浅谈我国电力电子与电力传动面临的挑战与机遇

【摘 要】：现阶段我国国力正在日益壮大，各个领域都在快速发展，电子电路技术也在向各个领域渗透，不断推动着我国科技的快速发展。虽然与发达国家相比，我国电力电子技术和电力传动技术等还比较落后，对其他国家有一定的依赖性，但随着我国电力产业的不断发展，我国加强了对本国电力电子与电力传动研究的支持力度，因此我国电力电子与电力传动发展有良好的机遇。

【关键词】：电力电子技术；发现现状；电力传动技术

依据我国中长期科学和技术发展规划纲要，电力电力技术的应用范围越来越广，对其的研究越来越收到重视，但目前与国际水平相比较，还有很大的进步空间[1]。如今我国电力电子技术和电力电子装置在多个重点行业和领域得到重视，但为了能够拉近我国电力电子技术与国际水平的差距，我国加强对电力电子技术的研究，为实现自主创新出台了各项政策，为我国电力电子与电力传动技术的发展提供了良好的机遇。

1、电力电子的涵义和任务

从学科的角度讲，电力电子的主要任务是研究电力电子（功率半导体）器件、变流器拓扑及其控制和电力电子应用系统，实现对电、磁能量的变换、控制、传输和存贮，以达到合理、高效地使用各种形式的电能，为人类提供高质量电、磁能量。电力电子的研究范围与研究内容主要包括：

（1）电力电子元、器件及功率集成电路；

（2）电力电子变流技术，其研究内容主要包括新型的或适用于电源、节能及电力

电子新能源利用、军用和太空等特种应用中的电力电子变流技术；电力电子变流器智能化技术；电力电子系统中的控制和计算机仿真、建模等；

（3）电力电子应用技术，其研究内容主要包括超大功率变流器在节能、可再生能源发电、钢铁、冶金、电力、电力牵引、舰船推进中的应用；电力电子系统信息与网络化；电力电子系统故障分析和可靠性；复杂电力电子系统稳定性和适应性等；

2、电力电子的含义及应用的重要性

随着我国整体实力的快速增长，多个行业对电力的需求和要求越来越高，如机械行业、交通行业、石油化工行业、环保行业、国防及航天等，因此加强对电力电子的研究，提高电力电子水平具有比较。对电力电子的研究，主要是针对电力电子器件、变流器拓扑及控制等，确保电能量、磁能量的控制、传输等，实现对电能高效率的使用，提供高质量电能。在对电力电子进行研究时，主要需要对电力电子元器件、功率集成电路、电力电子变流技术、电力电子应用技术、电力电子系统集成等方面进行研究，以保证电力电子系统向智能化方向发展，且具有较高的稳定性和可靠性。

电力电子将各种能源转换成电能的方式，不仅方便人们的生活，还具有节能环保的特征，有效推动电力系统逐渐实现自动化、智能化和节能化。根据对我国电力电子的发展分析，可以从以下方面针对电力电子的应用优势进行分析：

①分布式发电和可再生能源发电，分布式发电技术在国外颇受重视，其可以让发电设备拉近与用户的距离，实现近距离输电，且还可以实现用户用电的独立性，在应对自然灾害时，有效提高安全和应变能力。此外风力发电、太阳能发电等均采用分布式发电系统，对电力电子技术的依赖性较强。根据相关研究调查可知，全球对电力电子产品应用在分布式和混合式发电设备的发展势头越来越猛，尤其是逆变器、频率变流器、静态传输开关等，但由于很多可再生能源和分布式发电系统所产生的电能存在不稳定的状态，此时需要加强电能储存技术的应用，即利用电力电子技术对不稳定状态进行控制。

②电能质量控制，电力电力技术在电力系统改造方面具有重要的作用，能够有效实现节省电能，提高用电效率，而且随着高压大功率电力电力装置的应用，对电力系统产生、输送和分配等应用价值越来越高。

3、我国电力电子与电力传动技术发展的机遇

要想推动我国向资源节约和环境友好等方向进一步发展，发展强大的、世界先进水平的电力电子技术和产业具有重要的价值。如今我国专门针对电力电子器件及电力电子装置等项目明确了支撑指南，主要包括新型电力电子器件及电力电子集成技术、电能质量负荷控制技术及装置、电气化铁路同向供电装置等。促进我国在完善电力电子产业链和创新自主知识产权芯片、技术等方面加大了推广力度，其中芯片产业化主要包含绝缘栅双极晶体管、金属氧化物半导体场效应管、门极换流晶闸管等产品芯片的制造、组装。此外电力电子产业链还包含模块产业化、应用装置产业化、专业工艺设备和测试仪器产业化等，重点内容包含电力电子器件系统集成模块、电机节能、自主知识产权芯片电力電子装置、电力电子器件生产专用工艺设备等。

如今对高性能交流驱动系统电压型 PWM 逆变器的频繁使用，推动了 PWM 技术的进步，其主要可以实现变频变压反抑制谐波的特点，改变逆变电路输出电压的大小。PWM 技术主要包含三种类型，分别为优化 PWM、正弦 PWM、随机 PWM，其中以正弦 PWM 应用作为广泛。随着微电子技术的发展，将其应用在芯片中，可以有效提高芯片的運算能力和可靠性。如利用电力电子技术制造的有源滤波器，在治理电网谐波、改善电网功率因数等方面有重要的作用，且随着全球不可再生能源的深入挖掘，风力、太阳能、潮汐、地热等可再生能源越来越来越收到重视，而要将这些能源转换为可以使用的电能，则必须采用逆变器、充电器、稳压器等进行电能质量的控制。

4、结 语

总而言之，我国科技的不断发展会带动各个行业各个领域的不断发展，人们生产生活中的科技产品和技术对电力电子技术和电力传动技术的需求越来越多，具有良好的发展空间和前景。通过加大对电力电子技术和电力传动技术的研究，将电力电子技术作为核心技术给予大力支持，是促进我国电力电子与电力传动技术拉近与国际水平距离的重要措施。

【参考文献】

[1] 卢子广 ， 胡立坤 ， 卢泉等 . 电力电子与电力传动创新型实践教学改革与实施 [J]. 实验室研究与探索 ，2013（11）：148-152.

[2] 陆宇 . 我国电力电子与电力传动系统的发展状况 [J]. 科技创新与应用 ，2015（22）：185.

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