电力与电子技术篇（1）

中图分类号：TU852文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2010) 14-0000-01

Power Electronics and New Energy Power Generation Technology

Yang Lin

(Institute of Electrical Engineering,Northwest University for Nationalities,Lanzhou730030,China)

Abstract:This paper discusses several new forms of energy generation and integrated power supply system transformation,control,intelligence management and safety issues,and hope in the future development of new energy power,we can overcome difficulties and achieve electronic power of new development.

Keywords:Power electronics;Energy management system;Power quality control

我们已进入21世纪，这是一个全新的时代，经济的高速发展给人们的生活带来了很多的便利，但随之而来的却是能源的耗竭，原本丰富的能源如今已变得匮乏，并危及到人们未来的生产生活。与此同时，毫无顾忌的能源利用还造成了大气的严重污染，从而又引发能源危及，这样的恶性循环会直接危及到人类的发展，甚至威胁人类的健康和繁衍。因此，开拓新能源，减少能量源浪费成为当今世界最为关注的话题。

一、新能源的发电方式

（一）太阳能发电

太阳能发电开始于上世纪50年代，当时，第一块实用的硅太阳电池研制成功，如今，太阳能发电技术已经经历了半个世纪的发展，其技术也在日益成熟。目前，占主流的太阳电池仍然是硅太阳电池，主要分为单晶硅太阳电池、多晶硅太阳电池和非晶硅太阳电池。典型的太阳能供电系统结构如图1所示，太阳电池阵列进行光电转换，把太阳能变为电能，再由功率变换器将太阳电池输入到直流电中，最后转换成用户所要使用的电源模式。根据用户的需求，功率变换器可以选择直流斩波器进行DC/DC变换，或采用逆变器进行DC/AC变换。而功率变换装置还应包括蓄电池系统，主要是为了平衡电流。如果太阳光充足，可以利用太阳能，并利用蓄电池充电；如果在夜晚或者阳光不充足时，就可以使用蓄电池供电。

（二）风力发电

如今，风力的主要运用方式就是风力发电，它的发展速度最快，也最受全世界关注。风力发电主要有3种运转方式：

1.独立运行方式，利用一台小型的风力发电机向需要的用户提供电能，它还可以通过蓄电池充电，预防无风时影响发电效果；

2.风力发电与其他发电方式相结合的联合供电方式，主要向交通不便或偏远山区供电，以及地广人稀的草原牧场提供电力；

3.并网型风力发电运行方式，将风力发电网安装在条件较好的地区，常常是一处风场安装几十台甚至几百台风力发电机，这也是风力发电的主要发展方向。风力发电机组在不同风速的条件下运行，其发电机输出的电压的幅值和频率是变化的，所以，通常要配置电力电子功率变换器，通过这种装置控制电流，保证输出的电压是平衡稳定的。

（三）燃料电池发电系统

燃料电池（Fuel Cell）是将反应物如氢气等的化学能直接转化为电能的电化学装置。它通过燃料（通常是氢气）和氧气结合所发生的光电反应来发电。燃料电池发展了这么久，根据电介质的不同，主要分为5种燃料电池：碱性燃料电池（Alkaline Fuel Cell，AFC）；质子交换膜燃料电池（Proton ExchangeMembrane Fuel Cell，PEMFC）；磷酸燃料电池（Phosphoric Acid Fuel Cell，PAFC）；熔盐燃料电池（Molten Car-bonate Fuel Cell，MCFC）；固体氧化物燃料电池（Solid Oxide Fuel Cell，SOFC）。

实际上，燃料电池也有其优点，例如：发电效率高：发热少；噪音低，污染小；功率密度高。目前，燃料电池发电主要集中在以下几个方面：燃料电池特性研究；燃料电池发电系统结构和高效功率变换的研究；能量管理技术；孤岛检测和保护技术，并网电流控制；并网运行与独立运行之间的无缝切换控制技术。

燃料电池所输出的电压会随着电压的变化，发生较大范围的变化。燃料电池的输出电压在负载发生突变时还要经过一段时间才能停止反应，对于质子交换模燃料电池响应延迟达2秒。因此，燃料电池一般与负荷动态的具体要求无法很好的匹配。

二、电力储能技术

可再生能源发电装置所产生的电能主要还存在无法预测的周期性变化，例如风能、光伏发电等，如果将其电能直接输入普通电网，将会对电流带来不良影响，而电力储备装置就可以平衡能源发电输入与电网之间的矛盾。电力储能技术有蓄水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能、电池储能等它们都各具特点，各有优势，但它们的正常运行主要是依靠电子电力技术。

蓄水储能与压缩空气储能主要是对电力高峰期进行调节，但是对地理条件的要求较高。电池储能的精密性高，需要在技术成熟的条件下进行，理论上可以用于电力调峰，单电池使用寿命有效，这成为蓄电技术的难点。飞轮储能的储能量有限，运行复杂，一般用于电能质量调节。

三、电能质量控制

（一）电源谐波检测和分析技术

谐波的测量和分析都是以思想谐波治理为前提条件的，精准的谐波测量和分析可以为谐波的治理提供准确的依据。自提出快速傅里叶变换算法（FFT）以来，基于傅里叶变换的谐波测量得到了普遍应用。然而基于傅里叶变换的谐波测量要求整周期同步采样，不然就会严重影响其效果。因此，怎样减少因同步偏差而引起的测量误差成为电子电力技术人员迫切要解决的难题。

（二）电能质量控制和管理

首先，电能质量的控制和管理主要包含功率因数校正和滤波器设计，由于传统的无源滤波器体积和重点都很大，还需要对不同的频率进行设计，而功率因数较技术正是提高功率因数和降低谐波污染的重要途径。如今，电能质量控制和管理的研究重点在与PFC控制技术上，比如：单开关、多开关以及软开关三相PFC电路的研制，软开关技术与PFC技术的融合已经成为未来的发展趋势，虽然目前的PFC产品受到功率的限制，但应用于分布式新能源发电系统却是重要机遇。

四、总结

综上所述，随着科技的发展，新能源的开拓和使用技术越来越成熟，但是，要真正做好新能源发电技术，还需要从解决先存的各种问题，因此，电子电力技术人员应在在电气、电子、控制和信息等工程技术领域加强合作研究，通过系统集成和技术融合，实现各种技术的突破，我相信，我们一定可以克服各种困难，迎来新能源造福人类的灿烂明天。

参考文献：

[1]Rechten H.可再生能源技术[A].中美清洁能源技术论坛论文集[C],2001

[2]汤天浩.新能源与变换:系统集成、技术融合及应用展望[J].电源技术学报,2004,2,1

[3]李俊峰,高虎,王仲颖.中国风电发展报告[M].北京:中国环境科学出版社,2008

电力与电子技术篇（2）

2电力电子技术的实际应用

现阶段，很多的行业与领域都涉及到了电力电子技术的应用。全球范围内的经济模式都逐渐走向信息化发展方向，这就需要对传统的产业模式进行改革，转变为依靠高新技术的经济发展模式，而电力电子技术在经济模式转变过程中是重要的技术保障。电力电子技术在不断的应用的过程中，也在不断的得到完善与发展，很多高性能、多功能的元件被不断的开发并使用到电力变流设备运行中来。高性能元件的发展与使用，很大程度上推动了电力电子技术的进步，同时也推进了半导体器件、集成电路、自动化技术以及信息技术等领域的发展。所以，电力电子技术在实际应用中展示出了越来越多的优势，并逐渐的被广泛推广。

1）电力电子技术在交通设施中的应用。电力电子技术随着自身不断的改革与进步，其应用范围也越来越广，而电力电子技术在交通运输中的应用尤为广泛。例如铁道运输中的电气机车，其分为直流机车与交流机车两种，这两种机车就是分别对整流以及变频装置的实际使用。此外，最新开发的磁悬浮列车，电力电子技术在其中起着重要的作用，很多的设备以及元件都需要借助电力电子技术才可以进行正常运转。例如，在磁悬浮列车的牵引机传动过程中以及辅助电源运行过程中，都需要利用到电力电子技术。目前所研发的绿色节能汽车，就是依靠电力作为汽车运行的动力。而电力在通过电机转化为动力的过程中，也需要电子装置将电力转换处理，才可以达到有效控制驱动的效果。船舶以及飞机等交通工具其电源在使用过程中差异也非常大，也需要采用电力电子技术进行控制与改进。

2）电力电子技术在家电中的应用。越来越多的家用电器开始应用电力电子技术，以更加方便的为人们的生活服务，提高人们生活的质量。例如，日常中经常用到的洗衣机，通过应用电力电子技术就能够实现洗衣过程的自动化控制，减少了人力工作，我们仅仅把衣服放置到洗衣机中，通过给定制定的操作，就可以借助电力电子技术的功能实现我们想要的目的。才出现时间不长的洗碗机，其工作原理与洗衣机相似，都是通过电力电子技术来完成的。空调也逐渐的向变频节能的功能转变，利用电力电子技术的变频功能，可以为我们降低近1/3的电能消耗，不仅节省了日常开销，也在很大程度上节约了资源与能源的消耗。电频荧光照明灯泡同样要比白炽灯泡拥有更好的节能性能，其中也是电力电子技术所应用的效果。

3）电力电子技术在工业节能中的应用。随着我国的社会经济不断发展，工业对于能源以及资源的消耗也在逐渐的增加，特别是对于电力能源的消耗数量尤为高。由于电力能源具有性能稳定、利用率相对较高的特点，工业生产中大多都采用电力作为能源的主要来源，使得电力的消耗随着经济的不断发展而大幅增加。就目前工业发展的大体状况上来说，其用电过程中依然出现较多不科学现象，特别是工业用电效率普遍偏低，使得电力能源大量的浪费。随着我国可持续发展战略的不断深化与改革，电力能源的节约使用已成为一个重大的社会问题，而电力电子技术可以在很大程度上降低对于电力能源的消耗。很多的企业开始逐渐使用电力电子节能设备，使得设备的运行更加优化，极大提升了电力能源的使用效率。

4）电力电子技术在发电站的应用。世界能源的短缺促使了人们加快开发新能源的步伐，我国也逐渐的重视风力发电以及水力发电的工程建设，在这些电力设施建设与运行的过程中，发电机电流频率的转换是非常关键与重要的技术。对于水力发电来说，发电的功率大小跟水压头的大小以及水流量的大小有直接关系，也在很大程度上影响着发电机组的转速改变，为了获得发电机组的最佳运转功率，就要借助电力电子技术来改变电流的频率，以达到改变发电机组转速的目的。

电力与电子技术篇（3）

教育部、信息产业部等联合组织的全国大学生电子设计竞赛自1994年以来已经成功举办了11届，从历届竞赛题目来看，主要有以下几种方向题目：电源设计、信号源、处理类和控制类等。其中和“电力电子技术”课程最密切的是电源设计类题目，几乎每一届都会出现电源设计方向的题目，因此全国大学生电子设计竞赛题目应结合“电力电子技术”课程教学目标，不但可以丰富教学内容，明确教学任务，而且可以提高学生实践能力。

电气工程及其自动化专业为广东石油化工学院（以下简称我校）卓越工程试点专业，可以为教学研究提供优秀的平台。通过全国大学生电子设计竞赛把对人才素质的检验反馈到教学改革中，调整和改革电气类专业人才培养机制，体现大学生创新精神和实践能力。结合我校“卓越工程师”培养目标，探索建立具有地方性普通高校特色的电气类专业人才培养机制。针对不同层次学生教学目标和教学要求，设计更好的教学方法，注重理论知识与实践教学相结合，让学生在做中学，以电子设计竞赛题目和任务导学和驱动教学。

1.教学改革目标

电力电子技术课程的任务是使学生熟悉各种电力电子器件的特性和使用方法；掌握各种电力电子电路的结构、工作原理、控制方法、设计计算方法及实验技能；熟悉各种电力电子装置的应用范围及技术经济指标，提高学生专业素质。专业素质主要体现为运用所学专业知识、理论和技能进行专业实践，解决社会实践问题（如技术创新、技术改造、产品开发、设备维护、生产管理等）的能力。构建符合应用型人才成长的课程体系，厚基础、重实践、结合单片机应用系统设计方面形成突破，使学生有丰富的系统设计经验。注重培养学生专业意识，激发专业兴趣。结合单片机C语言等课程，课内教学以理论为主，课外教学以实践为主，使学生得以全面发展。确定课程教学目标，结合全国大学生电子设计竞赛历届题目，分阶段构建课程知识培养架构；以学生为主体，以能力培养为核心，引入多种教学方法和教学手段，改变课程考核方式，全面对课程教学进行改革，争取在全国大学生电子设计竞赛中取得更好的成绩。

2.教学方法改革

为了完成以上教学任务，对课程教学方法进行改革，在不同阶段的教学过程中采用不同的教学方法，激发学生学习热情，培养学生相应能力，同时鼓励学生参加各种电子设计竞赛。

2.1学科基本内容教学改革

首先利用多媒体教学环境进行课堂教学，充分利用多媒体教学，进行电子课件、电路仿真、教学素材资源库及视频展示等，将抽象问题形象化，这样教学更生动具体，提高学生的学习兴趣，更好地掌握教学内容，同时提高教学效率和教学质量，获得较好的教学改革效果。

其次，根据教学内容安排一定课堂时间给学生自学和实践，有利于巩固和深化教学内容，提高学生实践能力。自学指导法的关键在于学生课外自学过程中，教师必须布置学习要点让学生自学，要求学生组成兴趣小组，利用网络或图书馆查阅资料，结合课堂所学知识开展专题自主学习，然后由小组负责人在课堂上进行汇报，不同小组学生先互评，然后老师进行适当点评。引入自学指导法有助于提高学生学习主动性，给学生课外自学提供适当引导，提高学习效率，对提高学生自学能力和分析问题、解决问题的能力等有很大帮助，使学生感受到团队的重要性和自主学习的乐趣。

2.2实验教学改革

在理论教学和实践教学过程中引入电子设计竞赛题目与设计要求，采用任务驱动教学，使理论和实践结合起来。一个电力电子项目应用项目需要很多电路，如PWM电路、测量放大、输出控制等，涉及电路分析、模拟电路、数字电路、C语言、单片机、等方面知识，以电力电子技术课程开发带动其他课程学习，起到以点带面的作用。教师给出设计方案，让学生分析方案，或设计满足性能指标的电力电子系统，最后指导老师对每个小组设计的方案进行讲评，分析设计方案的优缺点，并提出改进意见。使学生理论联系实际，加深对电力电子技术课程课堂教学内容的理解，培养学生灵活运用所学知识的能力。在实验室完成课程教学过程，边讲边练，讲练结合，分组实践，共同讨论。教学过程中，坚持学生电子设计竞赛相关设计能力培养原则，打破班级整体概念，以电气工程及自动化专业实验室的目前的教学条件，一般将学生分为4～6人的学习小组，以单片机开发板、驱动电路、电力电子变流电路等硬件，配合从低到高的不同性能要求的电子设计竞赛题目，从独立分项的拓扑电路技术实践向综合性工程实践逐步完成教学任务。

2.3电子设计竞赛培训与选拔

以全国大学生电子设计竞赛为目标，鼓励学生参加各种电子设计竞赛，选拔优秀学生进行专门培训，提出相应的学习目标和要求，促进优秀创新人才成长。目标是拔高创新人才培养带动整体水平提高。教学过程中引入“因材施教”教学策略，针对不同层次、不同兴趣的学生提出不同要求，以满足不同需求，在满足基本教学要求的前提下，提出和达到更高的教学目的。一方面，对于经典理论和基本知识点，必须让学生掌握。另一方面，让学生不断吸收新知识。电力电子技术发展速度相对较快，为了使培养的学生适应市场需求，教学过程中必须时刻把握和跟踪新技术和方向。

3.教学手段改革

理论必须联系实际，电力电子技术有很强的实践性，实验是培养动手能力、严谨科学态度和科学研究方法的重要手段，是必不可少的一个教学环节。电力电子技术实验环节学时一般为8学时，课内安排3个基础性实验和1个综合实验设计，课外安排1个创新性选修课题设计。为了弥补实验课时较少及实验室在硬件建设上的不足，充分利用现有电路仿真软件建立虚拟实验室，软硬结合，提高实验教学质量。此外，还可以利用Flash等多媒体软件、制作波形分析等动画教学课件，通过这种互动式直观教学，解决电力电子电路中电压、电流波形分析难的问题，形象生动地完成课程教学内容，加深对教学重点和难点的理解，增强教学效果。

4.结语

结合全国大学生电子设计竞赛教学改革，学生对本课程学习基础扎实，思维和视野扩大，除掌握课程知识本身外，还掌握获得知识的方法，自学能力得到增强，培养创新意识，以点带面，对其他课程和专业知识学习有显著的帮助和促进作用，使学生真正掌握由元件到系统、由强电到弱电、由硬件到软件等多方面系统化专业知识，实践能力得到训练和提高，争取在全国大学生电子设计竞赛中取得更好的成绩。

参考文献：

[1]李建坡.依托电子设计竞赛培养信息类专业学生创新与实践能力[J].东北电力大学学报，2010（10）.

[2]王立华.大学生电子设计竞赛电源类赛题分析[J].实验科学与技术，2013（2）.

电力与电子技术篇（4）

中图分类号:TN6文献标识码:A

自本世纪五十年代末第一只晶闸管问世以来,电力电子技术开始登上现代电气传动技术舞台,以此为基础开发的可控硅整流装置,是电气传动领域的一次革命,使电能的变换和控制从旋转变流机组和静止离子变流器进入由电力电子器件构成的变流器时代,这标志着电力电子的诞生。

进入70年代晶闸管开始形成由低电压小电流到高电压大电流的系列产品,普通晶闸管不能自关断的半控型器件,被称为第一代电力电子器件。

随着电力电子技术理论研究和制造工艺水平的不断提高,电力电子器件在容易和类型等方面得到了很大发展,是电力电子技术的又一次飞跃,先后研制出GTR.GTO,功率MOSFET等自关断全控型第二代电力电子器件。而以绝缘栅双极晶体管(IGBT)为代表的第三代电力电子器件,开始向大容易高频率、响应快、低损耗方向发展。

而进入90年代电力电子器件正朝着复台化、标准模块化、智能化、功率集成的方向发展,以此为基础形成一条以电力电子技术理论研究,器件开发研制,应用渗透性,在国际上电力电子技术是竞争最激烈的高新技术领域。

一、电力电子器发展回顾

整流管是电力电子器件中结构最简单,应用最广泛的一种器件。目前已形成普通型,快恢复型和肖特基型三大系列产品,电力整流管对改善各种电力电子电路的性能,降低电路损耗和提高电流使用效率等方面都具有非常重要的作用。

自1958年美国通用电气GE公司研制出第一个工业用普通晶闸管开始,其结构的改进和工艺的改革为新器件开发研制奠定了基础,在以后的十年间开发研制出双向、逆变、逆导、非对称晶闸管,至今晶闸管系列产品仍有较为广泛的市场。

70年代研制出GTR系列产品,其额定值已达1.8kV/0.8kA/2kHZ,0.6kV/0.003kA/100kHZ,它具有组成的电路灵活成熟,开关损耗小、开关时间短等特点,在中等容量、中等频率的电路中应用广泛,而作为高性能,大容量的第三代绝缘栅型双极性晶体管IGBT,因其具有电压型控制,输入阻抗大、驱动功率小,开关损耗低及工作频率高等特点,其有着广阔的发展前景。

而IGCT是最近发展起来的新型器件,它是在GTO基础上发展起来的器件,称为集成门极换流晶闸管,也有人称之为发射极关断晶闸管,它的瞬时开关频率可达20kHZ,关断时间为1μs,dildt 4kA/ms,du/dt10-20kV/ms,开关时间1000Hz。

二、电力电子器件发展趋势

进入90年代电力电子器件的研究和开发,已进入高频化,标准模块化,集成化和智能时代。高频化是今后电力电子技术创新的主导方向,而硬件结构的标准模块是器件发展的必然趋势,目前先进的模块,已经包括开关元件和与其反向并联的续流二极管在内及驱动保护电路多个单元,并都以标准化和生产出系列产品,并且可以在一致性与可靠性上达到极高的水平。

日本新电元公司的IPM智能化功率模块的主要特点是:

(一)其功率芯片采用的是开关速度高,驱动电流小的IGBT,且自带电流传感器,可以高效地检测出过电流和短路电流,给功率芯片以安全的保护。

(二)在内部配线上将电源电路和驱动电路的配线长度控制到最短,从而很好地解决了浪涌电压及噪声影响误动作等问题。

(三)自带可靠的安全保护措施,当故障发生时能及时关断功率器件并发出故障信号,对芯片实施双重保护,以保证其运行的可靠性。

三、电力电子技术创新

电力电子技术虽然它具有微电子技术的许多共同特征,如发展变化都非常迅速,渗透力和创新表现十分突出,生命力格外旺盛,处于阳光产业地位,并与其它学科相互融合和发展产生新的机遇,而电力电子技术还有其自身一些独具特色的地方,如高电压、大容量及控制功率范围大,因此技术的创新难度在于必须跨越高电压大功率这一关卡,及其技术的综合难度,如材料工业和制造工艺,而电力电子器件工作的可靠性是其极其重要的一个技术指标。为此电力电子技术的创新是与多种学科相互渗透并对各种工业领域有着极强的渗透性。

电力与电子技术篇（5）

1概述

自本世纪五十年代未第一只晶闸管问世以来，电力电子技术开始登上现代电气传动技术舞台 ，以此为基础开发的可控硅整流装置，是电气传动领域的一次革命，使电能的变换和控制从 旋转变流机组和静止离子变流器进入由电力电子器件构成的变流器时代，这标志着电力电子 的诞生。进入70年代晶闸管开始形成由低电压小电流到高电压大电流的系列产品，普通 晶闸管不能自关断的半控型器件，被称为第一代电力电子器件。随着电力电子技术理论研究 和制造工艺水平的不断提高，电力电子器件在容易和类型等方面得到了很大发展，是电力电 子技术的又一次飞跃，先后研制出GTR.GTO，功率MOSFET等自关断全控型第二代电力电子器 件。而以绝缘栅双极晶体管(IGBT)为代表的第三代电力电子器件，开始向大容易高频率、响 应快、低损耗方向发展。而进入90年代电力电子器件正朝着复台化、标准模块化、智能化、 功率集成的方向发展，以此为基础形成一条以电力电子技术理论研究，器件开发研制，应用 渗透性，在国际上电力电子技术是竞争最激烈的高新技术领域。

2电力电子器发展回顾

整流管是电力电子器件中结构最简单，应用最广泛的一种器件。目前已形成普通型，快恢复 型和肖特基型三大系列产品，电力整流管对改善各种电力电子电路的性能，降低电路损耗和提高电流使用效率等方面都具有非常重要的作用。自1958年美国通用电气GE公司研制出第一个工业用普通晶闸管开始，其结构的改进和工艺的改革为新器件开发研制奠定了基础，在以后的十年间开发研制出双向，逆变、逆导、非对称晶闸管，至今晶闸管系列产品仍有较为广泛的市场。

1964年在美国第一次试制成功了0.5kV/0.01kA的可关断的GTO至今，目前以达到9kV/0.25kA/0.8kHz的可关断的GTO至今，目前以达到9kV/2.5kA/0.8kHZ及6kV/6kA/1kHZ的水平，在当前各种自关断器件中GTO容量量最大，但其工作频率最低，但其在大功率电力牵引驱动中有明显的优势，因此它在中压、大客量领域中占有一席之地。70年代研制出GTR系列产品，其额定值已达1.8kV/0.8kA/2kHZ， 0.6kV/0.003kA/100kHZ，它具有组成的电路灵活成熟，开关损耗小、开关时间短等特点，在中等容量、中等频率的电路中应用广泛，而作为高性能，大容量的第三代绝缘栅型双极性晶体管IGBT，因其具有电压型控制，输入阻抗大、驱动功率小，开关损耗低及工作频率高等特点，其有着广阔的发展前景。而IGCT是最近发展起来的新型器件，它是在GTO基础上发展起来的器件，称为集成门极换流晶闸管，也有人称之为发射极关断晶闸管，它的瞬时开关频率可达20kHZ，关断时间为1μs，dildt 4kA/ms，du/dt10-20kV/ms，交流阻断电压6kV，直流阻断电压3.9kV，开关时间1000Hz。

3电力电子器件发展趋势

进入90年代电力电子器件的研究和开发，已进入高频化，标准模块化，集成化和智能时代。从理论分析和实验证明电气产品的体积与重量的缩小与供电频率的平方根成反比，也就说， 当我们将50Hz的标准二频大幅的提高之后，使用这样工频的电气设备的体积与重量就能大大缩小，使电气设备制造节约材料，运行时节电就更加明显，设备的系统性能亦大为改善，尤其是对航天工业其意义十分深远的。故电力电子器件的高频化是今后电力电子技术创新的主导方向，而硬件结构的标准模块是器件发展的必然趋势，目前先进的模块，已经包括开关元件和与其反向并联的续流二极管在内及驱动保护电路多个单元，并都以标准化和生产出系列产品，并且可以在一致性与可靠性上达到极高的水平。目前世界上许多大公司已开发出IPM智能化功率模块，如日本三菱、东芝及美国的国际整流器公司已有成熟的产品推出。日本新电元公司的IPM智能化功率模块的主要特点是：

3.1 它内部集成了功率芯片，检测电路及驱动电路，使主电路的结构为最简。

3.2 其功率芯片采用的是开关速度高，驱动电流小的IGBT，且自带电流传感器，可以高效地检测出过电流和短路电流，给功率芯片以安全的保护。

3.3 在内部配线上将电源电路和驱动电路的配线长度控制到最短，从而很好地解决了浪涌电压及噪声影响误动作等问题。

3.4 自带可靠的安全保护措施，当故障发生时能及时关断功率器件并发出故障信号，对芯片实施双重保护，以保证其运行的可靠性。

电力与电子技术篇（6）

引言

电力系统正在随着电子信息技术的进一步推广而逐渐走向智能化、自动化，大部分基于电子信息技术的相关技术被设置到电力系统的自动化中进行系统运行控制和管理，这些技术的设置和部署则增强或加大了电力系统的自动化，促进系统工作效率，降低了电力系统相关内容的管理难度，同时信息化技术能帮助电力化系统进行实时的远程在线监测功能，相关工作人员可以根据调度策略进行系统的远程控制系统的启动应用。

1电力自动化系统概述分析

电力系统能把发电、电力资源输送、配电及用户用电完整联系在一起，电力自动化系统则把相关自动化技术、微机技术及其它先进技术等联系在一起，其主要作用是为电力自动化系统的配置用户提供科学的设备管理和在线监测服务，或者其他相关服务，以此来为电力系统的稳定运行提供保障。电力自动化系统具有很强的灵活性，因此他可以很好的保证电力资源输送等各方面安全性能，同时又能根据客户实际需求进行个性化的模块设计，兼具电力系统的让机器能够更好的服务于人类，实现人机交互，同时又实现不同语言的交互和转换。

2电子信息技术的应用意义

电力系统环节多且结构复杂，在社会和人们的日常生活当中他的应用往往遍布世界各地，其所输送的电力能源直接关系和影响到社会的各个层面，又严重地影响着社会经济的发展、持续和稳定、高速等，在这些方面具有十分重要的影响意义。在电力管理工作方面，这些应用需求对电力系统自身的发展和应用提出了更高的、更为严格的要求，因此，我们必须试图提升工作效率，在原来的工作上增加复杂程度，同时在电力系统中安装部署电子信息系统的自动控制系统、继电保护系统、自动调度系统、实时监控系统来提升电力系统的自动化。

3电力自动化系统中的电子设备与电子技术

3.1电子信息硬件设备

电力系统实现自动化的过程是通过定时查询电子信息硬件设备和特定位置的状态参数的信息和数据采集，经过分析和处理后根据返回结果调整相关参数完成的。在电子信息硬件设备中又包涵数据采集设备、调度控制设备等。数据采集设备的部署能够采集诸如继电保护动作信号、开关状态等信息，这些信息和数据被传输到监控中心经过分析后，由监控中心下发调节和控制指令，这时电力系统的参数会根据需求发生更改，在调度控制设备接收到控制指令后执行，以此来实现电力系统的自动化调节过程。电力自动化系统中应用的电子设备具体有包括远方终端装置、远动通道、调度中心远东通信接口装置等。

3.2电子信息系统

电力系统自动化的实现需要与之相关的电子设备、配套管理和控制软件的支持。管理与控制内容的不同导致电力自动化系统中所应用的软件系统的差异，其软件系统由能量管理系统和在线监控与数据采集系统等组成。能量管理系统的应用于电力系统中产生的电能分配、调度与和管理，并且与此同时进行相关数据记录和运算过程。在线监测系统能够有效的控制和调整数据采集设备的工作状态，并且分析和处理异常事故的原因，同时记录电网运行状态。

4电子信息技术在电力自动化系统中的应用

4.1发电厂自动化

分布式自动化综合控制系统由控制中心、现场总线、相关电子设备等构成，是发电厂一般应用较为普遍的电子信息采集与控制系统。多组控制设备有控制中心对电厂的多个控制回路实现控制的独立性，报护与监控设备则被直接部署和安装到现场开关柜，读取相关信号或执行某些指令。

4.2电网调度自动化

电力系统生产的电力按照使用需求输送到不同的地区供用户使用的过程由电网自动化调度系统实现。电网自动化系统由上级调度中心、工作站、下级调度中心、变电站终端等电子设备构成，可以同时监控整个电网的运行状态，可以降低人工调度的工作强度，另外又保证电力系统的稳定性和安全性。具体的地，电网调度系统还能降低其发电过程的运行成本。

4.3变电站自动化

电子信息技术的应用是实现变电站的自动化运行。是电子信息系统在应用中对变电站二次设备相关功能进行优化和重组时，使这些设备能够对变电站相关设备的运行状态、运行参数等进行监控、测量和调整。变电站优化系统由过程层、间隔层和站控层等三部分构成，依据此三部分的相互合作完成变电站系统的自动化。

5结语

电子信息技术作为电力自动化系统运行过程当中最关键也是最重要的应用技术，其对电力系统自动化的稳定运行具有重要的影响意义。在此还要求电力单位与相关工作人员从多角度分析并加以把握控制电子信息技术在电力自动化系统中的实际应用，确保电力系统自动化的有效运营。

参考文献

[1]杨阳.调度自动化应用软件在电网中的应用[J].电气时代,2002(1).

[2]焦邵华,鲍喜,秦立军.配电自动化的现在与未来[J].云南电力技术,2008(3).

电力与电子技术篇（7）

一、电力电子技术

电力电子技术是建立在电子学、电工原理和自动控制三大学科上的新兴学科。因它本身是大功率的电技术，又大多是为应用强电的工业服务的，故常将它归属于电工类。电力电子技术的内容主要包括电力电子器件、电力电子电路和电力电子装置及其系统。电力电子器件以半导体为基本材料，最常用的材料为单晶硅；它的理论基础为半导体物理学；它的工艺技术为半导体器件工艺。近代新型电力电子器件中大量应用了微电子学的技术。通过电力电子技术对电能的处理，使电能的使用达到合理、高效和节约，实现了电能使用最佳化。例如，在节电方面，针对风机水泵、电力牵引、轧机冶炼、轻工造纸、工业窑炉、感应加热、电焊、化工、电解等14个方面的调查，潜在节电总量相当于1990年全国发电量的16%，所以推广应用电力电子技术是节能的一项战略措施，一般节能效果可达10%-40%，我国已将许多装置列入节能的推广应用项目。

电力电子技术是计算技术在电力系统中的具体实现，随着电力系统计算机化和信息化的水平不断提高，电力电子技术在电力系统中的作用也越发明显。简单的说，电力电子技术就是通过计算机技术将强电和弱电进行有效的组合，它是计算机应用技术、电子技术、电路技术还有电力控制技术为一体的服务性的技术。

二、电力电子技术与现代建筑的结合－—智能照明系统

现代建筑中的照明不仅要求能为人们的工作、学习、生活提供良好的视察条件，能利用灯具造型和光色协调营造出具有一定风格和美感的室内环境以满足人们和心理和生理要求，而且还要考虑到管理智能化和操作简单化以及灵活适应未来照明布局和控制方式变更要求。一个优秀的智能照明系统有仅可以提升照明环境的品质，还必须做到充分利用和节约能源。相比之下，智能照明系统体现出强大的优越性，它在智能建筑中的应用会越来越广泛。

1、智能照明系统在现代建筑中的应用效果

随着照明系统应用场合的不断变化，应用情况也逐步复杂和丰富多彩，仅靠简单的开关控制已不能完成所需要的控制，所以要求照明控制也应随之发展和变化，以满足实际应用的需要。尤其是计算机技术、计算机网络技术、各种新型总线技术和自动化技术的发展，使得照明控制技术有了很大的改观。智能照明系统在现代建筑中的应用效果如下：

（1）实现照明控制智能化

采用智能照明控制系统，可以使照明系统工作在全自动状态，系统将按预先设定的若干基本状态进行工作，这些状态会按预先设定的时间相互自动地切换。例如，当一个工作日结束后，系统将自动进入晚上的工作状态，自动并极其缓慢地调暗各区域的灯光，同时系统的探测功能也将自动生效，将无人区域的灯自动关闭，并将有人区域的灯光调至最合适的亮度。此外，不可以通过编程器随意改变各区域的光照度，以适应各种场合的不同场景要求。

（2）改善工作环境，提高工作效率

传统照明控制系统中，配有传统镇流器的日光灯以100HZ的频率闪动，这种频闪使工作人员头脑发胀、眼睛疲劳，降低了工作效率。而智能照明系统中的可调光电子镇流器则工作在很高的频率(40KHZ-70KHZ),不仅克服了频闪，而且消除了起辉时的亮度不稳定，在为人们提供健康、舒适环境的同时，也提高了工作效率。

（3）自动调光，充分利用自然光

智能照明控制系统使用了先进的电力电子技术，能对大多数灯具(包括白织灯、日光灯、配以特殊镇流器的钠灯、水银灯、霓虹灯等)进行智能调光。智能照明系统中的光电感应开关通过测定工作面的照度与设定比较，来控制照明开关，这样可以最大限度地利用自然光，而达到节能的目的，也可提供一个较不受季节与外部气候环境的相对稳定的视觉环境。一般来讲，越靠近窗自然光照度越高，从而人工照明提供的照度就低，但合成照度应维持在设计照度值。

（4）提高管理水平，减少维护费用

智能照明控制系统，将普通照明人为的开与关转换成智能化管理，不仅使大楼的管理者能将其高素质的管理意识运用于照明控制系统中去，而且同时将大大减少大楼的运行维护费用，并带来极大的投资回报。

2、智能照明系统的组成

智能照明系统是利用先进电磁调压及电子感应技术，对供电进行实时监控与跟踪，自动平滑地调节电路的电压和电流幅度，改善照明电路中不平衡负荷所带来的额外功耗，提高功率因素，降低灯具和线路的工作温度，达到优化供电目的照明控制系统。

（1）控制系统中心

一般由服务器、计算机工作站、网络控制交换设备等组成的计算机硬件控制系统和由数据库、控制应用软件等组成的照明控制软件等两大部分组成。系统最大的特点是场景控制,在同一室内可有多路照明回路,对每一回路亮度调整后达到某种灯光气氛称为场景;可预先设置不同的场景(营造出不同的灯光环境),切换场景时的淡入淡出时间,使灯光柔和变化.时钟控制,利用时钟控制器,使灯光呈现按每天的日出日落或有时间规律的变化.利用各种传感器及遥控器达到对灯光的自动控制。

（2）控制信号人民传输系统

通过控制信号传输系统完成照明网络控制系统中有关控制信号和反馈信号的传输,从而完成对控制区域内的照明设备进行控制。

（3）区域照明控制

网络照明控制系统实际上是对一定控制区域的若干小区域的照明控制系统(设备)进行联网控制,区域照明控制系统(设备)是整个联网控制系统的一个子系统,它既可以作为一个独立的控制系统使用,也可以作为联网控制系统的终端设备使用。

（4）灯控设备

通过整个照明控制系统要完成对每盏灯的控制,灯控设备安装在每盏灯上,并可以通过远程控制信号传输单元与照明控制中心通信,从而完成对每盏灯的有关控制(如开/关、调光控制),并可以通过照明控制中心对每盏灯的工作状态进行有关监控,从而完成对每盏灯的控制。

三、结束语

智能照明系统是电力电子技术与现代建筑有效的结合，良好的使用效果与社会、经济的效应,推动了智能照明的技术迅速向前发展,并形成照明发展的一个重要趋势。随着计算机技术、通信技术、自动控制技术、总线技术、信号检测技术和微电子技术的迅速发展和相互渗透,照明控制技术有了很大的发展,照明进入了智能化控制的时代。实现照明控制系统智能化的主要目的有两个:一是可以提高照明系统的控制和管理水平,减少照明系统的维护成本;二是可以节约能源,减少照明系统的运营成本。智能照明由电子计算机进行控制与管理, 因而开发照明方面的计算机硬件和软件工作是今后照明设计中的一项重要任务。

参考文献：

电力与电子技术篇（8）

中图分类号：G42 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）06-0237-02

0 引言

电力电子技术是应用在电力领域的一门技术，主要是通过运用电力电子器件对电能实现变换和控制的技术。电力电子技术与信息电子技术合称为电子技术，但二者又有本质的区别。电力电子技术是电力、电子与控制三大领域的交叉学科[1]。目前，电力电子技术作为节能、环保、自动化、智能化、机电一体化的基础，正朝着应用技术高频化，硬件结构模块化，产品性能绿色化的方向发展，有着广阔的发展前景1[2]。

《电力电子技术》作为电气工程及其自动化专业的一门很重要的专业基础课，与生产实际联系非常紧密，其内容繁杂，原理抽象，图形复杂，同时又涉及电子，电力，控制理论等多学科内容，是学生一直认为比较难学、难懂的一门课程。随着电力电子技术的发展，内容不断增加，那么如何在有限的学时内获得更好的教学效果，让学生较好地掌握课程内容，并培养学生的工程实践能力和科学创新精神，增强学生的学习兴趣，是一项迫切须解决的问题。本文就笔者在《电力电子技术》教学方面的经验来谈谈《电力电子技术》教学改革的一些措施。

1 教学现状及存在的问题

1.1 理论教学方面 传统的课堂教学中，教师主要是按照电力电子技术的知识体系按照教学计划以板书的方式进行课堂教学。这种教学方式的缺陷是对于电力电子技术器件的原理，结构以及电力变换电路的波形分析等不能明确、详细地进行分析。虽然后来在理论课堂上采用了多媒体课件教学方式，但是大多数老师还是采用了“读”课件的方式，使得学生总是被动接受，同时也不易理解。

1.2 实验实训教学方面 随着我院招生规模的扩大，实验室现有设备已经远不能满足所有的教学任务。就《电力电子技术》课程方面而言，所带来的问题是：课内实验不能及时完成，更不能完成一些创新性实验。《电力电子技术》课程设计以及毕业设计方面，更是“纸上谈兵”，实践操作机会的缺乏，加之由于学生人数较多，题目比较集中，因此抄袭现象严重。

2 《电力电子技术》的课程改革

2.1 教学手段的改革

2.1.1 提高学生学习的积极性 经验证明，要取得良好的教学效果，关键是要激发学生的学习兴趣，兴趣是最好的老师。让学生保持对所学知识的兴趣和渴求，其才会主动、认真地去学习。

例如，在讲“绪论”的时候，重点给学生介绍电力电子技术的应用部分，比如充电器、节能灯、变频空调等等，让学生明确电力电子技术就用在自己身边。这些看得见、摸得着的例子大大激发了学生的兴趣，激发了学生的求知欲望[3]。

2.1.2 教学手段的改革 总结以往的教学经验，我们采用多媒体+板书的教学手段。多媒体课件PPT是提纲性质的，给出关键性的图，公式及语句即可。那么在讲授的过程中，对于这些图的分析，公式的推导就要借助于黑板，将重点内容进行详细讲解。这样才能既提高教学效率，又使学生更容易接受。再者，多媒体课件要适当体现教材里没有体现出来的内容，比如利用一些仿真软件，动态地对电路进行仿真。提高学生的接收兴趣。例如在讲解直流斩波电路的时候，可以对Buck变换器进行仿真，观察其纹波电压的变换情况，在滤波电路前后，纹波电压波形变化情况如图1所示。

通过演示，让学生对纹波电压波形有了更深一层次的了解。这样的演示可以激发学生学习仿真软件的兴趣，比如PSpice软件[4]，让每个人都能亲自动手接触电路，进行器件接线、参数设置。边连线、边测试、边修改、边分析，并与理论计算结果进行对照，分析各元件参数对电路的作用和影响，调试和测量过程就是最好的学习过程。这样不仅让学生对所学的知识有了更深的认识，还能锻炼其自学能力、动手能力、分析问题的能力，也提高了学生利用现代教育技术手段进行创新学习的能力。

同时在讲授的过程中，不能一贯采用“满堂灌”的形式，要加强训练学生通过对比、总结的形式来加深理解知识的能力。例如在三相整流电路中，各电路的主要参数如表1所示。

这样既便于学生的理解，也能节省课时，给讲授新知识、新技术、新产品腾出时间。有效利用课堂教学，有利于启发和培养学生的创新意识和创新能力，增强学生的发展后劲。

2.2 教学内容的重新调整

2.2.1 教学重点的改革 《电力电子技术》主要分三大部分：器件、电路、控制[1]。器件是基础，电路是主体，控制是拓展，三者相互支撑，相互配合，构成一个整体。

电力与电子技术篇（9）

中图分类号：TM714 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）041-163-02

1 谐波的产生和影响

1.1 谐波与无功功率的产生

在用电负载中，阻感负载占了很大一部分，阻感负载要正常的工作就要吸收无功功率。而这些装置中交流侧的电流会因为使用了相控方式而滞后于电压，也就产生了大量的谐波电流。即使一些交流侧电压电流基本相同的装置，但是电流波形的畸变，也会产生谐波电流，导致无功功率被消耗。

纯正弦交流电路中，定义了三种功率，它们的表达式为（P是有功功率，Q是无功功率，S是视在功率）：

P=UIcosφ

Q= UIsinφ

S=UI

三种功率满足关系式：

S2=P2+Q2

有功功率P的表示交流平均功率；视在功率S在工程上表示为电气设备功率中设计的极限值，它当中的额定电流由铜耗和导线的截面积决定；无功功率表示的则是含有储能元件的电路中的一种功率互换的幅度，单相电路与三相电路之间又有一些不同。

在非正弦交流电路中，有功功率和视在功率可以分别表示成：

其中，Un和In分别代表基波和谐波中电压、电流的分别的有效值。

按照纯正弦电路的模式，可以给非正弦电路的无功功率做一个定义：

在这里，Q虽然反应能量的流动交换，但却不体现其的消耗情况。公用电网的电压，波形稳定，畸变很小，而电流的畸变可能却很大，所以在研究过程中，可以将各个功率可以用以下公式表示：

其中，Qf和D分别表示基波电流和谐波电流产生的无功功率。功率因素可以表示成：

在这个式子中，u=I1/I是叫波形畸变因数，cosφ1则被称为位移因数或功率因数。

可以看出，功率因数在非正弦电流电路中除了与基波电流相关，还与谐波大小有关系。所以，电路中的谐波，会使得无功功率增大，从而使功率因数变低，导致电气容量的可利用率下滑，从而损害电网。

1.2 谐波对电网的影响

1）谐波的产生，会使电网设备产生附加的损耗，从而降低供配电以及用电设备的功率。

2）谐波引起的过电压、过电流将会使变压器产生过热现象，这样一来，设备容易老化，使用寿命缩短而且还会损坏。

3）谐波会到这继电保护装置的误操作，是一些测量仪表失效或测量不准确。

4）谐波会在公用电网中引发并联谐振和串联谐振，极易造成安全隐患。

5）谐波的产生，对近处的通信装置产生干扰，导致通信质量下降，造成一些额外损失。

2 对谐波抑制技术的研究

各国在电力技术方面都制定了一些法规或措施来将谐波抑制控制在允许范围，对谐波和谐波电流的合成方法进行了明确说明，为了满足这些要求，要采用一些方法来抑制谐波以及对无功功率进行补偿。

2.1 安装谐波补偿装置

2.1.1 无源滤波器

无源电力滤波器（PPF）在谐波抑制中有很大优势，初期投资比较小，运行效率高，它主要利用电子元件的谐振特性，使得电感或电容在阻抗分流回路中形成低阻抗，但体积大，材料消耗多等，也是它的缺点。

2.1.2 有源滤波器

有源滤波器（APF）与无源滤波器（PPF）相比而言，它能在补偿各次谐波的同时，还能调节三相不平衡电压和抑制闪变；并且它能够对动态的谐波进行跟踪补偿，达到自适应的效果；滤波特性也不受频率与阻抗影响。

因为优势明显，APF技术也是治理电网污染中的一项关键技术，对它的研究比较广泛。根据使用场合分，可分为有源直流和有源交流两类；根据逆变电路储能元件来分，分为电流型与电压型滤波装置，如图1所示：a）为电压型。b）为电流型。

电压型效率高，可任意并联扩容，适用于电网级的谐波补偿，且技术相对成熟，目前使用广泛；电流型结构简单，性能稳定，不适用大容量系统。

通过接入电网的方式来分，还可分为串联型与并联型。并联型的APF，主要功能是消除负载引起的谐波电流，优势是可以多台并联使用，适用于多种容量场合；串联型APF，是通过向电网中加入或减去一个瞬时电压，使负载侧电压维持一个纯正弦波，这种方式使串联型在电压敏感性负载中非常适合，但它负载电流过大，体积较大，没有并联型使用广泛。

有源滤波器的控制策略是滤波技术中最重要的部分，包括直流侧电容电压控制、输出电流跟踪控制，一般来说又可分为开环控制、闭环控制，目前主要采用闭环控制技术，它补偿效果较好。

参考文献

[1]刘玉冰.关于电力电子技术与谐波抑制、无功功率补偿技术的研究[J].科技广场，2007（7）：218-221.

电力与电子技术篇（10）

【关键词】配电网 电力电子装备 互联与网络技术

现阶段，通信技术与电力电子技术的相互结合已经成为了配电网络发展的主流趋势，并且电力电子设备的广泛应用，对于配电网系统的变革将起到巨大的推动作用。在如今通信技术与电力电子技术相互融合的过程中，有必要探析配电网电力电子装备中的互联与网络技术。

1 配电网电力电子装备技术现状分析

电力电子装备技术其实就是电力电子装备实现电能的变化，在实现电力电子装备技术在配电网应用的过程中，有三种技术是不可或缺的，分别是变换器、半导体开关器件以及系统三个方面的技术。下面，笔者将进行具体的阐述。

1.1 变换器

变换器是电功率处理器的一种，变换器的作用主要是可以将某种幅度、频率转化成其他种类的幅度和频率的电能，这样一种转化的结果可以使得配电网的配电以及用户的用电得到保障。随着科学技术的不断进步，变电器数也在不断发展，经过电力电子技术人员的研究，拓扑机构已经研发出来，这一技术的出现，使得双向或者多向电能流动得到控制。与此同时，在不断发展的过程中，变换器的效率明显提高，甚至已经高达99%。尤其是在大功率系统当中，变换器技术对于电压和电流的处理可以轻松应对。

1.2 半导体开关器件

半导体开关器件作为电力电子装备技术的基础，主要包括了SCR、IGCT以及IGBT等器件。现阶段，电力电子装备技术应当将重心放在提升现有半导体开关器件的水平和性能与研发新型半导体开关器件上。半导体开关器件中，无论是材料的选取，还是器件的工艺选择，对于整体电路性能都会产生重要的影响。在对半导体开关器件的绝缘材料和磁性元件进行适当的改造之后，能够在降低能耗的前提下将器件的体积减小到合适的范围。

1.3 电力电子装备系统

电力电子装备系统的构成主要有多个变换器以及电路两部分，主要的应用领域在大型的电力电子装备。通常而言，在电力电子装备系统中，变电器连接的各种方式能够实现能量的处理。但是很多时候系统规模比较大，必须借助多个控制器才能保持系统的平稳运行。配备的控制器分为两种：变化器控制器和系统控制器。变换器控制器负责的是单一变化，而系统控制器负责的是全部变化器的运行数据，并下达相应的指令。

2 电力电子装备的互联和网络化技术

近些年来，电力电子装备技术已经广泛应用于电力系统运行过程中，配电网中也可以经常见到电力电子装备技术，以下就是电力电子装备技术的互联和网络化的主要架构，包括三个方面的内容：

2.1 即插即用的功率接口

即插即用的功率接口可以把各式各样的电气设备、发电等终端接入到配电网中，不同的设备之间，它们的电能输入的形式与电网是有所区别的，但是即插即用的功率接口可以把电能转化为功能，并且可以直接将各种设备电能输入的形式转化成可以和电网相匹配的形式，这样的一个接口就属于一个电力电子装备。与此同时，即插即用的功率接口还应当具有通信接口，能够实现网络连接。当然，通信接口要能够对终端设备进行识别，而且将终端设备运行的信息上传，使得其可以接受到系统的调控指令。

2.2 能量路由器

能量路由器是整个电力电子装备网络化技术过程中的智能管理模块，并且还属于中压低配网、低压区域网的相应接口。能量路由器在正常运行期间能够很好地实现电能的双向流动，既可以提供相应的低压直流母线，也可以提供可再生能源的电力设备。此外，能量路由器还拥有相应通信接口所拥有的功能，可以把终端设备的运行信息上传到各个网络端口，以此接受调控指令。指令值的确定需要由终端设备的具体工作状况决定，能量路由器这其中可以对故障电流起到限制作用，并且对低压的穿越起到保障效果，进而使得低压配电网的电压保持稳定。

2.3 操作系统

互联与网络技术操作系统其本质上就是一个通用的网络协议。要想对所有设备做到网络监督、统一识别，将管理效果提升上去，就必须统一协调全部功率接口和能量路由器，让二者能够同时支持这一网络协议。在操作系统实际运行过程当中，用户可以将这一网络协议安装到自己的电脑或者手机中，起到实时监控自家用电的效果，同时还可以充分了解到网络上的电价信息等，并通过对得到的有关信息进行数据整理和分析，进而采取必要的应对措施，提前预防。现阶段，在配电网电力电子装备的互联与网络化技术当中，最为重要的两个方面要属信息流极与能量流极了。虽然配电网能量层已经初步实现了互联功能，然而通信层面的建设还是需要逐步加强。

3 结语

总而言之，电力电子装备技术的发展对于配电网的性能改造具有十分重要的作用，并且有效推动了直流配电网的进步和发展。作为一个时变性很强的系统，配电网电力电子技术能够借助电力电子装备的有效运行达到电能变化的目的，电力电子装备技术同互联网通信技术的相互结合，是今后电网向前发展的潮流趋势，不仅对于电能与信息集成一体化有重要意义，对于我国的智能化电网建设和管理也起到了巨大的推动作用，

参考文献

[1]何湘宁，宗升，吴建德，等.配电网电力电子装备的互联与网络化技术[J].中国电机工程学报，2014，29（11）：5162-5170.

[2]白鹏菲.配电网电力电子装备的互联与网络化技术探讨[J].山东工业技术，2016，13（06）：181-181.

[3]任健.配电网电力电子装备的互联与网络化技术研究[J].科技与创新，2016，11（07）：111-111.

[4]王惠铎，张挺，宋斌斌.配电网电力电子装备的互联与网络化技术探讨[J].电子技术与软件工程，2015，21（03）：23-23.

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