第一篇:电力电子技术及其应用概论论文
电力电子技术及其应用概论论文
摘要:我们现在所处的位置大概可以定位为“世界工厂”,但不能意味着我们就可以不顾后果地走“先污染,后治理”的发展道路,况且现在所处的环境已经不允许了。在这样的环境条件下,我们在节能减排政策的大力推行下,我们有非常大的空间去节约我们的能源优化我们的环境。而节能减排应当从每一个细节做起
关键词:节能 减排 持续发展
一、课程内容提要
1.首先在20世纪影响人类最大的工程技术评选中,电力系统高居第一位,电子电力的重要作用就引起了我们的关注。正是由于电子电力技术的发展,使得我们的各项技术都有了其基本的发展基础。
电力电子技术与电子学、电力学及控制理论等三个学科联系紧密并且分为信息电子技术和电力电子技术。其中电力电子技术是指利用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。电力电子技术是由电力电子器件、交流电路和控制技术三个部分组成;主要有两大分支分别是电力电子器件制造技术和交流技术。而电路理论则是电力电子技术的核心和理论基础。电力电子技术的特点主要有:集成化、高频化、全控化、数字化。电力变换分为整流(交流变直流),直流斩波(直流变直流),交流电力控制变频、变相(交流变交流),逆流(直流变交流)四类;另外还有控制电路、驱动电路、缓冲电路和保护电路等辅助电路。
电力电子技术的应用主要有以下几个方面:一般工业、交通运输、电力系统(高压直流输电)、电子装置电源家用电器、新型绿色能源等。电力电子技术的作用主要来说有:优化电能使用,改造传统产业和发展机电一体化等新兴产业,电力电子技术高频化和变频技术的发展(变频空调),电力电子智能化。这些作用具体可以表现在这些方面:可以取代非常大一部分一次性能源的使用,减缓了地球能源枯竭的压力;其次精密的电子器件的应用亦使得我们的电力系统能够高效的运作,将能源的耗费降到最低;推动信息与功率的结合,从而在工业设备、电网等地方进行改革,从而推动工业的进一步发展。
2.电力以其不可比拟的优越性,而为大家所广泛利用。主要有三个方面的特点:它便于转换、便于输送、便于控制。便于转换:任何的能源都能够通过一定的方式转换成电能;便于输送:高压输电减少耗能且易于分配,同样还可以以电磁波等方式传输;便于控制:数控方式,能精确反应电能需要,从而合理地调配电源,控制稳定。
电路是对电力电子技术的重要基础。电路具有以下几个作用:实现能量转换和传输,信号的传递和处理,测量和储存信息。电路是有三部分组成:电源,中间环节(很多电路的构成都是在这个环节确定的)和负载。正弦交流电是现代电路输电的主要代表。其电动势随时间呈正弦变化,包含电动势最大值、角频率和初相位三个要素。电路主要由三种元件构成,分别为电阻元件、电感元件和电容元件。电感元件中电流不会突变而电压可以发生突变,且不消耗有功功率,与电源之间存在能量交换即具有储能作用(磁场能),应用于电磁炉等;电容元件由两片金属板组成来存储电荷,使得电路中的电流可以发生突变并遏制电压的突变,它具有“通交流,隔直流”的作用,同样,电容不消耗功率,与电源之间存在着能量交换即具有储能作用(电场能),应用于静电喷雾等技术上;
三相交流输电成为了最广泛的现代输电方式,在于它省材料,性能好,效益高。另外在电能输电方面高压直流输电与高压交流输电的对比中,我们又看到了原本被否认的直流输电又比交流输电有了更多的优越性,不排除将来仍有走直流输电的可能性。
3.半导体的本质还是载流子导电的物质,也就是说半导体是依靠自由电子和空穴两种载流子导电的物质。本征激发产生的两种载流子总是成对出现的。实际上,在自由电子—空穴对产生过程中还同时存在着复合过程,这就是自由电子在热骚动过程中和空穴相遇而释放能量,造成自由电子—空穴对消失的过程。还有一种半导体是通过在本征半导体中,掺入一定量的杂质元素,称为杂质半导体,根据掺入的杂质不同又分为P型和N型两种。
半导体中只有自由电子一种载流子,它在电场作用下产生定向的漂移运动,形成漂移电流。因浓度差引起载流子的定向运动称为扩散运动,其相应产生的电流称为扩散电流,大小与浓度梯度成正比。
半导体技术的发展推动了二极管的产生,使其在生活上得到了广泛的应用,特别是在一些不可逆电路上,二极管发挥了巨大作用,但此时的二极管只有其原始的特征而缺乏可控性,所以无法达到控制电路的需要。我们所需要的是一种可关断的器件来控制电流的流向,所以晶闸管的产生便解决了这一问题,它不断地发展,成为一种高级的电力电子器件,为电路的控制提供了技术保障。
4.整流电路就是把交流电变为直流电的电路。根据分类依据的不同可以分为多类。按照组成器件的不同,可分为不可控、半控和全控三种电路;按照电路结构的不同,可分为桥式电路和零式电路;按照交流输入相数的不同,可分为单相电路和多相电路;单拍电路和双拍电路(或单向和双向,按变压器二次侧电流的方向)。
在利用功率二极管的整流电路中,电感的容量应该足够大,而且功率二极管的特性设为理想,这个电路是不可控的。相控整流电路中可分为:①单相半波可控整流电路 ②单相桥式全控整流电路③三相半波可控整流电路④三相桥式全控整流电路。
整流电路可为UPS提供技术支持,UPS在电路阻断时起到了极大的作用。UPS的应用,使得我们可以解决突然断电的情况下,能够保证相关电器的短暂运行,使得重要的数据能够被完整的保存下来,避免一些不必要的损失。特别是在银行、电网等大型企业中,断电意味着可能造成自身或者客户的重大损失,所以UPS的重要性得到了认可。而它主要是由整流和逆变电路组合而成的,而电源的供应可以用两个方法,一是市电对蓄电池充电,二是由柴油机进行供电,后者得到了比较广泛的使用。通过这两个电路的组合,我们可以使电达到恒压恒频的效果。
5.直流电动机系统是整流电路的主要应用之一。直流电动机主要分定子与转子两个部分。其工作的机理就在于电流周围产生了磁场,而在磁场的作用下,利用安培定则计算,产生安培力,带动线圈运动,从而带动机器的运动。直流电动机系统的运用,使得很多大功率的机器能够得以比较高速地运转。与之相对应的是发电机,他是通过切割磁感线而产生感应电动势,从而产生电流。其运用的则是“右手定则”。
直流变速空调的产生,也是整流电路的又一个重要运用。直流空调的工作原理:利用物质汽化蒸发时吸收热量而实现降温。它只能通过在一定的频率下,控制空调开关,来调节室内温度,调节方式比较死板,而“变频空调”的变频器改变压缩机供电频率,调节压缩机转速。依靠压缩机转速的快慢达到控制室温的目的,其制冷的速度快,智能化节能,自行控制从而保证了舒适度。
而关于市场上所推销的“直流变频空调”是不符合科学依据的,直流电本身并没有频率,更没有变频之说,所以应当警惕市场的推销,避免不必要的受骗行为。
6.逆变电路就是将直流电转化为交流电的电路。最基本的工作原理是改变两组开关切换频率,可改变输出交流电频率。电阻负载时,负载电流和负载电压的波形相同;阻感负载时,负载电流相位滞后于负载电压,波形也不同。它有四种换流方式分别为:器件、电网、负载、强迫换流。逆变电路亦可再分为电压逆变电路和电流逆变电路。
交流电动机是逆变电路的一个主要应用。交流电动机的调速方式较直流电动机有比较大的不同。交流电动机的变频调速是改变电源频率从而使电动机的同步转速变化达到调速的目的的;同时它也有变极调速的功能,通过改变电动机定子绕组的接线,改变电动机的磁极对数,从而达到调速的目的。
交流变频空调的推广使用已经引起了市场消费者的广泛关注。经过交直交的变换输入功率模块,同时功率模块受微电脑送来的控制信号控制,输出频率可调的交变电源,使压缩机电机的转速随电源频率的变化作相应的变化,从而控制压缩机的排量,调节制冷量或制热量。其优点主要是启动电流低,低温运行性能良好,制暖性能优于传统空调,控温波动小和电网电压适应性强。
7.世界上的一次性能源在过去的两三百年里被大量开采使用,使得现在的化石能源濒临枯竭,整个世界正蕴酿着一场能源危机。在这样的环境下,各国不断地去寻求绿色能源,去开发新能源。所获取的能源再通过转换形成电能供给社会建设。其中电能的转化现在还主要依靠水力和火力,而火力发电现在仍占据主要位置,不断污染严重而且消耗的仍是化石能源,其发电的结构仍然不合理。
现在现有绿色能源主要有风能、地热能、核能、生物能、太阳能等。风力发电主要是通过风的作用带动风叶旋转,再通过增速机(齿轮)将旋转的速度提升,来促使发电机发电。太阳能可以说是最为丰富的能源了,如果可以利用好,相信能源问题将迎刃而解。太阳能发电系统由太阳能电池组(阵列)、太阳能控制器、蓄电池(组)、逆变器等组成。此系统利用到了电场中的光伏效应产生“光生电流”,从而实现了对负载的功率输出。在生物能发电中,以沼气的运用比较广泛。所以在农村许多农民就利用沼气来发电,对于动物粪便可以施肥也可以用来沼气发电,不仅可以减少处理粪便的费用也不会造成环境污染。核能的发电效率非常高,核能发电只要能够控制好,就不会产生污染。其强大的转化率能够替代很多次级能源,也是中国现在发电结构改革的一个重要组成部分。
正因为能源危机,所以我们节约能源应从每一件小事做起,将节能推广到生活中的每个部分。
二、逆变电路原理说明 电路图:
S1UdS2i0负载u0S3S4 u0S1S4S2S3S1S4i0T1T2t 波形图:逆变电路本身就是将直流转成交流的电路,它与整流电路经常混合使用,其目的就是有利于电能的多样化与高效的使用,有的适合直流电,有的则适合交流电。两者混合可以得到一个恒频的电路,其电力结构比较稳定。我们这边就讨论单向桥式。工作原理:改变两组开关切换频率,可改变输出交流电频率。就如上图所示:有两组
开关分别是S1、S4和S2、S3。通过其组合便形成了不同的交流电频率。电压并不会发生太大的变化,但是电流的频率便随着其关断进行波动。
三、节能减排,在每一个环节
在这个发展的时代里,能源的需求量越来越大。而现在的能源结构极其不合理,有百分之九十以上仍以化石能源为基础。这在很大的程度上,加大了发展所面临的能源压力。化石能源在燃烧过程中,所产生的大气污染与温室效应同样给现在的地球环境和气候造成了巨大的压力,阻碍世界经济的可持续发展。
我国到目前为止,对于化石能源的依赖程度越来越高,随着我国经济的进一步发展,这种压力还将持续影响我国的经济发展。从建国至今,我国从石油的出口国变为大能源进口国,一旦出现类似石油危机的情况,我国将面临着非常严峻的挑战。解决现在问题的方法有很多,但是我觉得有两个方法是非常可行的。首先就是提高能源的利用率,大幅地节约能源;其次就是大力开发可用的再生能源、绿色能源。
我国现在正处在从粗放型的经济增长方式转变过程中,创造出同样份额的GDP,所造成的能源消费是日本等发达国家的好几倍。我们现在所处的位置大概可以定位为“世界工厂”,但不能意味着我们就可以不顾后果地走“先污染,后治理”的发展道路,况且现在所处的环境已经不允许了。在这样的环境条件下,我们在节能减排政策的大力推行下,我们有非常大的空间去节约我们的能源优化我们的环境。而节能减排应当从每一个细节做起。
首先从节能方面讲起吧:现在的农业、工业、建筑、交通等方面都存在巨大的节能潜力。
首先是农村,农村现有的生产方式还处于比较低的水平,公共设施建设仍非常的不完善,故其能源的消耗方式仍是很原始的烧炭或者材火,虽然现在天然气在农村也得到了比较大的推行,但是实际的使用效率仍不高。北方农村的供暖,每年所消耗的煤炭量也是相当惊人的,再加上其建筑本身的封闭性不是很好,所以真正用于供暖的仍是少之又少的。对于这一问题,我们可以用化石能源的转化来形成电能,建立一个自动化的供暖系统,这样子能源能大量地被转化,而且大量减少了有害物质的燃烧。供暖系统能根据温度的变化来决定供能的多少,这样子可以满足不同的需要,节省了大量的能源。而且系统的开关是可控的,可以随时控制比等煤炭的熄灭时间段内还要节省一大块的能源。
其次是工业,工业的能源需求占了现在能源消费的大部分。它大量地依赖于电能,而据我国目前发电情况来看,仍依赖于化石能源。这里面发电站就是一个非常关键的问题。关小上大的政策有效地推进了发电结构的改革,而且能够有效提高能源的利用率。再者就是工业设备本身的改进,对于一些高耗能企业的进行限制,迫使其对设备进行整改,使其达到预期的标准,从而提高企业的生产效率,同时也节约成本,减少污染。大力推进节能20%的宏伟目标。
再者是建筑,建筑的能耗在全国能源消耗中仍占有非常大的比例。北方农村建筑的不合理,导致用于弥补这一不足的能源耗费非常庞大。针对这种情况,就必须进行合理的建筑整改以及相关的建筑规划。节能的建筑,可以节省建筑的原材料,同时能够有效地利用太阳能等资源对居室进行室温调节。而且节能建筑的密封性非常好,有利于削减无用能源的消耗比例;除了居民住房,办公楼同样的也是节能的一个重心。办公楼的设计能够很大地影响能源的使用量。大部分的办公楼很多地都使用了透光玻璃的设计,这样有利于采光采热,如果我们能够在白天进行储能的话,也就可以在夜间实现供能,这样就可以减少很多的能源消耗。
同样节能也在交通,汽车可以说是石油细菌。由于其占有量越来越大,交通压力也越来越大。在这种情况下就又有两种方式进行优化。第一就是混合动力汽车,在汽车本身下功夫,混合动力汽车能够充分利用太阳能进行运作,大部分时间都没有必要使用汽油,长久的看来,所节省下来的成本是相当可观的;第二就是交通结构的改变,公交车专用道的建设启用,让人民感受到公交交通的便利,大量减少汽车交通。可以大量减少汽车能耗,同时也可以实现交通的高效性。一举两得。
最后就是居民的节能,包括随手的关水关电,资源的重复使用,都对节能非常有利。而且居民应当从长期的角度考虑自己的消费,实现绿色消费。
最后讲讲减排。其实节能可以大规模地实现减排,但在其本质上,仍是以化石能源为基础的能源消耗仍要排放大量污染物和二氧化碳。我们就从其本质上入手。温家宝总理说过要在2020年实现化石能源消耗量占总能源消耗的85%,这就要求能源结构调整要向低排放、无排放调整。这就要求我们必须寻找新能源来代替化石能源,有效地降低化石能源所占的比例。
这是一个电气化的时代,每一项运作几乎都必须使用电力。电力必须靠其他能源来进行提供。火力发电依赖于煤炭,但却是我国现在的最主要发电方式,所以我们的作法就是要用其他能源来代替火力发电。水力发电均于次,在我国的三级阶梯地势条件下,可以实现有效的水能利用,还有很大的开发利用空间;核能发电是现在最被看好的一项发电技术,投入少产能多,而且可以说是零污染,只要控制得当,就可以非常好地服务于现代建设,它也是国家现在大力发展的方向;风能发电也是一个很有潜力的市场,我们实际利用风能发电还不足百分之一,风能发电要求条件,占用空间相对来说要大,这就要求对应的技术革新,它所产生的能量是非常可观的;热能发电,在日本可能相对来说可以得到非常大的开发,这跟自然地理环境有非常大的关系,所以可以在适当地区应用,至于推广到全局,确实有点难度;再者就是太阳能发电,太阳能发电系统的设备要求高,而且价格相对昂贵,但是它所具有的能量是最多的,而且是到处可以找到原材料的,这将吸引非常多人的目光,如果能对其进行技术的革新,降低其发电成本,那将会产生非常高的利润,这也是减排的一个大方向。最后就是生物能发电了,这方面可以缓解农村的能源压力。沼气等生物能源的应用有利于农村的进一步发展,也促进了能量的再循环。
以上这些新能源,都有利于从本质上实现减排,所以节能减排的每个环节都还有值得我们去挖的地方,需要我们留心。
四、课程建议
我们的课堂是一个非常有效率的课堂,比较严格的课堂纪律能够保证我们认真的听讲。老师的作法尊重了每一位学生听课的权力,也使们能够在两周的校选课里面学到一些该学的东西。而且我们的课堂有相关的课外材料补充,视频影音教学,这样的课堂是比较丰富的,也比较不会让学生失去兴趣。这两个方面都是需要坚持下去的。
但是我们还必须看到,我们的课堂里面有很多的文科生,你跟他们在讲电路,他们可能就像在听雷一样。如果说是全校进行选课的话,这种现象应该是不会出现的,但是偏偏就面向了管理学院这样的偏文大院。即使我们理科生听起来都有点费劲,更何况是文科生呢?所以我们可以建议选课时,提供的课程详情能够让同学们认识它的性质,避免同学胡乱选课,造成课堂氛围的清淡。如果再有这样的小学期的话,还是希望老师能够给予学校相关建议,毕竟校选还是要学知识的。
其次我们的课堂可能太有规律了,老师讲的东西是比较专业化的,而我们又缺乏实例去理解,所以理解起来就比较不容易。去实验室实践那是非常不现实的,但是老师可以利用一些器件做一下示范,有示范的教学更能抓住学生的眼球。像我们学理科过来,对于物理、化学、生物的实验都是比较有兴趣的,听到有实验课大家就来劲,进行示范是一个不错的教学方式,站在学生的角度,这是我比较容易接受的方式。
除了示范,其实我们还可以布置适当的作业,比如说查查资料之类的东西,给大家几分钟的时间展示自己所查找到的东西,一起分享。这样子虽然会浪费一定的课堂时间,但是这样子我们会有比较高的积极性去查阅资料,知道电力电子系统相关的信息,这样就是用另一种比较开放的方式,让大家更专心地去了解这门课,去体验这门课,每个人从其中获取他们想得到的东西。
第二篇:大功率电力电子技术的应用
大功率电力电子技术的应用
摘 要:阐述了电力电子技术在电力系统中的应用,介绍了灵活交流输电技术、定质电力技术、新型直流输电技术以及同步开断技术的现状及前景。
关键词:电力电子;灵活交流输电技术;定质电力技术;电子开关
电力电子技术作为一门新兴的高技术学科,已被广泛地应用于高品质交直流电源、电力系统、变频调速、新能源发电及各种工业与民用电器等领域,成为现代高科技领域的支撑技术。当前电力电子技术的发展趋势是:高电压大容量化、高频化、主电路及保护控制电路模块化、产品小型化、智能化和低成本化。大力加强电力电子技术的应用研究,对改造传统设备、实现产品的更新换代和增加产品的科技含量、解决关系国家经济与安全的高新技术具有重大的经济意义及战略意义。
大功率电子器件应用于灵活交流输电技术、定质电力技术、新型直流输电技术以及同步开断技术,是近十年的事。灵活交流输电技术(FACTS)
灵活的交流输电技术是八十年代后期出现的新技术,近年来在世界上发展迅速。专家们预测未来这项技术将在电力输送和分配方面引起重大变革,对于充分利用现有电网资源和实现电能的高效利用,将发挥重要作用。
灵活交流输电技术是指电力电子技术与现代控制技术结合,以实现对电力系统电压、参数(如线路阻抗)、相位角、功率潮流的连续调节控制,从而大幅度提高输电线路输送能力和提高电力系统稳定水平,降低输电损耗。
传统的调节电力潮流的措施,如机械控制的移相器、带负荷调变压器抽头、开关投切电容和电感、固定串联补偿装置等,只能实现部分稳态潮流的调节功能,而且,由于机械开关动作时间长、响应慢,无法适应在暂态过程中快速灵活连续调节电力潮流、阻尼系统振荡的要求。因此,电网发展的需求促进了灵活交流输电这项新技术的发展和应用。近年来,灵活交流输电技术已经在美国、日本、瑞典、巴西等国重要的超高压输电工程中得到应用。尽管灵活交流输电技术已在多个输电工程中得到应用,并证明了它在提高线路输送能
力、阻尼系统振荡、快速调节系统无功、提高系统稳定等方面的优
越性能,但其推广应用的步伐比预期的要慢。主要原因有:工程造价比常规的解决方案高。因此,只有在常规技术无法解决的情况下,用户才会求助于FACTS技术;FACTS技术还需要进一步完善。目前FACTS技术的应用还局限于个别工程,如果大规模应用FACTS装置,还要解决一些全局性的技术问题。随着电力电子器件的性能提高和造价降低,以电力电子器件为核心部件的FACTS装置的造价会降低,可能会在不远的将来比常规的输配电方案更具竞争力。
FACTS技术也在不断改进,一些新的FACTS装置被开发出来,例如:可转换静止补偿器(CSC),它由多个同步电压源逆变器构成,可以同时控制二条以上线路潮流(有功、无功)、电压、阻抗和相角,并能实现线路之间功率转换。可转换静止补偿器具有下列功能:(1)静止同步补偿器的并联无功补偿功能;(2)静止同步串联补偿器的功能;(3)综合潮流控制器功能;(4)控制二条线路以上潮流的线间潮流控制功能;CSC被认为是第三代灵活交流输电装置。
电力电子器件的发展趋势是:一方面研制经济性能好的器件,以便降低设备造价;另一方面,研制开断功率更大的高性能器件。最近,国外公司宣布研制成功以碳化硅为基片的电力电子器件。基片的耐压和热容量可大幅度提高,而元件的损耗却大大降低,从而使元件的断开功率可望有数量级的飞跃。这预示用电子高压断路器取代机械的高压断路器(油断路器、六氟化硫断路器、真空开关等)已成为现实的可能。如果电力系统的高压机械开关一旦被大功率的电子开关取代,则电力系统完全的灵活调节控制便将成为现实。定质电力技术
定质电力技术是应用现代电力电子技术和控制技术,为实现电能质量控制、为用户提供其特定要求的电力供应技术。
现代工业的发展对提高供电的可靠性、改善电能质量提出了越来越高的要求。在现代企业中,由于变频调速驱动器、机器人、自动生产线、精密的加工工具、可编程控制器、计算机信息系统的日益广泛使用,对电能质量的控制提出了日益严格的要求。这些设备对电源的波动和各种干扰十分敏感,任何供电质量的恶化都有可能造成产品质量的下降,造成重大损失。
为保证优质不间断供电,重要用户往往自己采取措施,如安装不间断电源(UPS),但这并不是经济合理的解决办法。根本的出路在于供电部门能根据用户的需要,提供可靠和优
质的电能供应。因而,便产生了以电力电子技术和现代控制技术为基础的定质电力技术。为提高配电网无功调节的质量,已开发出用于配电网的静止无功发生器。它由储能电路、可关断的晶闸管(GTO)或绝缘门极双极性三极管(IGBT)变换电路和变压器组成。它的功能是快速调节电压,发生和吸收电网的无功功率,同时可以抑制电压闪变。这是“定质电力”的关键设备之一。此外,静止无功发生器和固态开关配合,可在电网发生故障的暂态过程中保持电压恒定。另一关键设备是动态电压恢复器(DVR),它由直流储能电路、变换器和级次串联在供电线路中的变压器构成。变换器根据检测到的线路电压波形情况,产生补偿电压,使合成的电压动态保持恒定。无论是短时的电压低落或过电压,通过DVR均可以使负载上的电压保持动态恒定。新型直流输电技术
直流输电已是成熟技术。造价较高是其与交流送电竞争的不利因素。新一代的直流输电是指进一步改善性能、大幅度简化设备、减少换流站的占地、降低造价的技术。直流输电性能创新的典型例子是轻型直流输电系统,它采用GTO、IGBT等可关断的器件组成换流器,省去了换流变压器,整个换流站可以搬迁,可以使中型的直流输电工程在较短的输送距离也具有竞争力。此外,可关断器件组成的换流器,由于采用了可关断的电力电子器件,可避免换相失败,对受端系统的容量没有要求,故可用于向孤立小系统(海上石油平台、海岛)供电,今后还可用于城市配电系统,并用于接入燃料电池、光伏发电等分布式电源。4 同步开断技术
同步开断是在电压或电流的指定相位完成电路的断开或闭合。在理论上应用同步开断技术可完全避免电力系统的操作过电压。这样,由操作过电压决定的电力设备绝缘水平可大幅度降低,由于操作引起设备(包括断路器本身)的损坏也可大大减少。目前,高压开关都是属于机械开关,开断的时间长、分散性大,难以实现准确的定相开断。目前的同步开断设备是应用一套复杂的电子控制装置,实时测量各种影响开断时间分散性的参量变化,对开断时刻的提前量进行修正。即便采取了这种代价昂贵的措施,由于机械开关特性决定,还不能做到准确的定相开断,设计人员还不敢贸然降低电气设备的绝缘水平,以防同步开断失败造成设备损坏。因此,同步开断的优势没有发挥出来。
实现同步开断的根本出路在于用电子开关取代机械开关。美国西屋公司已制造出13KV、600A、由GTO元件组成的固态开关,安装在新泽西州的变电站中使用。GTO开断时间可缩短到1/3ms,这是一般机械开关无法比拟的。现在,由固态开关构成的电容器组的配电系
统“软开关”已问世。未来全可控的电力系统
现在的电力系统由于还依赖高压机械开关(油断路器、六氟化硫断路器、真空开关等)实现线路、设备、负荷的投切,尚不能做到完全可控。这是因为机械的慢过程不可能很好地控制电的快过程。“电网控制”目前只能做到部分控制,本质上仍然是一个调度员的决策支持系统。如果电力系统的高压机械开关一旦被大功率的电子开关取代,则电力系统真正的灵活调节控制便将成为现实。
电力电子技术的快速发展引起了电力系统的重大变革,新的大功率电力电子器件的研究开发和应用,将成为二十一世纪的电力研究前沿。
参考文献
[1] 马克刚.现代电力电子器件及其应用[J].世界电子元器件,:.[2] 张为佐.电力电子技术的应用和发展[J].江苏机械制造与自动化,1998,(2):.[3] Bull Stanley R.Renewable Energy Today and Tomorrow[ A ].Proceedings of the IEEE [ C ].2001,89(8): 1216-1226.
第三篇:电力市场概论论文
我国大用户直供电及民营变供电的现状
摘 要:
发电商向大用户直接供电是现阶段我国电力体制改革的一个热点问题.为此指出在电力市场初期实施大用户直购电的制约因素,分析了现阶段开展直购可能造成的各种负面影响.最后分别从政府部门和电网公司的角度出发,针对当前大用户直购电存在的各种问题提出相应的解决办法与应对策略.正
文:
中国电力行业改革及电力企业商业化运营已经取得了很大的进展,厂网分离基本实现,竞争性的发电侧电力市场即将建立。单一购买者模式是中国现阶段电力市场的首选模式。而大用户直供作为单一购买者模式的有益补充和扩展,将在相当程度上改变竞争的性质和市场风险的分配,进一步完善电力市场,发挥市场经济的调节作用。
1、现有的单一购买者模式
单一购买者模式是在厂网分离的前提下,电网公司或特别设立的机构作为发电市场上电量和容量的唯一购买者向发电商统一购电。发电商参与市场是强制性的,它只有通过报价竞争才能被调度发电。单一购买者模式对提高生产效率,优化资源配置起到了良好的效果,但也暴露出以下不足之处:
(1)在目前普遍缺电的情况下,作为单一购买者的电网公司难以保证不间断供电,供需平衡原理对用电的调节作用不能得到发挥。相反,在电力过剩的情况下,由于发用电双方不能自行谈判达成较低的购电电价,一方面发电能力得不到充分利用,另一方面不利于电力用户发展生产。(2)电网公司在竞争性发电市场上以浮动的价格采购电力,而以受管制的固定价格向用户供应电力,承担了过多的市场风险。(3)不能刺激和鼓励增加省际(网际)电力交易,不利于电力资源优化配置和规模效益的体现。不利于电力资源优化配置和规模效益的体现。
比如在有些地方由于这种单一的供电模式,而使一些地方企业守着电厂却没电用,而电厂也是发的电不能上网。于是便出现了民间自建变电所供电的事,按理说着也是好事,但供电部门就有说道了。
2005年7月14日,河南省登封市大冶镇煤炭协会筹资建设的变电站开始运营了。这是一家农民筹资建的变电站,平价供电,不求盈利,救活了当地十几家因为缺电而停产的企业,打破了电力输配必须经由电业局的模式,也向我国存在已久的电力垄断格局发出了挑战。变电站的运营获得了当地政府和企业的支持,同时也在实际运作中遇到了很大的阻力。敢于从垄断企业里分一杯羹,这一举动引来了广泛的关注。就在大冶镇煤炭协会变电站顺利运营9个月的时候,变电站收到了有关方面要求停业整顿的口头通知。登封市电业局认为,根据《电力法》规定,一个供电营业区内只设立一个供电营业机构,登封市电业局是
本地唯一的合法机构,大冶镇煤炭协会的变电站根本就没有上报手续,所以是不合乎规定的。按照国家法规,变电站的技术操作有严格的规定,而此变电站职工的素质根本达不到要求,存在很大的安全隐患。目前,登封市电业局的态度非常坚决。登封市电业局认为,按照《电力法》的规定,登封市电业局是当地唯一合法的供电机构,其他的变电站应当立即无条件拆除或者移交当地电力部门管理。
2、大用户直供方式
大用户直供就是在单一购买者模式的框架中,让符合条件的大用户通过竞争性谈判,直接与发电商签订购电合同,自行确定购电电价和电量。合同确定的电量覆盖了大部分用电,剩余部分和实时平衡的电量从实时发电市场上获得。用电量的合同部分按照合同规定的电价结算,电网公司收取输电费用,其余部分按照实时发电市场电价结算。
电力直供,就是为电力用户直接供送的电。相对一般电价,电力直供可使用户获得较为优惠的价格。直供分两种:专线直供和过网直供。专线直供不经过电网,直接从电厂牵线到用电方,可省去过网费和附加在电费中的各种基金费用,这种方式需经过国家批准。过网直供,是电网企业直接销售给用电大户,价格由双方商定。电力直供多为过网直供。
但大用户直供模式的试点同样存在着很多殛待解决的问题。
湖北直供电试点改革遭遇电厂压力,在湖北直供电试点改革中,地方政府、用电企业、发电厂、电网四方利益主体从各自的角度出发,寻求自身利益的最大化,这本来无可厚非。但是,由于相关法规、制度以及试点改革方案的不完善,由于新成立的电监会职能的缺位,使得各方的争夺成为一场既没有游戏规则又没有裁判的博弈。
由于用电企业和提供过网线路的电力部门之间对提成的意见不同,及大用户想抛开电网直接与发电企业买电,自己建设线路供电,等等这些问题都成为供电企业与大用户争执的焦点。这写问题也限制了大用户直供电的发展,目前只处于探索阶段。
虽然电网公司反映了直供电改革目前存在的问题,但实际上根据国家的政策,直供电改革在“十五”期间就是我国整个电力体制改革的主要内容。2002年,国务院印发了我国《电力体制改革方案》,其中明确提出“十五”期间电力体制改革的主要任务之一是“开展发电企业向大用户直接供电的试点工作,改变电网企业独家购买电力的格局”。并且指出,“直供电量价格由发电企业与用户直接商定,并执行国家规定的输配电价格”。
直供电体制改革是我国电力体制改革的方向,目前国家电监会正在着力推广的方式,并不只是单个电厂与单个用户之间的直供电试点,而是在一个区域内的很多电力用户与很多电力企业之间的直供电试点。也就是说,多个用户与多个电厂多方博弈,形成一个供需双方都能接受的价格。专家指出,以直供电为主要内容的电力体制改革,就是要打破目前的电力领域的供电垄断格局,让市场在配置电力资源中发挥基础作用。由于这项改革本身,就是对既有利益格局和思维方式的突破。
总之电力体制改革这几年一直停滞不前,在一定程度上也说明如果没有非公有资本的进入,就根本无法形成竞争的态势,也就根本无法进行有效的改革。只有打破目前的这种垄断性供电模式,电力市场才能得到长足发展,大用户直供电才能有效进行。
第四篇:应用电子技术专业导论论文
应用电子技术专业导论论文
电子信息工程专业是前沿学科,现代社会的各个领域及人们日常生活等都与应用电子技术有着紧密的联系。
全国各地从事电子技术产品的生产、开发、安装调试、运行维护、销售和应用的企事业单位很多,随着社会的发展,这样的企事业和相关企业会越来越多。应用电子技术已逐步渗透到社会各个领域,预计电子信息技术产业仍将以高于经济增速两倍左右的速度快速发展,产业前景十分广阔。
从人类社会电子产品的演化过程可以清楚地体会应用电子技术的不断发展性。现代电子技术具有强大的社会功能,已经成为21世纪推动社会生产力发展和经济增长的重要因素。应用电子技术在改变社会的产业结构和生产的同时,也对人类的思想观念、思维方式和生活方式产生着重大而深远的影响。
现代电子技术产业是一项新兴的高科技产业,被称为朝阳产业。电子元件的发展趋势将实现小型化、片式化、复合化、集成化、高频化、高能化和高精度化。集成电路技术水平将不断提高,跨入全新的纳米时代,集成度不断提高;同时应用电子技术在软件发展方面也发挥着不可忽略的作用,这样的发展速度将实现全智能化。
现代电子技术向着高效能方向发展,未来随着纳米技术的发展,应用电子将更广泛地把高新科技应用到计算机、汽车、电视机、移动通信设备、电力、交通、军事、医疗、航天航空等领域中。可使计算机建立在更微观集成、更高速的基础上,计算机的运算效率将更高、体积更小、功能更奇。众所周知,现在已有国家利用电子技术产品(微电脑)制造出具有初级逻辑思维能力,还能在绝对危险或人类所不能及的环境条件下进行工作的机器人。未来电子技术将有可能把装有各种相关程序的纳米电子芯片植入人体内,通过人体细胞接受信息,不用培训你在各个领域的相关技能,就懂得相关的操作、应用。预计本世纪功能更强大的应用电子生物芯片的电子产品将要问世。
电视机的发展现在也逐渐走向高端化。电子信息技术的发展也使新型平板显示市场得到高速发展。电视机从原来的黑白到彩电,大型到小型,薄膜式液晶显示和等离子显示,这些已成为目前平板显示主流产品。应用电子技术不断地在提高这些领域的技术含量,使音视频技术的发展向数字化、高清化和融合化发展,将不断普遍应用到各种娱乐电子产品中,不断满足人们的需求。
可预见,应用电子技术产品将向着高集成度、高速度、低功率、低成本方向发展。
应用电子技术不断快速发展实现小型化时,有可能将电子产品压缩到药片大小,甚至可以将应用电子检查设备通过药片置入病人体内,以直接观察病人的病情。这时候在医疗方面的一般的治疗手段无法解决的难题将会得到很好的解决,还有可能实现远程医疗,这将会给医疗救助方面得到很大的提高。
同时,应用电子技术不断发展时,更高的电子科技应用到移动通信设备,将会如同PC中的中心处理器(CPU)和操作系统(OS)一样,使移动电话的系统级芯片具有集成度高、系统性能优异、价格低及功耗小等优点,随着电子技术的不断发展,移动电话即将成为移动应用平台,有望成为与PC、互联网同等效应的里程碑应用。就不会在一些高山、偏僻山区的通信信号出现中断,甚至是无法接收信号。造成一些问题本可以解决的,而无法解决,造成不必要的损失。如今,电力已得到广泛的应用,这就是得益于电力设备的提高,但还是没有
能够满足当今社会的需求。随着应用电子技术的不断发展、提高,将会使电力设备得到更加完善和提高。光伏发电是利用太阳能级半导体电子器件有效地吸收太阳光辐射能,并使之转变成电能的直接发电方式。应用电子信息技术的发展使太阳能发电成为主流的发电方式。此时,就不会使电力造成不必要的损耗,能够满足人们的需求。
在军事方面,以前打仗靠的是大刀加长矛、小米加步枪,打一次仗人多,时间长、范围小;国家的领土、领空、边防得不到更好的防卫。而当今,电子元件是电子信息技术的重要支撑,是电子装备、电子信息系统以及武器装备控制系统的重要基础。早就出现了电子对抗战争,这就是因为电子信息技术的高速发展,应用到军事领域中,使国家的安全得到了更强的防卫。未来电子技术的发展将会为国家武器装备更加地精良、强悍。
现代的航空、航天技术也在不断地发展,人造卫星的发射〃〃〃〃〃〃,这些都少不了电子设备的应用。正是应用电子技术的发展,航空、航天技术才有了更好、更快的发展。比如,发射人造卫星时的变轨,就是依靠电子技术来实现的。
实现智能化时,可设想你的冰箱电脑里事先存储了你的饮食习惯,等东西差不多吃完时,它会自动连接互联网,帮你向超市订购;微波炉可以自动下载食谱,只要你事先把你买回的食物放进去,它便会在你预定的时间自动进行解冻,并做成香喷喷的美味佳肴。实现为人们“一条龙”服务,展现应用电子技术无限广阔的发展前景。
随着电子技术的发展,使网络设备的不断优化,向着高级化方向发展。汽车工业与电子工业的不断发展,在现代汽车上,电子技术的应用也越来越广泛,现代汽车已经逐步实现电脑控制,汽车将由单一的机械产品向高级的机电一体化产品方向发展,成为“电子汽车”。电子技术应用在汽车进入了优化人-汽车-环境的整体关系的阶段,它向着超微型磁体、超高效电机以及集成电路的微型化方向发展,并为汽车上的集中控制提供了基础。应用电子技术成就汽车工业的未来,未来应用电子技术将在汽车上进行突破,使电影科幻动作片(游侠)中的自动-手动一体化,且还能够识别手纹、感应周围热源物体的高科技智能汽车成为现实的可能。其中主要技术 “自动驾驶仪”,“智能交通系统”的构想必将依赖于应用电子技术来实现。智能交通系统的开发以全球卫星定位、导航等多个交叉学科相结合,这都必须依赖电子应用技术来实现。
总之,应用电子技术的发展趋势将是在各个领域里得到很广泛应用。
当然要制造这些高科技领域的技术产品,还是需要我们努力地去学好《应用电子技术》这门主干学科,掌握基本知识和技能。
怎样才能学好应用电子技术这门新兴学科呢?我个人认为:
一、学好应用电子技术的前提是要有兴趣、热情。爱因斯坦说过:兴趣是最好的老师。兴趣是学生学习的动力,是学生积极主动地参与学习过程、进行自我愉快教育的源泉,是使学生的思维始终处于积极状态的不竭动力。在学习中,当学生感到学习有趣、知识有趣时,就很容易激发其求知欲,引发学习动机,促进思维发展,集中注意力,让我们进入最佳的学习状态,使我们对新的学习内容产生浓厚的兴趣。有了兴趣,我们的热情就会得到进一步的激发;只要对应用电子技术这个专业有了热情,学习进步得就会很快;我们就会更加渴望探索应用电子技术更深层次的知识,就会有征服它的愿望。
二、学好应用电子技术就是要练-勤能补拙,找《应用电子技术》的学习规律,还要不断思考,勤奋、扎实地学习基础理论知识。而要学好理论知识就要看
书,弄清概念、定义,看重点、画重点;做题,熟记、活用公式;把老师所布置的作业按时完成;多练、多思、多疑、多向老师或同学请教,懂得找规律;你就会感觉到学习的快乐,就会更有效率地学习。
三、重视老师的引导作用。应用电子技术是一门理论很强、应用范围很广的学科;
毕竟有些理论性知识学习起来会感到很枯燥乏味,难以理解。这时候老师就会起到很重要的引导作用。当然就算是你会的也要认真听老师讲解,因为老师知道哪些是重点,哪些要掌握,也有一些知识是你没有注意到的,所以上课时要注意听讲。
四、以预习、听课、记笔记、复习、总结、做作业、再复习的模式去学习,培养
自学和解决实际问题的能力,这一点也是非常重要的。毕竟大学的学习,老师不会像高中那样很详细地去讲每一个细节。
学习了应用电子技术专业导论后,使我得到很大的体会和一些心得。从高考到选学科专业,只不过是单凭着自己觉得喜欢的感觉来选,那时候并不知道自己所选的专业所要学的是什么东西,不知道学了对自己以后的发展有没有用,来到学校学习还是一片迷茫。
第五篇:应用电子技术
电子技术应用专业:(国家级示范校重点支持建设专业,河南省骨干专业)
培养目标:本专业面向现代电子技术行业,适应电子产品和设备的生产、建设、服务和管理第一线需要,培养具有电子技术专业理论知识和应用能力,可从事电子产品开发、生产管理、设备维护、电子工艺与质量管理、产品销售及售后服务等工作的中技能专门人才。
主干课程:电子技术基础与技能、电工基础与技能、电冰箱空调原理与维修、电工电子工艺实训等。
就业方向:本专业毕业生主要面向电子终端生产、智能家电生产、集成电路制造、仪器仪表生产、机电一体化产品制造等各类电子产品生产企业。
也可参加对口升学,升学品牌学校:河南科技学院、河南机电高专、新乡技术学院等。
机电技术应用专业:(国家示范校重点支持专业)
培养目标:本专业面向机电技术应用领域的生产、服务单位,培养能从事机电设备、自动化设备和生产线的安装、调试、维修、生产运行工作,或从事机电设备操作,具有职业生涯发展基础的中等应用型技能人才。
主干课程:机械基础、机械制图、极限配合与技术测量、AOTUCAD、数车加工、数铣加工、PLC、机械设备控制技术等。
就业方向:
进行普通机电设备、自动机电设备、自动生产线和数控机床的安装、调试、维护与维修等工作,也可从事机电产品的营销与技术服务等相关的工。
也可参加对口升学,升学品牌学校:西北农林科技大学、河南科技学院、河南机电高专、新乡技术学院等。
汽车应用与维修专业:(重点发展专业)
培养目标:面向汽车市场发展需求,培养具有与本专业相适应的文化水平和良好的职业道德,掌握一定的专业理论知识、具备本专业的实践技能和经营管理能力,能从事汽车维修、检测、改装、汽车维修工艺、汽车技术管理、汽车营销等,德、智、体、美等方面全面发展的高素质劳动者和中初级专门人才。
主干课程:专业基础课和专业技术课程主要有:《汽车维修机械基础》、《汽车电工与电子技术》、《汽车发动构造、检测与维修》《汽车底盘构造、检测与维修》、《汽车电器设备构造与维修》、《汽车性能与检测技术》等。
就业方向:本专业毕业生主要面向汽车企业或个体从事汽车检测;汽车维修;汽车维护与保养;汽车配件管理与销售;汽车销售;汽车美容;汽车钣金与涂装等技术和管理工作。
警示语:知识改变命运、技能成就梦想。
汽修学校专业介绍
汽车维修是适应社会发展的需要,随着中国社会的发展,汽车数量的增加,汽车维修人员的缺乏,需
要一批,专业强,素质高的维修人员。
培养目标:
培养德、智、体全面发展,适应社会经济发展需要,具有良好职业道德,懂得汽车发动机的原理和结构组成,掌握一定的电工电子理论和技能知识、汽车电控技术与交通法规、汽车故障诊断、检测、维修等
理论和技能知识,具有一定的公共交际能力和业务拓展能力的中级技术人才。
就业方向:
适宜从事汽车检测与维修,汽车保险,汽车驾驶,汽车营销,也可从事与汽车相关行业的经营与管理
等工作。
技能考证:
电工安装与维修操作证、焊工操作证、汽车维修技术等级证(中级维修师证,高级维修师证)、气液
电控操技术证书、全国公共英语等级证、全国计算机等级证等。
主要专业课程:
电工电子技术基础与技能、钳工技能、汽车发动机构造与维修、自动变速器原理与维修、汽车底盘构
造与维修、汽车电气设备与维修、电控发动机与维修、汽车空调原理与维修等。