電力電子技術(shù)【精品】
電力電子技術(shù)1
1“循環(huán)互輔”實踐教學方法及其在電力電子技術(shù)課程中的應(yīng)用
1.“1循環(huán)互輔”實踐教學方法
“循環(huán)互輔”實踐教學方法建立在“建構(gòu)主義的學習觀”的基礎(chǔ)上,建構(gòu)主義的學習觀認為:知識不能簡單地通過教師傳授得到,而是每個學生在一定的情境下通過自主探索、小組協(xié)作等學習方式,達到對所學知識意義的主動建構(gòu)。傳統(tǒng)的電力電子技術(shù)實踐教學,學生的自主學習能力沒有得到有效培養(yǎng)。因此,探索新的實踐教學方法具有十分重要的意義!把h(huán)互輔”即老師分項目分別輔導(dǎo)N個學生,然后由學生分項目相互循環(huán)輔導(dǎo)。“循環(huán)互輔”實踐教學方法主要分以下步驟進行:
1)調(diào)整優(yōu)化教學內(nèi)容,教師在授課前對教學內(nèi)容要認真篩選,注意課程體系的前后銜接,理論夠用原則,降低理論的難度,以應(yīng)用為主線,精心選擇N個教學項目。
2)根據(jù)學生的興趣特點和基礎(chǔ),由學生自主選擇自己負責的項目,選擇同一項目的同學為一組,把全班同學分成N組。針對每個項目,教師輔導(dǎo)負責該項目的一組學生。
3)經(jīng)教師培訓(xùn)后的項目負責人指導(dǎo)其他同學完成該項目,教師監(jiān)控各個項目的完成情況,及時解決項目負責人無法解決的問題,保證項目順利進行。實踐教學過程中,教師多采用啟發(fā)式進行指導(dǎo),主要是多引導(dǎo),多啟發(fā),提出分析問題的方法,指出解決問題的途徑,讓學生通過獨立思考和小組合作,找出解決問題的具體方案,并在實踐中加以檢驗,提高學生分析問題和解決問題的能力。
4)為了保證“循環(huán)互輔”實踐教學方法順利進行,需要改革原有的課程考核評價方式,課程評價主體和評價內(nèi)容應(yīng)多元化,評價方式應(yīng)多樣化,可構(gòu)建“教師評價、學生自評、學生互評”相結(jié)合的評價機制。在學生考核評價中,應(yīng)全面客觀地反映學生的真實情況,重點考核與評價學生的職業(yè)技能和職業(yè)素質(zhì),對學生的學習態(tài)度、學習能力、溝通與合作能力、創(chuàng)新精神等進行全面考察。堅持過程性評價和結(jié)果性評價相結(jié)合,過程性評價是在學生自主學習過程中對學生的學習態(tài)度、日常表現(xiàn)等各方面情況進行的評價,結(jié)果性評價是學生學習完成后對學生整體技能情況的評價。
1.2“循環(huán)互輔”實踐教學方法在電力電子技術(shù)課程中的'具體應(yīng)用
下面從教學項目的選取和實踐教學過程的實施兩個方面探討“循環(huán)互輔”實踐教學方法在電力電子技術(shù)課程中的具體應(yīng)用。
1)隨著電力電子新器件的不斷涌現(xiàn)以及各種變流電路的不斷發(fā)展,電力電子技術(shù)課程的教學內(nèi)容日益增長,在學時有限的情況下,以電力電子技術(shù)應(yīng)用最廣泛的實際案例為載體,設(shè)計了以下六個項目作為教學內(nèi)容:
(1)單相半波整流調(diào)光燈電路;
(2)單相橋式全控整流調(diào)光燈電路;
(3)單相交流調(diào)壓調(diào)光燈電路;
(4)同步電機勵磁電源電路;
(5)開關(guān)電源電路;
(6)中頻感應(yīng)加熱電源電路。
2)根據(jù)學生的興趣特點和基礎(chǔ),由學生自主選擇自己負責的項目,選擇同一項目的同學為一組,把全班同學分成6組。以單相半波整流調(diào)光燈電路為例,教師負責輔導(dǎo)選擇該項目的7-8個學生。再由這些學生負責指導(dǎo)班上其余同學完成該項目。教師監(jiān)控各個項目的完成情況,及時糾正錯誤。
3)循環(huán)互輔實踐教學方法,不僅要求學生自己學會,還要教會別人。這就要求學生對自己選擇的項目需要進行大量的準備工作。教師利用大學城空間,建設(shè)電力電子技術(shù)空間資源課程,包括多媒體課件、參考教材、各種變換電路的仿真模型及仿真參數(shù)設(shè)置實例,實驗指導(dǎo)、各章習題及其學習指導(dǎo)等。學生進入教師空間后,可自主開展學習,通過發(fā)表評論在線分享學習心得,通過電力電子技術(shù)交流的群組與教師、同學進行在線交流!把h(huán)互輔”實踐教學方法在電力電子技術(shù)課程中的應(yīng)用實踐表明:
(1)實踐教學過程中,由于每位同學都得到了充分有效指導(dǎo),因此故障率、儀器設(shè)備損壞率降低了。
(2)該方法最大限度地調(diào)動了學生學習的積極性和主動性,發(fā)展每一個學生的優(yōu)勢潛能,有效培養(yǎng)了學生自主學習和分析問題解決問題的能力,取得了較好的教學效果。
2結(jié)束語
“循環(huán)互輔”實踐教學方法,通過學生為主體、教師為主導(dǎo)的教學方式,極大地激發(fā)了學生學習的積極性和主動性,培養(yǎng)了學生分析問題和解決問題的能力。實踐結(jié)果表明“循環(huán)互輔”實踐教學方法,在有限的設(shè)備、場地、師資和訓(xùn)練時間里,教學效果明顯提高。但是,電力電子技術(shù)課程教學改革仍處于一個不斷探索的過程中,需要廣大教育工作者不斷深入研究和長期實踐。
電力電子技術(shù)2
大學生專業(yè)認識實習是大學學習階段在完成一定的課程后所要進行的最重要的一段實踐環(huán)節(jié)。實習是每一個合格的大學生必須擁有的一段經(jīng)歷,它使我們在實踐中增強專業(yè)意識和實踐意識,鑒于此,學校根據(jù)教學計劃于9月11日——9月17日安排我們電信04專業(yè)的同學對網(wǎng)通機房、校鍋爐房、校配電房、電視塔、網(wǎng)通公司進行了認識實習。在實習期間,我們得到了學校和實習單位的大力支持,更有相關(guān)專家的悉心指導(dǎo),通過實習讓我們學到了很多在課堂上根本就學不到的知識,也打開了視野,增長了見識,為我們以后進一步走向社會打下堅實的基礎(chǔ)。同時,通過撰寫實習報告,使我學會綜合應(yīng)用所學知識,提高分析和解決企業(yè)問題的能力,并為畢業(yè)以后的工作做準備.一個周的實習讓自己增長了不少知識。
現(xiàn)對實習報告整理如下:
9月11日上午:實習動員
負責老師著重向我們介紹了這次專業(yè)實習的目的、內(nèi)容、方式、時間安排以及一些實習要求等。
專業(yè)實習目的
專業(yè)實習是本科教學計劃中非常重要的實踐教學環(huán)節(jié),其目的是使學生了解和掌握生產(chǎn)知識,印證、鞏固和豐富已學過的專業(yè)基礎(chǔ)課內(nèi)容。使學生了解電子產(chǎn)品的現(xiàn)代化生產(chǎn)方式和先進的工藝過程,對工業(yè)生產(chǎn)有一個感性認識,并得到電子產(chǎn)品工藝、組裝和調(diào)試方面的訓(xùn)練,掌握一定的生產(chǎn)技能。在實踐中提高分析問題和解決問題的能力,為后續(xù)專業(yè)課程的學習打下基礎(chǔ)。培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際,熱愛專業(yè)、奮發(fā)向上、致力于祖國現(xiàn)代化建設(shè)的思想。
專業(yè)實習內(nèi)容
為了達到上述實習目的,實習主要內(nèi)容應(yīng)包括:
1.了解實習單位的生產(chǎn)過程和生產(chǎn)組織管理情況。
2.分析和掌握某一通信業(yè)務(wù)的工作原理、發(fā)展和未來的前景。
3.掌握使用電氣設(shè)備進行各分機和整機調(diào)試的技術(shù)和方法。
4.學會所用電氣設(shè)備、電信業(yè)務(wù)的操作方法和基本工作原理。
專業(yè)實習方式
1.組織參觀
組織學生到通信公司或有關(guān)車間進行專業(yè)性的參觀,以了解電信業(yè)的現(xiàn)代業(yè)務(wù)和未來的發(fā)展方向,重點了解實習單位的工作過程和生產(chǎn)組織管理情況和先進通信方式、先進裝配和調(diào)試技術(shù)。
2.聽取報告
在生產(chǎn)實習開始時,由實習單位指派人員向?qū)W生介紹單位情況及進行安全保密教育。為了保證和提高實習質(zhì)量,在實習期間還可請實習單位有關(guān)人員作技術(shù)報告,介紹:
、俑鱾主要設(shè)備的作用、工作方式、工作原理;
②各設(shè)備間的相互聯(lián)系以及一些主意事項;
、勰壳八迷O(shè)備所存在的問題和一些簡單的應(yīng)急方案;
、苣壳半娦偶夹g(shù)的發(fā)展,以及未來的方向;
⑤工作組織及管理方面的經(jīng)驗及問題。
3.車間實習
四、實習體會:
通過這次的實習,我對自己的專業(yè)有了更為詳盡而深刻的了解,對實際操作有了更多的了解,增強了專業(yè)知識的感性面及認識面,對所學的專業(yè)有了新的認識。從這次實習中,我體會到了實際的工作與書本上的知識是有一定距離的,并且需要進一步的再學習。俗話說,千里之行始于足下,這些最基本的技能是不能在書本上徹底理解的。短短的實習,讓我大開眼界,也學會了不少東西,也讓我對自己今后要從事的行業(yè)有所思考。短短三天仿佛思想又得到了一次升華,心中又多了一份人生感悟。這次實習讓我深刻體會到讀書固然是增長知識開闊眼界的途徑,但是多一些實踐,暢徉于實踐當中接觸實際的工作,觸摸一下社會的脈搏,給自己定個位,也是一種絕好的提高自身綜合素質(zhì)的選擇。>電子專業(yè)認識實習總結(jié)與體會
實習目的
認識實習是電子信息專業(yè)十分重要的必修實踐環(huán)節(jié)。通過認識實習增強學生對電子技術(shù)專業(yè)的感性認識,了解電子信息技術(shù)在不同行業(yè)的應(yīng)用;引導(dǎo)學生理論聯(lián)系實際,形成學以致用的工程觀念;樹立正確的勞動觀念,培養(yǎng)學生的社會責任感,明確專業(yè)思想,理解電子信息工程專業(yè)的重要性,了解在社會中的應(yīng)用情況及技術(shù)需求,其地位、作用及技術(shù)發(fā)展趨勢,為進一步學習專業(yè)課打下基礎(chǔ)。
通過在北京電子控股有限責任公司的實習,電工技能、信號發(fā)射、網(wǎng)絡(luò)主控中心的監(jiān)控、電信機房的網(wǎng)絡(luò)控制和傳輸?shù)母鱾模塊知識有了一定的初步了解。逐漸在腦中形成概念,將學到的知識能在現(xiàn)實中進行連接,達到實踐運用的目的。
實習內(nèi)容
這次實習主要是通過對北京電子控股有限責任公司參觀認識學習,了解了以下四個方面的知識:
1、維修電工技能培訓(xùn)
2、電視臺信號發(fā)射接收裝置
3、電信機房的網(wǎng)絡(luò)控制和傳輸設(shè)備
4、網(wǎng)絡(luò)主控中心的監(jiān)控設(shè)備
并請該公司相關(guān)人員做了技術(shù)報告,進一步介紹以上各個方面的具體知識。自己作好記錄,以便回顧,記憶與掌握。
實習內(nèi)容及過程分析
1、在《維修電工技能培訓(xùn)》的視頻中,學習到以下關(guān)于電工技能的基本知識:
(1)三相異步電動機的拆裝和維修:在使用過程中要學會三相異步電動機的`拆卸和裝配,了解電動機的結(jié)構(gòu)以及檢驗方法;學會結(jié)合所學知識以及各種常見方法對各型交直流電動機進行故障排除,通過問、聽、摸、聞檢查來判斷是外部故障還是電機故障找到具體問題并解決。
(2)常用低壓電器檢修:生活生產(chǎn)中常見的低壓電器有轉(zhuǎn)換開關(guān)、空氣開關(guān)、接觸器、熱繼電器、時間繼電器、速度繼電器、行程開關(guān)等。低壓電器的原理主要由主電路和控制電路組成?刂凭路主要有點動控制線路、單向啟動控制電路、正反轉(zhuǎn)啟動控制電路、星-△降壓啟動控制線路、繞線式電動機啟動控制線路、機械制動控制線路、自動往返控制線路、雙速電機自動加速控制線路、直流電動機啟動調(diào)速控制線路九種。
(3)常用機床電氣線路的安裝與維修:CW6163型車床維修與安裝、M7120型平面磨床電氣線路的安裝與維修、Z35搖臂鉆床電氣線路的安裝與維修、X62W萬能銑床電氣線路的故障排除、在模擬板上安裝T68臥式鏜床電氣線路圖。
(4)發(fā)電與配電的基本過程:本部分主要介紹了火力發(fā)電廠、水力發(fā)電廠的生產(chǎn)過程以及電力線路和變電所的種類和設(shè)備。同時還介紹了常用電工工具的使用方法、導(dǎo)線的連接和絕緣恢復(fù)、墻孔的鏨打和木楔的安裝以及常用電工儀表的使用方法。
(5)室內(nèi)線路與接地裝置安裝:本部分主要介紹了瓷夾板接線、瓷瓶配線、槽板配線、塑料互套線配線、線管配線、幾種常用燈具開關(guān)和插座安裝、進戶裝置及配電板得安裝、接地裝置的安裝、接地裝置的安裝、接地電阻的測量等內(nèi)容。
(6)電子技術(shù)基本操作:本部分主要介紹晶體管的簡易測試、安裝12V5A穩(wěn)壓電源的整流電路、安裝和調(diào)試12V5A穩(wěn)壓電源、單結(jié)晶體管觸發(fā)電路圖的安裝、單向可控整流裝置的安裝。
2、參觀電視臺信號發(fā)射接收裝置
在參觀學習過程中,我們看到了發(fā)射接收設(shè)備、調(diào)頻廣播的發(fā)射接收設(shè)備以及微波信號的發(fā)射接收設(shè)備。對于電視信號的發(fā)射接收設(shè)備,主穩(wěn)壓器用的是微機控制廣電專用穩(wěn)壓SBW(S)-GD,發(fā)射裝備用的是10KW全固態(tài)電視發(fā)射機,每個10KW由幾個插件組成,有的是由幾個功放為1200W的插件組成的,有的則由幾個功放為1500W的插件組成。每個插件下面有電壓顯示裝置,利用各控制面板顯示的發(fā)射機主要部件的工作狀態(tài)和參數(shù)(包括電壓、電流、溫度)判斷原因,排除故障。需要注意的是發(fā)射機的激勵器有兩個,一個正在使用,另一個則是備用。全固態(tài)發(fā)射機有穩(wěn)定、可靠、高效率、低成本的優(yōu)點,其最明顯的特點是實行模塊化設(shè)計,在并聯(lián)放大狀態(tài)下,采用多個晶體管功放模塊合成放大工作狀態(tài),其功率采用分散合成式,這樣不至于因某個晶體管功放模塊發(fā)生故障而造成
停播。在維修機器時功放模塊可任意拔插,不會造成節(jié)目中斷,從而保證了安全播出。目前,新一代全固態(tài)電視發(fā)射機都精心設(shè)計了防止過載、過電流、過溫度電路,采取了雷電保護措施。另外發(fā)射機的故障取樣點比較明顯,警告設(shè)施比較齊全,機器一旦出現(xiàn)異態(tài),值班人員可在很短時間內(nèi)判斷出故障點。
調(diào)頻廣播采用的是380V電源供電,立體聲調(diào)制器由激勵器、總控制器、放大器和電源組成。兩路音頻信號進入立體聲調(diào)制器和立體聲編碼器,產(chǎn)生立體聲復(fù)合信號,經(jīng)編碼后的立體聲復(fù)合信號送入調(diào)頻激勵器進行調(diào)制發(fā)射。
微波傳輸,每50公里一站,采用點對點通訊方式。一個衛(wèi)星有38個轉(zhuǎn)發(fā)器,地面通過天線來接收信號,再通過天線向下一站微波基站發(fā)射信號,就這樣在相鄰站點間不斷地進行著收發(fā)工作,從而完成信號的傳輸。所用天線有雙偶式、蝙蝠式、泵吸式三種。
3、參觀電信機房的網(wǎng)絡(luò)控制和傳輸設(shè)備
電信機房主要由互聯(lián)網(wǎng)、傳輸裝置、電源配電柜、網(wǎng)關(guān)、控制設(shè)備、測試系統(tǒng)等組成。互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備由匯接局中心柜、資源柜、業(yè)務(wù)處理柜和匯接局用戶柜組成,均采用華為的C&C08系列接口柜;傳輸系統(tǒng)主要負責北京地區(qū)的三大干線的中轉(zhuǎn)傳輸,設(shè)施采用華為公司的BWS1600G系列傳輸裝置;電源配電柜采用標準48V直流供電;控制設(shè)備機架采用三星公司生產(chǎn)的SBSC-500系列。交換機的設(shè)備側(cè)是AD電話線,每根線就是一個用戶,每個用戶都有各自的編號,便于工作人員進行檢查和維修,如果有用戶需要入網(wǎng),則直接將線路連接到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上。
4、參觀網(wǎng)絡(luò)總控中心的監(jiān)控設(shè)備
其中心的網(wǎng)康科技5120設(shè)備,由核心層、匯聚層(采用了華為8512萬兆鏈路設(shè)備)、接入層組成。該設(shè)備是一種模塊化的服務(wù)集群,主要用以安全監(jiān)控和網(wǎng)絡(luò)上傳下載流量監(jiān)控。同時還介紹了視頻會議、VNP設(shè)備、光線分配器、核心交換機8512萬兆模塊、雙電源雙引擎、7506E-S設(shè)備、H3C匯聚層設(shè)備、 E152交換器、海力普柜式七氟丙烷滅火裝置、動力配電柜、UPS不間斷電源、智能家居設(shè)備以及身份認證設(shè)備等。所有這些設(shè)備由核心機房的主計算機通過控制界面進行分類控制,使各項系統(tǒng)安全有序地運行。
實習總結(jié)
通過這次在北京電子控股有限責任公司的實習,總的感受是使我對電子信息工程專業(yè)有了更加深入的認識和理解。在參觀學習的過程中,我接觸到了以前在學校中所見不到的先進的設(shè)備和模擬仿真系統(tǒng),使我發(fā)現(xiàn)自己所修的專業(yè)竟然在實際生活生產(chǎn)中有著如此重要的作用。
在對專業(yè)知識的學習方面,這次實習讓我更加深刻地體會到理論知識與現(xiàn)實應(yīng)用之間還存在著巨大的銜接問題。我們要想將所學知識真正應(yīng)用到實際生活生產(chǎn)中,就必須廣泛參與社會實踐,多參觀,多學習,多動手,多總結(jié)。以謙虛謹慎,不驕不躁,求真務(wù)實的學習作風規(guī)范自己的學習態(tài)度,扎扎實實,不可沽名釣譽,求真務(wù)實,不可弄虛作假。從而對系統(tǒng)流程、制造過程有了解,加深對電子信息工程系統(tǒng)應(yīng)用的理性認識,增強我們理論聯(lián)系實際的能力。以切身的努力和奮斗加深對本專業(yè)的進一步學習和研究。
電力電子技術(shù)3
【摘要】電力電子技術(shù)是一個以功率半導(dǎo)體器件、電路技術(shù)、計算機技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)為支撐的技術(shù)平臺。文章介紹了電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)中的應(yīng)用及在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用前景。
【關(guān)鍵詞】電力電子技術(shù);電力系統(tǒng);應(yīng)用;直流輸電
【中圖分類號】tm744【文獻標識碼】a【文章編號】1007-7723(20xx)08-0170-02
電力電子技術(shù)是電工技術(shù)中的新技術(shù),是電力與電子技術(shù)(強電和弱電技術(shù))的融合,已在國民經(jīng)濟中發(fā)揮著巨大作用,對未來輸電系統(tǒng)性能將產(chǎn)生巨大影響。目前電力電子技術(shù)的應(yīng)用已涉及電力系統(tǒng)的各個方面,包括發(fā)電環(huán)節(jié)、輸配電系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)等等。
一、發(fā)電環(huán)節(jié)電力系統(tǒng)的發(fā)電環(huán)節(jié)涉及發(fā)電機組的多種設(shè)備,電力電子技術(shù)的應(yīng)用以改善這些設(shè)備的運行特性為主要目的。
。ǘ┐笮桶l(fā)電機的靜止勵磁控制。靜止勵磁采用晶閘管整流自并勵方式,具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高及造價低等優(yōu)點,被世界各大電力系統(tǒng)廣泛采用。由于省去了勵磁機這個中間慣性環(huán)節(jié),因而具有其特有的快速性調(diào)節(jié),給先進的控制規(guī)律提供了充分發(fā)揮作用并產(chǎn)生良好控制效果的有利條件。
(二)水力、風力發(fā)電機的變速恒頻勵磁。水力發(fā)電的有效功率取決于水頭壓力和流量,當水頭的變化幅度較大時(尤其是抽水蓄能機組),機組的最佳轉(zhuǎn)速亦隨之發(fā)生變化。風力發(fā)電的有效功率與風速的三次方成正比,風車捕捉最大風能的轉(zhuǎn)速隨風速而變化。為了獲得最大有效功率,可使機組變速運行,通過調(diào)整轉(zhuǎn)子勵磁電流的頻率,使其與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速疊加后保持定子頻率即輸出頻率恒定。此項應(yīng)用的技術(shù)核心是變頻電源。
。ㄈ┌l(fā)電廠風機水泵的變頻調(diào)速。發(fā)電廠的廠用電率平均為8%,風機水泵耗電量約占火電設(shè)備總耗電量的65%,且運行效率低。使用低壓或高壓變頻器,實施風機水泵的變頻調(diào)速,可以達到節(jié)能的目的。低壓變頻器技術(shù)已非常成熟,國內(nèi)外有眾多的生產(chǎn)廠家,并有完整的系列產(chǎn)品,但具備高壓大容量變頻器設(shè)計和生產(chǎn)能力的企業(yè)不多,國內(nèi)有不少院校和企業(yè)正抓緊聯(lián)合開發(fā)。
。ㄋ模┨柲馨l(fā)電控制系統(tǒng)。開發(fā)利用無窮盡的潔凈新能源———太陽能,是調(diào)整未來能源結(jié)構(gòu)的一項重要戰(zhàn)略措施。大功率太陽能發(fā)電,無論是獨立系統(tǒng)還是并網(wǎng)系統(tǒng),通常需要將太陽能電池陣列發(fā)出的直流電轉(zhuǎn)換為交流電,所以具有最大功率跟蹤功能的逆變器成為系統(tǒng)的核心。日本實施的`陽光計劃以3~4kw的戶用并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)為主,我國實施的送電到鄉(xiāng)工程則以10~15kw的獨立系統(tǒng)居多,而大型系統(tǒng)有在美國加州的西門子太陽能發(fā)電廠(7.2mw)等。
二、輸電環(huán)節(jié)(一)柔性交流輸電技術(shù)(facts)
柔性的交流輸電技術(shù)是上世紀八十年代后期出現(xiàn)的新技術(shù),近年來在世界上發(fā)展迅速。柔性交流輸電技術(shù)是指電力電子技術(shù)與現(xiàn)代控制技術(shù)結(jié)合,以實現(xiàn)對電力系統(tǒng)電壓、參數(shù)(如線路阻抗)、相位角、功率潮流的連續(xù)調(diào)節(jié)控制,從而大幅度提高輸電線路輸送能力和提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定水平,降低輸電損耗。傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)電力潮流的措施,如機械控制的移相器、帶負荷調(diào)變壓器抽頭、開關(guān)投切電容和電感、固定串聯(lián)補償裝置等,只能實現(xiàn)部分穩(wěn)態(tài)潮流的調(diào)節(jié)功能,而且,由于機械開關(guān)動作時間長、響應(yīng)慢,無法適應(yīng)在暫態(tài)過程中快速柔性連續(xù)調(diào)節(jié)電力潮流、阻尼系統(tǒng)振蕩的要求。因此,電網(wǎng)發(fā)展的需求促進了柔性交流輸電這項新技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。到目前,facts控制器已有數(shù)十種,按其安裝位置可分為發(fā)電型、輸電型和供電型3大類,但共同的功能都是通過快速、精確、有效地控制電力系統(tǒng)中一個或幾個變量(如電壓、功率、阻抗、短路電流、勵磁電流等),從而增強交流輸電或電網(wǎng)的運行性能。已應(yīng)用的facts控制器有靜止無功補償器(svc)、靜止調(diào)相機(statcon)、靜止快速勵磁器(pss)、串聯(lián)補償器(sssc)等。近年來,柔性交流輸電技術(shù)已經(jīng)在美國、日本、瑞典、巴西等國重要的超高壓輸電工程中得到應(yīng)用。國內(nèi)也對facts進行了深入的研究和開發(fā),每年都有數(shù)篇論文發(fā)表,但是具有自主知識產(chǎn)權(quán)的facts設(shè)備只有清華大學和河南省電力公司聯(lián)合開發(fā)的±20mvar新型靜止無功發(fā)生器(asvg)
。ǘ└邏褐绷鬏旊娂夹g(shù)(hvdc)
1970年世界上第一項晶閘管換流閥試驗工程在瑞典建成,取代了原有的汞弧閥換流器,標志著電力電子技術(shù)正式應(yīng)用于直流輸電。從此以后世界上新建的直流輸電工程均采用晶閘管換流閥。新一代hvdc技術(shù)采用gto、igbt等可關(guān)斷器件,以及脈寬調(diào)制(pwm)等技術(shù)。省去了換流變壓器,整個換流站可以搬遷,可以使中型的直流輸電工程在較短的輸送距離也具有競爭力。此外,可關(guān)斷器件組成的換流器,由于采用了可關(guān)斷的電力電子器件,可避免換相失敗,對受端系統(tǒng)的容量沒有要求,故可用于向孤立小系統(tǒng)(海上石油平臺、海島)供電,今后還可用于城市配電系統(tǒng),并用于接入燃料電池、光伏發(fā)電等分布式電源。目前,全球已建成的直流輸電工程超過60項,其中具有代表性的工程有:
1.天生橋—廣州直流輸電工程(20xx年)±500kv,1800mw,980km
2.三峽—常州直流輸電工程(20xx年)±500kv,3000mw,890km
3.三峽—廣州直流輸電工程(20xx年)±500kv,3000mw,962km
近年來,直流輸電技術(shù)又有新的發(fā)展,輕型直流輸電采用igbt等可關(guān)斷電力電子器件組成換流器,應(yīng)用脈寬調(diào)制技術(shù)進行無源逆變,解決了用直流輸電向無交流電源的負荷點送電的問題。同時大幅度簡化設(shè)備,降低造價。世界上第一個采用igbt構(gòu)成電壓源換流器的輕型直流輸電工業(yè)性試驗工程于1997年投入運行。
(三)靜止無功補償器(svc)
svc是用以晶閘管為基本元件的固態(tài)開關(guān)替代了電氣開關(guān),實現(xiàn)快速、頻繁地以控制電抗器和電容器的方式改變輸電系統(tǒng)的導(dǎo)納。svc可以有不同的回路結(jié)構(gòu),按控制的對象及控制的方式不同分別稱之為晶閘管投切電容器(tsc)、晶閘管投切電抗器(tsr)或晶閘管控制電抗器(tcr)。我國輸電系統(tǒng)五個500kv變電站用的svc容量在105~170mvar,均為進口設(shè)備,型式為tcr加tsc或機械投切電容器組。國內(nèi)工業(yè)應(yīng)用的tcr裝置大約有20套,容量在10~55mvar,其中一小半為國產(chǎn)設(shè)備。低壓380v供電系統(tǒng)有各類tsc型國產(chǎn)無功補償設(shè)備在運行,但至今仍沒有一套國產(chǎn)的svc在我國的輸變電系統(tǒng)運行。
電力電子技術(shù)4
0引言
《電力電子技術(shù)》是自動化及其相關(guān)專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程,它的內(nèi)容繁雜抽象,但是實用性強,技工電氣高職班的學生要很好地學習它還不是件易事,這使得教學工作進行起來比較棘手。經(jīng)過總結(jié)多年的教學經(jīng)驗,我們摸索出了以項目教學法為核心,分步驟,對該課程的知識由淺入深,化繁為簡進行教學,取得較為明顯的教學效果。
1學情分析
首先,我們應(yīng)對學習該課程的對象進行分析,結(jié)合學生接受知識的特點,有的放矢,設(shè)計出一套適合學生特點的教學方法,這為取得良好的教學效果打下堅實的基礎(chǔ)。該課程是面對技工高職電氣相關(guān)專業(yè)學生所設(shè)的,這樣的班級在目前的技工教育中,人數(shù)一般為35~45人之間,其中有1/3的學生學習較為積極主動,1/3的學生需要在教師和同學的帶領(lǐng)下被動地學習,還有1/3是無心向?qū)W的“差生”。針對這種情況,我們對全班的學生進行分組,通過以強帶弱,以積極帶被動的學習形式,同時培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作意識。技工學校電氣相關(guān)專業(yè)的學生還是普遍存在動手能力強,理論分析能力差的情況。針對這樣的學情,教師在教學過程中應(yīng)該注意將難懂復(fù)雜的理論知識融入到一個個典型制作電路當中去。另外,因為他們是電氣相關(guān)專業(yè)的學生,有一定電工電子技術(shù)的基礎(chǔ)知識,為接受繁雜的電力電子知識打下一定的基礎(chǔ)。
2制定教學計劃
通過學情分析,我們幾位一起任教該門課程的教師進行集體備課,這里要特別感謝陳琨韶老師和陳國榮老師,他們?yōu)槲覀兩虾眠@門課想出了很多好辦法,他們結(jié)合深厚扎實的專業(yè)知識,將整門電力電子課程轉(zhuǎn)化成幾個項目進行教學。項目教學方法是將零散難懂的知識融入到每個具有代表性的項目上,這里是尋找合適的典型工作電路,再自制合理的工作頁引導(dǎo)學生參與學習。這樣一來,一向被公認難上的一門課,經(jīng)過我們的努力將其變得更容易教,更容易讓學生接受和對學生產(chǎn)生更好教學效果的一門課。
3確定典型工作電路
該門課程主要使用的工具有:示波器,萬用表,電烙鐵,變壓器等。本課程結(jié)合重點知識、查找相關(guān)資料,設(shè)計出學生易學易懂的工作電路,主要用了兩個電路作為實訓(xùn)內(nèi)容。它們分別是調(diào)光燈電路———包含單相整流電路和單結(jié)晶體管觸發(fā)電路兩大部分;555PWM脈寬調(diào)制電路。調(diào)光燈電路。在實訓(xùn)室中為了方便學生實訓(xùn)并安全完成任務(wù),我們將該電路的交流電源220V經(jīng)過變壓器把電壓將為16~18V交流電,同時所用燈泡也更換為額定電壓為8V的小燈泡。另外,為了適應(yīng)以上改變,電路中的R1和R4兩個電阻應(yīng)被短接,這樣才能出現(xiàn)既定實訓(xùn)效果。也就是當調(diào)節(jié)電位器Rp時,燈泡的亮度會隨之改變。555PWM脈寬調(diào)制電路,該電路應(yīng)用555芯片驅(qū)動整個電路,以起到控制直流電機速度和燈泡亮度的作用。學生可以通過示波器檢測555芯片6腳和2腳連接處的波形,如果電路連接正確,檢測出來的波形是鋸齒波。如果不能出現(xiàn)該波形,應(yīng)提醒學生檢查電路的焊接是否出錯。另外,學生可以通過檢測NPN三極管的b極,測出正確波形為方波。
4制作有針對性的工作頁
任務(wù)的實施通過了解學生的知識結(jié)構(gòu),我們編寫了幾個典型工作頁,以此來引導(dǎo)學生“在做中學,在學中做”。第一個階段的工作頁是以復(fù)習電工電子知識為主,新學的電力電子元件知識為輔。從而引導(dǎo)學生回憶、鞏固已學知識,對比、聯(lián)系地來學新知識。第二個階段的工作頁一共有兩個,是圍繞圖1、2—兩個典型工作電路,展開一系列知識點編制的。該工作頁的主要內(nèi)容是設(shè)計相關(guān)的題目,這些題目主要體現(xiàn)了在學生制作該電路時所需要的電力電子技術(shù)方面的理論知識。通過工作頁可以讓學生邊做題邊從課本、網(wǎng)絡(luò)中查找需要的知識。這樣就有效地化被動接受知識為主動查找知識,教師在一旁加以點撥和提醒,協(xié)助學生完成。教師結(jié)合每次講解的內(nèi)容布置相應(yīng)題目,并作為作業(yè)要求學生完成。
5項目的實施
項目的實施分為幾大部分,分別是查找資料填寫工作頁、列出元件清單、繪制電路原理圖、繪制電路實物圖、焊接電路和調(diào)試電路。
1)查找資料填寫工作頁。學生根據(jù)教師提供的工作頁,通過上網(wǎng)查找資料或者課本完成相關(guān)題目,為順利完成該項目奠定理論基礎(chǔ)。
2)繪制電路原理圖。學生根據(jù)教師提供的原理圖,自己動手繪制出來,一來鍛煉學生繪圖的能力,二來加強學生對原理圖的理解。
3)列出元件清單。學生根據(jù)原理圖和教師分發(fā)的元件實物列出元件清單,該清單包括元件的型號、參數(shù)、圖形符號、文字符號等。
4)繪制電路實物連接圖。學生以電路原理圖為依據(jù),根據(jù)元件引腳實際封裝的位置匯出最合理的布線圖,避免元件與元件之間的`連接線路錯亂,要求符合電路布線原則。
5)焊接電路,電路的焊接要求學生掌握熟練的焊接技術(shù),不能出現(xiàn)虛焊、假焊、空焊和冷焊等。
6)調(diào)試電路。教師要求高職的學生應(yīng)自己調(diào)試電路板。首先應(yīng)該對照實物接線圖檢查成品電路板的連接有無錯漏,其次利用示波器測試電路板相應(yīng)位置的電路波形以檢測所焊接的電路板是否能出現(xiàn)正確電路的波形圖,如果波形吻合說明電路板制作成功,反之亦然。最后學生根據(jù)理論知識分析成功電路板出現(xiàn)對應(yīng)波形的原理。
6師生小結(jié)
每制作完成一個典型工作電路后,教師會根據(jù)學生在該項目學習的過程中存在的主要問題進行小結(jié)和解答。學生則以小組為單位,上講臺匯報他們的學習成果以及提出學習過程中的疑問。最后教師要求每位學生應(yīng)自行完成該項目的實訓(xùn)報告,以此作為作業(yè)。
7結(jié)語
該門課程的學習通過以上兩個實訓(xùn)為載體,教師不再是純粹講理論,一味地灌輸知識。學生也可以通過完成一個規(guī)定的項目,具體到制作工作電路板,調(diào)試電路,結(jié)合書本和工作頁驗證深奧難懂的知識原理,并且最終通過實現(xiàn)實驗效果而獲得學習的成就感。這使得《電力電子技術(shù)》課程變成教師愛教,學生愛學的一門課。不過教學過程中仍存在不足,我們會在接下來的教學中繼續(xù)努力,爭取將該門課程做成精品課程。
電力電子技術(shù)5
一、智能電網(wǎng)對電力電子技術(shù)的要求
目前,電力電子技術(shù)雖然取得一定的進步但是仍然存在諸多的問題。例如如何讓它實現(xiàn)最大的優(yōu)化控制改善電能的質(zhì)量、減小對電網(wǎng)的污染,這都是需要解決的問題。安全使用電力電子器件是另一個急需解決的問題,在安全的前提下才可以實現(xiàn)其他的應(yīng)用。我國的電網(wǎng)建設(shè)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)雖然相對穩(wěn)定但是仍存在很多問題,需要提高電網(wǎng)建設(shè)的要求和利用先進電力電子器件提高電網(wǎng)輸出電能的質(zhì)量。而隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展,電力需求量也越來越大,大電網(wǎng)的建設(shè)必然是今后電力事業(yè)發(fā)展的方向,這也就意味著電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)也會越來越復(fù)雜,我國地理地獄遼闊氣候復(fù)雜,因此電網(wǎng)所面臨的條件很復(fù)雜,這就需要利用先進的電力電子技術(shù),采用先進的'電子裝置來調(diào)控電力系統(tǒng),以增強電網(wǎng)的構(gòu)架,避免電網(wǎng)故障的擴散,并增強電網(wǎng)的故障抵抗和故障恢復(fù)能力,這些問題都是可以通過先進電力電子技術(shù)的應(yīng)用得到改善。社會的進步對電能的需求量變大同時對電能的質(zhì)量要求也是越來越高,輸出電能質(zhì)量如果達不到要求會對整個電網(wǎng)產(chǎn)生重大影響,帶來的損失也是不可估量的。先進電力電子設(shè)備可以改善電網(wǎng)電能質(zhì)量,大大的提高輸電效率和經(jīng)濟發(fā)展。能源是整個人類社會存在與發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ),更是經(jīng)濟快速穩(wěn)定增長的根本驅(qū)動力。隨著常規(guī)化石能源的不斷消耗以及生態(tài)平衡、環(huán)境污染等能源安全問題的日益突出,以清潔無污染、循環(huán)可再生為特點的太陽能、風能、生物質(zhì)能等新能源的開發(fā)利用越來越受到世界各國的高度重視。我國雖然是當今世界上最大的發(fā)展中國家,能源資源總量豐富,但是資源分布不均衡,開發(fā)利用難度較大,且人均擁有量較低。當前正值經(jīng)濟飛速發(fā)展、能源高消耗時期,以常規(guī)化石能源為主要能源造成的環(huán)境污染問題與經(jīng)濟快速發(fā)展之間的矛盾較為突出。為了從根本上解決我國的能源問題,滿足經(jīng)濟穩(wěn)定增長和社會和諧發(fā)展的需要,必須保護生態(tài)環(huán)境,實行能源的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。一方面要大力提高能源利用效率,另一方面則是加快風能、太陽能等新能源的開發(fā)利用進度。這些新能源的發(fā)對電力電子器件的要求更高。
二、先進電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用
柔性交流輸電包括SVC和STATCOM,通過SVC進行無功補償?shù)碾妷狠敵鲋C波大、基波損耗高、占地面積較大,因此,用STATCOM進行無功補償成為電力系統(tǒng)無功補償?shù)闹饕椒。靜止同步補償器(StaticSynchronousCompensator,STATCOM)是柔性交流輸電系統(tǒng)的核心裝置和技術(shù)之一。1976年,美國人L.Gyugyi第一次提出了它的概念,即利用半導(dǎo)體變流器進行無功補償?shù)睦碚。通過對系統(tǒng)無功功率實現(xiàn)動態(tài)無功補償,提高系統(tǒng)暫態(tài)電壓穩(wěn)定性,確保系統(tǒng)運行安全,改善系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能和動態(tài)性能。與傳統(tǒng)的無功補償裝置相比,STATCOM裝置能夠連續(xù)調(diào)節(jié)無功,輸出諧波小,器件損耗低,運行范圍寬,調(diào)節(jié)速度快,可靠性高等優(yōu)點;其輸出電流在電網(wǎng)電壓低時不受影響,具有較硬的低壓無功功率特性;而且接入系統(tǒng)后不會改變系統(tǒng)阻抗特性引起振蕩。近年來,世界上有很多學者都從事STATCOM裝置的研究工作,無論是裝置容量還是產(chǎn)品性能都有了很大的提高。新型電力電子器件(如:IGBT、GTO、IGCT等)、多重化、多電平和單相橋串聯(lián)等技術(shù)被應(yīng)用到STATCOM裝置中,以提高裝置容量和電壓等級,并通過現(xiàn)代控制技術(shù),提高系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性,改善裝置輸出諧波。許多先進的控制方法,例如遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)控制、模糊控制、比例積分(PI)控制、微分代數(shù)控制、魯棒性自適應(yīng)控制等被應(yīng)用到STATCOM裝置非線性特性的研究中。在世界上針對STATCOM裝置的研究工作中,STATCOM裝置的仿真建模及其控制方法研究始終是重點。世界各國對STATCOM的研究,STATCOM技術(shù)和應(yīng)用情況都取得了突破性的進展,F(xiàn)代電力電子技術(shù)、多重化、多電平和單相橋串聯(lián)等技術(shù)使STATCOM工作性能得到很大的提高。再加上先進控制方法的加入更提高了STATCOM工作的穩(wěn)定性,使之在電力系統(tǒng)領(lǐng)域的應(yīng)用更加廣泛。關(guān)于STATCOM的研究有很多問題,但是最重要的還是它的建模和控制問題,這將直接影響著STATCOM的整體性能。國際上關(guān)于STATCOM的研究由來已久,日本是最先運用STATCOM裝置的國家,緊接著美國也在STATCOM的研究上取得成功,并和日本聯(lián)合研制了世界上第一臺采用GTO進行逆變的STATCOM,在1991年投入運行取得很好的效果。之后的德國在1997年也研制出大型的STATCOM裝置并在丹麥的風電場投入運行。我國雖然起步晚,但是發(fā)展速度極快,清華大學在1999年研制出20Mvar的STATCOM裝置,緊接著在20xx年我國南方電網(wǎng)研究出世界上最大容量的STATCOM裝置,并在東莞投入運行取得良好的效果。從此我國成為能夠研制出大容量STATCOM裝置的國家之一,但是仍有許多不足之處有待改進。
三、結(jié)語
在本文里,分析了先進電力電子對整個電網(wǎng)的影響,它在電網(wǎng)建設(shè)中的重要性,然后介紹了電網(wǎng)的發(fā)展和電能質(zhì)量的提高對電力電子器件的要求,最后著重對STATCOM和SVC的發(fā)展進行分析和比較,它們對電網(wǎng)的無功補償有效的提高了電網(wǎng)的電能質(zhì)量。
電力電子技術(shù)6
一 問答題
1 什么是維持電流?什么是擎住電流?答:維持電流是使晶閘管維持通態(tài),所必需的最小主電流。擎住電流是晶閘管剛從斷態(tài)轉(zhuǎn)入通態(tài),并移除了觸發(fā)信號后,能維持通態(tài)所必需的最小主電流。
2晶閘管元件導(dǎo)通后,怎樣才能由導(dǎo)通變?yōu)殛P(guān)斷?答:在晶閘管導(dǎo)通后,減小正向電壓,正向電流就逐漸減小。當電流小到某一數(shù)值時,晶閘管又從導(dǎo)通狀態(tài)轉(zhuǎn)為阻斷狀態(tài)。
3畫出晶閘管的陽級伏安特性,標出確定晶閘管額定電壓的電壓名稱。答:
4半控橋式整流電路,L負載,脈沖突然切除會出現(xiàn)什么現(xiàn)象?如何解決?答:失控現(xiàn)象。加續(xù)流二極管。 5有源逆變的條件是什么?答:1、有通流方向極性的.直流電源和儲能元件(足夠大的電感)、控制角阿爾法大于90度
二 填空題
1 三相半波整流電路,R負載,觸發(fā)脈沖出現(xiàn)在自然換向點之前,晶閘管( 不 )換向,
輸出波形順序是( U2, UG, Ud )。
2 三相半波整流電路,電動機負載,合閘后電動機處于靜止狀態(tài),此時a相脈沖距a相電壓起始點
。 a ),控制角是( 0° )。3 考慮安全裕量,晶閘管通態(tài)平均電流的表達式是( )4 逆變器的換流方式,主要有以下幾種:
4 逆變器的換流方式,主要有以下幾種:(源逆變,無源逆變 )。
5 串流電感式電壓型逆變器晶閘管導(dǎo)通角度是( 180° ),串流二極管式電流型逆變器晶閘管導(dǎo)通角度是( 120°) )。
三 單向半控橋式整流電路
L=∞,有續(xù)流二極管,U2=220V,=90°,R=9.9,求晶閘管,續(xù)流二極管的電流有效值,平均值,變壓器容量和cos。
四 三相全控橋整流電路,L=∞,U2t,ED217V,RD1。
1 畫出逆變狀態(tài)下的主回路,并標明有關(guān)參數(shù)極性
2 當=60°時,選擇晶閘管元件,計算變壓器容量
參考答案:
解:2. Ud=2.34U2cos=-2.34*100/2=-117V
Id=EdUd=100A R
Ik=0.578
Id=0.578*100=57.8A
I2K=0.816Id=0.816*100=81.6A
IT=(1.5~2)IK57.8=(1.5~2)=55.2~73.6A 1.571.57
Uked=(2~3)Um=(2~3 取700V 選Kp100—7
SB3U2I2=3*100*81.6=24480=24.48KVA
三 三相全控橋式整流電路,L負載,鋸齒波同步的觸發(fā)電路,主變壓器的組別為Dy1,試確定出同步變壓器的組別。
四 畫出三相半波整流電路L負載主電路,并畫出換相過電壓保護,短路保護和di/dt保護器件。
電力電子技術(shù)7
新能源發(fā)電出現(xiàn)至今,電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展讓其占據(jù)非常有利的位置,成為了一項關(guān)鍵技術(shù)。這項關(guān)鍵技術(shù)與新能源發(fā)電息息相關(guān),直接制約著人們開發(fā)利用新的發(fā)電技術(shù),并且還關(guān)系到新世紀人們與日增長的物質(zhì)文化需要和社會的向前發(fā)展。所以說:在電力系統(tǒng)中,電力電子技術(shù)占據(jù)著決定性作用,該技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展非常重要。關(guān)于該項技術(shù),我國是世界上起步相對比較早的國家,目前在這個技術(shù)上,做的比較完善和專業(yè),尤其是在通信網(wǎng)絡(luò)方面形成較大的規(guī)模。比如說電信網(wǎng)絡(luò)被我們所熟知的各項業(yè)務(wù)都是這個技術(shù)的應(yīng)用體現(xiàn),電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展,使得電力電子技術(shù)已經(jīng)成為必不可少的因素,占據(jù)至關(guān)重要的位置。
1該技術(shù)應(yīng)用在電網(wǎng)中的現(xiàn)狀
作為一項新興的電工技術(shù),電力電子將強弱兩種電技術(shù)結(jié)合在一起成為新技術(shù)的一種,不僅在應(yīng)用上占據(jù)一定的份額,并且在國民經(jīng)濟上發(fā)揮著自身巨大的作用。除此之外,還會對輸電系統(tǒng)的前景造成巨大的影響,使得其出現(xiàn)革命性的變革,推動其不斷向前發(fā)展。現(xiàn)有的電力電子技術(shù)在生活中應(yīng)用十分廣泛,涉及到如下方面:生產(chǎn)電能的過程中會用到它、輸配送電能的過程中會用到它、存儲電能的時候會用到它、還有其他的領(lǐng)域也需要他。這項技術(shù)基本上應(yīng)用在了電力系統(tǒng)全部的環(huán)節(jié)中。
(1)生產(chǎn)電能的過程中會用到它。在這個方面的應(yīng)用主要是發(fā)電系統(tǒng),通過提高類似于發(fā)電機這類發(fā)電設(shè)備的工作效率來控制和調(diào)節(jié)設(shè)備功率。我們顯而易見的就是大型發(fā)電機的應(yīng)用上了,其控制方向是靜止勵磁控制。
。2)輸配送電能的過程中會用到它。在這個方面的應(yīng)用換言之就是輸電系統(tǒng)。這個過程中,我們會引進一個新的技術(shù)稱之為交流輸電,它是將現(xiàn)代出現(xiàn)的叫做控制技術(shù)的一種技術(shù)和電力電子技術(shù)緊密的結(jié)合在一起形成的。這一項柔性交流輸電技術(shù)通過控制技術(shù),針對電力系統(tǒng),然后不間斷的調(diào)節(jié)系統(tǒng)的各項指標(包括參數(shù)、功率和電壓等等)。這樣的處理盡可能的減少了輸配送電能的過程中將會存在的能源損耗問題,也會提高其過程的穩(wěn)定性。關(guān)于這個輸配送電的過程,目前技術(shù)上比較關(guān)心的是高壓直流電的輸送。距離的遠近也是一個重要因素,我們知道的是關(guān)于高壓直流,其距離越遠的輸送越發(fā)能處理輸送過程產(chǎn)生的諸多問題。在其他方面的參數(shù)控制相同的情景之下,高壓直流的輸電遠距離會相對交流有很大幅度的損耗減小。因為如果電流保持穩(wěn)定不變,那便不會出現(xiàn)電抗壓降,這樣會減少輸電整體的壓降。那么我們可以以低成本投入的線路獲得我們意想不到的線路高穩(wěn)定性,甚至可以保證基本上不會出現(xiàn)由于穩(wěn)定性不夠而產(chǎn)生各種各樣的線路問題。
2相關(guān)器件的發(fā)展過程的描述
上個世紀的50年代后期,世界上出現(xiàn)了晶閘管,這是世界上出現(xiàn)的第一只,這個晶閘管的出現(xiàn)意味著電力電子技術(shù)發(fā)生了來勢洶洶讓人觸不及防的一次大變革,它標志著人們不再在電氣傳動領(lǐng)域一如既往的堅持過去的運作方式,這樣的格局已經(jīng)進步了,發(fā)生了翻天覆地的變化。電能的轉(zhuǎn)換已經(jīng)發(fā)生了革新,已經(jīng)不會再沿用過去古老的辦法,而選擇采取最新出現(xiàn)的技術(shù),電力電子技術(shù)中的各種器件出現(xiàn)和構(gòu)成,這一領(lǐng)域?qū)⑽覀儙肓俗兞髌鞯臅r代。走到這個時期,電力電子技術(shù)就算是歷經(jīng)千辛萬苦才迎來了春天,但始終沒有阻擋它進入這一個新的時代。據(jù)此經(jīng)過40多年的.發(fā)展之后,我們到了新的世紀,我們口中的電力電子技術(shù)已經(jīng)變得非常的成熟,它的每一個方面都取得了非常驚人的成績。這40多年的經(jīng)過,是世界上各個技術(shù)人員最為緊張,競爭最為殘酷的一段時期。傳統(tǒng)的電網(wǎng)模式所采取的信息傳遞方式為點對點,即信息的交互和傳遞僅能在有限的局部范圍進行,因此較為保守和安全。電力電子技術(shù)的興起掀起了智能化電力系統(tǒng)的誕生。智能化電力系統(tǒng)所具有的性能包括實現(xiàn)信息的共享化,有利于各級對變電站的運行進行相關(guān)管理。在縱向發(fā)展的角度,由二極管帶頭的第一代器件最后發(fā)展至第二第三代,最終將各個電子元件結(jié)合在一起,形成了集成電路,也作為最新出現(xiàn)的第三代電力器件在世界上立足。我們?nèi)绻胍谏畋夭豢缮俚木W(wǎng)絡(luò)上,得到系統(tǒng)最為貼心的服務(wù),便不得不將電力電子技術(shù)應(yīng)用起來,這是一項高科技技術(shù)。我們實事求是的說一句:電子系統(tǒng)出現(xiàn)如今的盛事,變得如此的現(xiàn)代化,是離不開電力電子技術(shù)的,沒有這項技術(shù),我們現(xiàn)在享受的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)根本就無法如此現(xiàn)代化。
3結(jié)語
總而言之,我們?nèi)祟愒诓粩嗟叵蚯鞍l(fā)展過程中,認知這這個世界,對于世界客觀事物的理解也隨著這個過程不斷的進步和延伸出不同的認識。各個行業(yè)的技術(shù)都與日俱新,不停的進行著技術(shù)革命,不斷的向前推動。制造各項技術(shù)所需的原材料也不甘示弱,不斷展現(xiàn)出新的面貌,研發(fā)出更加優(yōu)質(zhì)的材料。電力電子器件在所有的技術(shù)中,被歸類為電力系統(tǒng)的一項優(yōu)秀技術(shù),它表現(xiàn)出了自身獨有的特性,隨著社會各個方面的進步和發(fā)展,表現(xiàn)出自己的完善機制。世界上不斷地涌現(xiàn)出改革創(chuàng)新后的電力電子技術(shù),我們都是有目共睹的。我們可以大膽的猜想,電力電子技術(shù)時代會延續(xù)很久,這個時代不會一時半會兒被替代,而這項技術(shù)會延伸到更多的方面去。有著燦爛的前景。
電力電子技術(shù)8
1 電力電子技術(shù)的概述及發(fā)展
1.1 電子電力技術(shù)概述
電子電力技術(shù)有三個領(lǐng)域,分別為電子、電力與控制,它是利用電子技術(shù)控制電能變化。技術(shù)特點是強電力被弱電子控制。該技術(shù)目前被廣泛應(yīng)用于各大領(lǐng)域,對于國防與能源、工業(yè)和農(nóng)業(yè)甚至交通方面都有極大的貢獻,在電氣工程中對于電子電力技術(shù)的應(yīng)用也在不斷深入,對于提高發(fā)電機和電動機對于電能的利用、生產(chǎn)及轉(zhuǎn)換等方面電能效率發(fā)揮著巨大的作用,還可以提高生產(chǎn)率、節(jié)約能源。電力系統(tǒng)的穩(wěn)定與安全是工作中重點關(guān)注因素,電子電力技術(shù)可以對穩(wěn)定性和安全性進行增強,使理想中靈活可控的電力系統(tǒng)工作模式成為現(xiàn)實。
1.2 電子電力技術(shù)發(fā)展
電子電力技術(shù)的發(fā)展包括器件制造的發(fā)展與應(yīng)用電路對于電子電路的發(fā)展,這兩個方面共同構(gòu)成了電子電力技術(shù)的發(fā)展軌跡。電子電力技術(shù)由最初的半控型部件逐漸發(fā)展為全控型,隨著不斷進步最終發(fā)展到復(fù)合型,在這一過程中,電子電力技術(shù)的驅(qū)動與控制、防護電路與功率部件完成了一體化,形成先進的功率集成化電力,盡管目前技術(shù)水平還無法使功率達到最高,但是電子電力技術(shù)仍有超大的發(fā)展空間,科技的進步指日可待。
2 電力電子技術(shù)的.應(yīng)用意義
2.1 適合系統(tǒng)操作
電子電力技術(shù)的操作與傳統(tǒng)電氣技術(shù)相比,有更加方便的優(yōu)勢,傳統(tǒng)操作空間相對狹窄造成操作十分困難,對于工作進程起到了阻礙,影響工作效率,電子電力技術(shù)的出現(xiàn)使工作人員的效率得到了顯著提高,簡單的操作方式與開闊的空間減小了工作壓力的同時也避免了過多的操作失誤,電氣的運行故障也不再頻繁出現(xiàn)。
2.2 性能較好
因其極具科學性的技術(shù)構(gòu)造使電子電力技術(shù)的性能十分穩(wěn)定與良好,它的優(yōu)越性造就了業(yè)界良好口碑,在電氣工程乃至社會各領(lǐng)域都得到廣泛應(yīng)用于認可,為適應(yīng)社會的發(fā)展使電氣工程的進步得到推動,電子電力科技在其中的應(yīng)用的必不可少的。
3 電子電力技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用
3.1 靜止無功補償裝置
這個裝置可以通過無功補償沖擊性負荷達到穩(wěn)定電網(wǎng)的效果,因功率加大使多數(shù)電網(wǎng)變化頻繁,此項裝置對電能質(zhì)量提供了保證,晶匣管控制電抗器、靜止同步補償器、晶匣管投切電容器與可控串聯(lián)補償裝置共同構(gòu)成了靜止無功補償裝置。其中晶匣管由一個電抗器與兩個反向并聯(lián)晶匣管串聯(lián)組成,電抗器電流的大小可以通過晶匣管而得到控制,晶匣管能夠改變觸發(fā)延遲角進而控制電流。這樣就可以連續(xù)調(diào)節(jié)電抗器的基波無功功率,晶匣管可以通過控制支路使三相交流調(diào)壓電流得到控制與聯(lián)接。晶匣管投切電容器結(jié)構(gòu)為單相,電網(wǎng)投入到電容器時會出現(xiàn)沖擊電流,小電感可以抑制沖擊電流,無機磨損、平滑投切、響應(yīng)快速與高效的綜合補償?shù)榷际蔷还芡肚腥萜鞯膬?yōu)點。靜止同步補償器能夠?qū)崿F(xiàn)動態(tài)無功補償,裝置為它的電力半導(dǎo)體的橋式變流器。其優(yōu)點為調(diào)節(jié)速度快,運行范圍廣等。其中的PWM技術(shù)與多重化對含量低的電流諧波進行補償。工作原理是并聯(lián)自換相橋式電流與電網(wǎng)的方式吸收或發(fā)出無功電流通過輸出電壓調(diào)節(jié)實現(xiàn)動態(tài)無功補償?煽卮(lián)補償裝置,由晶匣管控制電控器,電控器與電容器的聯(lián)接方式為并聯(lián),晶匣管改變電抗器的電流是通過調(diào)節(jié)導(dǎo)通角實現(xiàn)的,使補償裝置基頻等效電抗變化,可控串聯(lián)補償裝置能夠?qū)?shù)進行補償,還能夠改善系統(tǒng)阻尼的狀況,可以通過對環(huán)境進行控制的方式,有效抑制低頻振蕩,提高系統(tǒng)的暫態(tài)與靜態(tài)的穩(wěn)定性[2]。
3.2 有源電力濾波器
其原理是檢測補償對象,獲得等分量諧波電流,通過產(chǎn)生一個與諧波相等但極性相反的電流分量對諧波電流進行抵消,使電網(wǎng)電流無諧波電流只剩基波電流,理論基礎(chǔ)為瞬時無功功率這一理論,有源電力濾波器的優(yōu)點是多樣化的補償功能和非常快的動態(tài)響應(yīng)速度,這種優(yōu)點使電網(wǎng)阻抗影響減小,因此研究諧波電流抑制發(fā)現(xiàn)前景十分可觀。有源電力濾波由兩部分構(gòu)成,為別為指令電流運算電路和補償電流發(fā)生電路,其中指令電流運算電路可以檢測補償電流,從檢測結(jié)果中得到無功電流與電網(wǎng)中諧波電流的等分量,檢測結(jié)果還可以在發(fā)生電路中通過電流產(chǎn)生實際的補償[3]。
3.3 高壓直流輸電技術(shù)
高壓直流輸電技術(shù),它的功能主要是通過在換流器的工作下使輸出的交流電變成轉(zhuǎn)化后的直流電,并且將直流電輸送給受電端,受電端將直流電逆變,結(jié)果形成交流電以供用戶接受使用,高壓直流輸電的優(yōu)點是線路造價低于輸送功率大,并且很容易控制,對于距離長,容量大的高壓電能夠發(fā)揮其優(yōu)勢,而且成本與損耗都較小,穩(wěn)定性卻很強。
4 結(jié)束語
要深入的了解電子電力技術(shù)才能確保其在電氣工程中的應(yīng)用效果,目前電子電力技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域還僅在機電能力與電力系統(tǒng)兩大方面,還需對其進行不斷探索,使電子電力技術(shù)在電氣工程中發(fā)揮更多優(yōu)勢,得到更多的應(yīng)用為社會的發(fā)展做出貢獻。
電力電子技術(shù)9
一、項目教學模塊的構(gòu)建
1.1課程的特色和教學分析
可以結(jié)合專業(yè)特點,去聯(lián)系實際操作,老師講究實用的方法去授課。電力電子技術(shù)屬于電工類的主要課程,只用傳統(tǒng)授課,學生會逐漸失去興趣,所以用項目教學法有目標的去教學,把項目目標作為教學內(nèi)容。
1.2教學項目的構(gòu)建
因為項目教學內(nèi)容龐大,如果系統(tǒng)的去學習是很困難的,要把它具體的分成一個個的小模塊,每個模塊代表一個相對應(yīng)的項目,每個模塊要有其代表的知識和優(yōu)點,能夠一個一個模塊循序漸進的去學習,去思考。學生能更完全的吸收每一個要點,思路會比較清晰,學起來更容易些。每個模塊再附加上相對應(yīng)的實踐活動,那能更充分的激發(fā)學生的潛能。
1.3確定教學目標
首先要選擇項目內(nèi)容,在課堂上先讓學生了解關(guān)于要學習的課程的內(nèi)容大致有哪些,講解一些要學習的項目的需要的輔助知識,如講解白熾燈調(diào)光電路項目,首先要像學生講解些電路的工作原理,白熾燈的結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)的特性和對這種結(jié)構(gòu)的分析,除了像學生展示這些,還要讓學生去自己研究、探討,學會安裝,充分理解工作原理,加深學生對白熾燈工作原理的印象,更激發(fā)了學生學習這個項目的濃烈興趣。最終目的學生能夠自己獨立完成白熾燈的電路設(shè)計。最后由學生像大家展示自己的工作成果和通過這次實驗得到的經(jīng)驗。
二、電力電子課程特點
電力電子課程的實踐性很重要,相當一部分需要去動手操作,做到理論與實踐的結(jié)合。在專業(yè)上學生能掌握扎實的理論基礎(chǔ)和相當強的實踐能力。課程安排的也相當豐富,學生能了解到各種的高級技術(shù)。
三、項目教學的實施
與傳統(tǒng)教學的不通處有幾點,以前以老師為中心,現(xiàn)在以學生為中心;以前圍繞教材學習,現(xiàn)在圍繞項目學習;以前課堂是學習的重要場所,現(xiàn)在現(xiàn)場教學更重要。
3.1注重學習方法,以前傳統(tǒng)課堂注重文化教育,學生只是機械的去學習,現(xiàn)在更重視學生的職業(yè)能力,讓學生更多的去動手,與社會有一定的接軌。專業(yè)性會很強。
3.2注重項目的實施環(huán)節(jié)設(shè)計。每個項目都要由開始到展開到結(jié)束。每個環(huán)節(jié)都很重要,需要找出它的知識點,針對不同的難度去找相應(yīng)的教學點?傊菫榱藢W生能更深刻的理解學到的理論知識,靈活的去應(yīng)對實踐中面對的問題,增強操作能力。成為優(yōu)秀的人才。
四、項目的選取與實施
項目教學法最重要的是項目的選取,項目是學生直接接觸的,好的項目讓學生更有興趣去學習。選取的項目一定要實用,理論方面難度要適中,太難學生理解不了,會打擊學習的積極性,太簡單,學生會不愿意去學習,而且選取的`項目理論在實際生活中有學生可以實踐的技能,選取的項目之間要相互關(guān)聯(lián),可以整體體現(xiàn)出這門課程的特色和學習的方向。選取最有效的項目。項目的實施中心是學生,在老師下達任務(wù)后學生根據(jù)接到的項目去搜集相關(guān)資料,了解更多關(guān)于項目的知識,不懂的地方老師要做參謀,去適當給學生分析。最后,項目結(jié)束時老師要和學生一起探討關(guān)于這次項目中學到的知識和各種不足,做一個充分的總結(jié)。
五、結(jié)語
項目教學法使電力電子技術(shù)得到很好的提高,各方面提高了學生的能力,也得到了很好的成績。培養(yǎng)出高素質(zhì)人才,在就業(yè)方面提供了很大的幫助。教師也更好的授予學生各種幫助,是個很有效的教學方法。
電力電子技術(shù)10
摘要:隨著社會的不斷發(fā)展與科學的不斷進步, 現(xiàn)代化的電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中應(yīng)用越來越廣泛, 其中通過信息化、數(shù)字化、自動化、互動化等方面作為智能電網(wǎng)的發(fā)展目標, 其技術(shù)在建設(shè)現(xiàn)代化的智能電網(wǎng)中占據(jù)著很重要的位置。本文以多個角度對其技術(shù)的運用進行分析探討, 以此來為技術(shù)方面的研究方向和發(fā)展預(yù)期作出新的展望, 旨在為其技術(shù)的相關(guān)研究提供新思路。
關(guān)鍵詞:智能電網(wǎng); 先進電力電子技術(shù); 高壓直流; 電能質(zhì)量;
隨著社會的不斷發(fā)展與科學的進步, 帶來的不僅僅是人類生活水平的提高, 還有全球資源日益枯竭與環(huán)境惡化問題, 電力作為人類生活中必不可缺的一種資源此時面臨著新課題和新挑戰(zhàn)。從目前的情況來看, 各國專家在對于電網(wǎng)未來是否能持續(xù)發(fā)展的問題已有了初步的發(fā)展規(guī)劃, 主要依靠現(xiàn)代信息、通信和控制技術(shù), 來積極發(fā)展智能電網(wǎng), 這種規(guī)劃對于目前的電網(wǎng)發(fā)展方向具有可行性。在我國, 國家電網(wǎng)公司已規(guī)劃出了類似的發(fā)展目標, 通過立足自主創(chuàng)新的方式, 通過各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)積極發(fā)展建設(shè)智能電網(wǎng)。因此, 對于這些問題, 我國的電網(wǎng)行業(yè)應(yīng)對其重點研究, 并且將其制定為未來電網(wǎng)發(fā)展的重要戰(zhàn)略目標。
一、先進電力電子技術(shù)要適應(yīng)智能電網(wǎng)的需求
(一) 大電網(wǎng)安全方面的需求供應(yīng)。
目前, 相比較與我國的傳統(tǒng)電網(wǎng), 智能電網(wǎng)最大的優(yōu)勢便是通過互動系統(tǒng)來達到對環(huán)境的不同需求, 比如說在系統(tǒng)變化、用戶需求和環(huán)境變更的要求上要達到令人們滿意的程度, 因此, 電網(wǎng)要有極佳的反應(yīng)能力與適應(yīng)能力, 而這兩點正是目前國內(nèi)電網(wǎng)所欠缺的., 剛好, 在智能電網(wǎng)中通過電力電子技術(shù)能有效解決這一問題。在我國目前的電網(wǎng)行業(yè)中, 大多數(shù)的先進電力電子技術(shù)的自主創(chuàng)新性形式多樣, 不單一。在HVDC、ACTS等相關(guān)產(chǎn)業(yè)中進行研發(fā)同時也取得了一些良好的效果, 因此, 對于智能電網(wǎng)的未來建設(shè)規(guī)劃, 必須引起足夠的重視, 同時, 對于先進電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用必須要有新的要求。
不同國外電網(wǎng)結(jié)構(gòu), 由于制度與技術(shù)的缺失, 導(dǎo)致我國對于網(wǎng)架結(jié)構(gòu)意識比較薄弱, 在許多地方都存在著較為嚴重的問題, 尤其是在輸電、配電領(lǐng)域, 明顯還有著較大的提升空間, 但是我國對其卻極為忽視, 因此, 我國對于電網(wǎng)的建設(shè)發(fā)展必須要重點研究。根據(jù)世界各地的電網(wǎng)發(fā)展歷程來說, 電網(wǎng)發(fā)生了幾次重大的改革, 由最初的“家居電網(wǎng)”經(jīng)過改革演變成了目前的“大電網(wǎng)互聯(lián)”模式, 但是這些改革在我國實行的卻比較晚, 導(dǎo)致在許多問題上存在著技術(shù)的缺失, 并且由于電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)方式不同, 日趨復(fù)雜, 操作人員在對其運行控制上也有所不足, 同時, 由于我國個別地區(qū)頻繁發(fā)生自然災(zāi)害, 對于電網(wǎng)的穩(wěn)定性及人的危害性有著極大的威脅, 近年來因自然災(zāi)害而發(fā)生的電流擊中人體事件層出不窮, 因此, 在這種情況下, 必須對電網(wǎng)進行有效改革, 先進電力電子裝置恰恰能對系統(tǒng)進行調(diào)控, 同時, 由于先進技術(shù)在電網(wǎng)中有效應(yīng)用, 使得電網(wǎng)的“自我恢復(fù)”能力增強, 在很大程度上節(jié)約了人力物力, 使得電網(wǎng)穩(wěn)定有效地為人們服務(wù)。
(二) 可再生能源有效利用方面的需求。
我國陸上風能和光伏發(fā)電資源較為稀薄, 部分處于我國西南地區(qū), 根據(jù)專家的預(yù)測, 在二零二零年的時候, 我國年風在其地區(qū)的電將達到100~150GW、而光伏發(fā)電將達到20GW規(guī)模, 聽起來有點不可思議, 但卻真實并且有依據(jù)可言, 其中主要原因便是使用風力發(fā)電與太陽能, 將其集中起來, 能開發(fā)出若干千萬千瓦級基地, 在一定程度上來說, 為我國的可再生資源的持續(xù)利用帶來了不小的進步。因此, 對于電網(wǎng)也就提出了更高的要求, 特別是在其安全穩(wěn)定運行方面。通過使用先進的電力電子技術(shù), 不僅能保證可再生能源發(fā)電的大規(guī);, 同時使電網(wǎng)對可再生能源具有容納性和適應(yīng)性也有了很大的幫助。
二、對先進電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中應(yīng)用研究方向和發(fā)展預(yù)期
對于我國的的電網(wǎng)行業(yè)來說, 目前主要的難題便是如何建設(shè)智能電網(wǎng), 而先進電力電子技術(shù)智能化是建設(shè)的關(guān)鍵, 同時也是未來的主要發(fā)展方向。對于我國來說, 先進電力電子器件的系統(tǒng)控制器對于HVDC技術(shù)和FACTS技術(shù)幫助也會越來越大, 是其技術(shù)日趨成熟的重大轉(zhuǎn)折點, 并且能夠在現(xiàn)有輸電線路情況下, 加大傳輸容量和安全穩(wěn)定性。從另一方面來說, 電能質(zhì)量調(diào)節(jié)技術(shù)的發(fā)展對于智能化輸電配點網(wǎng)絡(luò)將更具字適性與恢復(fù)性。使其日益成熟的能量轉(zhuǎn)換技術(shù)能夠在風電并網(wǎng)得到廣泛應(yīng)用, 通過這些因素為我國構(gòu)建成一個強大的電網(wǎng)。
三、在智能電網(wǎng)中對電能質(zhì)量技術(shù)的應(yīng)用
隨著社會的不斷發(fā)展與科學的不斷進步, 人們在工業(yè)方面對于有電力的需求不斷增加, 在國外, 人們對于電能質(zhì)量技術(shù)方面的研究很早便開始了, 對其相關(guān)技術(shù)有著很深的理解, 比如說對有源電力濾波器, 動態(tài)電壓調(diào)節(jié)器等在電網(wǎng)中的使用。由于我國對電能質(zhì)量研究只是處于基礎(chǔ)階段, 因此, 對于許多技都比較尚缺, 像性能更佳的新型補償?shù)燃夹g(shù)目前還處于基礎(chǔ)研究階段。
在電能質(zhì)量技術(shù)方面, 我國對于這類技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用研究不夠嚴謹, 比方說建立的便是一套完善的電能質(zhì)量評估制度, 從此來對智能電網(wǎng)“優(yōu)質(zhì)經(jīng)濟”有效運行。比如說在電氣化鐵道平衡供電技術(shù)方面的實現(xiàn)、統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器、優(yōu)質(zhì)電力園區(qū)的優(yōu)化。同時, 為滿足廣大用戶, 應(yīng)該統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器, 同時, 通過蓄電池的充放電調(diào)節(jié)能夠讓用戶在使用時自身去控制電量, 以此為用戶帶來方便, 以此創(chuàng)造更多的經(jīng)濟效益。
四、在智能電網(wǎng)中能量轉(zhuǎn)換技術(shù)的應(yīng)用
從目前社會電網(wǎng)發(fā)展方向來看, 人類已經(jīng)開始重視低能耗、低污染、低排放的低碳經(jīng)濟, 而這也是社會發(fā)展的基礎(chǔ)與前提, 電能量轉(zhuǎn)換技術(shù)的創(chuàng)新及應(yīng)用便是其中的重中之重。目前, 人類已經(jīng)開始節(jié)制對資源的無限開采了, 而對于一些可再生資源卻無比重視, 比如說風能、太陽能等可再生能源, 由于國外對于該技術(shù)的研究很早便開始進行了, 所以其技術(shù)方面比較先進, 我國只是根據(jù)國外的研究方向的碎點或是自身的理解對其進行研究, 所以在許多技術(shù)方面存在著不足, 就目前國內(nèi)的情況而言, 其研究的主要方向還是對于風電場的并網(wǎng)技術(shù)研究, 與先進國家相比, 我國對能量轉(zhuǎn)換技術(shù)的研究只是處于起步階段, 未來還有一段很長的路要走。
五、結(jié)語
對于我國來說, 在智能電網(wǎng)中大規(guī)模的實行先進電力電子技術(shù)不僅可以強化、優(yōu)化電網(wǎng)的特色功能, 同時在再生能源問題上也有著很大的幫助。對先進電力電子技術(shù)的研究是目前我國建設(shè)智能電網(wǎng)的重要基礎(chǔ)。所以, 對于如何促進先進電力電子技術(shù)在電網(wǎng)的應(yīng)用, 是國內(nèi)電網(wǎng)行業(yè)值得思考的一大難題, 這不僅關(guān)系到我國智能電網(wǎng)長遠發(fā)展目標, 同時關(guān)系到我國未來的經(jīng)濟發(fā)展情況。
參考文獻
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電力電子技術(shù)11
摘要:隨著科技的快速發(fā)展,電力電力技術(shù)也實現(xiàn)了較快發(fā)展,并在電氣控制領(lǐng)域得到了十分廣泛的應(yīng)用,其不僅能有效提升電氣設(shè)備的工作質(zhì)量和效率,更能進一步提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。因此,本文基于電力電子技術(shù)的概念和發(fā)展歷程,重點探究了其在電氣控制領(lǐng)域的應(yīng)用情況,以期為相關(guān)從業(yè)人員提供參考借鑒.
關(guān)鍵詞:電力;電子技術(shù);電氣控制
電力電子技術(shù)的高速發(fā)展,在給人們的生活工作帶來更大便利的同時,也得到了電氣控制領(lǐng)域的高度關(guān)注。作為電氣控制的重要組成部分,電氣自動化控制系統(tǒng)能有效保障電氣設(shè)備運行的安全性和穩(wěn)定性。隨著科技的進步,更多先進的電力電子器件應(yīng)用其中,對于提高整個電力控制系統(tǒng)的可靠性具有重要意義。
1電力電子技術(shù)的概念以發(fā)展歷程
1.1概念
所謂的電力電子技術(shù),就是指應(yīng)用于電力領(lǐng)域的技術(shù)手段,其主要功能就是對電力系統(tǒng)中的原件配件實施有效的控制,以此來實現(xiàn)提升整個系統(tǒng)工作效率的目標,F(xiàn)階段,電力電子技術(shù)主要分為兩大類型,分別是器件研制技術(shù)以及變流技術(shù)。在電氣控制領(lǐng)域,電力電子技術(shù)起著至關(guān)重要的作用,其通過結(jié)合電子學、電工學以及控制技術(shù)三大專業(yè)學科,對處于運行狀態(tài)的電氣設(shè)備實施有效地控制,同時也可實現(xiàn)對系統(tǒng)內(nèi)部線路的信息監(jiān)測、數(shù)據(jù)記錄以及故障警報等功能,并對不同性質(zhì)的電氣設(shè)備實施實時監(jiān)控。在實際應(yīng)用過程中,電力電子技術(shù)表現(xiàn)出了極大的優(yōu)勢,其中包括有操作的便捷性以及強大的適應(yīng)性,不僅能夠進一步簡化操作流程,方便工作人員的操作,提高人員的工作效率,進而提高電力系統(tǒng)的運行效率,更能適用于各種類型的工作環(huán)境,從而在根本上保障了電力系統(tǒng)的安全運行。
1.2發(fā)展歷程
電力電子技術(shù)這一概念于20世紀60年代產(chǎn)生,一般認為1957年美國所研發(fā)的第一個晶閘管為第一個電力電子器件。1974年,美國學者將其描述為由電力學、電子學以及控制學三門學科所組成的全新科學領(lǐng)域。70年代后期相繼出現(xiàn)了以GTO、BJT以及Power-MOSFET為代表的全控型器件,80年代后期又研發(fā)了以IGBT為代表的復(fù)合型器件,F(xiàn)階段,為了減小電力電子設(shè)備的體積,將控制、功率、驅(qū)動以及保護電路等器件一體化形成了PIC,雖然目前PIC應(yīng)用效果較差,但這是電力電子技術(shù)的未來重要發(fā)展方向。此外,在這一領(lǐng)域,計算機模擬和仿真技術(shù)也在持續(xù)發(fā)展中。
2電力電子技術(shù)在電氣控制中的應(yīng)用探究
2.1PWM控制技術(shù)的應(yīng)用
PulseWidthModulation技術(shù),即PWM控制技術(shù),指的是通過調(diào)整對脈沖寬度的設(shè)置,以獲取相對應(yīng)波形的技術(shù)手段。這一控制技術(shù)的應(yīng)用理論基礎(chǔ)就是面積等效原理,簡單來說就是,面積相同但形狀不同的窄脈沖作用于擁有慣性的環(huán)節(jié)之上時能保證所導(dǎo)出的響應(yīng)波保持一致性,F(xiàn)階段,隨著MOSFET以及IGBT技術(shù)的發(fā)展,PWM技術(shù)已廣泛應(yīng)用于各類變流電路之中,其中逆變電路在PWM技術(shù)應(yīng)用上效果最佳,目前,除了特大功率的逆變設(shè)備之外,基本上所有的逆變電路都應(yīng)用了PWM技術(shù)。
2.2軟開關(guān)控制裝置的應(yīng)用
隨著科學技術(shù)的`不斷前進,電力電子設(shè)備的發(fā)展趨勢也越來越傾向于小型化和便捷化,因此,其對于電力系統(tǒng)的電磁兼容度和運作效率也提出了更高的要求。在以往的電力系統(tǒng)之中,往往應(yīng)用開關(guān)控制來壓縮變壓器、濾波電感以及電容器配件的所占空間,但應(yīng)用這種方式會造成極大的設(shè)備損耗,進而影響電路的正常運作,嚴重時甚至還會出現(xiàn)額外的電磁干擾現(xiàn)象,而通過應(yīng)用基于電力電子技術(shù)的軟開關(guān)控制裝置則可有效解決這一問題,其可在一定程度上避免設(shè)備損耗以及電磁干擾等情況的出現(xiàn)。當開關(guān)頻率大于1Mhz時,基于電力電子技術(shù)的軟開關(guān)控制裝置能達到最佳的工作狀態(tài),能將系統(tǒng)內(nèi)的各類簡單電路進行并聯(lián),以形成工作質(zhì)量和效率更佳的組合電路,進而進一步提升整個電力系統(tǒng)的工作性能,F(xiàn)階段,軟開關(guān)控制技術(shù)的主要發(fā)展趨勢如下:
(1)這一技術(shù)將更為廣泛地應(yīng)用于IT行業(yè),拓撲數(shù)量將不斷增大;
。2)諧振電路在開關(guān)頻率大于1Mhz的工作環(huán)境中效果十分明顯,因此,其必將得到更多的關(guān)注;
(3)將更多地應(yīng)用各種電路組合方式,如串聯(lián)、并聯(lián)等,以此來滿足不同工作環(huán)境的需求。
2.3過電流保護裝置的應(yīng)用
在電力電子電力運行過程中,若出現(xiàn)故障便會引發(fā)過電流現(xiàn)象。針對這一現(xiàn)象,傳統(tǒng)的解決方式往往是及時中斷熔斷器、電流繼電器以及直流快速斷路器等設(shè)備的手段來最大限度地維護電力電子系統(tǒng)中的重要電路。但目前,隨著電力電子器件的小型化,再加上功率要求的不斷提高,以往的電路保護裝置已難以適應(yīng)當下的保護需求。因此,驅(qū)動控制信號去除自動化技術(shù)開始進入人們的實現(xiàn),具體來說就是通過安裝專門的過電流保護裝置,對過電流進行實時監(jiān)控并及時對電路進行調(diào)整和驅(qū)動。例如,橋臂互鎖保護法。當出現(xiàn)信號反復(fù)或開關(guān)延時過長等問題時,橋式逆變短路就會產(chǎn)生橋臂短路現(xiàn)象,通過應(yīng)用橋臂互鎖保護法,使其能在故障發(fā)生使迅速進行驅(qū)動信號的切除處理,應(yīng)用聯(lián)鎖手段,通過連接橋臂上的部件來避免短路現(xiàn)象的出現(xiàn)。
2.4靜止無功補償裝置的應(yīng)用
社會經(jīng)濟的騰飛,使得人們的生活水平也穩(wěn)步提高,與此同時,人們對于電力的需求量也越來越大,因此對于電網(wǎng)功率也提出了更高的要求。若電網(wǎng)中的運作功率出現(xiàn)較為頻繁的變動或內(nèi)部遭受部分負荷的強烈沖擊等情況,這在很大程度上會影響到電網(wǎng)運行的安全性與穩(wěn)定性,同時也會使得電網(wǎng)線路難以實現(xiàn)對低頻振蕩的有效控制。而基于電力電力技術(shù)的靜止無功補償裝置則可有效提升電力系統(tǒng)的承載力以及相關(guān)性能,同時也能規(guī)避電力系統(tǒng)中的功率損耗現(xiàn)象,從而進一步增強電力系統(tǒng)性能的穩(wěn)定性,以滿足當今社會對于電量的需求。
2.5有源電力濾波器的應(yīng)用
基于電力電子技術(shù)的有源電力濾波器的應(yīng)用原理是通過分析和檢測電力系統(tǒng)補償元件的運行狀態(tài),進而從中獲取相對應(yīng)的等分量譜波電流,其后利用補償裝置生成與譜波電流的相反等分量電流,從而實現(xiàn)譜波電流與生成電流的相互抵消作用。通過應(yīng)用該種方法,可以在根本上規(guī)避電網(wǎng)系統(tǒng)中譜波電流的產(chǎn)生,取而代之的是基波電流;陔娏﹄娮蛹夹g(shù)的有源電力濾波器具有應(yīng)答速度快、抗干擾性強等諸多優(yōu)勢,這一設(shè)備主要由補償裝置以及具有指令功能的運算電流電路兩部分構(gòu)成。通過應(yīng)用有源電力濾波器,可以及時對電力系統(tǒng)中的補償電流進行檢測和分析,進而實時獲取電網(wǎng)系統(tǒng)中的譜波電流以及無功電流的數(shù)量,從而在根本上保障了電力系統(tǒng)運行的安全性和可靠性。
2.6高壓直流輸電技術(shù)的應(yīng)用
現(xiàn)階段,我國的大部分發(fā)電廠所傳輸?shù)幕旧隙际墙涣麟妷海诮涣麟妷旱膫鬏斶^程中往往會出現(xiàn)能源的大量損耗情況,同時工作人員也難以有效把控所消耗的能源,并且管控消耗能源所要投入的資金成本也較高。針對該種情況,目前已有眾多發(fā)電廠開始改用直流電輸電方式,通過應(yīng)用基于電力電子技術(shù)的高壓直流輸電技術(shù)能夠有效完成交流電與直流電的轉(zhuǎn)換工作。一般情況下,直流輸電方式應(yīng)用于電壓容量較大且所隔距離較遠的輸電裝置之上,利用高壓直流輸電技術(shù)將交流電壓無損耗地轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟妷,其后在?jīng)過直流電逆變過程轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟,以此來為人們提供更為?yōu)質(zhì)的用電服務(wù)。
3結(jié)論
總而言之,隨著電力電子技術(shù)的持續(xù)進步,其在電氣控制領(lǐng)域所發(fā)揮的作用也越發(fā)重要。為了更好地應(yīng)用電力電子技術(shù),發(fā)揮其真正的作用,相關(guān)科研人員必須基于目前的發(fā)展現(xiàn)狀以及應(yīng)用需求,對這一領(lǐng)域進行深入地研究,找出其存在的不足之處并加以調(diào)整和優(yōu)化,從而進一步提升電力電子技術(shù)的應(yīng)用效果。
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電力電子技術(shù)12
教學是一項具有針對性的教育活動,只有對教學對象的情況有及時、全面、深入的了解,才能開展卓有成效的教學活動。目前的90后大學生興趣廣泛,在各種活動中表現(xiàn)很大的積極性,但即使是同一專業(yè)同一年級的學生,由于生活環(huán)境,家庭因素的影響,他們在基礎(chǔ)知識、接受能力、思維能力、動手能力、分析判斷和總結(jié)歸納能力上有較大差別。如何在課堂教學中充分調(diào)動學生的積極性,變被動學為主動學,提高教學質(zhì)量,是每一名教學工作者需探索的重大課題。
電力電子技術(shù)作為一門新興的集電子技術(shù)、控制技術(shù)和電力技術(shù)為一體的交叉學科,在生產(chǎn)生活中發(fā)揮著越來越重要的作用,已被廣泛地應(yīng)用于高品質(zhì)交流電源、直流電源、電力系統(tǒng)、變頻調(diào)速、新能源發(fā)生及各種工業(yè)與民用電器等領(lǐng)域,成為現(xiàn)代高科技領(lǐng)域的支撐技術(shù),電力電子技術(shù)在電氣領(lǐng)域占有重要的地位。本課程作為電力工程及其自動化專業(yè)的專業(yè)必修課,與其他本科課程相比,電力電子知識點更加分散,各種器件特點、符號、物理參數(shù)等容易混淆,且電路波形繪制和分析對于學生來說理解和記憶難度較大。課程目標偏重基本原理和方法。因此,為最大程度地實現(xiàn)教與學的`有機結(jié)合,課程大綱和課堂講授應(yīng)緊密結(jié)合學生所需,且對于教學內(nèi)容和教學模式的改革也勢在必行。
“導(dǎo)講促學”教學改革的基本思路
通過多年的教學研究與實踐探索,在專業(yè)課程教學中提出“導(dǎo)講促學”教學模式與實施方法,即通過引導(dǎo)學生以講授課程核心知識點為目標,促進其學習的主動性與自主性,從而提高學習興趣、探索精神與學習效果!皩(dǎo)講”是一種形式,“促學”是核心目的,通過拓展教學內(nèi)容,豐富教學形式,開展學生上臺講課、研討或研究性實驗,改革教學考核方法,將理論教學與實踐環(huán)節(jié)相結(jié)合,促進學生自主學習,全面提高學生分析解決問題能力,實現(xiàn)教學相長。
“導(dǎo)講”要求學生能講述課程的主要知識點,通過這一要求促進學生認真聽課,提高課堂教學效果;促進學生課后復(fù)習和預(yù)習,加深對知識點的理解、掌握和融會貫通;學習教員的講課方法,提高學生的語言表達能力和綜合素質(zhì)。通過學生講述,教員可準確把握學生對知識點的學習、理解和掌握情況,有的放矢地進行點評和輔導(dǎo)答疑,改進教學方法,增強教學互動,增進師生友誼,提高教學效果。
“導(dǎo)講促學”教學改革實踐
本教學方法與模式在“電力電子技術(shù)”系列課程教學中得到了應(yīng)用并取得了很好的效果!半娏﹄娮蛹夹g(shù)”課程的授課對象是電力工程及其自動化專業(yè)本科學生,普遍基礎(chǔ)知識較為扎實,接受能力較強,有較強的求知欲。由于畢業(yè)后面臨崗位應(yīng)聘和工作競爭,都希望通過課程學習,打牢基礎(chǔ),提高實際工作能力,增強自身的發(fā)展?jié)摿。本課程要求學生對電路、電機和電子技術(shù)較為熟悉。通常在開課之初,需要告知學生復(fù)習電路、電機、電子技術(shù)等課程知識。
以“電力電子技術(shù)”第二次課課堂教學內(nèi)容設(shè)計為例,在課堂上講課的大體思路是:首先通過學員講課回顧上節(jié)課電力二極管知識,了解學員掌握程度,針對存在問題進行點評,加深學員理解。從電力二極管存在問題出發(fā)引出對器件可控性的要求,進而引出本次課內(nèi)容。以問題為牽引,啟發(fā)和引導(dǎo)學員思考解決此問題的方法:由總體思路開始,不斷深入和細化問題,使其能用已學習過的理論知識去分析并得到解決此問題的方法。最后從知識掌握、能力提高、素質(zhì)培養(yǎng)等方面進行小結(jié),布置作業(yè)與思考題;并指導(dǎo)學員課后復(fù)習和拓展學習,針對本講內(nèi)容進行講課式準備,促進學員課后自主學習、練習,努力培養(yǎng)學員綜合素質(zhì)與能力。
實施成效
采用“導(dǎo)講促學”教學模式,引導(dǎo)、啟發(fā)學生把課堂所學知識以及進行思考、相互討論、查找資料等所獲得的知識、成果與體會講出來,讓學生在展示自己學習進步和研討成果的過程中獲得成就感,促進和激發(fā)學生的學習興趣與潛能,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力,實現(xiàn)以教員為主導(dǎo)、學生為主體、教學相長的教學目的。
該方法還在電力工程及其自動化專業(yè)“電力系統(tǒng)”“自動控制系統(tǒng)”“繼電保護”等專業(yè)課教學中得到了進一步的推廣應(yīng)用,也都取得了較好的成效,該班學生在學院舉辦的電工電子創(chuàng)新競賽中取得較好名次,并且與往年相比,專業(yè)課的成績有明顯提高。
電力電子技術(shù)13
隨著我國科學技術(shù)的不斷發(fā)展,我國在電子技術(shù)方面的水平也得到了很大的提升,如今,電子技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)涉及到我們生活的方方面面,任何電器的使用都離不開電力的支持,小到一個開關(guān),大到國家科研技術(shù)的研究,正是電力電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用才使電子技術(shù)不斷發(fā)展電力電子技術(shù)的發(fā)展如此之快主要是其應(yīng)用廣,電子技術(shù)的開發(fā)對人類來說意義重大,首先離我們最近的是燈的使用,電的出現(xiàn)直接讓人類的生活從原始的昏暗環(huán)境進入到現(xiàn)代光明的社會,再到如今生活處處離不開電的支持。電的出現(xiàn)給我們的生活帶來了光明,從此,電被人們進行更深入的開發(fā)。
在高中物理當中涉及到電力方面的理論知識,主要有電流與電阻,電磁學及電勢能等內(nèi)容,其中,電磁學中的重要內(nèi)容電磁感應(yīng)的原理是:變化的磁場能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流,當有一個導(dǎo)體放置在變化的磁場當中時,該導(dǎo)體就會自行產(chǎn)生電流,如將導(dǎo)體閉合,即形成一個閉合的回路。這項理論知識在生活中的應(yīng)用很常見,如許多發(fā)電機就是根據(jù)這項原理發(fā)明出來的,還有家里的電磁爐等也是同樣的道理。所以說,很多高中的物理內(nèi)容雖然大部分是純理論,但其在生活中的應(yīng)用只要用心觀察,會發(fā)現(xiàn)其實它無處不在。
1大容量電力電子技術(shù)
在電學當中,大容量電力電子技術(shù)的實質(zhì)是采用一種大功率的半導(dǎo)體材料將電能進行變化和傳輸,這是一項新型的電子技術(shù),應(yīng)用于大多數(shù)電力領(lǐng)域內(nèi)。這一項技術(shù)最早是出現(xiàn)在上世紀60年代的美國,當時認為,電力電子是由三個學科組合而成的技術(shù),這三個學科分別是:電子學,電力學,控制理論。在我國的生活生產(chǎn)中,涉及到多種能源的利用,不僅僅是電能的使用,大容量電力電子技術(shù)的出現(xiàn)能將這種可開發(fā)的電能轉(zhuǎn)換成其他能量,從而達到使用功能,如生活中常用到的太陽能熱水器就是利用這項原理,將空氣中投射過來的太陽輻射能通過這種轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成熱能,從而供給人們生活使用,這種加熱方式比通過消耗電能來加熱更加環(huán)保。除此之外,電力電子技術(shù)在生產(chǎn)中還有很多其他的作用:
(1)將電能使用最佳化,經(jīng)電力電子技術(shù)的處理后,電能使用將更加高效合理,達到節(jié)能的效果。
(2)發(fā)展新興產(chǎn)業(yè),電力電子技術(shù)的使用將改變傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式,并且,這項技術(shù)是一種弱電控制強點的媒體,也是一些機電設(shè)備和計算機之間的接口,是將計算機與運用到傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)。
。3)電力電子技術(shù)智能化。
我國還處在發(fā)展階段,在各項生產(chǎn)工業(yè)中都要應(yīng)用到能源,但能源畢竟有限,如果不能高效利用對于很多工廠來說利益將會降低,而對于整個人類社會來說,能源枯竭將是一場巨大的災(zāi)難,因此全球都在提倡節(jié)能環(huán)保,而我國對電能的需求量又大,尤其是許多大型的產(chǎn)業(yè)和技術(shù)產(chǎn)業(yè)都需要大容量的電能,電容量越大,操控起來就難,而大容量電力電子技術(shù)則能起到用弱電控制強電的作用,此外,在傳統(tǒng)工業(yè)實現(xiàn)智能化,自動化及節(jié)能化的效果中起著橋梁的作用,所以這項技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣,在我國的航空航天,能源,工業(yè)制造,交通等領(lǐng)域都有應(yīng)用。
2電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用
2.1電力系統(tǒng)的節(jié)能
物理學中在講電學方面的知識時,物理老師講過,發(fā)電廠生產(chǎn)出來的電電壓很高,不能直接運送,因為根據(jù)公式I=U/R(I是電流,U是電壓,R是電阻)電壓越高,運輸過程中損耗的電能就越大,所以廠家在運輸之前要將高電壓轉(zhuǎn)換為低電壓,在這個過程當中,電能會損耗一部分,這部分的損耗產(chǎn)生無功率的浪費,主要原因是在生產(chǎn)電能源的過程中電能源發(fā)生變化,導(dǎo)致發(fā)電機組不能完美的配合,從而產(chǎn)生無功功率的浪費,電力電子技術(shù)是通過控制變負荷電動機的運轉(zhuǎn)速度來實現(xiàn)電能的良好的生產(chǎn)和使用,在我們國家,這項技術(shù)還尚在研究探索階段,但在國外已經(jīng)非常成熟,雖然電力電子技術(shù)能夠通過以上方式對電能進行控制,然而在實際使用過程中也存在一些問題,實際上,變負荷電動機的成本很高,并且在運轉(zhuǎn)中對電網(wǎng)有很大的影響,所以目前在我國的適用范圍并不廣,僅僅使用于一些中型和大型的電廠。盡管如此,這項技術(shù)還在不斷的研發(fā),畢竟電力電子技術(shù)能夠?qū)ε渌碗姷倪^程進行控制,從而保證電能的質(zhì)量及穩(wěn)定。
2.2在發(fā)電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用
在電力生產(chǎn)的.電場中,不僅電能的配送過程中會產(chǎn)生電能損耗,同樣,在電力的生產(chǎn)中也會產(chǎn)生損耗,且相對于發(fā)電量,其損耗的電能不在少數(shù),且在高低壓轉(zhuǎn)換的過程當中也會消耗一部分電能,為了滿足電力生產(chǎn)節(jié)能的要求,在高低壓的轉(zhuǎn)換過程當中使用一種風機水泵變頻機來達到降低損耗的電能,并且提高轉(zhuǎn)換效率的效果。21世紀太陽能的發(fā)現(xiàn)使它成為新世紀的新型能源,被大量的進行開發(fā)和使用,利用太陽能發(fā)電如今成為全世界奮斗的目標,在將電能轉(zhuǎn)換過程中電力電子技術(shù)也解決了大功率電流轉(zhuǎn)換器的問題。
大容量的電能是我國很多工廠生產(chǎn)所需的必備能源,電力電子技術(shù)的使用在很多方面解決了這種大容量電能的投入使用問題。在高中物理學中涉及的理論知識還比較淺顯,大部分還是基礎(chǔ)理論,但了解了最基礎(chǔ)的知識對于生活中的技術(shù)拓展運用才能有一個大概的概念,生活中的電子產(chǎn)品越來越多,使用的人數(shù)也越來越多,其中應(yīng)用到的電力學知識就越廣,作為新時期的高中生,除了掌握課堂上的理論知識外,更要留心觀察這些理論知識在生活中的運用。
3結(jié)束語
大容量電力電子技術(shù)的出現(xiàn)確實對我國的生產(chǎn)和發(fā)展起到很大的促進作用,但這項技術(shù)在我國還不夠成熟,因此需要更多的研究和探索,作為一名高中生,對于物理學這項理論知識的使用還需要進一步的深入和進行網(wǎng)絡(luò)了解。
參考文獻
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電力電子技術(shù)14
摘要:電力電子技術(shù)課程是一門以雙語教學為手段,講授利用電力電子器件對電能進行變換和控制的課程,在自動化及相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)中具有十分重要的作用。根據(jù)教學實踐,對電力電子技術(shù)雙語課程教學改革的目標、教學方法、教學內(nèi)容組織等問題進行了比較深入的探討。
電力電子技術(shù)是電類各專業(yè)非常重要的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程,應(yīng)用十分廣泛。該課程所涉及的基本概念比較多、知識點多、內(nèi)容也比較抽象,學生學習起來普遍感到有難度;另外該課程又與社會發(fā)展緊密聯(lián)系,實踐性很強,在理論教學的同時需開設(shè)實驗課程,通過實驗教學來幫助學生理解和運用所學理論知識,培養(yǎng)學生的基本技能和創(chuàng)新意識。該課程的培養(yǎng)目標是通過系統(tǒng)的理論學習和豐富的實踐教學環(huán)節(jié)的學習,使學生掌握電力電子技術(shù)的基本知識、基本理論和基本技能,具備分析問題、解決問題以及應(yīng)用現(xiàn)代電力電子技術(shù)的能力,為后續(xù)課程的學習和從事電力電子技術(shù)方面的工作打下堅實的基礎(chǔ)。為適應(yīng)經(jīng)濟全球化和科技革命的挑戰(zhàn),教育部曾明確提出“本科教育要創(chuàng)造條件使用英語等外語進行公共課和專業(yè)課教學”,針對電力電子技術(shù)課程,積極探索適當使用外語作為課堂用語進行教學,對于開拓新的教學方法,提升學生的學習興趣,提高教學質(zhì)量有著積極意義。
1 開展雙語教學的意義
1.1 掌握先進的技術(shù)知識
電力電子技術(shù)的發(fā)展極為迅速,其內(nèi)容更新很快,采用雙語教學可以適當?shù)匕央娏﹄娮蛹夹g(shù)領(lǐng)域的最新動態(tài)和科研成果引入課堂,有利于學生全面深入地掌握該課程和學科的知識。同時,可以加深對電力電子課程的理解,如觸發(fā)器器件中的RD端,R為Reset,即復(fù)位的意思,D是Direct,直接的意思,則這個端口為直接復(fù)位端,即異步復(fù)位端,無需等待有效CP信號輸出即被復(fù)位。學生對于該端口的含義及應(yīng)用的理解就會很深刻。
1.2 學習先進的教學理念
近代高等教育的發(fā)源地在歐美國家,經(jīng)過多年的積累和不斷發(fā)展,歐美名校形成了先進的教學理念和比較高的教學水平。開展雙語教學活動,促使教師主動地吸收國外高校優(yōu)質(zhì)的教學理念和多元的教學方法,可以幫助教師靈活組織教學活動,掌握行之有效的教學方法,充分利用各種教學資源,有效提高課堂教學質(zhì)量。同時在教學過程中適當?shù)夭捎秒p語,可以有效地活躍課堂氣氛,提高學生的聽課興趣,進而提高教學效果。
1.3 提高學習科研的能力
在電力電子技術(shù)課程的學習過程中,各種教學仿真軟件起到了輔助教學的重要作用,其中多數(shù)的軟件如電力電子電路仿真軟件Multisim、電路板設(shè)計與制作軟件Protel、CPLD/FPGA集成開發(fā)環(huán)境MAX+PlusII等常用軟件大多都是英文版本,學生通過雙語學習可以很容易掌握這些工具軟件的使用,既提高了他們對新知識的學習能力,又有利于學生完成更為復(fù)雜的電力電子課程設(shè)計。
1.4 培養(yǎng)雙語人才
雙語教學的最終目標是培養(yǎng)能夠在專業(yè)領(lǐng)域中理解并較為熟練地使用兩種語言的復(fù)合型人才。通過電力電子技術(shù)課程的雙語教學,學生在掌握電力電子技術(shù)專業(yè)知識的同時,強化了外語學習能力,學生的整體外語水平得到了提高。雙語教學是培養(yǎng)能夠參與國際技術(shù)交流的高級人才的有效途徑和我國走向國際化的重要手段之一。目前,出國留學的學生越來越多,遇到的最大問題就是語言關(guān),不適應(yīng)國外大學的教學模式和方法。如果在國內(nèi)能夠接受相同的'或者類似的英語教學,掌握英語學習思維,習慣教學模式,那么學生就能夠更快地融入國外的學習生活環(huán)境。
2 存在的問題
2.1 雙語教學理論定位高
雙語教學最理想的模式是沉浸式雙語教學,其最終目標是學生能同時使用母語和英語進行思維。但由于我們?nèi)狈τ⒄Z的語言環(huán)境,特別是大學階段,語言的思維模式已經(jīng)基本形成,要取得雙語教學的最終目標可以說是不可能的,這樣的定位也不現(xiàn)實。
2.2 師資力量的薄弱
教師是進行教學活動的主體,實施雙語教學的教師除了要具有本學科的知識、技能外,還要精通用作教學語言的英語。目前,很多高校極度缺乏既能夠熟練掌握專業(yè)知識又能精通外語且聽說能力較強的教師。
2.3 學生接受能力
電力電子技術(shù)是大學二年級學生開設(shè)的課程,雖然經(jīng)過了大學一年級的英語學習,學生已經(jīng)有了一定的外語基礎(chǔ),但是學生英語水平參差不齊;另外電力電子技術(shù)課程本身內(nèi)容較多又很抽象,即使教師用漢語進行授課,部分學生理解起來也較為困難。因此造成實施電力電子技術(shù)課程雙語教學時還是有一定的實際困難。
2.4 教材
目前,國內(nèi)引進的可供選擇的比較權(quán)威又新穎的英文教材較少,況且還要符合我國的教學大綱、課時安排,這樣選擇雙語教學的教材有較大的困難。
3 解決的辦法
3.1 正確定位雙語教學目標
制定雙語教學的目標應(yīng)該從本學校的實際出發(fā),應(yīng)根據(jù)具體的教學環(huán)境和學生的外語基礎(chǔ)等因素,遵循循序漸進的原則,分層次、分階段地進行?芍贫ㄒ粋最低目標和一個最高目標。最低目標是教師用英語講述重要的基本概念,輔以漢語解釋,或?qū)Σ糠謨?nèi)容采用雙語教學,如組合電路的設(shè)計步驟,使學生對本專業(yè)理論的雙語語言形式有基本的了解和適應(yīng)。最高目標是雙語思維層次。師生在課堂上主要用外語進行思維,學生達到用英語思維來解決問題的目的。學生可以根據(jù)自身設(shè)定一個適合自己的目標,這樣在學習上就會不斷進步,就會有成就感,對專業(yè)課程學習的興趣會逐步增加。
3.2 提升教師授課水平
為進一步提高專業(yè)教師的英語水平,應(yīng)積極與國內(nèi)外知名學府合作,邀請國內(nèi)外知名學者來本校進行學術(shù)講座;同時支持教師參加各種國際國內(nèi)學術(shù)交流會議,提高專業(yè)研究和英語水平;而且校內(nèi)應(yīng)經(jīng)常舉行雙語教學觀摩活動,促進教師之間相互學習,鼓勵和激發(fā)青年教師的工作熱情,切實提高教學水平。也是提高雙語教學效果的關(guān)鍵,合理安排中英文教學的比例并根據(jù)實際情況進行適當?shù)恼{(diào)整,才能使學生既能對英語教學感興趣又能真正理解所講授的電力電子專業(yè)知識。所以在引用雙語教學的同時,也必須同時注重教學方法和方式的改進,合理安排教學內(nèi)容。為充分利用課堂時間,提高教學效果,采用多媒體教學手段,一個好的雙語電力電子技術(shù)課件可以在一定程度上彌補教師英語口語不足的問題。
3.3 注重教學實效
雙語教學的目的是使學生在打牢專業(yè)基礎(chǔ)的同時還能擴展知識面。根據(jù)學生實際接受能力不同的問題,不必一味追求全英文授課,穿插式的雙語教學,對重點內(nèi)容、基本概念仍需漢語強調(diào),課程的考核可以多元化,學生可以用英文也可以用中文回答問題,給學生營造一個輕松的教學環(huán)境,不硬性規(guī)定許多條條框框,學生的學習興趣反而會很高。
4 結(jié)語
雙語教學并不是簡單的教學語言的更換,開展和推廣雙語教學將是一項長期復(fù)雜的工作。目前,我們的雙語教學還處于初級探索階段,在其教學實施和完善的過程中還會出現(xiàn)很多新的問題,結(jié)合不同時期的實際情況,在教學實踐過程中不斷完善課程的改革與建設(shè),這是進一步提高雙語教學質(zhì)量的有效途徑?傊,開展數(shù)字電力電子課程的雙語教學是對專業(yè)基礎(chǔ)課程教學模式的有益嘗試及探索,它有助于改進和提高課堂教學的實際效果,有利于培養(yǎng)高素質(zhì)、復(fù)合型的專業(yè)人才。
電力電子技術(shù)15
一、調(diào)整教學內(nèi)容使其適合學生的學習
1.掌握相關(guān)課程之間的聯(lián)系。教師應(yīng)該熟悉掌握本課程與相關(guān)課程的聯(lián)系,例如了解先修課“電路”、“模擬電子技術(shù)”和“數(shù)字電子技術(shù)”三門課程的教學情況和后續(xù)課“電力拖動自動控制系統(tǒng)”的安排,處理好它們之間的關(guān)系,使整個專業(yè)課程體系前后銜接,避免內(nèi)容的重復(fù)和疏漏。例如講“半導(dǎo)體電力開關(guān)器件”一章時,模擬電子技術(shù)中已講過小功率晶體管結(jié)構(gòu)、原理、特性及應(yīng)用。在本門課程中,對晶體管應(yīng)重點講述其與小功率晶體管的不同之處。模擬電子技術(shù)中講述的晶體管其工作特性在線性放大區(qū),而在電力電子技術(shù)中,晶體管工作在截止區(qū)和飽和區(qū)之間,使用的是其開關(guān)特性。對于晶閘管相控有源逆變的應(yīng)用部分,重點講解在整流、有源逆變兩種狀態(tài)下,直流電機四象限傳動系統(tǒng)的特性,也就是直流電機的轉(zhuǎn)矩正比于電樞電流,轉(zhuǎn)速正比于電樞電壓,改變電樞電壓、電流的方向,就可以使直流電機四象限運行,為后續(xù)課程《電力拖動自動控制系統(tǒng)》中的直流調(diào)速部分做好鋪墊工作。
2.導(dǎo)論是說明編者寫作意圖、本書內(nèi)容的主要特點、背景及主要內(nèi)容的知識體系和概要等,同時還向?qū)W習者指明了學習本教材的學習方法,因此,教材的導(dǎo)論部分對學習者的入門學習起到了提綱挈領(lǐng)的重要作用。我們在每學年的第一節(jié)導(dǎo)論課時,通常要給學生做一個專題講座,以圖文并茂的形式詳細介紹電力電子技術(shù)領(lǐng)域最新的發(fā)展動態(tài)、國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀以及在相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用等,開闊學生的視野,使其對本課程有個大概的了解,引導(dǎo)學生充分認識到本課程在現(xiàn)實生活中及在本專業(yè)中的重要性。
3.電力電子器件是電力電子技術(shù)的基礎(chǔ),四類基本變流電路(AC/DC、DC/DC、AC/AC、DC/AC)是電力電子技術(shù)的研究核心。教學內(nèi)容大致分為三部分:
。1)電力電子器件。主要包括電力二極管、晶體三極管、晶閘管、MOS-FET、IGBT等器件的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、主要參數(shù)、應(yīng)用特性等問題。
(2)四種基本的電力電子電路。對于直流斬波電路,主要電路為BUCK、BOOST、CUK斬波電路等。重點講解BUCK、BOOST斬波電路的原理,輸出電壓電流波形的畫法,改變占空比的方式:脈沖寬度調(diào)制PWM,脈沖頻率調(diào)制PFM。逆變電路是主要依賴于全控型開關(guān)器件,重點講解正弦波脈沖寬度調(diào)制SPWM基本原理,單極性、雙極性倍頻正弦波脈沖寬度調(diào)制逆變器的原理及其控制方式。以半控型器件晶閘管為主的整流電路部分,主要包括晶閘管驅(qū)動和保護、整流電路及有源逆變電路。交流電路的器件為雙向晶閘管,電路為單相交流調(diào)壓電路、單相調(diào)功電路、三相調(diào)壓電路及觸發(fā)電路等內(nèi)容的講解。
二、注重教師自身建設(shè),提高綜合素質(zhì)
1.在講授《電力電子技術(shù)》這門課程內(nèi)容的時候,教師不能只講課程教學大綱或教科書的內(nèi)容,還要廣泛涉獵其他有關(guān)的教材和參考書,形成自己的獨到見解。因此,任課教師對電力電子技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,理論如何與實際相聯(lián)系,必須要有所了解。例如在講授直流斬波電路時,可以引出該電路可以使用在開關(guān)電源、太陽能發(fā)電系統(tǒng)中;在講解整流變換時,介紹其在電力機車的啟動、調(diào)速與制動中的應(yīng)用,有源逆變電路可應(yīng)用到變頻空調(diào)、電梯、計算機不間斷電源;逆變變換可聯(lián)系太陽能發(fā)電、風力發(fā)電;在講授交流電路時,說明其在可調(diào)光臺燈、異步電動機軟啟動裝置中的應(yīng)用。通過以上講解就可以使學生了解所學的書本知識在實際生活中的應(yīng)用,激發(fā)學生的學習興趣。
2.教師要定期地閱讀最新的與電力電子技術(shù)有關(guān)的學術(shù)期刊,及時瀏覽相關(guān)的專業(yè)技術(shù)網(wǎng)站,掌握本學科前沿發(fā)展的動向,熟悉本學科和相鄰學科的新成果、新進展。
3.教師還要承擔一些與電力電子技術(shù)相關(guān)的科研工作,將科研與教學有機地結(jié)合起來,把科研成果轉(zhuǎn)化成教學資源,將科研成果和科研體會引進課堂教學,豐富教學內(nèi)容,促進專業(yè)教學水平的提高。
三、激發(fā)學生學習興趣,增強課堂效果
1.充分發(fā)揮學生的主體作用。教師要學會調(diào)動學生學習的主動性和積極性,才能培養(yǎng)出高質(zhì)量的人才。教師對內(nèi)容相似或易于理解的內(nèi)容予以精簡,選擇一部分內(nèi)容留給學生去自學,然后讓學生站在老師的角度去給別的同學講解所理解的內(nèi)容,讓學生畫出主電路波形圖,通過相互交流,互相促進,提高學生的學習興趣。
2.平等待人,積極鼓勵。在近幾年教學過程中,發(fā)現(xiàn)學生中有消極待學的現(xiàn)象,這部分學生或沉迷于游戲,或忙于出外打工賺錢,嚴重地影響了其學業(yè),考試成績也不理想。對于這部分學生,教師一定要找到癥結(jié)所在,積極引導(dǎo)、平等對待、不斷勉勵。要重視學生的個性培養(yǎng),積極鼓勵學生求新、求異、求難、質(zhì)疑、進取的精神,對于部分考研的學生,他們認為凡是和考研有關(guān)的課程就認真對待,無關(guān)的就不學,對于這樣的學生,我們的做法是將考研數(shù)學的傅里葉變換與電力電子技術(shù)中的基波和諧波的概念結(jié)合起來,既加強了考研知識學習,又解決了電力電子技術(shù)中的知識難點掌握問題,使其認識到課程之間都是相關(guān)的,只有這樣才能使師生之間建立一種平等、和諧、融洽的關(guān)系,激發(fā)學生在課堂上的思維能力。
四、運用多種教學手段,提高教學效果
1.從以上對課程特點的.分析可以看出,只采用黑板板書的方法對課程進行講授的話,教師勢必會在概念、電路圖、波形圖及參數(shù)變化對波形圖的影響方面的書寫花費大量的時間。而若只采用多媒體進行教學的話,在波形和物理計算公式的推導(dǎo)的講解過程中,講解速度雖然會加快,但是與學生的互動也會相應(yīng)減少。這樣勢必不利于啟發(fā)學生,培養(yǎng)學生的獨立思考能力。教師在講授的過程中應(yīng)根據(jù)教學內(nèi)容確定使用哪種方法進行講解。文字內(nèi)容比較多的情況,可采用多媒體輔助教學。利用PPT向?qū)W生展示學習內(nèi)容中涉及到的實物照片,這樣不僅可以增加教學內(nèi)容的知識量,而且可以提高學生的學習興趣。如果講解的是可控電路的工作原理和輸出波形,可采用多媒體(電路圖演示)和板書教學(波形圖繪制)相結(jié)合的方法。
2.實驗是培養(yǎng)理論聯(lián)系實際、學生動手能力的重要手段。對電力電子技術(shù)實驗,保留原有的晶閘管整流驗證性實驗,使學生對本課程的應(yīng)用有初步認識,對直流斬波電路以及正弦波同步移相觸發(fā)電路實驗,則可當成設(shè)計型實驗,由教師給出電路圖及參數(shù),由學生自行設(shè)計,選擇器件及其驅(qū)動電路、保護電路,進而完成實驗,培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力。
3.課程設(shè)計作為實踐課教學中的重要組成部分,在人才培養(yǎng)中起著舉足輕重的作用。因此切實提高課程設(shè)計的質(zhì)量,具有重要意義!峨娏﹄娮蛹夹g(shù)》課程設(shè)計教學模式分以下幾個方面:
(1)課程設(shè)計走進實驗室。建立開放式綜合性實驗,將實驗時間交給學生,讓他們自行安排。而日常生產(chǎn)和生活中,有許多實用的電力電子產(chǎn)品,其電路相對簡捷,很接近教材,非常具有代表性,例如手機的充電器、錄音機用的變壓器,可以把它引入到課程設(shè)計中來。通過這樣的過程,學生能夠更真切地理解電力電子技術(shù)的基本內(nèi)容、基本原理,更加真實地感受電力電子電路的設(shè)計、調(diào)試過程。
。2)課程設(shè)計引入計算機輔助設(shè)計。傳統(tǒng)的電力電子技術(shù)實驗,基本上是學生利用protel軟件畫出PCB板圖,再利用電力電子開關(guān)器件、電阻、電容等元件搭建電路來獲得電子線路的感性知識。但在教學實踐中,由于電路板連線可靠性差,學生的操作技術(shù)不夠熟練,產(chǎn)生錯誤的概率較高。為了解決上述問題,我們引入了計算機仿真軟件MATLAB,Simulink作為MATLAB軟件下的仿真系統(tǒng),通過它下面的工具箱可以對電力電子技術(shù)進行建模、仿真分析,實現(xiàn)高效率開發(fā)系統(tǒng)的目標。
五、結(jié)語
本文針對近幾年的《電力電子技術(shù)》課程理論教學和實踐教學理念和改革思想進行了探討,有針對性地創(chuàng)新教學方法的研究,使課程內(nèi)容體現(xiàn)學科發(fā)展動態(tài)、學科前沿內(nèi)容并提出有待解決的問題,實行開放式教學,對教學內(nèi)容刪繁就簡,吐故納新,實行教學內(nèi)容對學科與專業(yè)發(fā)展的跟蹤,并且將課程教育與素質(zhì)教育相結(jié)合,將素質(zhì)教育融入專業(yè)教育之中,有效地調(diào)動了學生的學習興趣和學習主動性,提高了教學效果。
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