电力电子技术与谐波抑制

时间:2023-11-30 08:07:33 其他范文 收藏本文 下载本文

电力电子技术与谐波抑制(精选9篇)由网友“迁文涵”投稿提供,下面就是小编给大家带来的电力电子技术与谐波抑制,希望大家喜欢,可以帮助到有需要的朋友!

电力电子技术与谐波抑制

篇1:电力电子技术与谐波抑制

摘 要 本文阐述了电力电子技术的发展状况,分析了谐波污染的危害以及抑制措施,并介绍了无功问题和谐波治理中一些新的技术。

关键词 谐波抑制电力电子技术谐波治理

1 谐波的产生和影响

1.1 谐波与无功功率的产生

在用电负载中,阻感负载占了很大一部分,阻感负载要正常的工作就要吸收无功功率。

而这些装置中交流侧的电流会因为使用了相控方式而滞后于电压,也就产生了大量的谐波电流。

即使一些交流侧电压电流基本相同的装置,但是电流波形的畸变,也会产生谐波电流,导致无功功率被消耗。

纯正弦交流电路中,定义了三种功率,它们的表达式为(P是有功功率,Q是无功功率,S是视在功率):

P=UIcosφ

Q= UIsinφ

S=UI

三种功率满足关系式:

S2=P2+Q2

有功功率P的表示交流平均功率;视在功率S在工程上表示为电气设备功率中设计的极限值,它当中的额定电流由铜耗和导线的截面积决定;无功功率表示的则是含有储能元件的电路中的一种功率互换的幅度,单相电路与三相电路之间又有一些不同。

在非正弦交流电路中,有功功率和视在功率可以分别表示成:

其中,Un和In分别代表基波和谐波中电压、电流的分别的有效值。

按照纯正弦电路的模式,可以给非正弦电路的无功功率做一个定义:

在这里,Q虽然反应能量的流动交换,但却不体现其的消耗情况。

公用电网的电压,波形稳定,畸变很小,而电流的畸变可能却很大,所以在研究过程中,可以将各个功率可以用以下公式表示:

其中,Qf和D分别表示基波电流和谐波电流产生的无功功率。

功率因素可以表示成:

在这个式子中,u=I1/I是叫波形畸变因数,cosφ1则被称为位移因数或功率因数。

可以看出,功率因数在非正弦电流电路中除了与基波电流相关,还与谐波大小有关系。

所以,电路中的谐波,会使得无功功率增大,从而使功率因数变低,导致电气容量的可利用率下滑,从而损害电网。

1.2 谐波对电网的影响

1)谐波的产生,会使电网设备产生附加的损耗,从而降低供配电以及用电设备的功率。

2)谐波引起的过电压、过电流将会使变压器产生过热现象,这样一来,设备容易老化,使用寿命缩短而且还会损坏。

3)谐波会到这继电保护装置的误操作,是一些测量仪表失效或测量不准确。

4)谐波会在公用电网中引发并联谐振和串联谐振,极易造成安全隐患。

5)谐波的产生,对近处的通信装置产生干扰,导致通信质量下降,造成一些额外损失。

2 对谐波抑制技术的研究

各国在电力技术方面都制定了一些法规或措施来将谐波抑制控制在允许范围,对谐波和谐波电流的合成方法进行了明确说明,为了满足这些要求,要采用一些方法来抑制谐波以及对无功功率进行补偿。

2.1 安装谐波补偿装置

2.1.1 无源滤波器

无源电力滤波器(PPF)在谐波抑制中有很大优势,初期投资比较小,运行效率高,它主要利用电子元件的谐振特性,使得电感或电容在阻抗分流回路中形成低阻抗,但体积大,材料消耗多等,也是它的缺点。

2.1.2 有源滤波器

有源滤波器(APF)与无源滤波器(PPF)相比而言,它能在补偿各次谐波的同时,还能调节三相不平衡电压和抑制闪变;并且它能够对动态的谐波进行跟踪补偿,达到自适应的效果;滤波特性也不受频率与阻抗影响。

因为优势明显,APF技术也是治理电网污染中的一项关键技术,对它的研究比较广泛。

根据使用场合分,可分为有源直流和有源交流两类;根据逆变电路储能元件来分,分为电流型与电压型滤波装置,如图1所示:a)为电压型。

b)为电流型。

电压型效率高,可任意并联扩容,适用于电网级的谐波补偿,且技术相对成熟,目前使用广泛;电流型结构简单,性能稳定,不适用大容量系统。

通过接入电网的方式来分,还可分为串联型与并联型。

并联型的APF,主要功能是消除负载引起的谐波电流,优势是可以多台并联使用,适用于多种容量场合;串联型APF,是通过向电网中加入或减去一个瞬时电压,使负载侧电压维持一个纯正弦波,这种方式使串联型在电压敏感性负载中非常适合,但它负载电流过大,体积较大,没有并联型使用广泛。

有源滤波器的控制策略是滤波技术中最重要的部分,包括直流侧电容电压控制、输出电流跟踪控制,一般来说又可分为开环控制、闭环控制,目前主要采用闭环控制技术,它补偿效果较好。

参考文献

[1]刘玉冰.关于电力电子技术与谐波抑制、无功功率补偿技术的研究[J].科技广场,(7):218-221.

[2]吴任国.电力电子技术及电力系统谐波治理[J].船电技术,,30(11):55-58.

篇2:电力电子技术与谐波抑制

为了进一步提高电力系统的稳定性,确保电力输送的高效性,本文通过对配电系统中谐波和无功功率进行简要分析,在结合无功功率与谐波对电力系统影响的基础上,对电子电力技术以及无功功率补偿和谐波抑制的现状展开了详细的论述和分析,从 【关键词】电力电子技术 谐波抑制 无功功率

电力电子技术在电力系统中的应用不仅能够提高系统的输电能力,而且还可以在降低系统能耗的同时,改善输电质量,提高电力输送的灵活性和稳定性。

但在电力电子技术得以应用的同时,其相关设备也成为了电力系统运行当中的谐波源,并在运行过程中对系统的无功功率进行消耗,从而对电力系统的正常运行产生严重影响。

因此,加强对谐波问题和无功功率损耗问题解决方法的研究力度,已成为电力生产、输送领域需要面对和解决的主要问题。

1 配电系统中谐波与无功功率概述

对配电系统中的水泵异步电机和荧光灯与支撑计算机系统运行等负载进行分析可知,其必须消耗系统产生的无功功率方能实现正常工作。

但变频器、整流器等电力电子装置通常采用的是相控方式工作的,这种控制方式使得此类设备的交流侧电压常滞后于系统运行电压,其不仅会消耗大量的无功功率,而且在运行的同时还会产生谐波电流,从而影响电力系统的正常运行。

给出有功功率P、无功功率Q和视在功率S三者的关系式:

S2=P2+Q2 (1)

其中,P为系统瞬时功率在单位周波中积分得平均值,即系统交流平均功率,S为各类电器设备的最大可利用容量,具体来说就是电压U和电流I的有效值乘积,分别由设备的绝缘性和导线横截面积决定;Q表示具备储能性质的电气元件功率交换的幅度,通常单相电路功率互换大都发生在储能设备和电源中,而三相电路功率互换则以在具有储能性质的三相设备中的往复流动为主,需要说明的是任意时刻内,三相无功功率的和恒定为零。

2 无功功率和谐波对电力系统的影响

2.1 无功功率对电力系统的影响

(1)无功功率的加将会使得供电设备的视在功率S增加,同时,也会引发启动设备、控制设备和仪表等测量设备的尺寸与规格扩增;

(2)无功功率的增加必将使得电力系统设备与线路损耗更加严重,缩短电气设备寿命;

(3)无功功率增加将会引发变压器与线路压降的扩大,从而使电网电压产生剧烈波动,影响电力系统的稳定性。

2.2 谐波的主要危害

(1)变频器和整流器等所产生的谐波将引起电气设备附加谐波的损耗,同时,使得供配电设备的工作效率下降;

(2)谐波对各类电气设备的影响也较为严重,例如,引起系统的过电流和过电压,从而增加变压器的负担,引发电缆过热和绝缘装置老化;

(3)谐波的另一危害体现在对公用电网的影响上,由于电网中的电流大都是以正弦的形式存在的,而谐波的产生会导致非正弦电流电路的功率因数增加,从而在电场中产生非正弦电流,导致公用电网的局部谐波被进一步放大,甚至将会导致串、并联谐振,增加电力设备的安全风险。

3 电子电力技术的应用现状

由于电子电力技术在无功功率补偿和谐波抑制方面具有较为鲜明的作用,故对电子电力技术的应用情况进行了解是极为必要的。

3.1 高压直流输电技术――HVDC

此项技术对容量较大且距离较远的电力传输工作而言具有较强的优越性。

由于在输电过程中,基于HVDC技术输电时产生的电能损耗要远低于以传统交流输电技术为主所产生的电能损耗,且HVDC在支持电力传输时所需的传输线缆更少,在减少占地的同时,也省去了传统交直流输电转化所需的特殊设备,故而在远距离传输时具备良好的经济性。

现阶段,全球HVDC工程拥有50余个,技术支持的总设备容量达到了3.6×104MW,考虑到我国的地域辽阔且能源分布不均等情况,加大对HCDC技术的研发和投入力度极为必要。

3.2 静止无功补偿器――SVC

将以晶闸管为基础元件的固态开关取代原有的机械开关,通过对抗电器与电容器进行控制,从而实现快速且频繁地对输电系统导纳功能进行改变的目的。

通常,SVC由固定或可变电容器支路同系统中的可控支路并联组成,分为TCR、TCT以及TSC和SSR四种类型,其中,TCR型SVC的反应速度最快,可达5-20ms,且不仅运行可靠,而且在分相调节和价格与使用范围方面也具有较大的优势。

目前,全球已拥有220余套配置SVC的输配电系统,总容量已达到3.5×104var,随着SVR优势的进一步普及,其在输配电领域和工业用电方面必将得到全面的发展和推广。

4 无功功率补偿与谐波抑制现状

电力系统中的无功功率补偿方法主要包括了同步发电机、调相机、电动机的引用补偿和并联电容器与SVC补偿,由于多数工程供电系统中,阻感性负载占据绝大部分,使得总等效负载呈现感性,故而可采用并联电容器的方式对无功功率进行补偿,从而提高功率因数。

根据电容器在系统中安装位置的差异,其并联补偿方式主要包括以下几种:

(1)将电容器组集中安置在电源母线上,从整体上提高变电装置的功率因数,降低馈出线路的无功损耗。

(2)分区补偿。

在功率因数较低区域的母线上分别装置电容器组,以此来增强无功功率补偿的效果,但缺点是同集中补偿相比,分区补偿的范围有所减小。

(3)就地补偿。

对异步电动机等感性设备进行功率补偿时,将电容器组安置在负载设备周边进行无功补偿,在提高用电设备在供电回路功率因数的同时,改善用电设备的电压质量。

供电系统谐波抑制的方式主要有两种,一种是利用无缘LC滤波器或是有源电力滤波器对系统运行过程中所产生的谐波进行过滤;另一种是对谐波源进行改造,例如将变流器的相数提高或更换具有较高功率因数的整流器等。

其中,LC无源滤波器抑制谐波的方法较为常见,采用电力电容器以及电抗器电阻对具备某一特征的次谐波进行抑制,在次谐波频率下滤波器的逐鹿进行串联谐振,同时,写成具有较低阻抗的通路,从而使次谐波电流尽可能少地流入到电网当中,最大限度地降低谐波对电网的影响。

5 结论

本文通过对配电系统中的谐波和无功功率产生的原因进行分析,在结合无功功率以及谐波对电力系统影响的基础上,从电子电力技术应用现状的角度出发,提出了无功功率补偿和谐波抑制的相关方法。

可见,未来加强对电子电力技术以及无功功率补偿与谐波抑制方法的研究和应用力度,对于促进电力产业的健康、稳定发展具有重要的现实意义。

参考文献

[1]李志远.无功补偿装置SVG技术研究及应用[J].科技风,,10(12):70.

[2]张生龙.浅谈电力系统中无功补偿的重要性和其主要方式[J].科技创新导报,2014,02(23):76-77.

[3]郭攀,顾海卫.浅析无功补偿技术在电气自动化中的应用[J].科技与企业,2014,04(10):157.

篇3:变频器谐波干扰与抑制

变频器谐波干扰与抑制

变频调速以其优异的.调速和其制动性能,高效率、高功率因数和节电效果,广泛地适用范围及其他许多优点而被国内外公认为最有发展前途的调速方式.

作 者:丁冰  作者单位:牡丹江恒丰纸业股份有限公司,黑龙江,牡丹江,157013 刊 名:黑龙江造纸 英文刊名:HEILONGJIANG PULP & PAPER 年,卷(期): 37(3) 分类号: 关键词: 

篇4:电力推进船舶电网谐波抑制方案的探讨

电力推进船舶电网谐波抑制方案的探讨

电力推进船舶电网的谐波问题日益突出和严重,简述了抑制谐波的思路和主要途径,探讨了船舶电网谐波抑制方案及相关技术,主要从高功率因数变流器、无源滤波器、有源电力滤波器3个方面进行讨论,其中包括多相整流技术、脉宽调制(PwM)整流技术和功率因数校正(PFc)技术,并给出了它们在船舶电力推进系统中的`应用案例.

作 者:宋艳琼 SONG Yan-qiong  作者单位:广州航海高等专科学校轮机系,广东,广州,510725 刊 名:广州航海高等专科学校学报 英文刊名:JOURNAL OF GUANGZHOU MARITIME COLLEGE 年,卷(期):2009 17(2) 分类号:U665.12 关键词:电力推进船舶电网谐波   谐波抑制方案   高功率因数变流器   无源滤波器   有源电力滤波器  

篇5:电力电子技术与现代建筑结合

【关键词】电力电子技术;电子技术;电能;现代建筑;现代电气工程;

一、电力电子技术

电力电子技术是建立在电子学、电工原理和自动控制三大学科上的新兴学科。

因它本身是大功率的电技术,又大多是为应用强电的工业服务的,故常将它归属于电工类。

电力电子技术的内容主要包括电力电子器件、电力电子电路和电力电子装置及其系统。

电力电子器件以半导体为基本材料,最常用的材料为单晶硅;它的理论基础为半导体物理学;它的工艺技术为半导体器件工艺。

近代新型电力电子器件中大量应用了微电子学的技术。

通过电力电子技术对电能的处理,使电能的使用达到合理、高效和节约,实现了电能使用最佳化。

例如,在节电方面,针对风机水泵、电力牵引、轧机冶炼、轻工造纸、工业窑炉、感应加热、电焊、化工、电解等14个方面的调查,潜在节电总量相当于1990年全国发电量的16%,所以推广应用电力电子技术是节能的一项战略措施,一般节能效果可达10%-40%,我国已将许多装置列入节能的推广应用项目。

电力电子技术是计算技术在电力系统中的具体实现,随着电力系统计算机化和信息化的水平不断提高,电力电子技术在电力系统中的作用也越发明显。

简单的说,电力电子技术就是通过计算机技术将强电和弱电进行有效的组合,它是计算机应用技术、电子技术、电路技术还有电力控制技术为一体的服务性的技术。

二、电力电子技术与现代建筑的结合-—智能照明系统

现代建筑中的照明不仅要求能为人们的工作、学习、生活提供良好的视察条件,能利用灯具造型和光色协调营造出具有一定风格和美感的室内环境以满足人们和心理和生理要求,而且还要考虑到管理智能化和操作简单化以及灵活适应未来照明布局和控制方式变更要求。

一个优秀的智能照明系统有仅可以提升照明环境的品质,还必须做到充分利用和节约能源。

相比之下,智能照明系统体现出强大的优越性,它在智能建筑中的应用会越来越广泛。

1、智能照明系统在现代建筑中的应用效果

随着照明系统应用场合的不断变化,应用情况也逐步复杂和丰富多彩,仅靠简单的开关控制已不能完成所需要的控制,所以要求照明控制也应随之发展和变化,以满足实际应用的需要。

尤其是计算机技术、计算机网络技术、各种新型总线技术和自动化技术的发展,使得照明控制技术有了很大的改观。

智能照明系统在现代建筑中的应用效果如下:

(1)实现照明控制智能化

采用智能照明控制系统,可以使照明系统工作在全自动状态,系统将按预先设定的若干基本状态进行工作,这些状态会按预先设定的时间相互自动地切换。

例如,当一个工作日结束后,系统将自动进入晚上的工作状态,自动并极其缓慢地调暗各区域的灯光,同时系统的探测功能也将自动生效,将无人区域的灯自动关闭,并将有人区域的灯光调至最合适的亮度。

此外,不可以通过编程器随意改变各区域的光照度,以适应各种场合的不同场景要求。

(2)改善工作环境,提高工作效率

传统照明控制系统中,配有传统镇流器的日光灯以100HZ的频率闪动,这种频闪使工作人员头脑发胀、眼睛疲劳,降低了工作效率。

而智能照明系统中的可调光电子镇流器则工作在很高的频率(40KHZ-70KHZ),不仅克服了频闪,而且消除了起辉时的亮度不稳定,在为人们提供健康、舒适环境的同时,也提高了工作效率。

(3)自动调光,充分利用自然光

智能照明控制系统使用了先进的电力电子技术,能对大多数灯具(包括白织灯、日光灯、配以特殊镇流器的钠灯、水银灯、霓虹灯等)进行智能调光。

智能照明系统中的光电感应开关通过测定工作面的照度与设定比较,来控制照明开关,这样可以最大限度地利用自然光,而达到节能的目的,也可提供一个较不受季节与外部气候环境的相对稳定的视觉环境。

一般来讲,越靠近窗自然光照度越高,从而人工照明提供的照度就低,但合成照度应维持在设计照度值。

(4)提高管理水平,减少维护费用

智能照明控制系统,将普通照明人为的开与关转换成智能化管理,不仅使大楼的管理者能将其高素质的管理意识运用于照明控制系统中去,而且同时将大大减少大楼的运行维护费用,并带来极大的投资回报。

2、智能照明系统的组成

智能照明系统是利用先进电磁调压及电子感应技术,对供电进行实时监控与跟踪,自动平滑地调节电路的电压和电流幅度,改善照明电路中不平衡负荷所带来的额外功耗,提高功率因素,降低灯具和线路的工作温度,达到优化供电目的照明控制系统。

(1)控制系统中心

一般由服务器、计算机工作站、网络控制交换设备等组成的计算机硬件控制系统和由数据库、控制应用软件等组成的照明控制软件等两大部分组成。

系统最大的特点是场景控制,在同一室内可有多路照明回路,对每一回路亮度调整后达到某种灯光气氛称为场景;可预先设置不同的场景(营造出不同的灯光环境),切换场景时的淡入淡出时间,使灯光柔和变化.时钟控制,利用时钟控制器,使灯光呈现按每天的日出日落或有时间规律的变化.利用各种传感器及遥控器达到对灯光的自动控制。

(2)控制信号人民传输系统

通过控制信号传输系统完成照明网络控制系统中有关控制信号和反馈信号的传输,从而完成对控制区域内的照明设备进行控制。

(3)区域照明控制

网络照明控制系统实际上是对一定控制区域的若干小区域的照明控制系统(设备)进行联网控制,区域照明控制系统(设备)是整个联网控制系统的一个子系统,它既可以作为一个独立的控制系统使用,也可以作为联网控制系统的终端设备使用。

(4)灯控设备

通过整个照明控制系统要完成对每盏灯的控制,灯控设备安装在每盏灯上,并可以通过远程控制信号传输单元与照明控制中心通信,从而完成对每盏灯的有关控制(如开/关、调光控制),并可以通过照明控制中心对每盏灯的工作状态进行有关监控,从而完成对每盏灯的控制。

三、结束语

智能照明系统是电力电子技术与现代建筑有效的结合,良好的使用效果与社会、经济的效应,推动了智能照明的技术迅速向前发展,并形成照明发展的一个重要趋势。

随着计算机技术、通信技术、自动控制技术、总线技术、信号检测技术和微电子技术的迅速发展和相互渗透,照明控制技术有了很大的发展,照明进入了智能化控制的时代。

实现照明控制系统智能化的主要目的有两个:一是可以提高照明系统的控制和管理水平,减少照明系统的维护成本;二是可以节约能源,减少照明系统的运营成本。

智能照明由电子计算机进行控制与管理, 因而开发照明方面的计算机硬件和软件工作是今后照明设计中的一项重要任务。

参考文献:

[1]林渭勋:浅谈半导体高频电力电子技术,电力电子技术选编,浙江大学,384-390,1992.

[2]季幼章:迎接知识经济时代,发展电源技术应用,电源技术应用,N0.2,l998.

[3]叶治正,叶靖国:开关稳压电源。高等教育出版社,

现代电力电子技术的应用【2】

【摘 要】随着现代通讯技术、计算机技术的进步,科学技术得到迅速发展,而电力电子在这其中发挥了不可估量的作用。

电子技术最早用于通讯、广播,而如今已渗透到新型武器、电子医疗器械、电气化设备、人造地球卫星和宇宙飞船等领域,给各个领域都带来了巨大的.影响,没有电子技术这个极富生命力的领域的迅猛发展,就没有当代高速发展的物质文明和精神文明。

【关键词】电力系统 开关电源 不间断电源

一、电力电子技术的发展

1957年美国通用电气公司研制出了第一个晶闸管,标志着电力电子技术的诞生。

而1958年以集成电路的诞生为标志的微电子技术带动了一系列高新技术产业的发展,标志着第一次电子技术革命的开始。

现代电力电子技术的发展方向,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。

电力电子器件按照能被控制电路信号所控制的程度分为不可控器件、半控型器件和全控型器件。

不可控器件主要指电力二极管、该二极管虽不可控,可因为结构简单,使用方便成本低,仍被广泛应用。

半控型器件主要指晶闸管,由它所组成的电路灵活成熟、开关损耗小、开关时间短,在电源、通用逆变器、电机控制等电路中应用广泛。

但驱动电流大、耐浪涌电流能力差、容易受二次击穿。

以电子技术和微电子技术的发展为背景,全控型器件是在八十年代末期和九十年代初期发展起来了,主要有电力晶体管(GTR)、电力场效应晶体管(电力MOSFET)、绝缘栅双极晶体管(IGBT)。

其特点是集高频、高压和大电流于一身,是大型的功率半导体复合器件,全控型器件的诞生表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。

二、现代电力电子的应用领域

(一)电力系统及节能方面

电力电子技术在电力系统领域中的应用着非常广泛和重要,在发电通过改变设备的运行特性为主要目的;而电子技术在高压输电领域的应用,极大的提高了电网运行的稳定性,被称为“硅片引起的第二次革命”;在配电领域,则通过电力电子装置来防止电网瞬间停电、瞬间电压跌落、闪变等,以进行电能质量控制,加强供电可靠性,改善供电质量。

同时还通过减少无功损耗,提高功率指数,来达到节能的目的。

在发达国家有60%以上的电能至少经过一次以上的电力电子变流装置进行处理。

通过这种处理可以节约能源和提高用电设备的性能。

直流输电在长距离、大容量输电中有很大的优势,其送电端的整流阀和受电端的逆变阀都使用晶闸管变流装置。

(二)交通运输

电子技术在铁路运输、船舶、航天、电动汽车等行业都有广泛的应用,称为新兴产业不可缺少的重要技术。

新型环保绿色电动汽车与混合动力电动汽车都正在积极的发展中。

汽车是靠汽油引擎的运行发展起来的一种机械,它排出大量的二氧化碳与其他废气,严重污染了环境。

而绿色电动汽车的电机用蓄电池为能源,靠电力电子装置来进行电力变换与驱动控制,其蓄电池的充电也是离不开电力电子技术的。

显然,未来电动汽车大有可能取代燃油汽车。

而在电气机车中的直流机车就是采用整流装置来供电的,而交流机车则采用变频装置来供电,都离不开电子技术的应用,直流折波器和铁道车辆、磁悬浮列车中的电力电子技术更是关键技术的应用实例。

船舶、飞机也需要各种不同要求的电源,所以航海、航空都离不开电力电子技术。

(三)开关电源

首先高速发展的计算机技术在带领人类进入了信息社会的同时,也促进了电源技术的迅速发展。

八十年代,计算机全面采用了开关电源,率先完成计算机电源换代。

接着开关电源技术相继进入了电子、电器设备领域。

开关电源和线性电源相比,二者的成本都随着输出功率的增加而增长,但二者增长速率各异。

线性电源成本在某一输出功率点上,反而高于开关电源。

随着电力电子技术的发展和创新,使得开关电源技术在不断地创新,这一成本反转点日益向低输出电力端移动,这为开关电源提供了广泛的发展空间。

篇6:电力电子技术与现代建筑的结合

【摘 要】电力电子技术是一门新兴的应用于电力领域的电子技术,就是使用电力电子器件(如晶闸管,GTO,IGBT等)对电能进行变换和控制的技术。

电力电子技术所变换的“电力”功率可大到数百MW甚至GW,也可以小到数W甚至1W以下,和以信息处理为主的信息电子技术不同电力电子技术主要用于电力变换。

电力电子技术分为电力电子器件制造技术和变流技术(整流,逆变,斩波,变频,变相等)两个分支。

篇7:电力电子技术与现代建筑的结合

【关键词】电力电子技术;电子技术;电能;现代建筑;现代电气工程;

一、电力电子技术

电力电子技术是建立在电子学、电工原理和自动控制三大学科上的新兴学科。

因它本身是大功率的电技术,又大多是为应用强电的工业服务的,故常将它归属于电工类。

电力电子技术的内容主要包括电力电子器件、电力电子电路和电力电子装置及其系统。

电力电子器件以半导体为基本材料,最常用的材料为单晶硅;它的理论基础为半导体物理学;它的工艺技术为半导体器件工艺。

近代新型电力电子器件中大量应用了微电子学的技术。

通过电力电子技术对电能的处理,使电能的使用达到合理、高效和节约,实现了电能使用最佳化。

例如,在节电方面,针对风机水泵、电力牵引、轧机冶炼、轻工造纸、工业窑炉、感应加热、电焊、化工、电解等14个方面的调查,潜在节电总量相当于1990年全国发电量的16%,所以推广应用电力电子技术是节能的一项战略措施,一般节能效果可达10%-40%,我国已将许多装置列入节能的推广应用项目。

电力电子技术是计算技术在电力系统中的具体实现,随着电力系统计算机化和信息化的水平不断提高,电力电子技术在电力系统中的作用也越发明显。

简单的说,电力电子技术就是通过计算机技术将强电和弱电进行有效的组合,它是计算机应用技术、电子技术、电路技术还有电力控制技术为一体的服务性的技术。

二、电力电子技术与现代建筑的结合-—智能照明系统

现代建筑中的照明不仅要求能为人们的工作、学习、生活提供良好的视察条件,能利用灯具造型和光色协调营造出具有一定风格和美感的室内环境以满足人们和心理和生理要求,而且还要考虑到管理智能化和操作简单化以及灵活适应未来照明布局和控制方式变更要求。

一个优秀的智能照明系统有仅可以提升照明环境的品质,还必须做到充分利用和节约能源。

相比之下,智能照明系统体现出强大的优越性,它在智能建筑中的应用会越来越广泛。

1、智能照明系统在现代建筑中的应用效果

随着照明系统应用场合的不断变化,应用情况也逐步复杂和丰富多彩,仅靠简单的开关控制已不能完成所需要的控制,所以要求照明控制也应随之发展和变化,以满足实际应用的需要。

尤其是计算机技术、计算机网络技术、各种新型总线技术和自动化技术的发展,使得照明控制技术有了很大的改观。

智能照明系统在现代建筑中的应用效果如下:

(1)实现照明控制智能化

采用智能照明控制系统,可以使照明系统工作在全自动状态,系统将按预先设定的若干基本状态进行工作,这些状态会按预先设定的时间相互自动地切换。

例如,当一个工作日结束后,系统将自动进入晚上的工作状态,自动并极其缓慢地调暗各区域的灯光,同时系统的探测功能也将自动生效,将无人区域的灯自动关闭,并将有人区域的灯光调至最合适的亮度。

此外,不可以通过编程器随意改变各区域的光照度,以适应各种场合的不同场景要求。

(2)改善工作环境,提高工作效率

传统照明控制系统中,配有传统镇流器的日光灯以100HZ的频率闪动,这种频闪使工作人员头脑发胀、眼睛疲劳,降低了工作效率。

而智能照明系统中的可调光电子镇流器则工作在很高的`频率(40KHZ-70KHZ),不仅克服了频闪,而且消除了起辉时的亮度不稳定,在为人们提供健康、舒适环境的同时,也提高了工作效率。

(3)自动调光,充分利用自然光

智能照明控制系统使用了先进的电力电子技术,能对大多数灯具(包括白织灯、日光灯、配以特殊镇流器的钠灯、水银灯、霓虹灯等)进行智能调光。

智能照明系统中的光电感应开关通过测定工作面的照度与设定比较,来控制照明开关,这样可以最大限度地利用自然光,而达到节能的目的,也可提供一个较不受季节与外部气候环境的相对稳定的视觉环境。

一般来讲,越靠近窗自然光照度越高,从而人工照明提供的照度就低,但合成照度应维持在设计照度值。

(4)提高管理水平,减少维护费用

智能照明控制系统,将普通照明人为的开与关转换成智能化管理,不仅使大楼的管理者能将其高素质的管理意识运用于照明控制系统中去,而且同时将大大减少大楼的运行维护费用,并带来极大的投资回报。

2、智能照明系统的组成

智能照明系统是利用先进电磁调压及电子感应技术,对供电进行实时监控与跟踪,自动平滑地调节电路的电压和电流幅度,改善照明电路中不平衡负荷所带来的额外功耗,提高功率因素,降低灯具和线路的工作温度,达到优化供电目的照明控制系统。

(1)控制系统中心

一般由服务器、计算机工作站、网络控制交换设备等组成的计算机硬件控制系统和由数据库、控制应用软件等组成的照明控制软件等两大部分组成。

系统最大的特点是场景控制,在同一室内可有多路照明回路,对每一回路亮度调整后达到某种灯光气氛称为场景;可预先设置不同的场景(营造出不同的灯光环境),切换场景时的淡入淡出时间,使灯光柔和变化.时钟控制,利用时钟控制器,使灯光呈现按每天的日出日落或有时间规律的变化.利用各种传感器及遥控器达到对灯光的自动控制。

(2)控制信号人民传输系统

通过控制信号传输系统完成照明网络控制系统中有关控制信号和反馈信号的传输,从而完成对控制区域内的照明设备进行控制。

(3)区域照明控制

网络照明控制系统实际上是对一定控制区域的若干小区域的照明控制系统(设备)进行联网控制,区域照明控制系统(设备)是整个联网控制系统的一个子系统,它既可以作为一个独立的控制系统使用,也可以作为联网控制系统的终端设备使用。

(4)灯控设备

通过整个照明控制系统要完成对每盏灯的控制,灯控设备安装在每盏灯上,并可以通过远程控制信号传输单元与照明控制中心通信,从而完成对每盏灯的有关控制(如开/关、调光控制),并可以通过照明控制中心对每盏灯的工作状态进行有关监控,从而完成对每盏灯的控制。

三、结束语

智能照明系统是电力电子技术与现代建筑有效的结合,良好的使用效果与社会、经济的效应,推动了智能照明的技术迅速向前发展,并形成照明发展的一个重要趋势。

随着计算机技术、通信技术、自动控制技术、总线技术、信号检测技术和微电子技术的迅速发展和相互渗透,照明控制技术有了很大的发展,照明进入了智能化控制的时代。

实现照明控制系统智能化的主要目的有两个:一是可以提高照明系统的控制和管理水平,减少照明系统的维护成本;二是可以节约能源,减少照明系统的运营成本。

智能照明由电子计算机进行控制与管理, 因而开发照明方面的计算机硬件和软件工作是今后照明设计中的一项重要任务。

参考文献:

[1]林渭勋:浅谈半导体高频电力电子技术,电力电子技术选编,浙江大学,384-390,1992.

[2]季幼章:迎接知识经济时代,发展电源技术应用,电源技术应用,N0.2,l998.

[3]叶治正,叶靖国:开关稳压电源。高等教育出版社,

篇8:电力电子技术课程教学改革的探索与实践

电力电子技术课程教学改革的探索与实践

宁雪伟

(山东交通职业学院泰山校区)

摘 要:在电气工程及其自动化专业的所有学习内容中,电子电力技术占有很高的地位,只有学好了电子电力技术,才算拥有电气专业的基础技能,但是,现如今电气工程专业对于电力电子专业的教学技巧和教学力度方面还存在着诸多问题。

篇9:电力电子技术课程教学改革的探索与实践

电子电力技术作为一门知识体系十分复杂、应用性十分强的交叉型专业,在电力学中占有重要地位,可以说,电力电子技术在社会生活中的各个方面都是极其重要并且应用十分广泛的。

一、明确教学内容

电气工程及其自动化专业是一门实际性很强的专业,学生在掌握理论知识的同时,进行相关的实践以获得应用技巧和工程能力是十分必要的,所以,这门专业需要学生具备相当扎实的基础知识和动手能力以及学习欲望,更要求学生不断地适应新形势,进行相关的.学习。所以,教师在对学生进行教学的时候,除了常规的将教材上的内容讲授给学生,更要让学生了解最新的技术以及装备,让学生对新技术有了解,这样才能更好地进行电力学习,也可以更好地促进学生的职业发展。

二、创新教学手段

区别于其他专业,电气工程及其自动化对于学生的专业技巧要求更为严格,在电力电子技术课程的学习之中,如果教师能够合理地将理论知识与实际应用结合起来,在教学中将学生带进实地,让学生真正地接触机器,不仅可以更加直观地将知识传授给学生,而且比起传统的灌输模式更能够激发学生的学习兴趣。

就以可编程控制器中型号为西门子S7-200的机床电器的教学为例,教师除了对西门子S7-200系列可编程控制器的结构、性能指标、工作方式、寻址方式以及可编程控制器元件功能及地址分配进行系统的介绍和讲解之外,也可以将学生带到机器的面前,让学生真刀实枪地接触西门子S7-200可编程控制器,通过将老师的讲解带入实际操作之中,让学生在实战中对西门子S7-200可编程控制器有更多的了解,在更加深刻地学习到知识的同时,也能提高自己的动手能力与专业素养,可谓是一举两得。

电力电子技术课程的教学改革可以说是一个缓慢而又艰难的过程,不是一朝一夕就可以完成的工作,从教学手段到教学内容以及硬件设施,都要进行改革。但是,相信只要有信心将电力电子技术课程的改革工作进行下去,就一定能取得成效,我国电力电子技术课程的教学会越走越好,我国的电力人才队伍也将不断壮大。

参考文献:

陈晓云。“电力电子技术”课程教学改革实践[J].大连民族学院学报,2005(09)。

配电网谐波的产生与危害治理论文

配电网谐波的治理论文

变频器特点及其应用论文

工厂供电系统运行分析论文

开关电源功耗分析论文

新型八轮月球车不同运动学建模方法及分析

输电实习报告

三电平变换器中点电压平衡问题的研究

电工技术总结

谈泵站电气自动化的设计思路的论文

电力电子技术与谐波抑制
《电力电子技术与谐波抑制.doc》
将本文的Word文档下载到电脑,方便收藏和打印
推荐度:
点击下载文档

【电力电子技术与谐波抑制(精选9篇)】相关文章:

电工技师技术个人总结报告2023-10-08

10kV配电网的无功优化补偿探讨2023-07-15

电工技师个人技术总结2023-11-20

电气自动化节能设计重点研究论文2023-02-25

车速里程表的工作原理及速比的计算方法论文2023-07-09

电子技术 教学 论文2022-07-28

烟草工业中的电气自动控制技术论文2022-04-30

电气技术论文2023-06-22

第5代移动通信技术与发展趋势论文2023-01-27

三废问题及其处理情况的综合应用2023-04-04

点击下载本文文档