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电力电子与电力方向的分析
电力电子与电力方向的分析 1当前我国电力电子技术的发展方向 就当前我国在电力电子技术方面的发展而言，其研究的主要内容包括以下 四个方面：（1）电力电子元器件以及功率集成电路。（2）电力电子变换器技术。该技术研究的内容主要包括新能源的节约、电力能源的节约、新能源电力电子、 空间以及军事应用中的特殊电力电子变换器技术等。（3）电力电子技术的应用。
在其应用方面研究的主要内容是将超高功率转换器应用于钢铁、电力牵引、可再 生能源发我国电力电子与电力传动系统发展问题和方向的分析代维菊黑龙江省 绥化学院电气工程学院152061电、电力、船舶推进、冶金等工业方面以及电力电 子系统的网络化、信息化发展。（4）电力电子系统的集成。在系统集成方面， 其研究内容主要包含标准化电力电子模块、多芯片系统的集成、单芯片系统的集 成、集成电力电子系统的可靠性以及稳定性研究等。
2我国电力电子在发展过程中遇到的问题 目前，我国在研究电力电子技术方面还存在着诸多的问题，这些问题都严 重的制约了我国经济的发展。主要问题有：现今我国电力电子产品大多是采用的 晶闸管，虽然利用晶闸管可以创造出一部分科技含量较高的产品和设备，但是这 些产品和设备多使用的是国外的生产设备以及多组分组集成制造法，特别是很多 先进的全控型电力电子器件，几乎全都需要从国外进口，才能满足国内的技术要 求，尤其是很多关系着我国的经济发展以及社会安全的关键领域中的核心技术、 设备、软件等。另外，我国电力电子技术与国外发达国家的差距甚大，这在一定 程度上影响着我国与国外经济的合作。在过去的几十年中，我国经济发展的各部 门都先后从欧美发达国家中引进了先进的电力电子技术，并且开始重视国内技术 的发展。就目前的发展情况而言，虽然表面上显示出我国在很多技术方面可以满 足国内的要求，但实际上在很多关键技术领域，我国的电力电子技术依然需要进 口，国内的技术水平依然相对较低。国内与国外发达国家在电力电子技术方面的 主要区别在于电力电子技术的发展依然存在着技术含量低、产品可靠性差、数字 控制水平满足不了社会的要求、系统控制软件的水平低、应用程序的控制技术差、 重大项目领域缺乏经验等问题。这就使得我国必须要依赖从国外进口高性能、高 功率的电力电子转换器设备才能满足国内的使用。
3提高我国电力传动系统性能的主要方法现今，我国电力传动系统研究工作主要围绕着交流传动系统进行。伴随着 交流电动机调速装置的性能越来越完善以及调速理论的重大突破，电动机的调速 技术渐渐从直流发电机―电动机组调速、晶闸管可控整流器、直流调压调速向交 流电动机变频调速转变。之所以交流传动系统发展的这么迅速，其原因与我国在 功率半导体器件的制造技术、交流电动机控制技术、以大规模集成电路和微型计 算机为基础的数字化控制技术、电力变换技术等关键性技术方面的突破有关。要 提高交流传动系统的整体性能，可从以下三个方面开展研究工作：（1）PWM技 术的应用随着电压型PWM逆变器在高性能交流驱动系统中的广泛应用，我国对 PWM技术的研究更为深入。PWM功率半导体器件的开关控制主要采用是高频技 术，一般来说，PWM技术可分为三类进行研究，即随机PWM、正弦PWM以及 优化PWM。正弦PWM的开关频率对于提升电力电子器件的功率有着非常突出的 作用，这使得该技术在中小功率交流驱动系统中的应用极为广泛。不过，这种技 术不适用于容量过大的电源转换设备，因为高开关频率将会引起极大的开关损失。
（2）直接转矩、矢量控制技术的应用对于交流电机的交流驱动系统而言，其具 有强耦合、多变量、非线性等特点，这就使得其控制工作变得十分的动态化，不 过我国目前在这方面的研究还是较为成功的。在上世纪七八十年代，我国就提出 了交流电机的动态控制理论，该理论要求不仅要对各个变量的振幅进行全面的控 制，同时还要对各个阶段进行控制。直接转矩控制技术以及矢量控制技术是我国 在交流驱动系统控制中的主要技术，此外，随着科学技术的发展，神经网络控制、 模糊控制等智能控制技术也在我国逐渐发展起来，对提高交流传动系统的控制精 确度有着极其重要的作用。（3）微电子技术的应用微电子技术对于提高我国数 字控制处理芯片的运算能力以及可靠性有着极大的作用。当前，适合用在交流传 动系统中的微处理器有ApplicationSpecificIntegratedCircuit―ASIC、 DigitalSignalProcessor―DSP、单片机等。其中，高性能计算机的结构形式主要采 用的是多总线结构、多处理器结构以及流水线结构等。
4结束语 总而言之，在社会科技发展的新时期，电力电子技术对于我国的经济发展 以及社会建设而言有着异常重要的作用，我国科研机构必须要高度重视这方面的 研究工作，以此促进我国科技水平的提升。
本文作者:代维菊 工作单位:黑龙江省绥化学院电气工程学院
