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電力電子技術(shù)與現(xiàn)代建筑結(jié)合
電力電子技術(shù)與現(xiàn)代建筑結(jié)合【1】
【摘 要】電力電子技術(shù)是一門新興的應(yīng)用于電力領(lǐng)域的電子技術(shù)，就是使用電力電子器件(如晶閘管，GTO，IGBT等)對(duì)電能進(jìn)行變換和控制的技術(shù)。
電力電子技術(shù)所變換的“電力”功率可大到數(shù)百M(fèi)W甚至GW，也可以小到數(shù)W甚至1W以下，和以信息處理為主的信息電子技術(shù)不同電力電子技術(shù)主要用于電力變換。
電力電子技術(shù)分為電力電子器件制造技術(shù)和變流技術(shù)(整流，逆變，斬波，變頻，變相等)兩個(gè)分支。
本文主要論述了電力電子技術(shù)與現(xiàn)代建筑的有效結(jié)合。
【關(guān)鍵詞】電力電子技術(shù);電子技術(shù);電能;現(xiàn)代建筑;現(xiàn)代電氣工程;
一、電力電子技術(shù)
電力電子技術(shù)是建立在電子學(xué)、電工原理和自動(dòng)控制三大學(xué)科上的新興學(xué)科。
因它本身是大功率的電技術(shù)，又大多是為應(yīng)用強(qiáng)電的工業(yè)服務(wù)的，故常將它歸屬于電工類。
電力電子技術(shù)的內(nèi)容主要包括電力電子器件、電力電子電路和電力電子裝置及其系統(tǒng)。
電力電子器件以半導(dǎo)體為基本材料，最常用的材料為單晶硅;它的理論基礎(chǔ)為半導(dǎo)體物理學(xué);它的工藝技術(shù)為半導(dǎo)體器件工藝。
近代新型電力電子器件中大量應(yīng)用了微電子學(xué)的技術(shù)。
通過電力電子技術(shù)對(duì)電能的處理，使電能的使用達(dá)到合理、高效和節(jié)約，實(shí)現(xiàn)了電能使用最佳化。
例如，在節(jié)電方面，針對(duì)風(fēng)機(jī)水泵、電力牽引、軋機(jī)冶煉、輕工造紙、工業(yè)窯爐、感應(yīng)加熱、電焊、化工、電解等14個(gè)方面的調(diào)查，潛在節(jié)電總量相當(dāng)于1990年全國發(fā)電量的16%，所以推廣應(yīng)用電力電子技術(shù)是節(jié)能的一項(xiàng)戰(zhàn)略措施，一般節(jié)能效果可達(dá)10%-40%，我國已將許多裝置列入節(jié)能的推廣應(yīng)用項(xiàng)目。
電力電子技術(shù)是計(jì)算技術(shù)在電力系統(tǒng)中的具體實(shí)現(xiàn)，隨著電力系統(tǒng)計(jì)算機(jī)化和信息化的水平不斷提高，電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的作用也越發(fā)明顯。
簡單的說，電力電子技術(shù)就是通過計(jì)算機(jī)技術(shù)將強(qiáng)電和弱電進(jìn)行有效的組合，它是計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、電子技術(shù)、電路技術(shù)還有電力控制技術(shù)為一體的服務(wù)性的技術(shù)。
二、電力電子技術(shù)與現(xiàn)代建筑的結(jié)合-—智能照明系統(tǒng)
現(xiàn)代建筑中的照明不僅要求能為人們的工作、學(xué)習(xí)、生活提供良好的視察條件，能利用燈具造型和光色協(xié)調(diào)營造出具有一定風(fēng)格和美感的室內(nèi)環(huán)境以滿足人們和心理和生理要求，而且還要考慮到管理智能化和操作簡單化以及靈活適應(yīng)未來照明布局和控制方式變更要求。
一個(gè)優(yōu)秀的智能照明系統(tǒng)有僅可以提升照明環(huán)境的品質(zhì)，還必須做到充分利用和節(jié)約能源。
相比之下，智能照明系統(tǒng)體現(xiàn)出強(qiáng)大的優(yōu)越性，它在智能建筑中的應(yīng)用會(huì)越來越廣泛。
1、智能照明系統(tǒng)在現(xiàn)代建筑中的應(yīng)用效果
隨著照明系統(tǒng)應(yīng)用場合的不斷變化，應(yīng)用情況也逐步復(fù)雜和豐富多彩，僅靠簡單的開關(guān)控制已不能完成所需要的控制，所以要求照明控制也應(yīng)隨之發(fā)展和變化，以滿足實(shí)際應(yīng)用的需要。
尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、各種新型總線技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，使得照明控制技術(shù)有了很大的改觀。
智能照明系統(tǒng)在現(xiàn)代建筑中的應(yīng)用效果如下：
(1)實(shí)現(xiàn)照明控制智能化
采用智能照明控制系統(tǒng)，可以使照明系統(tǒng)工作在全自動(dòng)狀態(tài)，系統(tǒng)將按預(yù)先設(shè)定的若干基本狀態(tài)進(jìn)行工作，這些狀態(tài)會(huì)按預(yù)先設(shè)定的時(shí)間相互自動(dòng)地切換。
例如，當(dāng)一個(gè)工作日結(jié)束后，系統(tǒng)將自動(dòng)進(jìn)入晚上的工作狀態(tài)，自動(dòng)并極其緩慢地調(diào)暗各區(qū)域的燈光，同時(shí)系統(tǒng)的探測功能也將自動(dòng)生效，將無人區(qū)域的燈自動(dòng)關(guān)閉，并將有人區(qū)域的燈光調(diào)至最合適的亮度。
此外，不可以通過編程器隨意改變各區(qū)域的光照度，以適應(yīng)各種場合的不同場景要求。
(2)改善工作環(huán)境，提高工作效率
傳統(tǒng)照明控制系統(tǒng)中，配有傳統(tǒng)鎮(zhèn)流器的日光燈以100HZ的頻率閃動(dòng)，這種頻閃使工作人員頭腦發(fā)脹、眼睛疲勞，降低了工作效率。
而智能照明系統(tǒng)中的可調(diào)光電子鎮(zhèn)流器則工作在很高的頻率(40KHZ-70KHZ),不僅克服了頻閃，而且消除了起輝時(shí)的亮度不穩(wěn)定，在為人們提供健康、舒適環(huán)境的同時(shí)，也提高了工作效率。
(3)自動(dòng)調(diào)光，充分利用自然光
智能照明控制系統(tǒng)使用了先進(jìn)的電力電子技術(shù)，能對(duì)大多數(shù)燈具(包括白織燈、日光燈、配以特殊鎮(zhèn)流器的鈉燈、水銀燈、霓虹燈等)進(jìn)行智能調(diào)光。
智能照明系統(tǒng)中的光電感應(yīng)開關(guān)通過測定工作面的照度與設(shè)定比較，來控制照明開關(guān)，這樣可以最大限度地利用自然光，而達(dá)到節(jié)能的目的，也可提供一個(gè)較不受季節(jié)與外部氣候環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定的視覺環(huán)境。
一般來講，越靠近窗自然光照度越高，從而人工照明提供的照度就低，但合成照度應(yīng)維持在設(shè)計(jì)照度值。
(4)提高管理水平，減少維護(hù)費(fèi)用
智能照明控制系統(tǒng)，將普通照明人為的開與關(guān)轉(zhuǎn)換成智能化管理，不僅使大樓的管理者能將其高素質(zhì)的管理意識(shí)運(yùn)用于照明控制系統(tǒng)中去，而且同時(shí)將大大減少大樓的運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，并帶來極大的投資回報(bào)。
2、智能照明系統(tǒng)的組成
智能照明系統(tǒng)是利用先進(jìn)電磁調(diào)壓及電子感應(yīng)技術(shù)，對(duì)供電進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控與跟蹤，自動(dòng)平滑地調(diào)節(jié)電路的電壓和電流幅度，改善照明電路中不平衡負(fù)荷所帶來的額外功耗，提高功率因素，降低燈具和線路的工作溫度，達(dá)到優(yōu)化供電目的照明控制系統(tǒng)。
(1)控制系統(tǒng)中心
一般由服務(wù)器、計(jì)算機(jī)工作站、網(wǎng)絡(luò)控制交換設(shè)備等組成的計(jì)算機(jī)硬件控制系統(tǒng)和由數(shù)據(jù)庫、控制應(yīng)用軟件等組成的照明控制軟件等兩大部分組成。
系統(tǒng)最大的特點(diǎn)是場景控制,在同一室內(nèi)可有多路照明回路,對(duì)每一回路亮度調(diào)整后達(dá)到某種燈光氣氛稱為場景;可預(yù)先設(shè)置不同的場景(營造出不同的燈光環(huán)境),切換場景時(shí)的淡入淡出時(shí)間,使燈光柔和變化.時(shí)鐘控制,利用時(shí)鐘控制器,使燈光呈現(xiàn)按每天的日出日落或有時(shí)間規(guī)律的變化.利用各種傳感器及遙控器達(dá)到對(duì)燈光的自動(dòng)控制。
(2)控制信號(hào)人民傳輸系統(tǒng)
通過控制信號(hào)傳輸系統(tǒng)完成照明網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中有關(guān)控制信號(hào)和反饋信號(hào)的傳輸,從而完成對(duì)控制區(qū)域內(nèi)的照明設(shè)備進(jìn)行控制。
(3)區(qū)域照明控制
網(wǎng)絡(luò)照明控制系統(tǒng)實(shí)際上是對(duì)一定控制區(qū)域的若干小區(qū)域的照明控制系統(tǒng)(設(shè)備)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)控制,區(qū)域照明控制系統(tǒng)(設(shè)備)是整個(gè)聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng),它既可以作為一個(gè)獨(dú)立的控制系統(tǒng)使用,也可以作為聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)的終端設(shè)備使用。
(4)燈控設(shè)備
通過整個(gè)照明控制系統(tǒng)要完成對(duì)每盞燈的控制,燈控設(shè)備安裝在每盞燈上,并可以通過遠(yuǎn)程控制信號(hào)傳輸單元與照明控制中心通信,從而完成對(duì)每盞燈的有關(guān)控制(如開/關(guān)、調(diào)光控制),并可以通過照明控制中心對(duì)每盞燈的工作狀態(tài)進(jìn)行有關(guān)監(jiān)控,從而完成對(duì)每盞燈的控制。
三、結(jié)束語
智能照明系統(tǒng)是電力電子技術(shù)與現(xiàn)代建筑有效的結(jié)合，良好的使用效果與社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的效應(yīng),推動(dòng)了智能照明的技術(shù)迅速向前發(fā)展,并形成照明發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、總線技術(shù)、信號(hào)檢測技術(shù)和微電子技術(shù)的迅速發(fā)展和相互滲透,照明控制技術(shù)有了很大的發(fā)展,照明進(jìn)入了智能化控制的時(shí)代。
實(shí)現(xiàn)照明控制系統(tǒng)智能化的主要目的有兩個(gè):一是可以提高照明系統(tǒng)的控制和管理水平,減少照明系統(tǒng)的維護(hù)成本;二是可以節(jié)約能源,減少照明系統(tǒng)的運(yùn)營成本。
智能照明由電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制與管理, 因而開發(fā)照明方面的計(jì)算機(jī)硬件和軟件工作是今后照明設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要任務(wù)。
參考文獻(xiàn)：
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[3]葉治正，葉靖國：開關(guān)穩(wěn)壓電源。高等教育出版社，1998
現(xiàn)代電力電子技術(shù)的應(yīng)用【2】
【摘 要】隨著現(xiàn)代通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)得到迅速發(fā)展，而電力電子在這其中發(fā)揮了不可估量的作用。
電子技術(shù)最早用于通訊、廣播，而如今已滲透到新型武器、電子醫(yī)療器械、電氣化設(shè)備、人造地球衛(wèi)星和宇宙飛船等領(lǐng)域，給各個(gè)領(lǐng)域都帶來了巨大的影響，沒有電子技術(shù)這個(gè)極富生命力的領(lǐng)域的迅猛發(fā)展，就沒有當(dāng)代高速發(fā)展的物質(zhì)文明和精神文明。
【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng) 開關(guān)電源 不間斷電源
一、電力電子技術(shù)的發(fā)展
1957年美國通用電氣公司研制出了第一個(gè)晶閘管，標(biāo)志著電力電子技術(shù)的誕生。
而1958年以集成電路的誕生為標(biāo)志的微電子技術(shù)帶動(dòng)了一系列高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，標(biāo)志著第一次電子技術(shù)革命的開始。
現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展方向，是從以低頻技術(shù)處理問題為主的傳統(tǒng)電力電子學(xué)，向以高頻技術(shù)處理問題為主的現(xiàn)代電力電子學(xué)方向轉(zhuǎn)變。
電力電子器件按照能被控制電路信號(hào)所控制的程度分為不可控器件、半控型器件和全控型器件。
不可控器件主要指電力二極管、該二極管雖不可控，可因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)簡單，使用方便成本低，仍被廣泛應(yīng)用。
半控型器件主要指晶閘管，由它所組成的電路靈活成熟、開關(guān)損耗小、開關(guān)時(shí)間短，在電源、通用逆變器、電機(jī)控制等電路中應(yīng)用廣泛。
但驅(qū)動(dòng)電流大、耐浪涌電流能力差、容易受二次擊穿。
以電子技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展為背景，全控型器件是在八十年代末期和九十年代初期發(fā)展起來了，主要有電力晶體管(GTR)、電力場效應(yīng)晶體管(電力MOSFET)、絕緣柵雙極晶體管(IGBT)。
其特點(diǎn)是集高頻、高壓和大電流于一身，是大型的功率半導(dǎo)體復(fù)合器件，全控型器件的誕生表明傳統(tǒng)電力電子技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入現(xiàn)代電力電子時(shí)代。
二、現(xiàn)代電力電子的應(yīng)用領(lǐng)域
(一)電力系統(tǒng)及節(jié)能方面
電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)領(lǐng)域中的應(yīng)用著非常廣泛和重要，在發(fā)電通過改變?cè)O(shè)備的運(yùn)行特性為主要目的;而電子技術(shù)在高壓輸電領(lǐng)域的應(yīng)用，極大的提高了電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，被稱為“硅片引起的第二次革命”;在配電領(lǐng)域，則通過電力電子裝置來防止電網(wǎng)瞬間停電、瞬間電壓跌落、閃變等，以進(jìn)行電能質(zhì)量控制，加強(qiáng)供電可靠性，改善供電質(zhì)量。
同時(shí)還通過減少無功損耗，提高功率指數(shù)，來達(dá)到節(jié)能的目的。
在發(fā)達(dá)國家有60%以上的電能至少經(jīng)過一次以上的電力電子變流裝置進(jìn)行處理。
通過這種處理可以節(jié)約能源和提高用電設(shè)備的性能。
直流輸電在長距離、大容量輸電中有很大的優(yōu)勢(shì)，其送電端的整流閥和受電端的逆變閥都使用晶閘管變流裝置。
(二)交通運(yùn)輸
電子技術(shù)在鐵路運(yùn)輸、船舶、航天、電動(dòng)汽車等行業(yè)都有廣泛的應(yīng)用，稱為新興產(chǎn)業(yè)不可缺少的重要技術(shù)。
新型環(huán)保綠色電動(dòng)汽車與混合動(dòng)力電動(dòng)汽車都正在積極的發(fā)展中。
汽車是靠汽油引擎的運(yùn)行發(fā)展起來的一種機(jī)械，它排出大量的二氧化碳與其他廢氣，嚴(yán)重污染了環(huán)境。
而綠色電動(dòng)汽車的電機(jī)用蓄電池為能源，靠電力電子裝置來進(jìn)行電力變換與驅(qū)動(dòng)控制，其蓄電池的充電也是離不開電力電子技術(shù)的。
顯然，未來電動(dòng)汽車大有可能取代燃油汽車。
。
而在電氣機(jī)車中的直流機(jī)車就是采用整流裝置來供電的，而交流機(jī)車則采用變頻裝置來供電，都離不開電子技術(shù)的應(yīng)用，直流折波器和鐵道車輛、磁懸浮列車中的電力電子技術(shù)更是關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例。
船舶、飛機(jī)也需要各種不同要求的電源，所以航海、航空都離不開電力電子技術(shù)。
(三)開關(guān)電源
首先高速發(fā)展的計(jì)算機(jī)技術(shù)在帶領(lǐng)人類進(jìn)入了信息社會(huì)的同時(shí)，也促進(jìn)了電源技術(shù)的迅速發(fā)展。
八十年代，計(jì)算機(jī)全面采用了開關(guān)電源，率先完成計(jì)算機(jī)電源換代。
接著開關(guān)電源技術(shù)相繼進(jìn)入了電子、電器設(shè)備領(lǐng)域。
開關(guān)電源和線性電源相比，二者的成本都隨著輸出功率的增加而增長，但二者增長速率各異。
線性電源成本在某一輸出功率點(diǎn)上，反而高于開關(guān)電源。
隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新，使得開關(guān)電源技術(shù)在不斷地創(chuàng)新，這一成本反轉(zhuǎn)點(diǎn)日益向低輸出電力端移動(dòng)，這為開關(guān)電源提供了廣泛的發(fā)展空間。
高頻開關(guān)電源(也稱為開關(guān)型整流器SMR)通過MOSFET或IGBT的高頻工作，開關(guān)頻率一般控制在50-100kHz范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)高效率和小型化。
近幾年，開關(guān)整流器的功率容量不斷擴(kuò)大，單機(jī)容量己從48V/12.5A、48V/20A擴(kuò)大到48V/200A、48V/400A。
開關(guān)電源的發(fā)展方向是高頻、高可靠、低耗、低噪聲、抗干擾和模塊化，關(guān)鍵技術(shù)是高頻化。
由于開關(guān)電源輕、小、薄的特點(diǎn)，其應(yīng)用日益廣泛。
現(xiàn)在開關(guān)電源產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化控制、軍工設(shè)備、科研設(shè)備、LED照明、工控設(shè)備、通訊設(shè)備、電力設(shè)備、儀器儀表、醫(yī)療設(shè)備、半導(dǎo)體制冷制熱、空氣凈化器，電子冰箱，液晶顯示器，LED燈具，通訊設(shè)備，視聽產(chǎn)品，安防監(jiān)控，LED燈袋，電腦機(jī)箱，數(shù)碼產(chǎn)品和儀器類等領(lǐng)域。
(四)不間斷電源(UPS)
電子技術(shù)帶給計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的還有不間斷電源技術(shù)。
所謂不間斷電源(UPS)是指計(jì)算機(jī)、通信系統(tǒng)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(jīng)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(jīng)逆變器變成交流，經(jīng)轉(zhuǎn)換開關(guān)送到負(fù)載。
為了在逆變器故障時(shí)仍能向負(fù)載提供能量，另一路備用電源通過電源轉(zhuǎn)換開關(guān)來實(shí)現(xiàn)。
目前在線式UPS的最大容量已可作到600kVA。
超小型UPS發(fā)展也很迅速，已經(jīng)有0.5kVA、lkVA、2kVA、3kVA等多種規(guī)格的產(chǎn)品。
三、總結(jié)
90年代以后，電子技術(shù)朝著大功率化、模塊化、變頻化和智能化發(fā)展。
電化學(xué)專業(yè)、鐵道電氣車、鋼鐵工業(yè)、電力工業(yè)的迅速發(fā)展給電力電子器件提供了用武之地。
通過電子技術(shù)和微電子技術(shù)的結(jié)合，促成了功率集成電路的誕生，最終促使了大量新結(jié)構(gòu)、新材料器件等電子器件的誕生和發(fā)展，給工業(yè)、航天等帶來了極大的幫助和便利，對(duì)節(jié)約能源、改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)、發(fā)展新型產(chǎn)業(yè)作出了巨大的貢獻(xiàn)。
總而言之，電力電子因應(yīng)用需求不斷向前發(fā)展，新技術(shù)的出現(xiàn)又會(huì)使許多應(yīng)用產(chǎn)品更新?lián)Q代，還會(huì)開拓更多更新的應(yīng)用領(lǐng)域。
參考文獻(xiàn)：
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現(xiàn)代電力電子技術(shù)應(yīng)用【3】
摘 要：電子技術(shù)是一門涉及電子器件和由各種電子電路所組成的電子設(shè)備和系統(tǒng)的科學(xué)技術(shù)，控制技術(shù)是指利用外加的設(shè)備或裝置使機(jī)器設(shè)備或生產(chǎn)過程的某個(gè)工作狀態(tài)或參數(shù)按照預(yù)定的規(guī)律運(yùn)行。
電力電子器件是電力電子技術(shù)的基礎(chǔ)，電力電子器件對(duì)電能進(jìn)行控制和轉(zhuǎn)換就是電子電力技術(shù)的利用。
因此對(duì)對(duì)電子電力技術(shù)的研究具有時(shí)代意義。
關(guān)鍵詞：電力電子;技術(shù);應(yīng)用
隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平的不斷提高，電能的應(yīng)用已經(jīng)普及到社會(huì)生產(chǎn)和生活的方方面面，現(xiàn)代電力電子技術(shù)無論對(duì)傳統(tǒng)工業(yè)的改造還是對(duì)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都有著至關(guān)重要的作用，它涉及的應(yīng)用領(lǐng)域包括國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)工業(yè)部門，將成為21世紀(jì)的重要關(guān)鍵技術(shù)之一。
一、電力電子技術(shù)的應(yīng)用
1、電氣節(jié)能的應(yīng)用
節(jié)能是當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。
電氣節(jié)能主要包括變頻調(diào)速、電能質(zhì)量控制、有源濾波等，當(dāng)前階段，在電氣節(jié)能的應(yīng)用中又以變頻調(diào)速為主要研究內(nèi)容。
電機(jī)變頻調(diào)速節(jié)能是當(dāng)前工業(yè)節(jié)能發(fā)展的一個(gè)主要途徑，在未來的發(fā)展時(shí)期，三大發(fā)展因素將會(huì)進(jìn)一步促進(jìn)電機(jī)變頻調(diào)速行業(yè)的快速發(fā)展：一是變頻器產(chǎn)品日趨成熟，應(yīng)用范圍越來越廣，技術(shù)越來越新，企業(yè)投資產(chǎn)品的成本將會(huì)越來越低;二是電機(jī)變頻調(diào)速節(jié)能的效果非常明顯，具有廣泛的社會(huì)效益，這樣能夠更好的調(diào)動(dòng)企業(yè)生產(chǎn)的積極性;三是國家對(duì)重點(diǎn)耗能企業(yè)也會(huì)采取一系列措施，發(fā)展電氣節(jié)能能夠有效的降低企業(yè)能源消耗，減少資源浪費(fèi)，為社會(huì)創(chuàng)造財(cái)富。
2、新能源發(fā)電的應(yīng)用
當(dāng)前，社會(huì)發(fā)展的速度越來越快，人們消耗的資源也越來越多，全球范圍內(nèi)的石油儲(chǔ)量、煤炭資源總量逐步在減少。
在傳統(tǒng)能源逐步減少的同時(shí)，生態(tài)平衡也受到嚴(yán)重的破壞，環(huán)境污染日益嚴(yán)重。
因此，新能源在未來的一段時(shí)期有很大的發(fā)展前景。
現(xiàn)在通過新能源發(fā)電的方法越來越多，比如通過地面太陽能發(fā)電、風(fēng)電等，其中太陽能光伏發(fā)電在上海世博會(huì)上被充分利用，這對(duì)于新能源的開發(fā)有很好的借鑒意義。
上海世博會(huì)的太陽能發(fā)電項(xiàng)目不僅是我國當(dāng)前規(guī)模最大、采用技術(shù)最多的項(xiàng)目，同時(shí)也是世博會(huì)歷史上新能源發(fā)電技術(shù)的最大規(guī)模應(yīng)用，可以說，新能源的世界已經(jīng)離我們?cè)絹碓浇?/p>
新能源發(fā)電中的電力電子技術(shù)應(yīng)用特點(diǎn)主要有：新能源在供給過程中能源供給隨機(jī)性較大，比如風(fēng)能、太陽能等都會(huì)隨著天氣的變化而變化，并對(duì)電網(wǎng)發(fā)電的要求比較高，在新興的能源使用中，可以充分考慮海洋能等隨意性不大的資源。
3、電力牽引的應(yīng)用
電力牽引是利用電能為動(dòng)力的軌道運(yùn)輸牽引動(dòng)力形式。
它是以電力系統(tǒng)或發(fā)電廠為電源，通過牽引變電所使電力系統(tǒng)受電，經(jīng)過降壓、變頻成交流電源，由接觸網(wǎng)向電力機(jī)車、動(dòng)車組供電。
比如電力機(jī)車或動(dòng)車的牽引電動(dòng)機(jī)將電能充分轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)鐵路列車運(yùn)行，這給人們的生活提供了極大的方便。
但電力牽引也存在一些不足，主要表現(xiàn)在增加了供電系統(tǒng)裝置，使其一次性投資比其他牽引動(dòng)力形式要高些，同時(shí)，電力機(jī)車在運(yùn)行時(shí)，會(huì)產(chǎn)生高次諧波和負(fù)序電流，諧波的存在和高壓接觸網(wǎng)及其回流網(wǎng)的不對(duì)稱，對(duì)沿線不平行接近的電信線路將產(chǎn)生干擾電壓，對(duì)電力系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有一定的影響，對(duì)通信質(zhì)量和人身安全也存在一定的影響。
因此，需要采取有效措施進(jìn)行防護(hù)和限制，要在以后的發(fā)展過程中不斷改進(jìn)技術(shù)，通過新技術(shù)來改進(jìn)電力牽引的缺點(diǎn)，使其達(dá)到合理，為社會(huì)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。
4、智能電網(wǎng)的應(yīng)用
智能電網(wǎng)，就是將電網(wǎng)進(jìn)行智能化改造，它是建立在集成的高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)之上的，在運(yùn)行的過程中，通過先進(jìn)的傳感和測量技術(shù)、控制技術(shù)以及先進(jìn)的決策管理體系的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的可靠運(yùn)輸、實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)境友好和使用安全的目標(biāo)。
從更高的層次來講，當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的電網(wǎng)變得比以往更大、更安全及更高能效，但其智能化程度仍舊較低，因此，其在未來的發(fā)展過程中有很好的發(fā)展前景。
智能電網(wǎng)的核心就是智能電表。
通過借助智能電表，電力事業(yè)機(jī)構(gòu)能夠知道用戶在任意時(shí)間所使用的電能，便于他們根據(jù)用戶的個(gè)性化需求提供針對(duì)性的服務(wù)，不斷的滿足社會(huì)的需求。
5、在工業(yè)中廣泛應(yīng)用
工業(yè)中大量應(yīng)用各種交直流電動(dòng)機(jī)。
直流電動(dòng)機(jī)有良好的凋速性能，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，由于電力電子變頻技術(shù)的迅速發(fā)展。
使得交流電機(jī)的調(diào)速性能可與直流電機(jī)相媲美，交流調(diào)速技術(shù)大量應(yīng)用并占據(jù)主導(dǎo)地位。
大至數(shù)千Kw的各種軋鋼機(jī)，小到幾百W的數(shù)控機(jī)床的伺服電機(jī)，以及礦山牽引等場合都廣泛采用電力電子交直流調(diào)速技術(shù)。
一些對(duì)調(diào)速性能要求不高的大型鼓風(fēng)機(jī)等近年來也采用了變頻裝置，以達(dá)到節(jié)能的目的。
還有些不調(diào)速的電機(jī)為了避免起動(dòng)時(shí)的電流沖擊而采用了軟起動(dòng)裝置，這種軟起動(dòng)裝置也是電力電子裝置。
電化學(xué)工業(yè)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。
電鍍裝置也需要整流電源。
電力電子技術(shù)還大量用于冶金工業(yè)中的高頻、中頻感應(yīng)加熱電源、淬火電源及直流電弧爐電源等場合。
6、在交通運(yùn)輸中的應(yīng)用
電氣化鐵道中廣泛采用電力電子技術(shù)。
電氣機(jī)車中的直流機(jī)車中采用整流裝置，交流機(jī)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(shù)更是一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。
除牽引電機(jī)傳動(dòng)外，車輛中的各種輔助電源也都離不開電力電子技術(shù)。
電動(dòng)汽車的電機(jī)靠電力電子裝置進(jìn)行電力變換和驅(qū)動(dòng)控制，其蓄電池的充電也離不開電力電子裝置。
一臺(tái)高級(jí)汽車中需要許多控制電機(jī)，它們也要靠變頻器和斬波器驅(qū)動(dòng)并擰制。
飛機(jī)、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(shù)。
如果把電梯也算做交通運(yùn)輸，那么它也需要電力電子技術(shù)。
以前的電梯大都采用直流調(diào)速系統(tǒng)，而近年來交流變頻調(diào)速已成為主流。
7、計(jì)算機(jī)高效率綠色電源
高速發(fā)展的計(jì)算機(jī)技術(shù)帶領(lǐng)人類進(jìn)入了信息社會(huì)，同時(shí)也促進(jìn)了電源技術(shù)的迅速發(fā)展。
八十年代，計(jì)算機(jī)全面采用了開關(guān)電源，率先完成計(jì)算機(jī)電源換代。
接著開關(guān)電源技術(shù)相繼進(jìn)入了電子、電器設(shè)備領(lǐng)域。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，人們提出綠色電腦和綠色電源的概念。
綠色電腦泛指對(duì)環(huán)境無害的個(gè)人電腦和相關(guān)產(chǎn)品，綠色電源系指與綠色電腦相關(guān)的高效省電電源，根據(jù)美國環(huán)境保護(hù)署 “能源之星”計(jì)劃規(guī)定，桌上型個(gè)人電腦或相關(guān)的外圍設(shè)備，在睡眠狀態(tài)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(guān)電源而言，電源自身要消耗50瓦的能源。
二、電力電子技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)及應(yīng)用前景
電力電子技術(shù)已進(jìn)入高頻化、標(biāo)準(zhǔn)模塊化、集成化和智能時(shí)代。
理論和實(shí)驗(yàn)證明電氣產(chǎn)品的體積與質(zhì)量反比于供電頻率的平方根，頻率提高對(duì)其設(shè)備的制造省材，運(yùn)行節(jié)能和系統(tǒng)性能改善意義十分深遠(yuǎn)。
電力電子器件高頻化是其創(chuàng)新的主導(dǎo)方向，硬件結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)模塊是器件發(fā)展的必然趨勢(shì)。
目前先進(jìn)模塊已和包括開關(guān)元件和與其反向并聯(lián)的續(xù)流二極管及驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路多個(gè)單元且均以器件標(biāo)準(zhǔn)化和產(chǎn)品系列化，其一致性與可靠性達(dá)到極高水平。
現(xiàn)代電力電子技術(shù)是開關(guān)電源技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。
電力電子及開關(guān)電源技術(shù)因應(yīng)用需求不斷向前發(fā)展，新技術(shù)的出現(xiàn)又會(huì)使許多應(yīng)用產(chǎn)品更新?lián)Q代，還會(huì)開拓更多更新的應(yīng)用領(lǐng)域。
開關(guān)電源高頻化、模塊化、數(shù)字化、綠色化等的實(shí)現(xiàn)，將標(biāo)志著這些技術(shù)的成熟，實(shí)現(xiàn)高效率用電和高品質(zhì)用電相結(jié)合。
開關(guān)電源代替線性電源和相控電源是大勢(shì)所趨。
結(jié)語
電力電子技術(shù)隨著新元器件的研發(fā)及現(xiàn)代計(jì)算機(jī)、控制技術(shù)的迅速發(fā)展而應(yīng)用領(lǐng)域更加廣泛，應(yīng)用性能更加完善可靠，并引起了電力系統(tǒng)的重大變革，新的大功率電力電子器件的研發(fā)和應(yīng)用將成為21世紀(jì)電力研究的前沿，必將為人類社會(huì)的發(fā)展與進(jìn)步作出更大的貢獻(xiàn)。
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