Ｎ 。…… Ｅ 我 毫子攘 的现状及应用 赵金亮 （黑龙汀Ｔ商职业技术学院，哈尔滨１５００８０） 文摘编号：１００５—９１３Ｘ（２Ｏ１０）Ｏ７—００１８一ＣＡ 摘要：电力电子技术在国民经济与人民日常生活中正发 挥越来越重要的作用。本文通过对电力电子技术的描 述，阐述了电力电子技术在我国的发展现状；对我国电 力电子技术在大气污染治理、节能环保、电力系统及国 民生活等等中的应用做了较详细的研究；对我国电力电 子系统的发展进行了展望，得出电力电子技术不仅是国 民经济支柱产业的重要组成部分，也是未来技术的发展 趋势之一。 关键词：电力电子技术；电力系统；模块化；集成 中图分类号：ＴＭ１文献标识码：Ａ 文章编号：１００５—９１３Ｘ（２０１０）０７—００１８—０２ 一、我国毫力电孑控术幻≯ （一）我国电力电子技术的发展特点 近年来，随着半导体及其集成技术、电子科学 与技术和现代通讯产业的高速发展，使得电力电子 技术得到了强力的技术基础支撑，无论是技术发展 水平还是产业规模上都得到了飞速发展，同时带动 了国民经济的不断增长，由此，电力电子技术也出 现了一些新的特点。第一，原有各新型电力电子器 件额定参数不断提高；第二，电力电子技术与微电 子技术、计算机技术等多种技术的相互渗透，使电 力电子器件朝着大容量、智能化方向发展；第三，电 力电子技术与国家的基础产业关系密切，它的发展 与创新是我国走向可持续发展的重要组成部分，加 快现代电力电子转化的力度，必将形成一条高科技 产业链，推动我国各个领域的技术创新，共同带动 社会经济的高速增长。 （二）我国电力电子技术的变革 频率等主要参数的变换，目前市场上变频技术的主 回路拓扑基本上还是以交流一直流一交流变换为 主，其中交流一直流环节以现代整流技术并结合大 容量技术来实现，而直流一交流变换则由集成化场 控器件构建的主回路和经过优化设计并采用集成 化、智能化、数字化控制的控制电路来完成。 （三）我国电力电子技术发展存在的问题 虽然我国电力电子技术已经取得了很大进步， 然而在发展的过程中，也面临着许多问题。一是我 国生产的大多数电力电子产品和装置主要是基于 晶闸管，虽然也能制造一些高技术的电力电子产品 和装置，但是它们均是采用国外生产的电力电子器 件和组件进行组装集成制造的，对国外电力电子技 术的依赖很大；二是我国财力和原有基础薄弱等因 素的，导致我国超大规模集成电路发展缓慢， 加之当前面临国外高科技冲击，我国电力电子有被 边缘化的趋势；三是我国全控电力电子器件技术上 无法制造，大功率变流器制造技术水平较低，装置 可靠性差，很多电力电子技术水平还处于初级阶段 等等，这些都严重制约着我国现代电力电子技术的 发展。 二、我国电力电子技术的应用研究 （一）在大气污染治理中的应用 大气污染是我国现阶段重要的环境污染之一， 治理污染已成为推动经济增长，改善人民生活水平 的重要手段。电力电子技术作为一种高新技术为大 气污染治理提供了很好的机遇，随着新的电力电子 元器件的研发及现代计算机、控制技术的迅速发 展，应用领域更加广泛，应用性能也越来越完善，当 前我国电力电子技术在大气污染治理中的运用主 要是高压静电除尘法，该方法是利用高压电场的静 我国电力电子技术发展使人们对电能利用的 方式发生了性的变化。首先高频开关电源的使 用。高频开关电源是用于满足计算机、通讯和数字 信息处理系统需求的电源产品，具有高性能、高可 靠性和高功率密度的特点，我国目前有高频开关电 源的生产厂家３００多家，其中年产值上亿元的已达 到２０家，市场规模已超过每年１００亿元人民币。其 次，变频技术的运用。变频技术能根据用户的需求 实现电能的交流一交流变换，包括实现电压、电流、 收稿日期：２０１０—０５—０７ 电力，使粉尘荷电产生定向运动而从气体中分离得 到净化的方法，在实现粉尘与气流分离的过程中， 电除尘器可分离的粒度范围为０．０２～２００ Ｉａ，ｒｎ，除尘 效率８０％～９０％。随着电力电子技术迅猛发展，具有 控制方便、灵敏度和精度高等优点的电力电子技术 将成为影响静电除尘器除尘效果不可分隔的重要 技术。 （二）在节能环保中的运用 作者简介：赵金亮（１９８２一），男，哈尔滨人，助理实验师，研究方向：电子教学。 一１８— 州刨… 电力电子技术是将各种能源高效率地变换成 高质量电能、节能、实现环保和提高人民生活质量 的重要手段，突出特点是高效、节能、省材，已经成 为弱电控制与强电运行之间，信息技术与先进制造 技术之间的桥梁。我国电力电子技术在环保领域的 应用主要体现在可再生能源发电上，可再生能源主 要包括风能、太阳能、生物和地热能等。各种能源由 于其转化为电能的方式不同，将其送入电网时必需 要用变流技术按用户的要求对其进行调整和控制。 大部分可再生能源直接产生的能量通常是不稳定 兰、我 一照 力电 ｉ 尊一警薯 是电力电子技术正朝着应用技术高频化、硬 件结构模块化方向发展。首先应用技术高频化。电 气产品的变压器、电感和电容的体积重量与供电频 率的平方根成反比，因此由于功率电子器件工作频 率上限的逐步提高，促使许多原来采用电子管的传 统高频设备进行改造，带来显著节能、节水、节约材 料的经济效益。其次硬件结构模块化。模块化主要 是指功率器件的模块化和电源单元的模块化。模块 化的目的不仅在于缩小整机体积，更重要的是取消 的，在并网时都需要加以控制和调节，同时将尽可 传统连线，把寄生参数降到最小；采用多个的 能多的有功能量送人电网，其中的能量变换、储存、 模块单元并联工作，所有模块共同分担负载电流， 发电机控制和并网控制等过程都离不开电力电子 一旦其中某个模块失效，其它模块再平均分担负载 技术，尤其是大功率变流技术。 电流，极大地提高系统可靠性。 （三）在电力系统中的应用 二是电力电子技术集成。电力电子系统集成包 电力电子技术是电工技术中的新技术，是电力 含电力电子子系统的集成和电力电子实际应用系 与电子技术的融合，已在国民经济中发挥着巨大作 统的集成。电力电子子系统集成的目标是建立系列 用，对未来输电系统性能将产生巨大影响。一是发 的电力电子标准芯片，模块；电力电子实际应用系 电系统。电力电子技术在发电环节的应用以改善发 统的集成是人们根据电力电子系统集成理论和设 电机组等多种设备的运行特性为主，主要包括：大 计规则，将电力电子子系统方便地集成和扩展为最 型发电机的静止励磁控制；水力、风力发电机的变 终用户所需要的智能化的电力电子应用系统。电力 速恒频励磁；发电厂风机水泵的变频调速；太阳能 电子系统集成涉及到许多共性的电力电子应用基 发电控制系统等等。二是输电系统。主要包括：利用 础理论和关键技术问题，是电工学科、信息学科、材 柔性交流输电技术对电力系统电压、参数、相位角、 料学科等多学科的高度交叉，是一个以电力电子技 功率潮流的连续可大幅降低输电损耗，提高输 术为基础的新学科增长点，代表着电力电子技术发 电能力和系统稳定水平；利用高压直流输电技术远 展的方向，开展电力电子系统集成研究具有重要的 距离高压直流输电；利用静止无功补偿器的固态开 学术和实用意义。 关替代电气开关快速、频繁地控制电抗器和电容器 因、缮蒙语 来改变输电系统导纳。三是配电系统。用户电力技 电力电子技术不仅是一项高新技术，而且还是 术是电力电子技术在配电系统中的主要应用，用于 其他多项高新技术发展的基础。电力电子技术的进 加强供电可靠性和提高供电质量。 一步发展必将为大幅度节约电能、降低材料消耗以 （四）在国民生活的应用 及提高生产效率提供重要手段，并且为现代生产和 我国电力电子技术的应用不仅在国民经济的 现代生活带来深远的影响，推动着社会经济不断向 发展中起着重要作用，而且也是国民生活不可缺少 前发展。随着各行业技术的迅猛发展和国家的 的重要组成部分。一是电子装置电源的应用。各种 大力支持，电力电子技术将向着减少电磁干扰、提 电子装置一般都需要不同电压等级的直流电源供 高国民经济和加强环境治理等方向进行不懈的努 电。在各种电子装置中，由于高频开关电源体积小、 力，提高国民的生活质量，真正实现国民经济的可 重量轻、效率高，现在已逐渐取代了线性电源。目前 持续发展，这也正是未来电力电子技术的发展趋 通信设备中的程控交换机所用的直流电源已大部 势。 分采用全控型器件的高频开关电源，大型计算机所 需的工作电源、微型计算机内部的电源现在也都全 参考文献： 部采用高频开关电源。二是家用电器的应用。由于 照明在人们日常生活中占有十分重要的地位，并且 ［１】王兆安，黄俊．电力电子技术【Ｍ】．北京：机械．ｘ－，＿ｌｋ出 版社。２００５． 电力电子照明电源体积小、发光效率高、可节省大 【２】杨敏利．我国电力电子技术产业化模式选择与战 量能源，它正在逐步取代传统的白炽灯和日光灯。 略分析【Ｄ】．西安理工大学，２０００：２０—４５． 变频空调器是家用电器中应用电力电子技术的典 【３】韦和平．现代电力电子及电源技术的发展『Ｊ１．现代 型例子；电视机、音响设备、家用计算机等电子设备 电子技术．２００５（１８）． 的电源部分也都需要电力电子技术。电力电子技术 【４】冯玉生，李宏．环境与消防安全中的电力电子技 广泛用于家用电器使得它和我们的生活变得十分 『Ｍ】．北京：机械工业出版社，２００５． 贴近，在改变我们的日常生活方式的同时，也提高 【６】刘志刚．电力电子学ＩＭＩ．北京：清华大学出版社，２００４． 了我们的生活质量。 ［责任编辑：文筠］ １９
