1、 李轩存（030601403）数学与计算机科学学院电子电力技术在能源方面的应用李轩存（030601403，数学与计算机科学学院）摘要：电子电力技术是应用于电力领域、以电力为对象的电子的技术。他横跨电力、电子和控制的边沿学科，是利用电力电子器件对电能进行交换和控制的一门技术。它主要研究以普通晶闸管为代表的大功率半导体器件及由它们组成的可控整流、逆流、交流调压、直流斩波、变频器和无节点开关等内容，在实际生活中有着广泛的应用的前景。关键词：电子电力 整流电路 可持续发展 电子电力技术的发展传统的电力器件主要是晶闸管及由它派生的器件。随着微电子技术的与电子电力技术的结合，又产生许多新型器件。如：可关断
2、晶闸管、电力晶体管、大功率场效应晶体管等。总的发展趋势：大容量、高频化、模块化、功率集成化。电力电子电路是以电力电子器件为核心，通过不同电路和各种控制实现对电能的转换和控制。电子电力电路主要有；（1） 交流直流变换电路：把交流电能转换为可调的直流电能的电路，又称可控整流电路。（2） 直流交流变换电路：把直流电能转换为交流电能的电路，又称逆变电路。（3） 直流直流变换电路：把固定的直流电能转换成可调的直流电能的电路，亦称直流斩波电路。（4） 交流交流变换电路：把某一频率的交流电能转换成幅值、频率或相位可调的交流电能的电路。整流电路的工作原理：利用二极管的单向导电性，将交流电转换为单向脉动直流电的
3、电路，称为整流电路。整流电路可分为单相整流、三项整流等。为分析方便，把二极管是为理想模型，即当二极管承受到正向电压时，将其视为短路处理；当受到反向电压时，将其视为开路处理。下图(a 上)是最常见的单相桥整流电路图中有电源变压器，它将电网电压变换成所需的整流电压 ；四个二极管作为整流器件，结成电2u桥形式，将交流电压变换为所需的脉动电压； 是负载，其两端的LR电压为 单相桥式整流电路的（a 下）所示。0u（a）（b）设电源变压器副边电压为 = 。其波形图如（b）1 图所示，2usinmUt在 正半周期时，变压器副边绕组 (+)端电位高于 (-)端电位，二2u 2u2u极管 、 受正向电压而导通，
4、 、 受反向电压而截止。此时电1D3 D4流由 （+）端流出，经 、 、 回到 (-)端，负载上得到上正2 1LR32下负的半波电压，且 = ；流过电阻上的电流 = ，其电压、电流0u2 0i1波形图如图（b）2 所示。在 负半周期时，变压器副边绕组 (-)端电位高于 (+)端电位，u 2u2u二极管 、 受正向电压而导通， 、 受反向电压而截止。此时2D4 1D3电流由 （- ）端流出，经 、 、 回到 (+)端，负载上仍得到2LR42上正下负的半波电压，且 =- ；流过电阻上的电流 = ，其电压、0u0i2电流波形图如图（b）3 所示。变压器副边交流电压的极性虽然在不停的变化，但负载上的电
5、压总是上正下负， 上得到一个全波电压，如图（b）4 所示。LR电子电力的可持续发展电子电力技术的发展和其他科学技术一样，是有其历史继承性的。电子电力技术的发展在整个科学技术发展历史中占有极其重要的位置。电力是现代工业的命脉；电气化程度是体现国民经济和科学技术水平的杠杆。研究、展望我国电力的可持续战略，首先要了解所面临的外部环境影响。能源是人类文明进步的最重要物质基础，电更是不可缺少的动力。我国电力的可持续发展战略的重要目标之一，是持续调整电力结构和持续推进电力体制的改革。持续调整电力结构，包括电力结构和电网结构的调整。持续推进电力结构改革，其改革的目标模式，是以市场化为基本取向的“厂网分开、竞
6、价上网” ，建立竞争有序的电力市场。（1） 电力可持续发展面临的外部环境全球经济一体化是世界经济发展的必然趋势。随着我国进一步对外开放，中国经济必然逐步进入全球经济一体化历程，对国际经济的依存度将进一步加大。据此，在制定电力发展规划时，就应打破单纯依靠国内资源和国内市场的束缚，充分利用国内、国外两种那个资源、两个市场，从经济利益和比较成本出发，选择最经济、最安全的电力供应。我国是以煤炭为主的国家，这就决定了我国电力装机中燃煤火电将长期处于主要地位，必然要求电力的发展一方面要加大环保管理力度，积极采用新的环境保护技术，包括煤炭的清洁燃烧技术，加快环保达标力度，另一方面要加大水电等清洁资源的开发力
7、度，包括可再生清洁新能源开发利用于发电。另外还有国民经济的影响、发展积淀制造工业的影响、实施西部大开发战略的影响等。（2） 电力结构的调整与电力结构的改革我国自改革开放以来，国家陆续出台了一系列的加强电力建设的政策措施。不过矛盾依然存在，火电组存在大、中、小结构矛盾、水电开发程度低、电力结构不平衡等。电网结构相对滞后、城乡配电网整体技术装备水平落后、全国电网互联发展缓慢等。电力结构的的调整要适应社会主义市场经济的发展，转换经营机制和经营方式，促进电力工业的与经济、社会和经济环境的协调发展。首先应发展水电，加快西部电源开发，实现区域协调发展，其次积极发展火电，加大火电结构调整力度，实时发展核电和
8、可再生清洁新能源，最主要的要加大环保力度。调整电网结构应调整电网与电源的投资比例，坚持电网四统一原则，加强超高压主网架和受端网架，加快城乡电网建设与改造，并加快全国联网。（3） 电网技术的进步与全国联网我国电网技术自改革开放以来，取得了快速进步。进入 21 世纪，随着特大型三峡水电站的建成，三峡电网的出现，将大大促进全国电网互联进程。我国面对三峡水电站建成发电和“西电东送”的实施，全国互联电网将进一步迅速形成与扩大。一些技术也亟待解决，如大容量交流和直流输电技术、灵活交流输电系统技术等。所以我们需要做的工作还很多来实现电子电力技术在能源方面的可持续发展。参考文献：1孙梅主编.电工学（非电类）第一版.清华大学出版社。2006 年.2黄晞主编.中国近代电力技术发展.第一.。山东教育出版社.2006 年.3陈硕老师多媒体课件.4黄毅成，21 世纪我国的能源战略.中国电力.第三十五卷第九期，2000 年收获和建议：通过本课程的学习，使我充分的认识到电子电力技术广泛的应用在生产和生活中，它是我们生活中不可或缺的一部分，老师生动的讲解使得想真正学习这门课程的同学获益匪浅，同时也希望老师能继续坚持每学期都开设这门课，使得非本专业的同学也能学到这门课程，丰富自己的知识。
