時間:2023-09-24 10:56:29
導語:在現代電力電子技術的撰寫旅程中,學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了九篇優秀范文,愿這些內容能夠啟發您的創作靈感,引領您探索更多的創作可能。

關鍵詞:電力電子技術;開關電源
現代電源技術是應用電力電子半導體器件,綜合自動控制、計算機(微處理器)技術和電磁技術的多學科邊緣交又技術。在各種高質量、高效、高可靠性的電源中起關鍵作用,是現代電力電子技術的具體應用。
當前,電力電子作為節能、節才、自動化、智能化、機電一體化的基礎,正朝著應用技術高頻化、硬件結構模塊化、產品性能綠色化的方向發展。在不遠的將來,電力電子技術將使電源技術更加成熟、經濟、實用,實現高效率和高品質用電相結合。
1.電力電子技術的發展
現代電力電子技術的發展方向,是從以低頻技術處理問題為主的傳統電力電子學,向以高頻技術處理問題為主的現代電力電子學方向轉變。電力電子技術起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其發展先后經歷了整流器時代、逆變器時代和變頻器時代,并促進了電力電子技術在許多新領域的應用。八十年代末期和九十年代初期發展起來的、以功率MOSFET和IGBT為代表的、集高頻、高壓和大電流于一身的功率半導體復合器件,表明傳統電力電子技術已經進入現代電力電子時代。
1.1整流器時代
大功率的工業用電由工頻(50Hz)交流發電機提供,但是大約20%的電能是以直流形式消費的,其中最典型的是電解(有色金屬和化工原料需要直流電解)、牽引(電氣機車、電傳動的內燃機車、地鐵機車、城市無軌電車等)和直流傳動(軋鋼、造紙等)三大領域。大功率硅整流器能夠高效率地把工頻交流電轉變為直流電,因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶閘管的開發與應用得以很大發展。當時國內曾經掀起了-股各地大辦硅整流器廠的熱潮,目前全國大大小小的制造硅整流器的半導體廠家就是那時的產物。
1.2逆變器時代
七十年代出現了世界范圍的能源危機,交流電機變頻惆速因節能效果顯著而迅速發展。變頻調速的關鍵技術是將直流電逆變為0~100Hz的交流電。在七十年代到八十年代,隨著變頻調速裝置的普及,大功率逆變用的晶閘管、巨型功率晶體管(GTR)和門極可關斷晶閘管(GT0)成為當時電力電子器件的主角。類似的應用還包括高壓直流輸出,靜止式無功功率動態補償等。這時的電力電子技術已經能夠實現整流和逆變,但工作頻率較低,僅局限在中低頻范圍內。
1.3變頻器時代
進入八十年代,大規模和超大規模集成電路技術的迅猛發展,為現代電力電子技術的發展奠定了基礎。將集成電路技術的精細加工技術和高壓大電流技術有機結合,出現了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的問世,導致了中小功率電源向高頻化發展,而后絕緣門極雙極晶體管(IGBT)的出現,又為大中型功率電源向高頻發展帶來機遇。MOSFET和IGBT的相繼問世,是傳統的電力電子向現代電力電子轉化的標志。據統計,到1995年底,功率M0SFET和GTR在功率半導體器件市場上已達到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在電力電子領域巳成定論。新型器件的發展不僅為交流電機變頻調速提供了較高的頻率,使其性能更加完善可靠,而且使現代電子技術不斷向高頻化發展,為用電設備的高效節材節能,實現小型輕量化,機電一體化和智能化提供了重要的技術基礎。
2.現代電力電子的應用領域
2.1計算機高效率綠色電源
高速發展的計算機技術帶領人類進入了信息社會,同時也促進了電源技術的迅速發展。八十年代,計算機全面采用了開關電源,率先完成計算機電源換代。接著開關電源技術相繼進人了電子、電器設備領域。
計算機技術的發展,提出綠色電腦和綠色電源。綠色電腦泛指對環境無害的個人電腦和相關產品,綠色電源系指與綠色電腦相關的高效省電電源,根據美國環境保護署l992年6月17日"能源之星"計劃規定,桌上型個人電腦或相關的設備,在睡眠狀態下的耗電量若小于30瓦,就符合綠色電腦的要求,提高電源效率是降低電源消耗的根本途徑。就目前效率為75%的200瓦開關電源而言,電源自身要消耗50瓦的能源。
2.2通信用高頻開關電源
通信業的迅速發展極大的推動了通信電源的發展。高頻小型化的開關電源及其技術已成為現代通信供電系統的主流。在通信領域中,通常將整流器稱為一次電源,而將直流-直流(DC/DC)變換器稱為二次電源。一次電源的作用是將單相或三相交流電網變換成標稱值為48V的直流電源。目前在程控交換機用的一次電源中,傳統的相控式穩壓電源己被高頻開關電源取代,高頻開關電源(也稱為開關型整流器SMR)通過MOSFET或IGBT的高頻工作,開關頻率一般控制在50-100kHz范圍內,實現高效率和小型化。近幾年,開關整流器的功率容量不斷擴大,單機容量己從48V/12.5A、48V/20A擴大到48V/200A、48V/400A。
因通信設備中所用集成電路的種類繁多,其電源電壓也各不相同,在通信供電系統中采用高功率密度的高頻DC-DC隔離電源模塊,從中間母線電壓(一般為48V直流)變換成所需的各種直流電壓,這樣可大大減小損耗、方便維護,且安裝、增加非常方便。一般都可直接裝在標準控制板上,對二次電源的要求是高功率密度。因通信容量的不斷增加,通信電源容量也將不斷增加。
2.3直流-直流(DC/DC)變換器
DC/DC變換器將一個固定的直流電壓變換為可變的直流電壓,這種技術被廣泛應用于無軌電車、地鐵列車、電動車的無級變速和控制,同時使上述控制獲得加速平穩、快速響應的性能,并同時收到節約電能的效果。用直流斬波器代替變阻器可節約電能(20~30)%。直流斬波器不僅能起調壓的作用(開關電源),同時還能起到有效地抑制電網側諧波電流噪聲的作用。
通信電源的二次電源DC/DC變換器已商品化,模塊采用高頻PWM技術,開關頻率在500kHz左右,功率密度為5W~20W/in3。隨著大規模集成電路的發展,要求電源模塊實現小型化,因此就要不斷提高開關頻率和采用新的電路拓撲結構,目前已有一些公司研制生產了采用零電流開關和零電壓開關技術的二次電源模塊,功率密度有較大幅度的提高。
2.4不間斷電源(UPS)
不間斷電源(UPS)是計算機、通信系統以及要求提供不能中斷場合所必須的一種高可靠、高性能的電源。交流市電輸入經整流器變成直流,一部分能量給蓄電池組充電,另一部分能量經逆變器變成交流,經轉換開關送到負載。為了在逆變器故障時仍能向負載提供能量,另一路備用電源通過電源轉換開關來實現。
現代UPS普遍了采用脈寬調制技術和功率M0SFET、IGBT等現代電力電子器件,電源的噪聲得以降低,而效率和可靠性得以提高。微處理器軟硬件技術的引入,可以實現對UPS的智能化管理,進行遠程維護和遠程診斷。目前在線式UPS的最大容量已可作到600kVA。超小型UPS發展也很迅速,已經有0.5kVA、lkVA、2kVA、3kVA等多種規格的產品。
2.5變頻器電源
變頻器電源主要用于交流電機的變頻調速,其在電氣傳動系統中占據的地位日趨重要,已獲得巨大的節能效果。變頻器電源主電路均采用交流-直流-交流方案。工頻電源通過整流器變成固定的直流電壓,然后由大功率晶體管或IGBT組成的PWM高頻變換器,將直流電壓逆變成電壓、頻率可變的交流輸出,電源輸出波形近似于正弦波,用于驅動交流異步電動機實現無級調速。
國際上400kVA以下的變頻器電源系列產品已經問世。八十年代初期,日本東芝公司最先將交流變頻調速技術應用于空調器中。至1997年,其占有率已達到日本家用空調的70%以上。變頻空調具有舒適、節能等優點。國內于90年代初期開始研究變頻空調,96年引進生產線生產變頻空調器,逐漸形成變頻空調開發生產熱點。預計到2000年左右將形成。變頻空調除了變頻電源外,還要求有適合于變頻調速的壓縮機電機。優化控制策略,精選功能組件,是空調變頻電源研制的進一步發展方向。
2.6高頻逆變式整流焊機電源
高頻逆變式整流焊機電源是一種高性能、高效、省材的新型焊機電源,代表了當今焊機電源的發展方向。由于IGBT大容量模塊的商用化,這種電源更有著廣闊的應用前景。
逆變焊機電源大都采用交流-直流-交流-直流(AC-DC-AC-DC)變換的方法。50Hz交流電經全橋整流變成直流,IGBT組成的PWM高頻變換部分將直流電逆變成20kHz的高頻矩形波,經高頻變壓器耦合,整流濾波后成為穩定的直流,供電弧使用。
由于焊機電源的工作條件惡劣,頻繁的處于短路、燃弧、開路交替變化之中,因此高頻逆變式整流焊機電源的工作可靠性問題成為最關鍵的問題,也是用戶最關心的問題。采用微處理器做為脈沖寬度調制(PWM)的相關控制器,通過對多參數、多信息的提取與分析,達到預知系統各種工作狀態的目的,進而提前對系統做出調整和處理,解決了目前大功率IGBT逆變電源可靠性。
國外逆變焊機已可做到額定焊接電流300A,負載持續率60%,全載電壓60~75V,電流調節范圍5~300A,重量29kg。
2.7大功率開關型高壓直流電源
大功率開關型高壓直流電源廣泛應用于靜電除塵、水質改良、醫用X光機和CT機等大型設備。電壓高達50~l59kV,電流達到0.5A以上,功率可達100kW。
自從70年代開始,日本的一些公司開始采用逆變技術,將市電整流后逆變為3kHz左右的中頻,然后升壓。進入80年代,高頻開關電源技術迅速發展。德國西門子公司采用功率晶體管做主開關元件,將電源的開關頻率提高到20kHz以上。并將干式變壓器技術成功的應用于高頻高壓電源,取消了高壓變壓器油箱,使變壓器系統的體積進一步減小。
國內對靜電除塵高壓直流電源進行了研制,市電經整流變為直流,采用全橋零電流開關串聯諧振逆變電路將直流電壓逆變為高頻電壓,然后由高頻變壓器升壓,最后整流為直流高壓。在電阻負載條件下,輸出直流電壓達到55kV,電流達到15mA,工作頻率為25.6kHz。
2.8電力有源濾波器
傳統的交流-直流(AC-DC)變換器在投運時,將向電網注入大量的諧波電流,引起諧波損耗和干擾,同時還出現裝置網側功率因數惡化的現象,即所謂"電力公害",例如,不可控整流加電容濾波時,網側三次諧波含量可達(70~80)%,網側功率因數僅有0.5~0.6。
電力有源濾波器是一種能夠動態抑制諧波的新型電力電子裝置,能克服傳統LC濾波器的不足,是一種很有發展前途的諧波抑制手段。濾波器由橋式開關功率變換器和具體控制電路構成。與傳統開關電源的區別是:(l)不僅反饋輸出電壓,還反饋輸入平均電流;(2)電流環基準信號為電壓環誤差信號與全波整流電壓取樣信號之乘積。
2.9分布式開關電源供電系統
分布式電源供電系統采用小功率模塊和大規模控制集成電路作基本部件,利用最新理論和技術成果,組成積木式、智能化的大功率供電電源,從而使強電與弱電緊密結合,降低大功率元器件、大功率裝置(集中式)的研制壓力,提高生產效率。
八十年代初期,對分布式高頻開關電源系統的研究基本集中在變換器并聯技術的研究上。八十年代中后期,隨著高頻功率變換技術的迅述發展,各種變換器拓撲結構相繼出現,結合大規模集成電路和功率元器件技術,使中小功率裝置的集成成為可能,從而迅速地推動了分布式高頻開關電源系統研究的展開。自八十年代后期開始,這一方向已成為國際電力電子學界的研究熱點,論文數量逐年增加,應用領域不斷擴大。
分布供電方式具有節能、可靠、高效、經濟和維護方便等優點。已被大型計算機、通信設備、航空航天、工業控制等系統逐漸采納,也是超高速型集成電路的低電壓電源(3.3V)的最為理想的供電方式。在大功率場合,如電鍍、電解電源、電力機車牽引電源、中頻感應加熱電源、電動機驅動電源等領域也有廣闊的應用前景。
3.高頻開關電源的發展趨勢
在電力電子技術的應用及各種電源系統中,開關電源技術均處于核心地位。對于大型電解電鍍電源,傳統的電路非常龐大而笨重,如果采用高頓開關電源技術,其體積和重量都會大幅度下降,而且可極大提高電源利用效率、節省材料、降低成本。在電動汽車和變頻傳動中,更是離不開開關電源技術,通過開關電源改變用電頻率,從而達到近于理想的負載匹配和驅動控制。高頻開關電源技術,更是各種大功率開關電源(逆變焊機、通訊電源、高頻加熱電源、激光器電源、電力操作電源等)的核心技術。
3.1高頻化
理論分析和實踐經驗表明,電氣產品的變壓器、電感和電容的體積重量與供電頻率的平方根成反比。所以當我們把頻率從工頻50Hz提高到20kHz,提高400倍的話,用電設備的體積重量大體下降至工頻設計的5~l0%。無論是逆變式整流焊機,還是通訊電源用的開關式整流器,都是基于這一原理。同樣,傳統"整流行業"的電鍍、電解、電加工、充電、浮充電、電力合閘用等各種直流電源也可以根據這一原理進行改造,成為"開關變換類電源",其主要材料可以節約90%或更高,還可節電30%或更多。由于功率電子器件工作頻率上限的逐步提高,促使許多原來采用電子管的傳統高頻設備固態化,帶來顯著節能、節水、節約材料的經濟效益,更可體現技術含量的價值。
3.2模塊化
模塊化有兩方面的含義,其一是指功率器件的模塊化,其二是指電源單元的模塊化。我們常見的器件模塊,含有一單元、兩單元、六單元直至七單元,包括開關器件和與之反并聯的續流二極管,實質上都屬于"標準"功率模塊(SPM)。近年,有些公司把開關器件的驅動保護電路也裝到功率模塊中去,構成了"智能化"功率模塊(IPM),不但縮小了整機的體積,更方便了整機的設計制造。實際上,由于頻率的不斷提高,致使引線寄生電感、寄生電容的影響愈加嚴重,對器件造成更大的電應力(表現為過電壓、過電流毛刺)。為了提高系統的可靠性,有些制造商開發了"用戶專用"功率模塊(ASPM),它把一臺整機的幾乎所有硬件都以芯片的形式安裝到一個模塊中,使元器件之間不再有傳統的引線連接,這樣的模塊經過嚴格、合理的熱、電、機械方面的設計,達到優化完美的境地。它類似于微電子中的用戶專用集成電路(ASIC)。只要把控制軟件寫入該模塊中的微處理器芯片,再把整個模塊固定在相應的散熱器上,就構成一臺新型的開關電源裝置。由此可見,模塊化的目的不僅在于使用方便,縮小整機體積,更重要的是取消傳統連線,把寄生參數降到最小,從而把器件承受的電應力降至最低,提高系統的可靠性。這樣,不但提高了功率容量,在有限的器件容量的情況下滿足了大電流輸出的要求,而且通過增加相對整個系統來說功率很小的冗余電源模塊,極大的提高系統可靠性,即使萬一出現單模塊故障,也不會影響系統的正常工作,而且為修復提供充分的時間。3.3數字化
在傳統功率電子技術中,控制部分是按模擬信號來設計和工作的。在六、七十年代,電力電子技術擬電路基礎上的。但是,現在數字式信號、數字電路顯得越來越重要,數字信號處理技術日趨完善成熟,顯示出越來越多的優點:便于計算機處理控制、避免模擬信號的畸變失真、減小雜散信號的干擾(提高抗干擾能力)、便于軟件包調試和遙感遙測遙調,也便于自診斷、容錯等技術的植入。所以,在八、九十年代,對于各類電路和系統的設計來說,模擬技術還是有用的,特別是:諸如印制版的布圖、電磁兼容(EMC)問題以及功率因數修正(PFC)等問題的解決,離不開模擬技術的知識,但是對于智能化的開關電源,需要用計算機控制時,數字化技術就離不開了。
3.4綠色化
電源系統的綠色化有兩層含義:首先是顯著節電,這意味著發電容量的節約,而發電是造成環境污染的重要原因,所以節電就可以減少對環境的污染;其次這些電源不能(或少)對電網產生污染,國際電工委員會(IEC)對此制定了一系列標準,如IEC555、IEC917、IECl000等。事實上,許多功率電子節電設備,往往會變成對電網的污染源:向電網注入嚴重的高次諧波電流,使總功率因數下降,使電網電壓耦合許多毛刺尖峰,甚至出現缺角和畸變。20世紀末,各種有源濾波器和有源補償器的方案誕生,有了多種修正功率因數的方法。
總而言之,電力電子及開關電源技術因應用需求不斷向前發展,新技術的出現又會使許多應用產品更新換代,還會開拓更多更新的應用領域。開關電源高頻化、模塊化、數字化、綠色化等的實現,將標志著這些技術的成熟,實現高效率用電和高品質用電相結合。這幾年,隨著通信行業的發展,以開關電源技術為核心的通信用開關電源,僅國內有20多億人民幣的市場需求,吸引了國內外一大批科技人員對其進行開發研究。開關電源代替線性電源和相控電源是大勢所趨,因此,同樣具有幾十億產值需求的電力操作電源系統的國內市場正在啟動,并將很快發展起來。還有其它許多以開關電源技術為核心的專用電源、工業電源正在等待著人們去開發。
參考文獻:
[1]林渭勛:淺談半導體高頻電力電子技術,電力電子技術選編,浙江大學,384-390,1992。
當前,電力電子作為節能、節才、自動化、智能化、機電一體化的基礎,正朝著應用技術高頻化、硬件結構模塊化、產品性能綠色化的方向發展。在不遠的將來,電力電子技術將使電源技術更加成熟、經 濟、實用,實現高效率和高品質用電相結合。
1. 電力電子技術的發展
現代電力電子技術的發展方向,是從以低頻技術處理問題為主的傳統電力電子學,向以高頻技術處理問題為主的現代電力電子學方向轉變。電力電子技術起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其發展先后經歷了整流器時代、逆變器時代和變頻器時代,并促進了電力電子技術在許多新領域的應用。八十年代末期和九十年代初期發展起來的、以功率MOSFET和IGBT為代表的、集高頻、高壓和大電流于一身的功率半導體復合器件,表明傳統電力電子技術已經進入現代電力電子時代。
1.1 整流器時代
大功率的工業用電由工頻(50Hz)交流發電機提供,但是大約20%的電能是以直流形式消費的,其中最典型的是電解(有色金屬和化工原料需要直流電解)、牽引(電氣機車、電傳動的內燃機車、地鐵機車、城市無軌電車等)和直流傳動(軋鋼、造紙等)三大領域。大功率硅整流器能夠高效率地把工頻交流電轉變為直流電,因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶閘管的開發與應用得以很大發展。當時國內曾經掀起了-股各地大辦硅整流器廠的熱潮,目前全國大大小小的制造硅整流器的半導體廠家就是那時的產物。
1.2 逆變器時代
七十年代出現了世界范圍的能源危機,交流電機變頻惆速因節能效果顯著而迅速發展。變頻調速的關鍵技術是將直流電逆變為0~100Hz的交流電。在七十年代到八十年代,隨著變頻調速裝置的普及,大功率逆變用的晶閘管、巨型功率晶體管(GTR)和門極可關斷晶閘管(GT0)成為當時電力電子器件的主角。類似的應用還包括高壓直流輸出,靜止式無功功率動態補償等。這時的電力電子技術已經能夠實現整流和逆變,但工作頻率較低,僅局限在中低頻范圍內。
1.3 變頻器時代
進入八十年代,大規模和超大規模集成電路技術的迅猛發展,為現代電力電子技術的發展奠定了基礎。將集成電路技術的精細加工技術和高壓大電流技術有機結合,出現了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的問世,導致了中小功率電源向高頻化發展,而后絕緣門極雙極晶體管(IGBT)的出現,又為大中型功率電源向高頻發展帶來機遇。MOSFET和IGBT的相繼問世,是傳統的電力電子向現代電力電子轉化的標志。據統計,到1995年底,功率M0SFET和GTR在功率半導體器件市場上已達到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在電力電子領域巳成定論。新型器件的發展不僅為交流電機變頻調速提供了較高的頻率,使其性能更加完善可靠,而且使現代電子技術不斷向高頻化發展,為用電設備的高效節材節能,實現小型輕量化,機電一體化和智能化提供了重要的技術基礎。
2. 現代電力電子的應用領域
2.1 計算機高效率綠色電源
高速發展的計算機技術帶領人類進入了信息社會,同時也促進了電源技術的迅速發展。八十年代,計算機全面采用了開關電源,率先完成計算機電源換代。接著開關電源技術相繼進人了電子、電器設備領域。
計算機技術的發展,提出綠色電腦和綠色電源。綠色電腦泛指對環境無害的個人電腦和相關產品,綠色電源系指與綠色電腦相關的高效省電電源,根據美國環境保護署l992年6月17日“能源之星"計劃規定,桌上型個人電腦或相關的設備,在睡眠狀態下的耗電量若小于30瓦,就符合綠色電腦的要求,提高電源效率是降低電源消耗的根本途徑。就目前效率為75%的200瓦開關電源而言,電源自身要消耗50瓦的能源。
2.2 通信用高頻開關電源
通信業的迅速發展極大的推動了通信電源的發展。高頻小型化的開關電源及其技術已成為現代通信供電系統的主流。在通信領域中,通常將整流器稱為一次電源,而將直流-直流(DC/DC)變換器稱為二次電源。一次電源的作用是將單相或三相交流電網變換成標稱值為48V的直流電源。目前在程控交換機用的一次電源中,傳統的相控式穩壓電源己被高頻開關電源取代,高頻開關電源(也稱為開關型整流器SMR)通過MOSFET或IGBT的高頻工作,開關頻率一般控制在50-100kHz范圍內,實現高效率和小型化。近幾年,開關整流器的功率容量不斷擴大,單機容量己從48V/12.5A、48V/20A擴大到48V/200A、48V/400A。
因通信設備中所用集成電路的種類繁多,其電源電壓也各不相同,在通信供電系統中采用高功率密度的高頻DC-DC隔離電源模塊,從中間母線電壓(一般為48V直流)變換成所需的各種直流電壓,這樣可大大減小損耗、方便維護,且安裝、增加非常方便。一般都可直接裝在標準控制板上,對二次電源的要求是高功率密度。因通信容量的不斷增加,通信電源容量也將不斷增加。
2.3 直流-直流(DC/DC)變換器
DC/DC變換器將一個固定的直流電壓變換為可變的直流電壓,這種技術被廣泛應用于無軌電車、地鐵列車、電動車的無級變速和控制,同時使上述控制獲得加速平穩、快速響應的性能,并同時收到節約電能的效果。用直流斬波器代替變阻器可節約電能(20~30)%。直流斬波器不僅能起調壓的作用(開關電源), 同時還能起到有效地抑制電網側諧波電流噪聲的作用。
通信電源的二次電源DC/DC變換器已商品化,模塊采用高頻PWM技術,開關頻率在500kHz左右,功率密度為5W~20W/in3。隨著大規模集成電路的發展,要求電源模塊實現小型化,因此就要不斷提高開關頻率和采用新的電路拓撲結構,目前已有一些公司研制生產了采用零電流開關和零電壓開關技術的二次電源模塊,功率密度有較大幅度的提高。
2.4 不間斷電源(UPS)
不間斷電源(UPS)是計算機、通信系統以及要求提供不能中斷場合所必須的一種高可靠、高性能的電源。交流市電輸入經整流器變成直流,一部分能量給蓄電池組充電,
另一部分能量經逆變器變成交流,經轉換開關送到負載。為了在逆變器故障時仍能向負載提供能量,另一路備用電源通過電源轉換開關來實現。 現代UPS普遍了采用脈寬調制技術和功率M0SFET、IGBT等現代電力電子器件,電源的噪聲得以降低,而效率和可靠性得以提高。微處理器軟硬件技術的引入,可以實現對UPS的智能化管理,進行遠程維護和遠程診斷。
目前在線式UPS的最大容量已可作到600kVA。超小型UPS發展也很迅速,已經有0.5kVA、lkVA、2kVA、3kVA等多種規格的產品。
2.5 變頻器電源
變頻器電源主要用于交流電機的變頻調速,其在電氣傳動系統中占據的地位日趨重要,已獲得巨大的節能效果。變頻器電源主電路均采用交流-直流-交流方案。工頻電源通過整流器變成固定的直流電壓,然后由大功率晶體管或IGBT組成的PWM高頻變換器, 將直流電壓逆變成電壓、頻率可變的交流輸出,電源輸出波形近似于正弦波,用于驅動交流異步電動機實現無級調速。
國際上400kVA以下的變頻器電源系列產品已經問世。八十年代初期,日本東芝公司最先將交流變頻調速技術應用于空調器中。至1997年,其占有率已達到日本家用空調的70%以上。變頻空調具有舒適、節能等優點。國內于90年代初期開始研究變頻空調,96年引進生產線生產變頻空調器,逐漸形成變頻空調開發生產熱點。預計到2000年左右將形成。變頻空調除了變頻電源外,還要求有適合于變頻調速的壓縮機電機。優化控制策略,精選功能組件,是空調變頻電源研制的進一步發展方向。
2.6 高頻逆變式整流焊機電源
高頻逆變式整流焊機電源是一種高性能、高效、省材的新型焊機電源,代表了當今焊機電源的發展方向。由于IGBT大容量模塊的商用化,這種電源更有著廣闊的應用前景。
逆變焊機電源大都采用交流-直流-交流-直流(AC-DC-AC-DC)變換的方法。50Hz交流電經全橋整流變成直流,IGBT組成的PWM高頻變換部分將直流電逆變成20kHz的高頻矩形波,經高頻變壓器耦合, 整流濾波后成為穩定的直流,供電弧使用。
由于焊機電源的工作條件惡劣,頻繁的處于短路、燃弧、開路交替變化之中,因此高頻逆變式整流焊機電源的工作可靠性問題成為最關鍵的問題,也是用戶最關心的問題。采用微處理器做為脈沖寬度調制(PWM)的相關控制器,通過對多參數、多信息的提取與分析,達到預知系統各種工作狀態的目的,進而提前對系統做出調整和處理,解決了目前大功率IGBT逆變電源可靠性。
國外逆變焊機已可做到額定焊接電流300A,負載持續率60%,全載電壓60~75V,電流調節范圍5~300A,重量29kg。
2.7 大功率開關型高壓直流電源
大功率開關型高壓直流電源廣泛應用于靜電除塵、水質改良、醫用X光機和CT機等大型設備。電壓高達50~l59kV,電流達到0.5A以上,功率可達100kW。
自從70年代開始,日本的一些公司開始采用逆變技術,將市電整流后逆變為3kHz左右的中頻,然后升壓。進入80年代,高頻開關電源技術迅速發展。德國西門子公司采用功率晶體管做主開關元件,將電源的開關頻率提高到20kHz以上。并將干式變壓器技術成功的應用于高頻高壓電源,取消了高壓變壓器油箱,使變壓器系統的體積進一步減小。
國內對靜電除塵高壓直流電源進行了研制,市電經整流變為直流,采用全橋零電流開關串聯諧振逆變電路將直流電壓逆變為高頻電壓,然后由高頻變壓器升壓,最后整流為直流高壓。在電阻負載條件下,輸出直流電壓達到55kV,電流達到15mA,工作頻率為25.6kHz。
2.8 電力有源濾波器
傳統的交流-直流(AC-DC)變換器在投運時,將向電網注入大量的諧波電流,引起諧波損耗和干擾,同時還出現裝置網側功率因數惡化的現象,即所謂“電力公害”,例如,不可控整流加電容濾波時,網側三次諧波含量可達(70~80)%,網側功率因數僅有0.5~0.6。
電力有源濾波器是一種能夠動態抑制諧波的新型電力電子裝置,能克服傳統LC濾波器的不足,是一種很有發展前途的諧波抑制手段。濾波器由橋式開關功率變換器和具體控制電路構成。與傳統開關電源的區別是:(l)不僅反饋輸出電壓,還反饋輸入平均電流; (2)電流環基準信號為電壓環誤差信號與全波整流電壓取樣信號之乘積。
2.9 分布式開關電源供電系統
分布式電源供電系統采用小功率模塊和大規模控制集成電路作基本部件,利用最新理論和技術成果,組成積木式、智能化的大功率供電電源,從而使強電與弱電緊密結合,降低大功率元器件、大功率裝置(集中式)的研制壓力,提高生產效率。
八十年代初期,對分布式高頻開關電源系統的研究基本集中在變換器并聯技術的研究上。八十年代中后期,隨著高頻功率變換技術的迅述發展,各種變換器拓撲結構相繼出現,結合大規模集成電路和功率元器件技術,使中小功率裝置的集成成為可能,從而迅速地推動了分布式高頻開關電源系統研究的展開。自八十年代后期開始,這一方向已成為國際電力電子學界的研究熱點,論文數量逐年增加,應用領域不斷擴大。
分布供電方式具有節能、可靠、高效、經濟和維護方便等優點。已被大型計算機、通信設備、航空航天、工業控制等系統逐漸采納,也是超高速型集成電路的低電壓電源(3.3V)的最為理想的供電方式。在大功率場合,如電鍍、電解電源、電力機車牽引電源、中頻感應加熱電源、電動機驅動電源等領域也有廣闊的應用前景。
3. 高頻開關電源的發展趨勢
在電力電子技術的應用及各種電源系統中,開關電源技術均處于核心地位。對于大型電解電鍍電源,傳統的電路非常龐大而笨重,如果采用高頓開關電源技術,其體積和重量都會大幅度下降,而且可極大提高電源利用效率、節省材料、降低成本。在電動汽車和變頻傳動中,更是離不開開關電源技術,通過開關電源改變用電頻率,從而達到近于理想的負載匹配和驅動控制。高頻開關電源技術,更是各種大功率開關電源(逆變焊機、通訊電源、高頻加熱電源、激光器電源、電力操作電源等)的核心技術。
3.1 高頻化
理論分析和實踐經驗表明,電氣產品的變壓器、電感和電容的體積重量與供電頻率的平方根成反比。所以當我們把頻率從工頻50Hz提高到20kHz,提高400倍的話,用電設備的體積重量大體下降至工頻設計的 5~l0%。無論是逆變式整流焊機,還是通訊電源用的開關式整流器,都是基于這一原理。同樣,傳統“整流行業”的電鍍、電解、電加工、充電、浮充電、電力合 閘用等各種直流電源也可以根據這一原理進行改造, 成為“開關變換類電源”,其主要材料可以節約90%或更高,還可節電30%或更多。由于功率電子器件工作頻率上限的逐步提高,促使許多原來采用電子管的傳統高頻設備固態化,帶來顯著節能、節水、節約材料的經濟效益,更可體現技術含量的價值。
3.2 模塊化
模塊化有兩方面的含義,其一是指功率器件的模塊化,其二是指電源單元的模塊化。我們常見的器件模塊,含有一單元、兩單元、六單元直至七單元,包括開關器件和與之反并聯的續流二極管,實質上都屬于“標準”功率模塊(SPM)。近年,有些公司把開關器件的驅動保護電路也裝到功率模塊中去,構成了“智能化”功率模塊(IPM),不但縮小了整機的體積,更方便了整機的設計制造。實際上,由于頻率的不斷提高,致使引線寄生電感、寄生電容的影響愈加嚴重,對器件造成更大的電應力(表現為過電壓、過電流毛刺)。為了提高系統的可靠性,有些制造商開發了“用戶專用”功率模塊,它把一臺整機的幾乎所有硬件都以芯片的形式安裝到一個模塊中,使元器件之間不再有傳統的引線連接,這樣的模塊經過嚴格、合理的熱、電、 機械方面的設計,達到優化完美的境地。它類似于微
電子中的用戶專用集成電路。只要把控制軟件寫入該模塊中的微處理器芯片,再把整個模塊固定在相應的散熱器上,就構成一臺新型的開關電源裝置。由此可見,模塊化的目的不僅在于使用方便,縮小整機體積,更重要的是取消傳統連線,把寄生參數降到最小,從而把器件承受的電應力降至最低,提高系統的可靠性。另外,大功率的開關電源,由于器件容量的限制和增加冗余提高可靠性方面的考慮,一般采用多個獨立的模塊單元并聯工作,采用均流技術,所有模塊共同分擔負載電流,一旦其中某個模塊失效,其它模塊再平均分擔負載電流。這樣,不但提高了功率容量, 在有限的器件容量的情況下滿足了大電流輸出的要求, 而且通過增加相對整個系統來說功率很小的冗余電源模塊,極大的提高系統可靠性,即使萬一出現單模塊故障,也不會影響系統的正常工作,而且為修復提供充分的時間。 3.3 數字化
在傳統功率電子技術中,控制部分是按模擬信號來設計和工作的。在六、七十年代,電力電子技術完全是建立在模擬電路基礎上的。但是,現在數字式信號、數字電路顯得越來越重要,數字信號處理技術日趨完善成熟,顯示出越來越多的優點:便于計算機處理控制、避免模擬信號的畸變失真、減小雜散信號的干擾(提高抗干擾能力)、便于軟件包調試和遙感遙測遙調,也便于自診斷、容錯等技術的植入。所以,在八、九十年代,對于各類電路和系統的設計來說,模擬技術還是有用的,特別是:諸如印制版的布圖、電磁兼容(EMC) 問題以及功率因數修正(PFC)等問題的解決,離不開模擬技術的知識,但是對于智能化的開關電源,需要用計算機控制時,數字化技術就離不開了。
3.4 綠色化
電源系統的綠色化有兩層含義:首先是顯著節電, 這意味著發電容量的節約,而發電是造成環境污染的重要原因,所以節電就可以減少對環境的污染;其次這些電源不能(或少)對電網產生污染,國際電工委員會(IEC)對此制定了一系列標準,如IEC555、IEC917、IECl000等。事實上,許多功率電子節電設備,往往會變成對電網的污染源:向電網注入嚴重的高次諧波電流,使總功率因數下降,使電網電壓耦合許多毛刺尖峰,甚至出現缺角和畸變。20世紀末,各種有源濾波器和有源補償器的方案誕生,有了多種修正功率因數的方法。這些為2l世紀批量生產各種綠色開關電源產品奠定了基礎。
【關鍵詞】通信技術;遠程應用;電力自動化
中圖分類號:TP39
電網系統與電力調度自動化的運行,要求在電力系統出現問題的時候,第一時間做出反應,在最短時間之內做出處理。現代電話通信技術在電力自動化的運用中便成了一種不可或缺的手段,因為它本身的穩定、安全、準確、迅速特性使得它在電力自動化中的應用,目前它也是目前電力自動化在生產運行中實行遠程監督與維護的理想手段。
一、電話技術的作用
現在的電網發展中,很多變電站出現無人值班現象[1],其中調度工作起著很大起的作用。變電站的自動化設備是需要不斷地工作的,但是會出現一些原因,導致自動化設備的數據出現中斷,這樣就嚴重影響了調度員調度以及集控站值班員的操作與觀察。日常問題的出現,需要及時的自動化維修,這樣的話就需要搶修人員親臨現場進行搶修工作,一系列的檢修、診斷、障礙處理,處理這些問題需要花費往返的人力精力和財力,如果在傳輸過程中又出現問題,就又要維修人員再次返回現場,浪費時間、浪費人力資源,處理一旦不及時,就會使得電力系統的工作效率低下。有關故障處理統計數據表明,電力自動化設備發生死機的現象頻率很高,這使得維修人員必須親臨現場對設備進行重啟,使之再投入工作。現在,電力自動化系統的遠程診斷方式有兩種:第一,利用自動化系統的網絡進行自身診斷,達到遠程的測試和診斷目的,如果遇上電力系統癱瘓死機,就無法使遠程的維護功能得到有效運用;第二,使用公用或者專用的通信網絡通道來達到診斷的效果,這樣就需要組建主分站測試診斷裝備,這導致系統投資大、維護量大的負面影響出現。因此,必須尋找一種簡易穩定的遠程維護系統,從而達到遠程的操作。
二、最便捷、少投資的電話遙控成本
我國的電話運用較為普遍,各種系統的相互配合也比較常見,例如電話預定、電話充值、電弧購物、電話通訊遠程遙控系統[2]。電話遠程遙控也已廣泛運用在各個行業當中,比如汽車短信報警、電器遙控等等,雖說如此,目前還是有一定的距離,它沒有完全發揮電話遠程控制的潛力。電話遠程控制在電力系統中的運用僅僅是一個嘗試,不過可以借鑒其他先進經驗,再針對性上具有較大的突破,比如來電顯示、DTMF撥號編碼技術、短信技術、單片機的智能控制技術方面,可以利用編碼控制原理和信息傳送技術讓遠程控制裝置實現智能化和互動化。毫無地域限制的無限短信通信不僅靈活方便,并且比較廉價。運用短信來報警、遠程控制工業是個很不錯的途徑,所以也可以嘗試運用到電力自動化中的遠程維護上。
三、基礎技術的運用
在電力自動化過程中,電話控制模塊采用來電顯示、短信、DTMF撥號編碼、單片機智能控制等技術的運用,合理地利用各種網絡途徑,實現遠程信息互動、遠程控制、遠程診斷。遠程電話的控制核心模式是雙音多頻解碼和單片機。配合遙控驅動部件、手機電路、狀態接口采集,使得在不同的場合下運用手機、電話進行遠程的電站自動化設備的診斷和復位等,并實現多路的智能控制途徑。
電話遠程控制的安全防范主要是使用電話號碼過濾器,預先在遠程電話控制系統中設置幾部電話和手機為有權用戶,使它具有一定的“身份”功能。實現訪問與控制的安全,攔截陌生號碼。此外,在模式中設立指令內容,實現短信過濾功能,如果接收到的指令不同于預設的指令,那么就難以驅動系統,這樣就可以防止錯誤發生。
四、電話通信遙控功能實現
電力系統的電話控制模塊,符合實際需求和電網自動化的特點,其功效如下:
1.主機控制機能:電力遠程控制系統的主站給遠端的控制模塊發送指令,對一些開關的狀態測試和查詢、通道的診斷以及開關機。電力遠程控制系統的控制模塊分為主機和分站的維修人員[3]。
2.短信控制功能:在系統中,有權人員才可以通過手機發送短信給遠端,他們可以進行一些控制方面的查詢、環道的診斷、開關機等等。這種模塊就是利用信息進行溝通過信息。
3.電話控制功能:具有一定的“身份”的用戶,運用撥號或者是振鈴對遠端進行開關機控制以及診斷等。
4.安全功能:對一些非“身份”的用戶具有攔截功能,就防止了其他信息的干擾。
五、結語
自動化遠程設備的電話通訊控制,符合電網調度的自動化安全需求和電力系統的供電保障,屬于一種自動化設備維護及智能處理的簡易輔助手段,對電力企業的設備自動化管理的維護起到推動作用。節省資源、安全可靠便捷的特點,使得電力自動化系統能夠更快捷、準確地使故障得到順利解決。
參考文獻:
[1]鄭曉麗.移動通信網中的認證與密匙建立協議[J].無線通信技術,2010(2).
關鍵詞:汽車修理;電子燃油技術;問題;發展
前言
通常來講汽修行業不僅是當前運輸業重要構成要素,而且也是運輸技術的關鍵后勤保障,我國早在1987年就已經將汽車行業實際納入到政府管理工作中,發展至今汽修行業呈現出有序健康的發展態勢,但是從整體上講相較于發達國家差距依然較為明顯,這就需要我國汽修行業在現今以及未來不斷強化技術創新。
1 初探汽車修理內涵及作用
1.1 內涵
所謂汽車修理將修理以及維護兩方面內容包含在內,維護可以促使汽車保持較好工作能力以及技術狀態,主要是建立在汽車零件緊固以及和相應的清潔、更換檢查等方面,旨在對車容整潔予以良好保證并能夠及時發現汽車潛在故障隱患,通過維護將汽車修頻率以及相應的故障率大大降低。一般來講維護遵循預防為主防患未然的重要原則;相較于維護而言修理則可以將汽車工作能力以及相應技術狀態有效恢復,不僅是延長汽車壽命的一種活動,而且也是汽車磨損快速有效的技術補償,主要是建立在故障診斷以及涂裝作業和相應的磨合,裝配以及實驗和鑒定拆卸等等基礎上,旨在能夠將汽車故障通過良好維修排除,并促使汽車將運行消耗大大節約。一般來講修理遵循定期檢測以及視情況修理重要原則。從總體上講對于汽車展開的修理作業以及維護作業有著本質上的不同,但是無論是修理作業還是維護作業均能夠為企業運輸成本的良好降低以及安全運行的良好保障和相應運輸效率的大大提高保駕護航。簡單來講維護與修理兩者缺一不可相互輔助同時又不可替代[1]。
1.2 特點
現今汽車修理的主要作用集中在以下幾方面:其一是對汽車正常安全行駛予以良好保證。無論是哪一種機械在長期的使用過程中均會受到人為因素或者是外部環境等方面因素影響進而出現腐蝕以及磨損老化等等狀況,針對該種狀況實施有效修理維護就顯得至關重要;其二是對汽車壽命予以延長,汽車該種機械一旦處于規定修理以及規定維護階段就需要予以良好檢查保養,這是由汽車在實際生產過車中生產零件的物理特性所決定,只有予以其良好保養修理才能將其壽命良好延長下去;其三是對汽車具體運行成本有效降低,汽車該種機械長時間使用之后如果沒有依據規定時間展開修理活動,則其各個零部件就會加速老化,后期更換則需要耗費更多的成本,而顯然定期保養修理更有利于節約維修成本[2]。
2 探析汽車修理現狀
2.1 維修工具與資訊
在汽車行業發展的過程之中,維修現代汽車的技術也不斷進步,并且已經取得了質的突破。在如今的汽車維修中,工作的設備等都在減少,也不再用傳統的機械器具等,而是引進了更為先進的計算機網絡的技術。從改革開放以后,國內外的交流在不斷加強,那么國外有很多先進的技術流通到我國中,雖然其中很多技術和設備等使用頻率不高,但卻起著重要的現實作用,為技術日后的發展和完善有重要的正面影響。但在新技術運用的同時,很多問題也凸顯出來,那就是維修人員并不了解技術的理論與使用方法,運用起來規范性差,要使這些先進的維修工具得到有效的使用,必須要維修人員學好相關的技術,掌握基本的使用方法,才更加有利于維修工具功能的發揮。
在計算機網絡的技術不斷的發展促使各個行業實現了較快發展,汽修行業也需要在該種環境背景之下從控制技術以及結構等方面予以較大化發展,逐漸形成高利一技化,同時更加將汽車賦予更多的新功能以及新裝備。此外維修人員也面臨更大挑戰,維修人員即使擁有高超的技術,也不可能將所有的品牌、數據等記入腦海中,維修人員的專業知識和相關技術都顯示出了自身的局限性。而Internet互聯網的發展和應用,很好的解決了這一問題[3]。
2.2 維修人才實際培訓
從目前來看,我國很多汽車維修企業中的維修人員專業素質、文化水平整體較低,尤其是在傳統的維修企業中,大多都是采用的跟隨師傅學習的方式。這種方式有一定的好處,就是一對一的學習可以使學徒學到更多技術,提高實踐能力,但這種方式只適合傳統的汽車維修。如果是新型的汽車維修方式,需要使用計算機,懂得電腦的熟練操作,這就對汽修人員提出了很高的要求,其必須具有堅實的汽車維修知識,能夠熟練的操作各類相關的軟件,還要具備較高的文化素質,且掌握外語等。只有具備了這些特點和要求,才能做到準確的判斷出汽車的故障,并及時的解決。以低成本、高質量的服務解決汽車中出現的問題,滿足車主的要求[4]。
3 探析EFT技術
電子燃油噴射系統與傳統的化油器式發動機相比,更能準確的控制好氣的質量,保證燃料的安全燃燒,降低廢棄的徘放量級燃油的消耗量,還能夠提高發動機的充氣效率。但同時電子燃油也有一些缺點,它的成本相對較高,且一旦損壞,就很難修復。但整體來說,它的環保性與運行的效率都是很好的,這些缺點也就顯得微不足道。汽油噴射型式分為機械式和電子控制式兩種。機械式汽油噴射裝置是一種以機械液力控制的噴射技術,噴油油路由電動油泵,燃油濾清器,油壓調節器,噴射器等組成,電控單元發出的指令信號可將噴射器頭部的針閥打開,將燃油噴出。傳感器好似人的眼耳鼻等器官,專門接受溫度,混合氣濃度,空氣流量和壓力,曲軸轉速等數值并傳送給“中樞神經”的電子控制單元電子控制單元是一個微計算機,內有集成電路以及其它精密的電子元件。它能夠將發動機中所采集到的信號和分電器的信號匯集起來,計算出所需要的油量,并向燃油噴射器發出指令,燃油和空氣進行混合后,就會形成一種適合汽車的理想狀態的氣體,并進人到氣缸內燃燒,從而產生動力[5]。
4 總結
綜上分析可知,現今科技水平逐年提高,在該種環境背景之下傳統汽修方式已經無法滿足當前社會大眾需求,尤其是傳統汽車耗費大量人力以及物力更加重了汽修行業經營壓力,針對該種狀況建立在電子信息基礎上的EFT技術應運而生,通過在日常汽車實踐中引入先進的EFT技術大大的便捷了汽修工作,同時還能夠將修理效率有效提升,最重要的是保障了汽修質量。
參考文獻
[1]孟凡剛.汽車燃油噴射系統制造技術國內外對比[J].金屬加工(冷加工),2014,23:25-26.
[2]王彬彬.電子燃油噴射系統常見故障的診斷與排除探討[J].科技資訊,2014,34:65.
[3]鄭智勇,鄭忠,趙云,鄭洋.汽車發動機電子控制技術應用淺析[J].電子世界,2014,09:34.
1 對現代企業和電子商務的概述
1.1 商務視角下視角下的電商技術
國際標準化組織對電子商務概念的解析是:電子商務技術是企業和企業之間、企業與客戶之間進行信息溝通與交換的一種現代信息技術。從現代企業管理的角度而言,電子商務也可以這樣理解:一方面,電子商務技術是當代信息技術(IT),尤其是計算機和通信技術在現代企業管理中運用的一種體現,電子商務在度對企業生產、銷售和管理的過程直接參與;另一方面,電子商務技術是建立在上述IT技術基礎之上的企業管理思想和經營手段的革新。電子商務技術不僅從技術上給企業帶來深刻變化,更重要的是對企業經營者的經營模式發生了深刻的變革。
1.2 電商技術在我國企業管理中的運用狀況
電子商務技術在全球的發展已經有十幾年了,對于我國而言,電子商務技術在轉變經濟發展方式,促進流通現代化中發揮著重要作用。實際上,電子商務技術在我國企業中的運用情況參差不齊,據2012年國家統計局對30.8萬家企業的電子商務情況進行調查的結果顯示:2012年,我國電子商務廣泛滲透國民經濟各行各業,企業電子商務交易額同比增長17.6%,但參與電子商務交易活動的企業不到一成,而且企業電子商務在地區間發展存在不平衡,外商投資企業電子商務運用水平最高。
2 現代企業管理中的電商技術三級運用
2.1 初級電子商務運用模式
初級電子商務運用模式即企業自身的電子商務運用模式,指的是一個企業為了順應信息化潮流展,在企業內部所運用的電子商務模式。它以企業自身的設備信息化委前提,以針對內部的信息化運營和管理為目標,通過內部網絡實現員工之間的交流和溝通。
2.2 中級電子商務運用模式
該模式指的是,兩個或兩個以上的企業之間進行信息交流的電子商務模式。它與傳統的企業間交流不同,不需要人員間直接見面溝通,二是通過互聯網絡的使用,實現兩個或兩個企業之間的信息交換,從而促成交易或對話。
2.3 高級電子商務運用模式
高級電子商務運用模式指的是面向廣大消費者的模式。一般來說,企業對消費者的電子商務運用主要包括三個方面:包括信息服務,網上支付和社區服務。
3 現代企業管理中對電子商務技術的運用效果
3.1 對企業組織架構的效果
電子商務技術的運用對企業組織管理的效果是多面方面的。一是促使企業財務管理從從單機財務數據處理方式集成化的財務數據處理方式發展。二是,電子商務對企業的人力資源管理的效果也頗為顯著,通過網上招聘招納人才不僅節約企業成本,也突破了招聘范圍的限制,可謂一舉兩得。
3.2 對生產和銷售的效果
電子商務技術使得交易不受地域效果,交易機會大大增加。一是,促進企業生產的現代化,通過建立計算機集成系統實現對生產過程的遠程控制電子商務技術對企業銷售管理的效果也十分顯著;二是,與傳統么媒體廣告形式不同的是,在電子商務環境下,企業的廣告投放更加便利,且可以通過互聯網面向全世界消費者。
4 現代企業管理中對電商技術運用的方案
現代企業的電子商務技術運用已經成為不可阻擋的趨勢和潮流,多數企業已經意識到電子商務技術對于企業管理的重要性。然而,值得注意的是,大多數企業對企業如何有效利用電子商務技術缺乏系統的認識以及有效的操作方式。
4.1 從組織上看:改變組織架構才能推進電子商務的進行
傳統企業的組織架構已經很難適應電子商務環境的發展,因此必須改變企業組織架構以適應電子商務的要求。具體做法是,增加技術支持部門和數據采集部門以及減少某些中問信息傳遞環節以及某些銷售渠道,促使企業的組織結構向扁平化的方向發展。與組織結構變化想對應的是,企業的管理觀念應隨之變化,只要具備現代化的管理后企業的管理理念才能使企業的組織架構革新更加順暢和到位。
4.2 從硬件上看:企業要加強信息化的基礎建設
企業對電子商務技術的運用離不開信息設備的支持,因此企業發展電子商務的硬件前提是建立完善的企業信息管理系,即在國家基礎設施的基礎上,在企業內部建立適應電子商務發展的營銷系統、財務系統和人力資源系統。在硬件設施的前提上,企業依據國家規章和法律,可以小規模地率先在標準化程度高或者規模不算大的商品或服務方面開展此類活動,以圖為企業全面發展增加助力。
5 結論
在本文中,我們從企業管理的角度闡述了電子商務的概念,研究了電子商務技術對現代企業經營管理的效果以及現代企業中對電子商務運用的主要模式和對策。作為一種發展潛力巨大的電子模式,在企業管理中對電子商務技術的使用,不僅可以實現企業現代化管理進程,還能夠促進企業銷售業績的增長,從而實現企業的全面發展。可以說,任何一個現代企業要實現可持續發展都必須順應時代潮流,將有效利用電子商務技術提升到企業戰略的高度。
參考文獻
[1]李莉.論電子商務環境下企業管理新模式[J].企業經濟,2008(5).
[2]Gray P.Schneider,james T.Perry.成棟等譯.電子商務[M].北京:機械工業出版社,2012.
[3]藍伯雄.電子商務時代的供應鏈管理[M].北京:中國管理科學出版社,2013.
[關鍵詞]物聯網技術;跨境電子商務;模式升級;途徑
[DOI]10.13939/ki.zgsc.2017.06.120
物聯網是基于互聯網所實現的通過紅外感應器、激光掃描器、射頻識別(RFID)、全球定位系統等信息傳感設備,并依據約定協議實現物物相聯的網絡平臺,并對具體活動進行智能監控與管理,完成通訊與信息的交換。[1]在物聯網應用逐漸頻繁的整體環境下,現代物流也不斷發展與興起,而跨境電子商務則是在現今的整體環境下而興起的全新物流發展模式,實現物流活動與應用的全球化布局,這在經濟全球化的整體環境下有顯著的應用優勢。
1 現代物聯網技術助力跨境電子商務模式的影響
1.1 物聯網提升了產業供應鏈的跨境配套能力
基于現代物聯網技術的應用,并充分結合國際貿易的運作特點,能夠合理有效縮減貿易貨物供應鏈,實現國際貿易中商品的快速流轉。并且在基于互聯網技術的應用下,能夠合理控制并降低成本損耗,優化企業經營效益。如現今應用最為廣泛的國家貿易電子交易,基于互聯網技術的助力,其能夠有效改善交易雙方企業間的經營效益,進而創造良好社會效益。
1.2 物聯網游離拓展跨境電子商務貿易范圍
基于物聯網技術應用下,商品相關信息能夠更加及時地查詢和獲取,諸如產地、貿易優惠條款、商品集散分布等,為消費者提供更多的消費依據與基本保障,進而有力拓寬經營活動中的交易范圍。[2]如我國最著名的義烏小商品批發市場,其為提高自身的現代化信息水平與經營及服務范圍和領域,推出了小商品二維信息碼,實現小商品批發產業到物聯網時代的過渡,而且有數據顯示,義烏小商品市場的外貿出口額已經超過400億美元,并且在社會經濟形式及貿易全球化的環境下,其外貿范圍還會繼續擴大。
1.3 物聯網能夠合理保障跨境電子商務結算的安全性
在電子商務化的整體交易運作環境下,現代物聯網技術在國家貿易中的應用也愈加頻繁,使其交易流程更加簡單高效的同時,商品交易效率不斷提升。電子商務模式下實現物聯網技術的應用,不僅能夠將原有交易活動中的線下交易轉移至線上平臺,簡化原有交易流程,且操作活動相對簡易,僅需貿易雙方完成指令與信息交換,并且在物聯網技術智能化操作下帶隊整個貿易交易流程進行實時監控,充分掌握商品的實際流轉情況,且能夠及時有效地發現貿易過程中的突發問題,并采取迅速有效的解決措施,確保貿易活動正常進行。整體而言,基于現代化物聯網助力下的跨境電子商務模式想著更加有效、便捷的動態機制運行,有效確保了貿易貨物的即時發貨、物流及時配送、價款快速交易等,縮短了原有貿易過程中的花費時間,體現了現代化國際貿易便捷、智能等顯著特征。[3]
1.4 物聯網為跨境電子商務客戶提供信息安全保障
傳統國際貿易中,交易雙方需面對面會見,在實現跨境電子商務模式后,則改變了傳統運行模式,交易活動具有明顯的開放性特征,但其運行狀態下客戶的信息安全并不能得到充分保障,并且在電子商務模式下,貿易過程中的交易活動相對煩瑣,充分推動了國際貿易電算化。在該模式狀態下,實現現代化物聯網技術的應用,能夠將貿易活動中煩瑣的價款給付、商品物流、債務清償等操作流程,應用物聯網平臺進行操作,實現系統化的管理,優化貿易安全性。如在物聯網應用平臺下,不再是傳統的專人指派詢問,而可便快捷地實現商品物流的查詢、債務清償、價款給付等基本活動,并且依據客戶群體設置查詢權限,并將非公開交易事項進行智能屏蔽,確保核心商業機密不被泄露。
2 現代物聯網技術助力跨境電子商務模式升級的途徑
2.1 優化互聯網應用成本
有調查數據顯示,當前,我國的跨境電子商務平臺已超過5000家,商務業務也已逾20萬家參加企業。該數據表明,當前環境下跨境電子商務在我國處理蓬勃發展的“市場啟動期”,但在實際發展中,其所存在的一些問題,也為消費者所不滿,如配送時間長、破損丟失、清關障礙、無法退換等,這在一定程度上制約和阻礙了跨境電子商務的健康可持續發展。[4]在逐漸的發展中,在跨境電子商務中實現了現代物聯網技術的應用,其有效地解決了原有發展中存在的問題,但由于應用過程中,物聯網技術產業中存在的協同不力、技術封鎖等問題,而導致應用成本相對較高,產生新的制約跨境電子商務現代化發展的問題。故而,需采取針對性的有效措施以實現跨境電子商務模式升級,政府可通過制定物聯網技術產業的中長期發展規劃,為行業內部系統整合創建良好環境,優化企業發展過程中的物聯網產業布局,合理實現技術協同,降低應用成本。
2.2 加大物聯網信息技術研發力度
物聯網是基于互聯網技術而實現衍生與發展的,故而實現電子數據的網絡交換是其發展的必經階段,其中包括跨境電子商務貿易中的商業機密,在此虛擬路徑中傳播時會存在較大安全隱患。故而在設備方面進行信息安全強化,如可以引進國外成熟的技術設備,以滿足實際發展的需求,此外,國家物聯網發展規劃中也需將信息安全放到應有的重視高度。如,在國家創建良好政策環境的情況下,可由相關企業成立物聯網信息安全的技術研發機構,進行技術軟件及相關設備的研發,并同國際相協同,進行資源共享,有效提高基于現代物聯網技術應用下跨境電子商務應用中的信息安全,實現模式升級。
2.3 構建統一的法律機制
在跨境電子商務中實現現代物聯網技術的應用,就實際發展來看,其將物物相聯擴展至全球范圍,在實現模式升級過程中就需加大國際間的協同。基于此,需在應用發展過程中,有效解決物聯網技術應用與電子商務隱匿性方面的不足,為商品物流、交易結算、信息安全等基本活動提供良好的運行平臺,故而,需在實現國際間協同的基礎上,創建具有全球統一性的法律機制,從法律層面優化物聯網技術應用下帶給跨境電子商務發展的問題。[5]如對于傳播木馬、病毒等惡意攻擊程序,影響物聯網在跨境電子商務模式發展中的事件,由貿易各國進行協同配合,打擊違法行為,構建良好物聯網運行平臺,實現電子商務模式安全升級。
3 結 論
跨境電子商務是經濟全球化環境下對國家的對外貿易發展起著重要作用,并在其貿易模式的實現下,改變了傳統貿易發展方式渠道,合理突破固有營銷方式的制約,為貿易企業探索多樣化的營銷渠道提供了基點,在貿易增長點的創造方面發揮重要作用,但其發展至現代化貿易環境下,實現物聯網技術的應用是順應時展潮流,并在物聯網技術同現代化貿易環境相契合的狀態下,對于實現跨境電子商務模式升級具有顯著促進作用。
參考文獻:
[1]嚴圣陽.以物聯網技術改善跨境電子商務模式的思考[J].對外經貿實務,2015(5):38-40.
[2]金虹,林曉偉.我國跨境電子商務的發展模式與策略建議[J].宏觀經濟研究,2015(9):40-49.
[3]聶林海.我國電子商務發展的特點和趨勢[J].中國流通經濟,2014(6):97-101.
引言:現代電力電子技術是以高新技術知識為基礎的一種知識密集型技術綜合,是強弱電相結合的新學科,一方面它是電子學在高電壓、大電流等強電或電工領域的一個分支,另一方面它也是電工學在低電壓、大電流等電流弱電或電子領域的一個分支。當前,電力電子技術與微電子技術的結合已成為當今技術發展的主流電力電子技術的應用,貫穿在電能的獲取、傳輸、變換和利用的幾乎每個環節,使用電效率、節能效益、供電質量大大提高。電力電子技術的應用在電氣自動化中發揮越來越重要的作用,為電能的產生和利用搭起了橋梁,為電能的輸出、應用提供了更好的方式和平臺,從根本上提高了電能的應用效率。
一、電力電子技術的特點
電力電子技術是以功率和變換為主要對象的現代工業電子技術,當代工、農業等各個領域都離不開電能,離不開表征電能的電壓、電流、頻率、波形和相位等基本參 數的控制和轉換,而電力電子技術可以對這些參數進行精確的控制和高效的處理,所以電子技術是實現電氣工程現代化的重要基礎。電力電子技術應用范圍十分廣泛,國防、工業、交通運輸、能源、通信系統、電力系統、計算機系統、新能源系統以及家用電器等無不滲透著電力電子技術的成果。因而,電力電子技術的發展是以電力電子器件為核心,并伴隨著變換技術和控制技術的發展而發展的。
二、電力電子技術的發展
現代電力應用電子技術的發展方向,是從以低頻技術處理問題為主的傳統電力電子學,向以高頻技術處理問題為主的現代電力電子學方向轉變。電力電子技術發展先后經歷了整流器時代、逆變器時代和變頻器時代,并促進了電力電子技術在許多新領域的應用。
1、整流器時代
大功率的工業用電由工頻(50Hz)交流發電機提供,但是大約20%的電能是以直流形式消費的,其中最典型的是電解(有色金屬和化工原料需要直流電解)、牽引(電氣機車、電傳動的內燃機車、地鐵機車、城市無軌電車等)和直流傳動(軋鋼、造紙等)三大領域。大功率硅整流器能夠高效率地把工頻交流電轉變為直流電,大功率硅整流管和晶閘管的開發與應用得以很大發展。
2、逆變器時代
變頻調速的關鍵技術是將直流電逆變為0~100Hz的交流電。隨著變頻調速裝置的普及,大功率逆變用的晶閘管、巨型功率晶體管(GTR)和門極可關斷晶閘管(GT0)成為當時電力電子器件的主角。類似的應用還包括高壓直流輸出,靜止式無功功率動態補償等。這時的電力電子技術已經能夠實現整流和逆變,但工作頻率較低,僅局限在中低頻范圍內。
3、變頻器時代
當前,大規模和超大規模集成電路技術的迅猛發展,為現代電力電子技術的發展奠定了基礎。將集成電路技術的精細加工技術和高壓大電流技術有機結合,出現了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的問世,導致了中小功率電源向高頻化發展,而后絕緣門極雙極晶體管(IGBT)的出現,又為大中型功率電源向高頻發展帶來機遇。MOSFET和IGBT的相繼問世,是傳統的電力電子向現代電力電子轉化的標志。據統計,到1995年底,功率 M0SFET和GTR在功率半導體器件市場上已達到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在電力電子領域巳成定論。新型器件的發展不僅為交流電機變頻調速提供了較高的頻率,使其性能更加完善可靠,而且使現代電子技術不斷向高頻化發展,為用電設備的高效節材節能,實現小型輕量化,機電一體化和智能化提供了重要的技術基礎。
三、電力電子技術的應用
1、電力電子技術在電力系統中的應用
將電力電子技術引人電力系統并獲得廣泛應用的領域,首推應是同步發電機勵磁系統,這種勵磁系統由于動作迅速,容易設計出高頂值電壓,并且控制功率小,另一領域是交流電動機的變頻調速,它的應用,節約了可觀的電能 近年來,國外還研究將電力電子技術引入抽水蓄能電站,以提高水泵水輪機的效率。并已取得成果在電力系統的發電、輸電和配電環節中都離不開電力電子器件和電力電子技術。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極大地改善這些設備的運行特性。
2、電力電子技術在工業中的應用
在工業中大量應用交直流電動機進行電力拖動,直流電動機有良好的調速性能,給其供電的可控整流電源或直流斬波電源都是電力電子裝置。近年來電力電子變頻技術的迅速發展,使交流電機的調速性能可與直流電機媲美,交流調速技術大量應用并占據主導地位。電化學工業大量使用直流電源,電解鋁、電解食鹽水等都需要大容量整流電源。電力電子技術還大量用于冶金工業中的高頻或中頻感應加熱電源、淬火電源及直流電弧爐電源等場合。
3、在交通運輸上的應用
電氣化鐵道中廣泛采用電力電子技術。電氣機車中的直流機車中采用整流裝置,交流機車采用變頻裝置。直流斬波器也廣泛用于鐵道車輛。在未來的磁懸浮列車中,電力電子技術更是一項關鍵技術。除牽引電機傳動外,車輛中的各種輔助電源也都離不開電力電子技術。電動汽車的電機靠電力電子裝置進行電力變換和驅動控制,其蓄電池的充電也離不開電力電子裝置。一臺高級汽車中需要許多控制電機,它們也要靠變頻器和斬波器驅動并控制。飛機、船舶需要很多不同要求的電源,因此航空和航海都離不開電力電子技術。如果把電梯也算做交通運輸,那么它也需要電力電子技術。以前的電梯大都采用直流調速系統,而近年來交流變頻調速已成為主流。
4、電力電子技術在家用電器中的應用
照明在家用電器中有十分突出的地位。由于電力電子照明電源體積小、發光效率高、可節省大量能源,通常被稱為“節能燈”,正逐步取代傳統的白熾燈和日光燈變頻空調器是家用電器中應用電力電子技術的典型例子之一。電視機、音響設備、家用計算機等電子設備的電源部分也都需要電力電子技術。此外,有些洗衣機、電冰箱、微波爐等電器也應用了電力電子技術。電力電子技術廣泛用于家用電器使得它和我們的生活變得十分貼近。
5、電子裝置用電源
各種電子裝置一般都需要不同電壓等級的直流電源供電。通信設備中的程控交換機所用的直流電源以前用晶閘管整流電源,現在已改為采用全控型器件的高頻開關電源。大型計算機所需的工作電源、微型計算機內部的電源現在也都采用高頻開關電源。在各種電子裝置中,以前大量采用線性穩壓電源供電,由于高頻開關電源體積小、重量輕、效率高,現在已逐漸取代了線性電源。因為各種信息技術裝置都需要電力電子裝置提供電源,所以可以說信息電子技術離不開電力電子技術。
結語
電力電子技術正在不斷發展,新材料、新結構器件的陸續誕生,計算機技術的進步為現代控制技術的實際應用提供了有力的支持,在各行各業中的應用越來越廣泛,從人類對宇宙和大自然的探索,到同民經濟的各個領域,再到我們的衣食住行,到處都能感受到電力電子技術的存在和巨大魅力。
關鍵詞:電力電子器件;應用現狀;發展趨勢
隨著科學技術的不斷進步,電力電子器件裝置當今得到了廣泛的應用,主要涉及到交通運輸業、先進裝備制造業、航天航空和坦克飛機等現代化裝備中。得益于電子技術的應用優勢,全球電子產品產業得到了快速的發展,給全球的經濟、文化、軍事等各領域帶來了實質性的影響。電子技術可以劃分為兩類:一種是電子信息技術,電力電子元件在電子信息技術上的應用可以實現信息的傳送、儲存和控制等目的;第二種就是保證電能正常安全的進行傳輸,同時將能源和信息有效的結合起來。在社會的不斷發展中,各行各業對于優質優量的電能都是迫切需要的,而隨著一次次電力電子技術的改革,電力電子器件的應用范圍也更加廣泛,成為了工業生產中不可或缺的重要元件。電力電子技術的發展為人類的環保和生活都做出了重要的貢獻,成為了將弱電與強電、信息與電子、傳統產業與現代產業完美結合的媒介。所以電力電子器件的研究成為了電力電子行業的重要課題。
1.電力電子器件的應用與發展歷程
上世紀50年代開始,全球第一支晶閘管誕生,這就標志著現代電氣傳動中的電力電子技術登上歷史的舞臺,基于晶閘管研發的可控硅整流裝置成為了電氣傳動行業的一次變革,開啟了以電力電子技術控制和變換電能的變流器時代,至此電力電子技術產生。到70年代時晶閘管已經研發出來可以承受高壓大電流的產品,這一代的半控型器材被稱之為第一代電力電子器件。但是晶閘管的缺點就是不能自關斷,隨著電力電子理論和工藝的不斷進步,隨后研發出了GTR.GTO和MOSFET等自關斷的全控型,這一類產品被稱之為第二代電力電子器件。之后出現了第三代電力電子器件,主要以絕緣柵雙極晶體管為代表,第三代電力電子器件具有頻率快、反映速度快和能耗較低的特點。在近些年的研究中,人們開始將微電子技術與電力電子技術進行融合,從而制造出了具有多功能、智能化、高效率的全控性能集成器件。電力電子器件中使用最多,構造簡單的就是整流管,當前整流管可以分為普通型、快恢復型和肖特基型三種。在改善電力電子性能、減少電路能源損耗和提升電流效率等方面,電力整流管發揮著重要的作用。美國通用電氣公司于1958年研發出了第一個用于工業的普通晶閘管,為今后的工藝調整和新器件的研發打下了基礎,隨后的十年中各式各樣的晶閘管面世,例如雙向、逆向逆導和非對稱等,到現如今這些晶閘管還一直在被使用。為了解決晶閘管的不可自關斷問題,美國于1964年研發了0.5kV/0.01kA的可關斷晶閘管,到今天發展成為9kV/2.5kA/0.8kHZ和6kV/6kA/1kHZ。可關斷晶閘管具有容量大和低頻率的特點,在大功率牽引驅動中發揮著極大的作用。隨后到70年代,GTR產品成功面世,其額定值已經達到了1.8kV/0.8kA/2kHZ和0.6kV/0.003kA/100kHZ,GTR產品具有極大的靈活性,有著開關能源消耗低和時間短的優點,在中等容量和頻率電路中發揮著主要作用。而第三代的絕緣柵型雙極性晶體管,對電壓能夠進行控制,有著輸入阻率抗性大和驅動功率小等特點,有著巨大的發展潛力。
2電力電子器件的應用
2.1晶閘管
從1960年開始到1980年,這二十年間使用最多的就是晶閘管,相比由電動發電機和水銀整流器組合而成的傳統晶閘管,有著功率大、高效率和體積小等優勢,在變流技術中占據著重要的地位。其中直流斬波器廣泛的應用于國內外的城市電車中。但是這類晶閘管存在著不可關斷和低工作頻率的缺點,為了解決這一問題,門極可關斷晶閘管被研制出來,在日本和歐洲等國家人們開始研制以高電壓和高功率的可關斷晶閘管為基礎的用于城市軌道交通電動車組的變頻器。
2.2絕緣柵雙級晶體管
隨著可關斷晶閘管的廣泛應用,人們發現可關斷晶閘管的關斷增益還是比較低,并且在進行關斷時所消耗的能源比較多,關于可關斷晶閘管的應用出現廣泛的爭議。隨著絕緣柵雙級晶體管的研發成功,人們發現相比可關斷晶閘管,絕緣柵雙級晶體管具有更多的優點,于是開始將絕緣柵雙級晶體管廣泛用于電動車的開發上。
2.3智能功率模塊
智能功率模塊是在絕緣柵雙級晶體管基礎上結合了故障檢測保護電路所研制成的電力電子模塊,在近年來在很多國家得到了推廣。相比以前的功率器件,智能功率模塊有著以下特點:首先具備電流傳感功能,能夠持續監測功率器件電流;具有溫度傳感功能;此外還具備高電壓和電流,能有效的降低通態和開關的能源損耗,無需另外設計驅動電路,應用起來了更加便捷。
3結語
在電力電子器件的初期發展階段,人們將之稱之為功率半導體器件,其功率遠遠大于傳統的控制用半導體器件和通信用半導體器件,隨著科技水平的發展,電力電子器件逐步的更新換代。除了傳統的雙向晶閘管、快速晶閘管、逆導晶閘管之外,大量新型電力電子器件出現,開始朝著縱深的發展趨勢發展,給電力電子器件產業的發展帶帶了新的生機。
作者:易躍镕 單位:湖南省長沙市廣益實驗中學
參考文獻:
[1]盛況,郭清.碳化硅電力電子器件在電網中的應用展望[J].南方電網技術.2016(03)
[2]趙爭鳴,袁立強,魯挺,賀凡波.我國大容量電力電子技術與應用發展綜述[J].電氣工程學報.2015(04)
【關鍵詞】電力系統;電力電子技術;重要性;應用
對現代電工技術而言,電力電子技術是一項新技術,是在功率半導體器件、計算機技術、電路技術、現代控制技術等支撐下形成的一個技術平臺,充分體現出電子技術與電力的充分融合,它在電力系統中的應用成為一項重要課題。
1電力系統中電力電子技術的特點及應用重要性
1.1電力電子技術的現代化特點
如今,新型電力電子器件的優勢越來越明顯,它使電力電子技術不斷取得突變,逐漸擁有一系列現代化特點:一是全控化,它由普通的半控型晶閘管逐漸發展成為各種各樣的自關斷器件,這是電力電子技術的一項重大突破。自關斷電力電子器件全控化的實現大大簡化了電路,傳統復雜的換相電路被取代。二是集成化,它的分立方式與一般電力電子器件完全不同,任何全控型器件都由多個單元器件并聯而成,并在一個基片上集成。三是高頻化,它指的是由于電力電子器件實現了集成化,所以其工作速度得到了顯著的提升。四是高效率化,它主要體現在兩個方面,包括變換技術與器件,即電力電子器件不斷減少導通壓降,損耗得到降低;變換技術能加快器件開關的上升與下降過程,所以開關損耗也得到降低;器件運行狀態合理,運行效率有所提高,且軟開關技術在變換器中的應用進一步提高了運行效率。
1.2電力系統中應用電力電子技術的重要性
在繼承傳統技術優勢的基礎上,現代電力電子技術做出了一系列適應經濟社會發展需求的改變、調整,促使整個電力系統中電力電子技術扮演的角色越來越重要。一是優化使用電能,即電力電子技術不僅能保證電力系統運行正常,還能合理利用、配置電能及其他系統資源,促進電能實現10%~40%的優化,將其應用于電力系統是值得重視的。二是基于改造傳統的產業而進一步推動機電產業實現一體化發展,即隨著不斷研發新型產業、發展高端科學技術,更多產業需在投入使用之前全面實施電力電子技術的處理、加工,以確保電力系統穩定安全運行。三是為發展變頻化、高頻化提供方向,即為使機電設備、儀器等能在縮小體積的基礎上調整并提高其響應電力系統的速度,就需突破傳統工頻運作模式的限制,分析、研究電力系統的變頻化技術、高頻化技術,以支撐電力系統運行。四是電力電子技術正在朝著智能化的方向發展,它需要在信息、功率和諧發展的環節堅持促進電力電子技術與微電子技術的一體化進程,以推動整個電力系統盡早實現二次改革。
2電力系統中電力電子技術的具體應用
2.1應用于發電系統
在電力系統的發電系統中應用電力電子技術的主要目的在于使多種設備能改善運行特性,包括發電機組等,主要有大型發電機靜止勵磁控制、發電廠風機水泵變頻調速、風力或水力發電機變速恒頻勵磁、太陽能發電控制系統等。具體而言,在發電環節應用電力電子技術主要是通過發電機組的變頻調速、勵磁控制來體現。對各大型電廠的發電機組來說,靜止勵磁系統的應用是最廣泛、最普遍的,而大力發展電力電子技術使其將勵磁機環節取代,促使靜止勵磁系統真正實現低成本、高性能的運作以及簡化的控制構造。同時,電子技術對勵磁機環節的取代使得靜止勵磁能有效地、迅速地對自身進行調節,以促進整個電力系統大大提高運作效率。
2.2應用于輸電系統
電力電子技術在輸電系統的具體應用主要包括三個方面:一是直流輸電技術的應用,即出現第一項晶閘管換流器的階段就標志著電力電子技術在直流輸電中的應用,使電力系統具備穩定性良好、輸電容量大、控制調節便捷等優勢,這是電力電子技術應用于電力系統的一大亮點,為進一步建設電網提供條件。二是柔流輸電技術的應用,即該項電力電子技術能對交流輸電的阻抗、電壓進行快速調節,為控制交流輸電的功率提供保障,使電力系統控制的穩定性得到有效的改善。同時,柔流輸電技術在電力系統中得到廣泛應用的另一個原因在于它操作方便、價格低廉,其設備較其他設備而言不僅使用方便且便宜實惠,是大多數電力企業都會選擇的電力電子設備。三是靜止無功補償器(SVC)的應用,它早在20世紀70年代就在電力系統中得到了廣泛的應用,尤其是電力系統的輸電線路補償、負荷補償。對大功率輸電系統來說,應用靜止無功補償器能有效控制電壓,同時提高電力系統的阻尼與穩定性。在設計靜止無功補償器時并沒有包括旋轉部件的內容,不會使用容量大的電容器,所需無功功率的獲得主要是通過電感器來實現,通過迅速調控電抗器來實現將無功功率的發出平滑轉變成吸收的目的。
2.3應用于配電系統
在配電系統中,電力電子技術的應用主要是指用戶電力技術的應用,目的在于提高供電質量、增強供電可靠性。當下,配電系統的任務在于保證正常供電,使正常供電的連續性不受到妨礙,同時想方設法提高電能質量。如今,用戶電力技術依舊是控制電能質量的最新電力電子技術,不僅能滿足電壓、頻率、諧波以及不對稱度等要求,還能對各種瞬態的干擾、波動等進行有效的抑制。用戶電力技術的功能、結構等類似于柔流輸電技術,將它應用于配電系統是未來電力電子技術應用于電力系統的重點研究領域。隨著電子設備價格不斷下降,未來的需求量將越來越大,使電力電子技術的發展也獲得良好基礎。
3結語
隨著科學技術的高速發展,電力電子技術成為發展多項高新技術的基礎,它將朝著促進經濟發展、減少電磁干擾等方向繼續改進和優化,在國民生活質量的提高方面發揮關鍵性作用,為電力系統的可持續發展提供保障,而這也是電力電子技術未來的發展趨勢。
參考文獻
[1]程鵬飛.電力電子技術的應用及發展前景探析[J].科學之友,2013(04):158+160.
[2]管炳文.電力電子技術應用系統發展熱點綜述[J].電子技術與軟件工程,2014(16):151.