科学之友 Ｆｒｉｅｎｄ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ａｍａｔｅｕｒｓ ２０１３年０４月 电力电子技术的应用及发展前景探析 程鹏飞 （漯河技师学院，河南摘漯河４６２０００） 要：电力电子技术是由电力系统、电子学等一些学科构成的边缘性学科，它有着很 强的适应性，同时还有很强的交叉性，这也是电力电子技术飞速发展的一个重要原因， 当前电力电子技术在各个领域应用广泛，主要有机械、石化、纺织、航空、航海等一些 领域，随着科技的发展，电力电子技术正在成为信息产业和传统产业的一个桥梁，在国 民经济中占据着非常重要的位置。 关键词：电力电子；应用；前景 中图分类号：ＴＭ７１４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０００—８１３６（２０１３）０８—０１５８—０２ ２．３在新能源发电中的应用 １ 电力电子技术的主要内容 １．１ 电力电子变换器的主电路 电力器件构成了电力电子变换器的主电路，通过不同的结 构与控制来实现对电能的变换与控制，现代电力电子技术的主 要内容是变换器主电路的拓扑优化，拓扑优化主要是合理地选 择和确定网络中小的各个元件的位置，让其更好地发挥其作用， 其主要目标就是高效率、高功率及高频化及低变换损耗。 １＿２电力电子电路的控制 电力电子电路它的主要是通过相应的电力电子器件对Ｔ业 大功率电能进行变换和控制，在工业中用电电能都是大功率的， 这就需要高校低耗的电力电子器件，为了更好地减少电路内耗， 电力电子器件的工作要处于开关状态，可以这么说电力电子电 路就是一个大功率的开关电路，为了更好地实现电力电子器件 的功能，需要电力器件的开关能够进行控制，这需要由～定的 电子信号来进行控制，即为变换器中的功率开关器件提供一种 控制极驱动信号。 常规能源的数量是有限的，例如石油、煤炭等这些常规能 源的储量都是有限的，这就需要我们开发新的能源来替代这些 常规能源，在开发新能源的过程中对电力电子技术的应用也是 非常广泛的，例如太阳能发电技术、卫星中的发电技术、地面 发电技术、地热发电技术等，这些新技术的应用需要电力电子 技术的支持。 ２．４在电气节能中的应用 在能源日益严峻的情况下，我国提出了节约型社会和环境友 好型的建设目标，把节约作为当前社会一个重要战略，电力电子 技术能够帮助解决这些难题，例如电力电子技术能够有效地支持 电能储存、峰谷调剂，也就是把不能时间短用电量变化进行技术 性调节，让发电机能够根据需要来进行发电，利用电力电子技术 可以把夜间不用的电量转变为直流电进行储存，在白天用的时候 才转变为交流电更好地服务于用户，提高系统的热效率。 ３ 电力电子技术的发展方向 ３．１ 电源技术方向的发展 ２电力电子技术的应用 ２．１ 在电力系统中的应用 电力电子技术作为自动化、智能化及机电一体化的一个重 要技术，它正在朝着技术高频化及硬件结构模块化，及产品性 能绿色化方向发展，随着技术的发展电力电子技术将会得到更 为广泛的应用，这种技术将会更加成熟、经济、使用，让这种 技术朝着更为广泛的方向发展。 ３．２开关电源方向的发展 电源技术作为电力电子技术的一个重要基础，随着新型电力 电力电子技术对电力系统通向现代化进程中起着非常重要 的作用，在高压输电的过程中由电厂把电流通过变压器进行电 流的输送，这主要是因为在电流一定的情况下，电压越高电流 也就越小，在输送过程中的损耗也就越小，能够节省大量的电 流，特别是在我国超高压输送技术的发展，解决了直流输送电 端的整流与受端电流都是应用晶闸管变流装置，它在一定程度 上解决了长距离、大容量的电流输送损耗的问题，这为我国电 力行业做出了极大的贡献。 ２．２在交通运输中的应用 在电气化铁路方面对电力电子技术采用也非常广泛，这主 要表现在电气机车中的直流机车采用整流装置来供电，但是在 交流机车方面则采用变频装置来进行供电。随着技术的发展， 磁悬浮机车及直流折波器中的电力电子技术更是关键技术的应 电子器件及开关频率高的电路拓扑出现，电力电子技术将随着现 代电源技术将会得到更大的发展。在传统的技术中，由于功率器 件的性能限制将让开关电源性能的受到一定的影响，为了更好地 发挥器件的功能，为了减少器件开关性能性能影响，一种新型的 电源电路拓扑与新型的控制技术应运而生，它们能使功率开关Ｔ 作在零电压或零电流状态，这样能够更好地提高Ｔ作效率及开关 电源的Ｔ作效率，为电力电子技术提供更好的支持。 ３．３从技术引进逐渐向技术自立过渡 电力电子技术产业化的发展将会在世界范围内竞争程度更 用的一个更为直观的实例。随着人们环保意识的增强，新型环 保绿色电动车及混合动力汽车中对电力电子期间的应用也是非 常广泛，新型能源企业的动力主要是电力，它主要依靠电力来 进行电力交换及驱动控制，起蓄电池也不开电力电子技术，新 型能源企业有着非常广阔的发展前景，所以电力电子技术有着 非常广阔的发展前景。 １５８— 为激烈，让各国对该领域的保密程度得到更一步提高，一些发 展中国家为了不永远依赖发达国家的技术，制定了电力电子技 术发展战略，由传统的引进技术转变为自主开发阶段，主要是 减少电力电子器件的体积，并降低其价格，提高其竞争力。 （下转第１６０页） 一科学之友 Ｆｒｉｅｎｄ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ａｍａｔｅｕｒｓ ２０１３年０４月 通用的硬件平台，数字信号处理技术能够利用软件使得无此案 电台的各部分功能得以实现，比如信号前端接收、中频信号待 处理，还有信号的基带处理等等，在本质上，就是对无限信号 的高频、中频、基带、控制协议这些环节进行的网络编程。 软件无线电技术的灵活性、集中性、模块化都很强。因为几 乎所有部分都用软件编程来改变，所以在接入或者调制可编程信 号时，可以灵活更换信号调制和介入的方式，灵优化通信环境。 与此同时，由于软件无线电技术能够实现相同射频前端的 多个信道共存，和利用宽带变化器来获取每一个信道的功能， 使整个信号系统能够实现集中管理、一定程度上更加安全。 ３．６多入多出技术 多人多出技术的英文缩写是ＭＩＭＯ。要实现这种技术需要 发射信号，这种技术的原理是空间传播的多径分量，天线数量 越多，容量线性增加趋势就越明显。当然，这种技术就需要信 号的发射端和接收端具备多副天线。 空间分集是通过发射分集或者接收分集，是空时码实现编 码增益和分集增益。利用空间分集技术，能够提升无线信道的 性能，增加其容量，扩大其范围。 发展４Ｇ通信技术是未来所趋，其潜在的开发力和功能巨 大。这项技术能够是各种信息的处理更加方便，同时提升人们 生活的质量和速度，对全球通信技术的具有重大的意义。 参考文献： …俞筱楠．４Ｇ通信的网络结构与关键技术解析Ｕ】．价值工 程，２０１２（２３）：１７９—１８０． 在基站或者移动终端中安装和设置多个天线，它主要是为整个 ４Ｇ系统提供相应的空问复用和空间分集。 空间复用是指在同一个频段上，利用不同的多个子信道来 【２】许士新．有关４Ｇ网络通信新技术的研究Ｕ】．华章，２０１２ （６）：３０２． （编辑：李敏） ４Ｇ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ Ｋｅｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ａｎａｌｙｓｉｓ Ｌｉ Ｘｉａｎｇｍｉｎｇ Ａｂｓｔｒａｃｔ：４Ｇ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｗｅｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ａｎｄ ｔｈｅ ｎｅｔｗｏｒｋ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｋｅｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ａｎｄ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ，ｔｈｉｎｋ ４Ｇ ｍｏｒｅ ａｄｖａｎｃｅｄ ａｎｄ ｍｏｒｅ ｅｆｉｃｉｅｎｔｆ ｔｈａｎ ３ Ｇ ４ Ｇ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｉｓ ｔｈｅ ｔｒｅｎｄ ｏｆ ｆｕｔｕｒｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｅｌｆｄ．ａｎｄ ｃｈａｎｇｅ ｉｔ ｔｏ ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ｗｏｒｌｄ ｉｓ ｏｆ ｇｒｅａｔ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：４Ｇ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ；ｔｈｅ ｎｅｔｗｏｒｋ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ｔｈｅ ｋｅｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ （上接第１５７页） Ａｎａｌｙｓｅｄ ｔｈｅ Ｄｅｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｉｎ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｃｏｕｒｓｅｗａｒｅ Ｍｕ Ｙｕｘｉａｎｇ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｕｓｅ ｏｆ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ａｓｓｉｓｔｅｄ ｉｎｓｔｕｃｔｒｉｏｎ，ｈａｓ ｂｅｅｎ ｍｏｒｅ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｅｄｕｃａｔｉｏｎ ｔｅａｃｈｉｎｇ ｉｎ Ｃｈｉｎａ．Ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ ｃｏｕｒｓｅｗａｒｅ ｗｉｔｈ ｉｔｓ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｆｅａｔｕｒｅｓ ａｎｄ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｉｓ ｗｉｄｅｌｙ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ｖａｒｉｏｕｓ ｄｉｓｃｉｐｌｉｎｅｓ ｏｆ ｔｅａｃｈｉｎｇ，ａｎｄ ｒｅｃｅｉｖｅｄ ｇｏｏｄ ｔｅａｃｈｉｎｇ ｆｅｅｄｂａｃｋ，ｔｈｉｓ ｉｓ ｔｈｅ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｔｅａｃｈｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄｓ ｃａｎｎｏｔ ａｃｈｉｅｖｅ，ｇｏｏｄ ｒｅｓｕｌｔｓ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｏｂｍｉｎｅｄ ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅ，ｔｈｅ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ ｃｏｕｒｓｅｗａｒｅ ｉｔｓｅｌｆ，ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｍａｎｙ ｄｅｆｉｃｉｅｎｃｉｅｓ，ｔｈｉｓ ａｌｓｏ ｄｉｒｅｃｔｌｙ ａｆｆｅｃｔｓ ｔｈｅ ｔｅａｃｈｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ ｃｏｕｒｓｅｗａｒｅ；ｌｅｓｓ ｔｈａｎ （上接第１５８页） ４结束语 电力电子技术是一门发展非常快的技术，它是发展高科技 产业的一个重要电子基础，也是传统产业改革中的一个重要手 段，电力电子技术的器件是发展的核心，随着电力电子技术的 不断发展，在不久的将来，电力电子技术将会得到更大的发展。 参考文献： 『１１黄永宁．加快电力电子技术在宁夏电网应用的步伐 宁 夏电力，２００９（ｓ１）． ｆ２１张子午．试论现代电力电子技术的发展趋势及应用Ｕ】．科 技传播，２０１１（１３）． 【３】赵争鸣．电力电子技术应用系统发展热点综述Ｕ】．变频器 世界，２０１０（０１）． 【４】高艳青．现代电力电子及电源技术的发展趋势卟电脑与 电信，２００７（０１）． 【５】崔晶，张丽娜．现代电力电子及电源技术的发展趋势Ｕ】． 科技信息（科学教研），２００８（Ｏ９）． （编辑：李敏） Ｐｏｗｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｐｒｏｓｐｅｃｔ ｏｆ Ａｎａｌｙｓｉｓ Ｃｈｅｎｇ Ｐｅｎｇｆｅｉ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐｏｗｅｒ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｓ ｃｏｍｐｏｓｅｄ ｏｆ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍ，ｓｏｍｅ ｓｕｂｊｅｃｔｓ，ｓｕｃｈ ａｓ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，ｂｏｒｄｅｒｌｉｎｅ ｓｕｂｊｅｃｔ，ｉｔ ｈａｓ ｓｔｒｏｎｇ ａｄａｐｔａｂｉｌｉｔｙ，ａｎｄ ｓｔｒｏｎｇ ａｎｄ ｃｒｏｓｓ ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅ，ｉｔ ｉｓ ａｌｓｏ ｏｎｅ ｉｍｐｏ￣ａｎｔ ｒｅａｓｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｒａｐｉｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｐｏｗｅｒ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｗｉｄｅｌｙ ａｐｐｌｉｅｄ ｉｎ ｖａｒｉｏｕｓ ｆｉｅｌｄｓ，ｍａｉｎｌｙ ｍａｃｈｉｎｅｒｙ，ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ，ｔｅｘｔｉｌｅ，ａｖｉａｔｉｏｎ，ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｆｉｅｌｄｓ，ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｐｏｗｅｒ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｓ ｂｅｃｏｍｅ ａ ｂｒｉｄｇｅ ｏｆ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ａｎｄ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｉｎｄｕｓｔｒｙ，ｏｃｃｕｐｉｅｓ ａ ｖｅｒｙ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｉｎ ｎａｔｉｏｎａｌ ｅｃｏｎｏｍｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｐｏｗｅｒ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ；ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ；ｐｒｏｓｐｅｃｔｓ 一１６Ｏ一