《電力電子技術(shù)》學(xué)習(xí)心得.doc

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《電力電子技術(shù)》關(guān)于新能源的利用 通過(guò)這學(xué)期十幾周的學(xué)習(xí)，我對(duì)電力電子學(xué)有了簡(jiǎn)單地了解。采用半導(dǎo)體電力開(kāi)關(guān)器件構(gòu)成各種開(kāi)關(guān)電路，按一定的規(guī)律，周期性地，實(shí)時(shí)、適式的控制開(kāi)關(guān)器件的通、斷狀態(tài)，可以實(shí)現(xiàn)電子開(kāi)關(guān)型電力變化和控制。這種電力電子變換和控制，被稱(chēng)為電力電子學(xué)或電力電子技術(shù)。至于，什么事電力電子，強(qiáng)電與弱電的聯(lián)系是什么，它有什么用途等等。這些都將是我們這門(mén)課程的需要解決的主要問(wèn)題和傳達(dá)給我們的知識(shí)和要點(diǎn)，通過(guò)這門(mén)課的學(xué)習(xí)我們隊(duì)這些問(wèn)題都將會(huì)有一個(gè)比較深刻的理解和學(xué)習(xí)，為我們以后的學(xué)習(xí)和工作都會(huì)有一定的基礎(chǔ)積累。這門(mén)課程雖說(shuō)知識(shí)考查課，但是它的作用是非同尋常的，它幫助我們學(xué)習(xí)弱電的學(xué)生們更好的理解和掌握我們本專(zhuān)業(yè)所需要學(xué)習(xí)和掌握的主要知識(shí)，同時(shí)它又幫助我們加深我們專(zhuān)業(yè)與強(qiáng)電專(zhuān)業(yè)的差別以及聯(lián)系，讓我們?cè)诳吹絻煞N之間的差別的同時(shí)又讓我們明白兩者之間的聯(lián)系和交叉。為我們的知識(shí)盲區(qū)劃清界限，同時(shí)也為我們的專(zhuān)業(yè)尋找了另一個(gè)出路和用途為我們以后的學(xué)習(xí)方向和工作提供了一定的方向和出路。所以說(shuō)這門(mén)課程所提供我們的不僅僅知識(shí)課本上的那一點(diǎn)點(diǎn)知識(shí)要點(diǎn)，更可貴的事它為我們提供了許多我們?cè)谧约簩?zhuān)業(yè)上以及以后工作的道路上的方向。它就像一盞指明燈一樣，雖只是星星點(diǎn)燈，但它卻為我們的前進(jìn)方向指明了航行的方向，起到的作用是非常巨大的。這也就是為什么說(shuō)雖說(shuō)它只是一門(mén)考查課但卻非常重要的課程。 如今，關(guān)于電力電子有關(guān)新能源的利用的話題越來(lái)越熱烈，有關(guān)新能源的利用有很大的前景和客觀的效益。 世界能源結(jié)構(gòu)正在發(fā)生巨大的變革。以資源有限、污染嚴(yán)重的石化能源為主的能源結(jié)構(gòu)將逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橐再Y源無(wú)限，清潔干凈的可再生能源為主的多樣性，復(fù)合型的能源結(jié)構(gòu)。太陽(yáng)能作為一種新興的綠色能源，以其永不枯竭、無(wú)污染、不受地域資源限制等優(yōu)點(diǎn)，正得到迅速的推廣應(yīng)用。 隨著太陽(yáng)能光伏發(fā)電應(yīng)用的發(fā)展，太陽(yáng)能光伏發(fā)電已經(jīng)不再只是作為偏遠(yuǎn)無(wú)電地區(qū)的能源供應(yīng)，而是向逐漸取代常規(guī)能源的方向發(fā)展。在國(guó)外，并網(wǎng)發(fā)電逐漸成為太陽(yáng)能光伏發(fā)電的主要應(yīng)用領(lǐng)域，太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)已經(jīng)逐漸形成，并持續(xù)高速發(fā)展。 目前國(guó)外并網(wǎng)逆變器技術(shù)發(fā)展十分迅速。目前的研究主要集中在空間矢量PWM技術(shù)、數(shù)字鎖相控制技術(shù)、數(shù)字DSP控制技術(shù)、最大功率點(diǎn)跟蹤和孤島檢出技術(shù)，以及綜合考慮以上方面的系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)等。國(guó)外的有些并網(wǎng)逆變器還設(shè)計(jì)同時(shí)具有獨(dú)立運(yùn)行和并網(wǎng)運(yùn)行功能。 國(guó)內(nèi)太陽(yáng)能光伏應(yīng)用仍以獨(dú)立供電系統(tǒng)為主，并網(wǎng)系統(tǒng)則剛剛起步。目前國(guó)內(nèi)自主研制的并網(wǎng)逆變器存在有系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定，可靠性低的弱點(diǎn);且保護(hù)措施不全，容易引起事故，與建筑一體化等問(wèn)題也沒(méi)有得到很好考慮。 由于太陽(yáng)能電池只能在白天光照條件下輸出能量，根據(jù)負(fù)載需要，系統(tǒng)一般選用鉛酸蓄電池作為儲(chǔ)能環(huán)節(jié)來(lái)提供夜間所需電力。整個(gè)光伏系統(tǒng)由太陽(yáng)能電池、蓄電池、負(fù)載和控制器組成。虛線框中部分即為系統(tǒng)控制部分的結(jié)構(gòu)框圖，一般由充電電路、放電電路和狀態(tài)控制電路3部分組成。 系統(tǒng)各部分容量的選取配合，需要綜合考慮成本、效率和可靠性。隨著光伏產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，太陽(yáng)能電池的價(jià)格正在逐步下降，然而它仍是整個(gè)系統(tǒng)中最昂貴的部分。它的容量選取影響著整個(gè)系統(tǒng)的成本。相比較而言，蓄電池價(jià)格較為低廉，因此可以選取相對(duì)較大容量的蓄電池，盡可能充分利用太陽(yáng)能電池所發(fā)出的功率。另外，在與負(fù)載容量配合時(shí)，應(yīng)該考慮到連續(xù)陰天的情況，對(duì)系統(tǒng)容量留出一定裕度。 與獨(dú)立供電的光伏系統(tǒng)相比，并網(wǎng)系統(tǒng)一般都沒(méi)有儲(chǔ)能環(huán)節(jié)，直接由并網(wǎng)逆變器接太陽(yáng)能電池和電網(wǎng)。并網(wǎng)逆變器的基本功能是相同的。那就是，在太陽(yáng)能電池輸出較大范圍內(nèi)變化時(shí)，能始終以盡可能高的效率將太陽(yáng)能電池輸出的低壓直流電轉(zhuǎn)化成與電網(wǎng)匹配的交流電流送入電網(wǎng)。太陽(yáng)能電池輸出的大范圍變動(dòng)，主要原因是白天日照強(qiáng)度的變化，范圍在200W/m2到1000W/m2之間. 通過(guò)回顧在這門(mén)課程學(xué)習(xí)到的知識(shí)，我們科一更加清楚的了解它的重要和作用。在第一章電力電子變化和控制技術(shù)導(dǎo)論的學(xué)習(xí)中，我了解了電力電子學(xué)科的形成、四類(lèi)基本的開(kāi)關(guān)型電力電子變換電路、兩種基本的控制方式（相控和脈沖寬度調(diào)制控制）、兩類(lèi)應(yīng)用領(lǐng)域（電力變換電源和電力補(bǔ)償控制），以及電力電子變換器的基本特性。經(jīng)過(guò)這一章的學(xué)習(xí)，我對(duì)電力電子變換和控制技術(shù)有了一個(gè)全貌的認(rèn)識(shí)。接下來(lái)的一章里學(xué)習(xí)了各類(lèi)半導(dǎo)體電力開(kāi)關(guān)器件的基本工作原理和靜態(tài)特性。然后又學(xué)習(xí)了直流-直流（DC/DC），直流-交流（DC/AC），交流-直流（AC/DC），交流-交流（AC/AC）四類(lèi)電力電子變換的工作原理和特性以及電力電子變換器中的輔助元器件和系統(tǒng)，還分析了開(kāi)關(guān)器件的開(kāi)通關(guān)斷過(guò)程和各種緩沖器，以及電力電子變換電路的兩類(lèi)典型應(yīng)用：多級(jí)開(kāi)關(guān)電路組合型交流、直流電源和電力電子開(kāi)關(guān)型電力補(bǔ)償、控制器等。 在這學(xué)期的學(xué)習(xí)中，我們學(xué)習(xí)到了許多有用得知識(shí)和技巧，同時(shí)我們?cè)诶蠋煹闹笇?dǎo)下還嘗試了多種新的學(xué)習(xí)方法，例如分組學(xué)習(xí)并做PPT重點(diǎn)總結(jié)、自主學(xué)習(xí)后課堂講解等，這些方法都大大的調(diào)動(dòng)了我們課下學(xué)習(xí)的積極性，課前的預(yù)習(xí)也使我們上課時(shí)能更好的理解以及吸收學(xué)科知識(shí)，更重要的是通過(guò)相關(guān)實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)和積累加深了我們相關(guān)課程和知識(shí)的映像，也為我們的知識(shí)儲(chǔ)備加深了更加深的一筆儲(chǔ)備，而且通過(guò)實(shí)踐掌握了這門(mén)課的掌握的要點(diǎn)，更是提升了我們處理和分析的能力，通過(guò)自己搭建電路，調(diào)試電路以及分析電路的實(shí)驗(yàn)結(jié)果為我們進(jìn)一步掌握電學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)加深了更加有力的知識(shí)儲(chǔ)備。 太陽(yáng)能光伏發(fā)電是當(dāng)今備受矚目的熱點(diǎn)之一，光伏產(chǎn)業(yè)正以年均增長(zhǎng)量40%的速率發(fā)展。 太陽(yáng)能光伏發(fā)電裝置主要有光伏電池模塊和逆變器構(gòu)成。光伏逆變器按是否采用隔離方式，可分為工頻隔離的光伏逆變器、高頻隔離的光伏逆變器和非隔離光伏逆變器。工頻變壓器隔離的光伏逆變器是目前較常用的結(jié)構(gòu)，具有安全性高，可以防止逆變器輸出的直流偏置電流注入電網(wǎng)，但存在工頻變壓器體積大、笨重的問(wèn)題。工頻隔離的光伏逆變器效率約在94%~96%之間。 高頻隔離的光伏逆變器一般通過(guò)前級(jí)DC/DC變換器實(shí)現(xiàn)高頻隔離，如圖1(a)所示。它具有高頻隔離變壓器體積小、重量輕的特點(diǎn)。隔離DC/DC變換器電路有全橋移相DC/DC變換器，雙正激DC/DC變換器等。由于引入隔離DC/DC變換器，將引起3-4%效率損耗。高頻隔離的光伏逆變器整體效率在93-95%。 非隔離的光伏逆變器具有功率密度高、整機(jī)效率高的特點(diǎn)。目前，非隔離光伏逆變器效率已高達(dá)98.8%。非隔離光伏逆變器又可分為單級(jí)結(jié)構(gòu)、兩級(jí)結(jié)構(gòu)。單級(jí)結(jié)構(gòu)中，光伏模塊的輸出電壓必須與電網(wǎng)電壓相匹配，因此單級(jí)結(jié)構(gòu)對(duì)光伏陣列的額定電壓等級(jí)有較苛刻的要求，但在大功率光伏系統(tǒng)中不成為問(wèn)題。兩級(jí)結(jié)構(gòu)中，光伏模塊的輸出首先通過(guò)前級(jí)DC/DC變換器升壓，再送入逆變器。兩級(jí)結(jié)構(gòu)對(duì)光伏模塊的額定電壓等級(jí)的要求比較寬松，因此在小功率光伏系統(tǒng)中較受青睞。非隔離光伏逆變器越來(lái)越得到廣泛應(yīng)用，在歐洲約占80%市場(chǎng)，在日本約占50%市場(chǎng)。 由于非隔離光伏逆變器中，光伏模塊與電網(wǎng)之間沒(méi)有電氣隔離，需特殊考慮安全性問(wèn)題。圖2 為一個(gè)非隔離并網(wǎng)光伏逆變器示意圖。圖2(a)所示，光伏電池硅片與接地框架之間存在寄生電容。對(duì)于單晶體硅光伏電池，寄生電容約為50~150nF/kWp，對(duì)于薄膜光伏電池，約為1μF/kWp[5]。圖2(b)為考慮PV寄生電容光伏系統(tǒng)模型，Cpv 為光伏模塊等效對(duì)地寄生電容。逆變器ＰＷＭ調(diào)制將在Cpv兩端引起的高頻電壓，造成地電流。寄生電容Cpv的大小與光伏陣列的框架結(jié)構(gòu)有關(guān)，光伏電池表面及間距、框架結(jié)構(gòu)、天氣條件、濕度、覆蓋于光伏陣列表面的塵埃。地電流對(duì)人造成安全隱患，也造成電磁干擾。因此，對(duì)于非隔離光伏逆變并網(wǎng)系統(tǒng)， 需要抑制由光伏模塊寄生電容引起的地電流問(wèn)題。 地電流與光伏陣列輸出端電壓波動(dòng)的幅度及頻率密切相關(guān)，即與逆變器拓?fù)浼伴_(kāi)關(guān)策略的選擇有關(guān)。地電流抑制有多種方法，主要有采用特殊的并網(wǎng)逆變拓?fù)浜蚉WM調(diào)制方法、在交流側(cè)安裝共模電抗器、有源地電流抑制電路。 我們都知道，隨著大功率半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件的發(fā)明和變流電路的進(jìn)步和發(fā)展，產(chǎn)生了利用這類(lèi)器件和電路實(shí)現(xiàn)電能變換與控制的技術(shù)——電力電子技術(shù)。電力電子技術(shù)橫跨電力、電子和控制三個(gè)領(lǐng)域，是現(xiàn)代電子技術(shù)的基礎(chǔ)之一，是弱電子對(duì)強(qiáng)電力實(shí)現(xiàn)控制的橋梁和紐帶，已被廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國(guó)防、交通、能源和人民生活的各個(gè)領(lǐng)域，有著極其廣闊的應(yīng)用前景，成為電氣工程中的基礎(chǔ)電子技術(shù)。 電力電子的誕生,上世紀(jì)五十年代未第一只晶閘管問(wèn)世，電力電子技術(shù)開(kāi)始登上現(xiàn)代電氣傳動(dòng)技術(shù)舞臺(tái)，以此為基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)的可控硅整流裝置，是電氣傳動(dòng)領(lǐng)域的一次革命，使電能的變換和控制從旋轉(zhuǎn)變流機(jī)組和靜止離子變流器進(jìn)入由電力電子器件構(gòu)成的變流器時(shí)代。這標(biāo)志著電力電子的誕生。 第一代電力電子器件,進(jìn)入70年代晶閘管開(kāi)始形成由低電壓小電流到高電壓大電流的系列產(chǎn)品，它們是普通晶閘管不能自關(guān)斷的半控型器件，被稱(chēng)為第一代電力電子器件。 第二代電力電子器件,隨著電力電子技術(shù)理論研究和制造工藝水平的不斷提高，電力電子器件在容量和類(lèi)型等方面得到了很大發(fā)展，是電力電子技術(shù)的又一次飛躍，先后研制出大功率雙極型晶體管(GTR)，門(mén)極可關(guān)斷晶閘管(GTO)，功率MOSFET等自關(guān)斷全控型第二代電力電子器件。 第三代電力電子器件,以絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)為代表，開(kāi)始向大容量高頻率、響應(yīng)快、低損耗方向發(fā)展。 現(xiàn)代電力電子時(shí)代,八十年代末期和九十年代初期發(fā)展起來(lái)的、以功率MOSFET和IGBT為代表的、集高頻、高壓和大電流于一身的功率半導(dǎo)體復(fù)合器件,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。電力電子器件正朝著標(biāo)準(zhǔn)模塊化、智能化、功率集成的方向發(fā)展。在國(guó)際上電力電子技術(shù)是競(jìng)爭(zhēng)最激烈的高新技術(shù)領(lǐng)域。 功率半導(dǎo)體器件是電力電子電路的基礎(chǔ)，通過(guò)學(xué)習(xí)掌握了多種電力電子器件的工作原理、基本特性、主要參數(shù)等內(nèi)容。其中包括功率二極管、大功率晶體管、晶閘管、場(chǎng)效應(yīng)晶體管、絕緣柵雙極型晶體管等。整流管是電力電子器件中結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單，應(yīng)用最廣泛的一種器件。目前已形成普通型，快恢復(fù)型和肖特基型三大系列產(chǎn)品，電力整流管對(duì)改善各種電力電子電路的性能，降低電路損耗和提高電流使用效率等方面都具有非常重要的作用。 單相整流電路可分為單相半波電路和單相橋式電路。單相整流電流電路比較簡(jiǎn)單、成本也低、控制方便，但輸出電壓波形差，諧波分量較大，使用場(chǎng)合受到限制。 多相整流電路以三相整流電路為主。三相整流電路也可分為三相半波和三相橋式電路。三相整流電路輸出直流電壓波形較好，脈動(dòng)小。因此它應(yīng)用較廣，尤其是三相橋式整流電路在直流電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。多相整流電路通常在大功率整流裝置中應(yīng)用。 按照負(fù)載性質(zhì)又可分為電阻性負(fù)載、電感性負(fù)載、反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載和電容性負(fù)載。 a.阻性負(fù)載：負(fù)載為電阻時(shí)，輸出電壓波形與電流波形形狀相同，移相控制角較大時(shí)，輸出電流會(huì)出現(xiàn)斷續(xù)。 b.電感性負(fù)載：負(fù)載有電感和電阻，以電感為主時(shí)，由于電感有維持電流導(dǎo)通的能力，當(dāng)電感數(shù)值較大時(shí)，輸出直流電流可連續(xù)而且基本保持不變。 c.反電勢(shì)負(fù)載：即負(fù)載中有反電勢(shì)存在。如蓄電池充電為反電勢(shì)電阻性負(fù)載，直流電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)為反電勢(shì)電感性負(fù)載。反電勢(shì)越大，晶閘管導(dǎo)通角越小。 d.電容性負(fù)載一般在變頻器、不間斷電源、開(kāi)關(guān)電源等場(chǎng)合使用。 可控整流電路的工作原理、特性、電壓電流波形以及電量間的數(shù)量關(guān)系與整流電路所帶負(fù)載的性質(zhì)密切相關(guān)，必須根據(jù)負(fù)載性質(zhì)的不同分別進(jìn)行討論。然而實(shí)際負(fù)載的情況是復(fù)雜的，屬于單一性質(zhì)負(fù)載的情況是很少，往往是幾種性質(zhì)負(fù)載的綜合，所以在分析時(shí)還要根據(jù)具體情況進(jìn)行詳細(xì)區(qū)別討論。在學(xué)習(xí)整流電路過(guò)程中，根據(jù)交流電源的電壓波形、功率半導(dǎo)體器件的通斷狀態(tài)和負(fù)載的性質(zhì)，分析電路中各點(diǎn)的電壓、電流波形，掌握整流電壓和移相控制的關(guān)系。掌握了電路中的電壓、電流波形，也就掌握了電路的工作原理。 逆變：在生產(chǎn)實(shí)際中除了需要將交流電轉(zhuǎn)變?yōu)榇笮】烧{(diào)的直流電供給負(fù)載外，常常還要將直流電轉(zhuǎn)換成交流電，即逆變過(guò)程。變流器工作在逆變狀態(tài)時(shí)，如交流側(cè)接至電網(wǎng)上，直流電將被逆變成與電網(wǎng)同頻的交流電并反饋回電網(wǎng)，因?yàn)殡娋W(wǎng)有源，則稱(chēng)為有源逆變。有源逆變是整流電路在特定條件下的工作狀態(tài)，其分析方法與整流狀態(tài)時(shí)相同，在直流電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)中可通過(guò)有源逆變將直流電機(jī)的能量傳送到電網(wǎng)。 當(dāng)前,電力電子作為節(jié)能、自動(dòng)化、智能化、機(jī)電一體化的基礎(chǔ),正朝著應(yīng)用技術(shù)高頻化、硬件結(jié)構(gòu)模塊化、產(chǎn)品性能綠色化的方向發(fā)展?，F(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(wèn)題為主的傳統(tǒng)電力電子學(xué),向以高頻技術(shù)處理問(wèn)題為主的現(xiàn)代電力電子學(xué)方向轉(zhuǎn)變。 電力電子技術(shù)的創(chuàng)新與電力電子器件制造工藝改進(jìn)，已成為世界各國(guó)工業(yè)自動(dòng)化控制和機(jī)電一體化領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)最激烈的陣地，各個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家均在這一領(lǐng)域注入極大的人力，物力和財(cái)力，使之進(jìn)入高科技行業(yè)，就電力電子技術(shù)的理論研究而言，目前日本、美國(guó)及法國(guó)、荷蘭、丹麥等西歐國(guó)家可以說(shuō)是齊頭并進(jìn)，在這些國(guó)家先進(jìn)的電力電子技術(shù)不斷開(kāi)發(fā)完善，促進(jìn)電力電子技術(shù)向著高頻化邁進(jìn)，實(shí)現(xiàn)用電設(shè)備的高效節(jié)能，為真正實(shí)現(xiàn)工控設(shè)備的小型化，輕量化，智能化奠定了重要的技術(shù)基礎(chǔ)，也為電力電子技術(shù)的不斷拓展創(chuàng)新描繪了廣闊的前景。而我國(guó)開(kāi)發(fā)研制電力電子器件的綜合技術(shù)能力與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比，仍有較大的差距，要發(fā)展和創(chuàng)新我國(guó)電力電子技術(shù)，并形成產(chǎn)業(yè)化規(guī)模，就必須走有中國(guó)特色的產(chǎn)學(xué)創(chuàng)新之路，即牢牢堅(jiān)持和掌握產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合的方法走共同發(fā)展之路 本人對(duì)這門(mén)課程開(kāi)始就是心懷重視態(tài)度對(duì)待它，奈何一看教學(xué)模式竟然是考查，然后又見(jiàn)到旁邊那么多的同學(xué)都是采取消極的態(tài)度，所以本人的態(tài)度也是一落千丈，至此就是心情好時(shí)就聽(tīng)老師講，心情不好抑或是有其他比較有趣的事情的時(shí)候就干自己的事情去了，雖然偶爾也會(huì)忌憚?dòng)诶蠋煹陌l(fā)威而艱難的將眼睛往黑板上挪，但心中始終想的是自己的事情（呵呵，在此對(duì)老師說(shuō)句sorry），好了，廢話不扯了，還是說(shuō)正事吧，以下就是我本人對(duì)電力電子的一些想法和理解以及從網(wǎng)上了解的相關(guān)應(yīng)用，當(dāng)然這些僅僅只是從我聽(tīng)了課的那幾次課來(lái)介紹，其他沒(méi)有介紹的請(qǐng)見(jiàn)諒(原因就不多說(shuō)了哈)。 首先解釋一下，什么是電力電子技術(shù)。書(shū)本上如是說(shuō)：電力電子技術(shù)就是應(yīng)用于電力領(lǐng)域的電子技術(shù)。我理解是，就是強(qiáng)電模塊的電力和弱電模塊的電子相結(jié)合從而形成的一門(mén)新興技術(shù)，主要是由電力學(xué)，電子學(xué)以及控制理論三個(gè)學(xué)科相互交叉相互補(bǔ)充而成的，已經(jīng)成為現(xiàn)代電氣工程與自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)不可缺少的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程（可惜，本校由于課程改革竟然把本課程放到大四來(lái)開(kāi)，而且還是考查，這就導(dǎo)致本校學(xué)生對(duì)電力電子技術(shù)這門(mén)課程的不重視以及對(duì)相關(guān)技術(shù)術(shù)語(yǔ)的迷茫不懂，這是一個(gè)亟待改進(jìn)的問(wèn)題）。然后就是介紹一些相關(guān)的但是比較重要的電力電子器件。首先是種類(lèi)：其中器件的典型代表就是晶閘管，談到晶閘管必須討論一下這原件的兩個(gè)主要功能：整流和續(xù)流。 我只介紹關(guān)于整流方面的相關(guān)類(lèi)容（原因就不多說(shuō)哈）。經(jīng)過(guò)我的聽(tīng)課，整流電路是電路中保證穩(wěn)定的一個(gè)必要因素，也是不可缺少的因素，由于可控元件的不同導(dǎo)致導(dǎo)通角和關(guān)斷角都會(huì)不一樣，至于工作原理，波形以及管壓降就請(qǐng)自行查閱相關(guān)書(shū)本。整流電路中存在幾種特殊的狀態(tài)依次是：逆變（有源/無(wú)源）；整流以及無(wú)環(huán)流（可能由于對(duì)術(shù)語(yǔ)不熟悉的原因，某些字不是很精確，請(qǐng)見(jiàn)諒）。整流電路又可以分為幾種類(lèi)型分別是：?jiǎn)蜗喟氩ㄕ麟娐贰蜗鄻蚴饺卣麟娐?、單相全波可控整流電路、單相橋式半控整流、電路三相半波可控整流電路、三相橋式全控整流電?，其中整流電路的負(fù)載又有以下三種：電阻、阻感、反電勢(shì)。下面僅僅附上最簡(jiǎn)單的單相半波可控整流電路的電路原理圖，其他相關(guān)波形請(qǐng)查閱書(shū)本。 除了整流電路之外，比較重要的電力電子概念就是斬波電路，斬波，顧名思義就是將波形斬?cái)?，做到輸出可調(diào)，其中的直流斬波電路又有升壓和降壓兩種。牽涉到的相關(guān)參數(shù)有平均電壓、電流的計(jì)算、占空比等等。本課程中對(duì)于復(fù)合/多重多相斬波電路不作要求。整流電路和斬波電路之外還有逆變電路。所謂逆變電路就是將直流轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣鞯南嚓P(guān)電路，同時(shí)要區(qū)別無(wú)源逆變電路和有源逆變電路的異同點(diǎn)，逆變電路的基本工作原理、主要用途、換流方式具體細(xì)節(jié)參照書(shū)本，逆變電路中可以分為電壓型逆變電路、電流型逆變電路。具體電路圖由于篇幅限制不在此介紹。當(dāng)然對(duì)于某個(gè)電路我們要能夠區(qū)別這是整流電路還是逆變電路，關(guān)鍵就是看電流是有直流變?yōu)榻涣鬟€是由交流變?yōu)橹绷鳎罢呶覀兎Q(chēng)為逆變，后者稱(chēng)為整流。 談完這些，最后不能落下的就是PWM控制技術(shù)，由于本人對(duì)這個(gè)不是很了解，一下只是簡(jiǎn)單介紹一下相關(guān)事情，PWM控制的基本原理是面積等效原理，而SPWM波形——脈沖寬度按正弦規(guī)律變化而和正弦波等效的PWM波形。PWM控制方法有計(jì)算法、調(diào)制法 和跟蹤法等三種方法。當(dāng)然我們也必須知道單極性和雙極性PWM 調(diào)制有什么區(qū)別以及了解特定諧波消去法的原理。 以上只是按照書(shū)本上的大概內(nèi)容講述了一下我所了解到的知識(shí)點(diǎn)，下面我將主要從電力電子技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域尤其是電力系統(tǒng)領(lǐng)域的應(yīng)用，當(dāng)然，限于本人的水平，我只能粗淺的談?wù)劥笾碌膽?yīng)用，詳細(xì)的以及相關(guān)原理應(yīng)用請(qǐng)讀者自行查詢(xún)相關(guān)書(shū)籍。 異步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)、混合動(dòng)力汽車(chē)、不間斷電源（UPS）、電池充電器、感應(yīng)加熱爐、變速恒頻風(fēng)力發(fā)電等相關(guān)設(shè)備都是應(yīng)用了有關(guān)的電力電子技術(shù)，而電力電子在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用則是可以細(xì)分很多方面，簡(jiǎn)單的說(shuō)光伏發(fā)電接口超導(dǎo)儲(chǔ)能、有源電力濾波器（APF）、靜止無(wú)功補(bǔ)償（SVC）、靜止無(wú)功發(fā)生器（SVG）、高壓直流輸電（HVDC）、靈活交流輸電系統(tǒng)（FACTS），由于本人在本學(xué)期同時(shí)選修了電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)講座，在這課程當(dāng)中，老師著重介紹的柔性發(fā)電技術(shù)同樣是電力電子技術(shù)的重要應(yīng)用方面。比如說(shuō)高壓直流輸電（HVDC）、靜止無(wú)功補(bǔ)償（SVC）、靜止無(wú)功發(fā)生器（SVG）、有源電力濾波器（APF）、晶閘管控制串聯(lián)電容裝置（TCSC、CSC、ASC）、次同步振蕩阻尼器（SCR）、晶閘管控制相角調(diào)節(jié)器（TCPAR、PST）、靜止調(diào)相機(jī)（STACON）、晶閘管控制動(dòng)態(tài)制動(dòng)器（TCDB）、統(tǒng)一潮流控制器（UPFC）。 在這里我們介紹的已經(jīng)夠多了，我的理解，所謂電力電子技術(shù)，簡(jiǎn)單的說(shuō)就是強(qiáng)電與弱電的結(jié)合，其中既有強(qiáng)電的知識(shí)要點(diǎn)，同時(shí)也有弱電的許多內(nèi)容，這門(mén)學(xué)科是強(qiáng)電與弱電的最好的結(jié)合的事例。原本強(qiáng)弱電本不分家的，在這里我們可以清楚的看到強(qiáng)電與弱電的相互聯(lián)系，對(duì)比分析以及兩者之間的差別，正所謂萬(wàn)事萬(wàn)物本都相互聯(lián)系，沒(méi)有什么事物是絕對(duì)的獨(dú)立的。通過(guò)學(xué)習(xí)這門(mén)課程，教會(huì)我們?cè)趯?duì)待任何事物的時(shí)候都應(yīng)該懷抱一個(gè)發(fā)散及聯(lián)想的思維模式，學(xué)會(huì)去看待不同事物之間的差別以及聯(lián)系對(duì)我們發(fā)現(xiàn)事物的本質(zhì)和掌握更深的知識(shí)有著非常重要的作用和效果。 從1957年第一臺(tái)風(fēng)力發(fā)電裝置產(chǎn)生到現(xiàn)在，風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)已經(jīng)從傳統(tǒng)的恒速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)發(fā)展到現(xiàn)在的變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，出現(xiàn)的主要結(jié)構(gòu)如圖3所示?；谄胀ó惒诫姍C(jī)的恒速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)成熟，在現(xiàn)在的風(fēng)電場(chǎng)上還廣泛應(yīng)用，但需額外安裝無(wú)功補(bǔ)償裝置，存在機(jī)械應(yīng)力大等缺點(diǎn)。變速恒頻結(jié)構(gòu)類(lèi)型，基于調(diào)節(jié)繞線電機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)電阻來(lái)實(shí)現(xiàn)小范圍轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，其調(diào)速范圍是同步轉(zhuǎn)速以上0-10%?，F(xiàn)在風(fēng)電場(chǎng)的主流機(jī)型變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。該系統(tǒng)轉(zhuǎn)子側(cè)通過(guò)變流器與電網(wǎng)相連，變流器容量為發(fā)電容量的30%，定子側(cè)直接與電網(wǎng)相連。定子和轉(zhuǎn)子都可以向電網(wǎng)輸送能量。可以工作在同步轉(zhuǎn)速的30%的范圍之內(nèi)。在并網(wǎng)發(fā)電時(shí)都能夠?qū)崿F(xiàn)最大功率點(diǎn)跟蹤控制，有效的提高了風(fēng)能利用率。同時(shí)能夠?qū)Χㄗ觽?cè)的有功功率和無(wú)功功率實(shí)現(xiàn)獨(dú)立控制，在電網(wǎng)產(chǎn)生電壓跌落故障時(shí)可以給電網(wǎng)提供無(wú)功支撐。變速恒頻直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，代表了風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)未來(lái)的發(fā)展方向，這種結(jié)構(gòu)顯著的優(yōu)點(diǎn)是可以簡(jiǎn)化齒輪箱或者取消齒輪箱，因此能夠顯著減少機(jī)械故障。也可以方便實(shí)現(xiàn)無(wú)功支撐。過(guò)去，電網(wǎng)故障時(shí)一般采取風(fēng)力發(fā)電裝置脫離電網(wǎng)進(jìn)行保護(hù)的方案，但隨著風(fēng)電發(fā)電容量的比重日益增長(zhǎng)，這種處理方法可能造成電力系統(tǒng)故障的擴(kuò)大，危害電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。針對(duì)這種情況，德國(guó)、丹麥等一些風(fēng)電發(fā)展成熟的國(guó)家都出臺(tái)了風(fēng)電并網(wǎng)的規(guī)范，要求風(fēng)力發(fā)電裝置在電網(wǎng)電壓跌落時(shí)，具有電網(wǎng)無(wú)功支撐功能，即低電壓穿越(LVRT)。圖4為德國(guó)E-ON低電壓穿越的要求，陰影部分為要求提供無(wú)功支撐，而且每跌落1%電網(wǎng)電壓，需要提供額定電流2%的無(wú)功電流，直到提供100%無(wú)功電流。ABB、GE等制造的雙饋?zhàn)兞髌骶邆涞碗妷捍┰焦δ堋? 隨著近期國(guó)家新能源振興規(guī)劃的提出，風(fēng)電裝機(jī)容量在未來(lái)將大幅度增長(zhǎng)，將在全國(guó)電力容量中占有可觀的比重，因此我國(guó)也必要制定風(fēng)電低電壓穿越規(guī)范。低電壓穿越技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)已引起國(guó)內(nèi)同行的重視。 在整個(gè)雙饋風(fēng)力發(fā)電中，從電力電子領(lǐng)域提高整機(jī)效率的環(huán)節(jié)主要有兩個(gè)方面：通過(guò)對(duì)雙饋電機(jī)的優(yōu)化控制，減小電機(jī)的損耗，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)整體效率的提高；通過(guò)對(duì)變流器結(jié)構(gòu)的優(yōu)化選擇，使用高效率的變流器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來(lái)提高整機(jī)的效率。目前風(fēng)電大功率變流器裝置中一般采用比較成熟的兩電平六開(kāi)關(guān)背靠背變流器，通過(guò)研究多電平技術(shù)和軟開(kāi)關(guān)技術(shù)在提高變流器效率方面也有很重要的意義。 目前風(fēng)電裝置主流采用690V等級(jí)，該電壓等級(jí)嚴(yán)重落后風(fēng)電裝置的大容化的快速發(fā)展的步伐。造成電纜的材料耗費(fèi)、損耗的增加。圖5是采用三電平BTB變流器5MW風(fēng)電裝置。 最后我再次也希望通過(guò)這篇總結(jié)來(lái)表達(dá)自己對(duì)知道老師的感謝之情，謝謝您的不懈努力和耐心指導(dǎo)，才使得我再這次的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中收獲的這么多，也正式您的不吝教誨才使得我們?cè)谶@次實(shí)驗(yàn)中學(xué)習(xí)和收獲了許多的有用的知識(shí)和技巧，我相信在以后的學(xué)習(xí)或者工作中一定有其用武之地。過(guò)多的感謝無(wú)以言表，萬(wàn)分感激，至此敬禮！