例如MIS(管理信息系统)在电力系统中的应用。
3. PLC即为英文ProgrammablelogicController的简称，该种技术是计算机技术与继电接触控制技术相互结合的产物，其解决了传统控制系统内接线复杂、可靠性低、耗能高以及灵活性较差等缺点，因此近年来被广泛应用于电气自动化中。
由于PLC控制系统用内部已定义的辅助继电器替换了传统的机械触电继电器,并去掉了原来的连接导线而代之以内部逻辑关系,因此,该类继电器的节点变位时间可以近似的认为为零,无需考虑传统继电器的返回系数;可靠性强。该种控制系统的抗干扰能力远远高于传统继电器技术,能够适合于较为复杂的工业环境;操作简单。该种控制技术采用简单的指令形式,往往采用些形象、直观的简单程序来适应现场操作人员往往参差不齐的电气专业技术。
4. 现场总线和分布式控制系统的应用。根据国际电工委员会IECI158定义:安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、串行、多点通信的数据总线称为现场总线。自动化发展从模拟量走向数字量，从单机走向集中;再从集中走向分散。每一次变化，都反映着进步和效能。现场总线虽属新事物，但它酝酿已久，这是信息技术的介人并促使仪表与执行机构的智能化，从而出现新的自动化控制系统FCS的必然结果，是信息化社会在工业自动化领域的技术体现，也是自动化仪表产业一次重大的质变。
二、电气系统自动化发展的总趋势
1、PLC的发展趋势
（1）、向小型、简易、价格低廉方向发展
单片机技术的发展，促进了PLC向紧凑型发展，体积减小，价格降低，可靠性不断提高。这种小型的PLC可以广泛取代继电器控制系统，应用于单机控制和小型生产线的控制。
（2）.向大型、高速、多功能方向发展
大型的PLC一般为多微处理器系统，有较大的存储能力和功能强劲的输人/输出接口。通过丰富的智能外设接口，可以实现流量、温度、压力、位置等闭环控制;通过网络接口，可以连接不同类型的PLC和计算机，从而组成控制范围很大的局域网络，适用于大型的自动化控制系统
（3）.编程语言向高层次发展
PLC的编程语言在原有的梯形图语言、顺序功能块语言和指令表语言基础上，不断丰富和向高层次发展。许多公司都推出了高级语言编程，以适应更广泛的需求。编程工具也在向小型化、通用化和多功能方向发展。
2、电力系统的智能控制。电力系统的控制研究与应用在过去的40多年中大体上可分为三个阶段:基于传递函数的单输入、单输出控制阶段;线性最优控制、非线性控制及多机系统协调控制阶段;智能控制阶段。
智能控制是当今控制理论发展的新的阶段,主要用来解决那些用传统方法难以解决的复杂系统的控制问题;特别适于那些具有模型不确定性、具有强非线性、要求高度适应性的复杂系统。智能控制在电力系统工程应用方面具有非常广阔的前景,其具体应用有快关汽门的人工神经网络适应控制,基于人工神经网络的励磁、电掣动、快关综合控制系统结构,多机系统中的ASVG(新型静止无功发生器)的自学习功能等。
3、基于GPS的新一代动态安全监控系统
基于GPS的新一代动态安全监控系统,是新动态安全监测系统与原有SCADA的结合。电力系统新一代动态安全监测系统,主要由同步定时系统,动态相量测量系统、通信系统和中央信号处理机四部分组成。采用GPS实现的同步相量测量技术和光纤通信技术,为相量控制提供了实现的条件。GPS技术与相量测量技术结合的产物――PMU(相量测量单元)设备,正逐步取代RTU设备实现电压、电流相量测量(相角和幅值)。
4、基于GPS统一时钟的新一代EMS
目前应用的电力系统监测手段主要有侧重于记录电磁暂态过程的各种故障录波仪和侧重于系统稳态运行情况的监视控制与数据采集(SCADA)系统。前者记录数据冗余,记录时间较短,不同记录仪之间缺乏通信,使得对于系统整体动态特性分析困难;后者数据刷新间隔较长,只能用于分析系统的稳态特性。两者还具有一个共同的不足,即不同地点之间缺乏准确的共同时间标记,记录数据只是局部有效,难以用于对全系统动态行为的分析。
电力系统调度监测从稳态/准稳态监测向动态监测发展是必然趋势。GPS技术和相量测量技术的结合标志着电力系统动态安全监测和实时控制时代的来临。
【结束语】
随着计算机技术,控制技术及信息技术的发展,电力系统自动化面临着空前的变革。多媒体技术、智能控制将迅速进入电力系统自动化领域,而信息技术的发展,不仅会推动电力系统监测的发展,也会推动电力系统控制向更高水平发展。
【参考文献】
【1】孙金明.自动化技术的三大革新[J].中国科技信息，2005.
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关键词：电子技术；通信工程；改进措施
在我国社会经济与高科技水平不断发展与提升的基础之上，各个行业领域都开始纷纷加入到改革高新技术与应用电子技术的行列中。本文所提到的通信工程是我国科技领域中的重要行业，其在经历了较长时间的成长与进步后，已在信息传输与信息交流等诸多领域中取得了不俗的成绩。通信工程的主要研究内容即为在信息传播与交流的过程中所能应用到的检验、交换等新型技术。电子技术是一项集物理研究成果及各类物理知识于一身的高科技工程技术，它同通信工程的相互结合不仅为国家经济水平的提升带来了明显的促进作用，同时对整个人类的进步也做出了重要贡献。
一、电子技术分析
1.电子技术的定义
电子技术可以被分为两大基础类别，即为电力电子技术与信息电子技术。此项新兴技术的出现与发展不仅为我国新时期中的技术革命打下了夯实的基础，同时还为集成电路及现代通信工程的发展提供了技术保障。如今，我国的电子技术已正式进入光子技术时代，光子与电子的结合，一方面让通信全光化成为现实，另一方面还将电子计算机与通信工程两者紧密联系到一起，为新时代中网络社会的发展提供了更多的动力来源。
2.电子技术在社会生产中的应用
如今，电子技术已融入到我国的各个社会与生活领域中，大到高科技技术行业，小到普通百姓的日常生活，几乎都离不开电子技术的支持。此外，由于我国目前仍属于发展中国家，所以还面临着很多诸如节能与供电方面的现实问题，而电子技术不仅具有节约环保的特征优势，同时还能有效提升各个领域中企业的工作效率。目前，国内应用电子技术最为频繁的变为汽车行业，其中汽车发动机与底盘的电控系统都需要得到电子技术的支持。首先，发动机电控系统的作用就是全面掌控汽车发动机的空燃比，燃气在点火过程中可以排气良好；其次，汽车底盘的电控系统在全面应用电子技术之后，不仅让汽车本身的制动系统性能大幅度提高，同时还从根本上增强了汽车在行驶过程中的安全性与舒适性。此外，为了能让更多的汽车驾驶者可以感受到电子技术所带来的诸多优点，科学家还研发出了应用电子技术的电控悬架。
二、通信工程的发展现状
信息时代全面到来后，通信工程犹如是一匹驰骋疆场的黑马，急速出现在了人们的视野中。尤其是近年来，网络通信、光纤通信及数字移动通信等业务的发展，为我国普通民众的日常生活带来了极大的便利。伴随着国民生活水平的稳步提升，人们对信息的交流与传递也开始提出了更高的要求标准，因此也就在无形中推动了现代网络技术与通信工程向前发展。针对新时期中的信息产业来说，其中不仅涵盖了所有与媒介信息有关的设备器件，同时还包括计算机、卫星、激光及光纤等新型产物。而通信工程最主要的硬件基础即为声、电、光技术，同时搭配现代高科技电子产品与相关软件，让信息实时交流成为现实。自从我国正式进入到21世纪以来，光通信与宽带技术的高速发展为国家的多个产业领域带来了无限的机遇和挑战。
三、电子技术与通信工程之间的关系
笔者认为，运用“相辅相成”这个成语来形容电子技术与通信工程之间的关系最为贴切。首先，从原理学的角度分析，电子技术与通信工程就好比是鱼和水一般，不可分离。电子技术能在通信工程中得到全面的发挥和应用，而通信工程的发展则可以为电子技术提供充分的成长空间与进步动力。其次，从应用领域的角度来分析，电子技术的快速发展可以带动通讯工程的整体进步，而通信工程同样也可以为与电子技术有关的诸多领域提供很多的发展机遇，如光电子学、微电子学及物理电子学等。可以说，电子技术与通信工程的相互合作对社会的进步与国家发展具有推动作用。从工程技术的角度出发，电子技术与通信工程的高密度合作几乎已遍布我国社会中的多个行业领域，同时在潜移默化中将我国的现代科技水平推向了一个更高水平的发展阶段中。通信技术供应商为了能更好地满足我国民众的高质量通讯需求，相继应用到了信号处理等新型通信技术。以上所提到的这些均为电子技术与通信工程相互结合后的优秀科技成果，相信在不久的将来，我国民众的生活水平一定会在电子技术与通信工程的支持下早日达到一个更高的层次。
参考文献：
[1]岳喜芳,王晓铮,贾永奎.探讨电子技术与通信工程[J].中国科技财富,2012(12):230.
[2]陈丰.电子技术及通信工程的协同发展探析[J].机电信息,2012(30):163-164.
