電力電子技術的論文

　　隨著電力電子電路在國民經濟各領域中的廣泛應用，其重要性日趨彰顯，人們對其穩定性和可靠性的要求也越來越高。下面是小編為大家整理的，供大家參考。

　　範文一：Matlab電力電子技術應用

　　【文章摘要】資訊科技的快速發展推動許多學科進一步完善，以電力電子技術為例，其本身具有較強的理論性、實踐性等特徵，涉及的波形圖、電路圖也較多，相關設計人員需掌握較多相關理論，且在設計分析中面臨較多的難題。在此背景下便提出模擬技術，即Matlab，其可通過相應模型的構建使所有波形結果具有視覺化特徵。對此，本文將對電力電子設計中Matlab應用的必要性、基於Matlab的系統模組構建以及系統模擬思路進行探析。

　　【關鍵詞】Matlab;電力電子技術;應用

　　0前言

　　作為近年來能夠合理控制電能形態的技術，電力電子技術在資訊科技推動下得到快速發展，其以自身相關器件轉換與控制電能，無論數瓦電器或數千瓦輸電系統，都可通過電力電子裝置進行控制。據統計分析，國外許多發達國家依託於電力電子技術所轉換的電能達到90%，而這一轉換過程的實現主要得益於其在模擬過程中能夠取得精確的結果。因此，本文對電力電子技術中Matlab的應用研究，對促進電力電子技術發展具有十分重要的意義。

　　1電子電路設計中Matlab應用的必要性

　　目前，電子電路設計中逐漸強調以自動化為主，通過原理圖設計與模擬相應的電路，使電子電路的設計達到最優，並分析電路中的最壞條件等。然而這些設計自動化目標的實現，要求將控制領域中的典型代表Matlab引入其中，其具備基本互動式程式設計能力，且較多影象或資料處理以及原理圖設計等都可利用其完成。特別Matlab近年來發展中，版本處於不斷更新態勢，且有較多系統模組與模型如電力電子器件、電路以及電機等都被囊括其中。加上完善中將Sinulink環境引入其中，更能容納較多關於電力電子的相關模組，為電路電子設計提供具體的指導。同時，電力電子系統在構造中，將Matlab引入其中，也可直接通過模擬計算以測出相關電路結果，無需考慮以往因硬體試驗條件缺失而難以模擬的難題，保證設計精準性的同時減輕設計人員的負擔。因此，將Matlab引入電子電路設計中極為必要。

　　2基於Matlab的模型構建

　　模型構建中主要需考慮到Simulink環境，根據電氣系統設計要求，將其融入SinPowerSystems中，該模擬系統對電力電子系統以及電路都較為適用，而且能夠模擬電路傳輸過程以及電機拖動系統等。其中，SinPowerSystems模組在內容上應以閘流體、整流二極體、Mosfet模組、Diode模組等為主，同時的也容納較多整合度較高的模組與底層模組等，如Universalbridge、Thyristor模組。實際建模過程中由於需考慮整流系統，所以對各模組要求合理建模。具體建模過程中，主要需考慮Sinulink系統構建、模擬等問題，實現的步驟體現在：①將Sinulink進行開啟，可從Matlab中尋找具體內容;②完成Sinulink構建後，對其進行命名，可使模型字尾名界定在mdl上;③根據電子電路設計需要，在模組集中進行相應模組的尋找，將其向所構建的模型放置;④進行電力電子系統的構造，並對該系統進行模擬;⑤綜合分析模擬結果，得出最終結論。

　　3基於Matlab系統模擬研究

　　電力電子技術實際設計過程中，其目標多集中在如何控制與變換電能方面，其中電力可細化為直流電力、交流電力為主，前者多表現在乾電池、蓄電池方面，而後者集中在公用電網方面。但電力由電源獲取，應在電力變換的基礎上才可滿足電力電子設計要求，所以應做好電力變換工作。現行電力變換中，常用的方式主要以直流變與交流變直流、交流為主。一般被叫做整流的為交流變直流，而作為逆變的則為直流變交流;直流變直流主要指不同電壓下直流的轉變，交流變交流則叫做的交流電力控制，側重於變換電力或電壓。明確這些內容的基礎上，便可引入Matlab完成模擬。具體模擬過程主要表現在以下幾方面。

　　3.1模擬過程在整流電路中的實現

　　近年來整流電路在應用過程中，多以三相橋式型別為主，所以將Matlab引入後，主要對三相橋式型別電路進行模擬。具體模擬中，首先需做好Sinulink環境的構建，在此基礎上完成三相橋式系統結構模型的構建。實踐研究發現，該系統結構中要求電橋模組需保證具有較高的精度，且在觸發脈衝方面，也需引入具體的脈衝發生器，這樣可達到整流電路要求。完成模擬模型構建後，便可得到模擬結果，若利用相應的波形圖表示，整個三相橋式電路在整流結果上將更清晰的顯示出來，僅需對控制角進行操作，便可得到整流波形變化結果，為電路設計提供準確的參考。

　　3.2模擬過程在逆變電路中的實現

　　對於逆變電路，其主要指直流電轉換為交流電。目前，逆變電路的應用也較為常見，如較多直流電源包括太陽能電池或蓄電池等，在對交流負載進行供電時要求逆變電路作用充分發揮。同時，也有許多電力電子裝置，如感應加熱或不間斷電源以及變頻器等，其在設計過程中都需將逆變電路作為核心內容。所以電力電子技術中關鍵的內容在於逆變電路方面。需注意的是，區別於直流側電源，逆變電路通常以電流型、電壓型兩種形式為主，在模擬過程中需通過Matlab做好全橋電路的構建，在此基礎上完成模擬過程。根據實踐發現，整個構建的結構中，全橋逆變在構成上主要以四個橋臂為主，且各橋壁需依託於PWM發生器向其提供脈衝，這樣便可通過模擬結果判斷逆變後負載電流、電壓波形等。綜合來看，無論將Matlab用於整流電路或逆變電路中，僅需保證Sinulink環境合理構造，將相關電路與具體設計內容進行模擬，便可得到相關的波形與設計效能指標，為電路電子設計提供合理指導。

　　4結論

　　電力電子技術中引入Matlab能夠為設計提供更多的指標資料。實際引入中應正確認識電力電子技術、Matlab的基本內涵，以Matlab為依託進行電路電子模型的具體構建，在此基礎上將整流電路與逆變電路引入具體模擬過程中，可結合模擬結果分析實際設計中需注意的問題，能夠保證電路電子的設計更為完善，推動電力電子技術的進一步發展。

　　【參考文獻】

　　[1]龔愛平.基於嵌入式機器視覺的資訊採集與處理技術研究[D].浙江大學,2013.

　　[2]牛天林,樊波,張強,趙廣勝.Matlab/Simulink模擬在電力電子技術教學中應用[J].實驗室研究與探索,2015,02:84-87.

　　[3]李鵬飛,葉文.MATLAB模擬軟體在“電力電子技術”教學中的應用[J].中國電力教育,2010,03:85-87.

　　範文二：智慧電網中電力電子技術研究

　　【文章摘要】改革開放以來，我國經濟不斷髮展，對國家電網系統提出了越來越高的要求，鞭策著電力行業人員採取新理念、新技術以提高國家電網的供電能力和供電水平。科技的不斷髮展同樣帶動了各行各業的電動化、資訊化、智慧化，在其影響下，國家電網系統也正朝著智慧電網方向發展，攻堅克難，不斷進步。在智慧電網的構建和發展中，電力電子技術的運用起到了重要的推動作用。本文便在現有的智慧電網的高科技中重點講解了電力電子技術，為其發展提供了一定的參考價值。

　　【關鍵詞】電子電力技術;智慧電網;電力系統;優化配置

　　在持續提高的科技水平和蓬勃發展的經濟的雙重影響下，越來越多的企業實現了資訊化、智慧化，國家電力系統作為一個國家的重要能源基礎設施，其發展水平和智慧化程度直接制約著一個國家的發展和人民的生活水平的提高。現階段，我國電力行業在結構、技術以及規模上進行了一定的改革，嫻熟、合理的使用各種先進的科學手段，努力構建安全、可靠的國家電力系統，不斷提高國家電網的現代化、資訊化、智慧化程度，從而滿足可持續發展提出的各類要求。在我國大力建設電網的過程中，電力電子技術作為領先的科學手段，逐漸發揮出了其他技術不能勝任的能力，對於實現電網的資訊化、自動化、智慧化都有著重要意義，因此深入瞭解智慧電網中電力電子技術的現狀，對於推廣其應用範圍等具有實際價值。

　　1我國智慧電網構建現狀分析

　　智慧電網集中了資訊科技、通訊技術、計算機技術，融合了既有的國家電網基礎設施，減少了對環境的汙染程度，提高了電網輸電效率和損耗。而我國的智慧電網起步較晚，相較於其他國家的研究來說，較為落後，因此開展了大規模的涉及智慧電網方面的相關實踐研究，努力培育出了一批具有國際先進水平、引領電網發展的科技成果。這些科技成果都為我國推動智慧化電網建設提供了基礎的技術支撐。

　　2電力電子技術推動智慧電網發展

　　2.1保障電網安全穩定，提高可靠性

　　作為電力領域先進的電子技術之一的電力電子技術，其主要原理就是應用GTO、IGBT等電力電子器件對電能進行轉變和調控，從而順應電網發展趨勢，提高電網輸送能力、降低輸送損失率、改善輸電質量。隨著國家和居民使用者用電量激增，國家電網承擔了越來越重的輸電任務，並且現階段我國的輸電線路、電網結構日益複雜，加大了國家電網的輸電和控制難度。因此，必須運用新的技術保證電網安全穩定，提高電網的可靠性，而先進的電力電子技術的應用可以在很大程度上提高我國國家電網的執行穩定性水平，以滿足國家和人民的用電需要。

　　2.2穩定輸電質量，促進行業發展

　　在國家電網的發展過程中，隨著社會經濟的發展，人們對電能的質量不斷提出新的要求，因此不能一味的注重電網輸電量指標的提高，同時還要兼顧輸電質量的提升，如何提高國家電網輸電質量是一個值得探討和研究的問題。保證國家電網輸電質量的穩步提高對於維繫社會穩定、促進經濟發展、提高人們生活水平都有一定的影響。而通過採用先進的電力電子技術來優化電力系統資源配置，能切實提高國家電網智慧化水平，有效改善國家電網的輸電質量，促進國家經濟和人民生活水平的長足發展。

　　2.3資源優化配置，促進可持續發展

　　日常生活中使用的電能，主要來自其他形式能量的轉換，包括水能***水力發電***、熱能***火力發電***、原子能***核電***、風能***風力發電***、化學能***電池***及光能***光電池、太陽能電池等***等，電能產生的地區也不盡相同，主要分佈在西南、西北及沿海地區，因此需要建立完善的、穩定的國家電網，提高國家電網的智慧化水平以優化電網資源配置。

　　3電力電子技術在智慧電網中的應用

　　3.1高壓直流輸電技術

　　由於遠距離的交流電傳輸損耗的能源過多，不優於用直流電的傳輸過程，因此我國現階段所採用的遠距離輸電流程主要是：在供電段，通過變壓裝置和整流裝置的作用，將本地的交流電轉變為直流電，然後傳輸到輸電網中，當電流到達目的端變電站後，再次通過變壓裝置和整流裝置的轉化，將直流電、轉變為交流電，然後將電能輸送給本地用電場所，此為高壓直流輸電技術，是長距離輸電的最佳手段。高壓直流輸電技術是一種先進的輸電技術，其具有輸送距離遠、能源損耗度低、輸電能力大、輸電穩定性高等優點。

　　3.2智慧開關技術

　　伴隨著科技水平的提高，電網的也是朝著智慧化的方向不斷髮展,一些效能好、質量優的智慧開關裝置也取得一定的階段性研發成果，逐漸應用於智慧電網的構建中。智慧開關裝置起到了斷開或者閉合電路的作用，屬於一種電力系統的保護裝置。一般來說,智慧開關包括了三個組成部分，分別是總電源開關、分開關以及殼體。其中，總電源開關防止了輸電網路的過壓和總過流;分開關則主要是防止過流或漏電等現象，保障使用者端用電安全的裝置。

　　3.3柔性交流技術

　　在我我國的智慧電網建設中，為了解決有效介入和分開新能源與清潔能源這兩種不同形式的能源，應當積極的、主動的推動柔性交流輸電技術在智慧電網中的應用範圍。柔性交流技術與現代控制技術作為有效的、先進的輸電技術，將其合理的融合並進行推廣使用，能夠降低國家電網輸電過程中的能源損耗，提高了國家電網的輸電能力。

　　3.4高壓變頻技術

　　高壓變頻技術以其高達30%的節能優勢，滿足了節點的目的。但我們應該注意到，其很容易造成高次諧波汙染而使其應用的成本大為提高。雖然高壓變頻技術的成本較高，但是若將其運用與智慧電網,節能效果極為明顯，正是由於該技術優秀的節能效果，因此吸引了了眾多企業的青睞，紛紛採用以大幅度降低企業的用電成本。未來的高壓變頻技術將會朝著結構緊湊、工藝集中、控制靈活的方面逐步發展。

　　4結束語

　　本文從我國智慧電網構建現狀入手，分析我國現階段智慧電網的構建水平和未來發展方向，隨即介紹了電力電子技術為推動智慧電網發展所起到的作用，最後詳述了電力電子技術在智慧電網中的應用範圍，為解決國家電網輸電能力和輸電質量起到了一定的借鑑作用，為推動電力電子技術在智慧電網中發揮更大作用做出了貢獻。

　　【參考文獻】

　　[1]張文亮,湯廣福,查鯤鵬,賀之淵.先進電力電子技術在智慧電網中的應用[J].中國電機工程學報,2010,04:1-7.

　　[2]吳俊勇.“智慧電網綜述”技術講座第四講:電力電子技術在智慧電網中的應用[J].電力電子,2010,04:67-70.

　　[3]周海波.電力電子技術在智慧電網中的應用研究[J].電子製作,2014,16:231-232.

　　[4]羅劍.電力電子技術在智慧電網中的應用[J].科技資訊,2014,32:87.