現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)分析

王鑫雨 孫語(yǔ)彤 趙思怡 唐憲 劉爽

摘要： 在我國(guó)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展之下，時(shí)代背景也發(fā)生了變化，社會(huì)中的主流產(chǎn)品也發(fā)生了改變。其中電子行業(yè)里電子技術(shù)的發(fā)展也是非常迅速，目前為止幾乎已經(jīng)普遍存在于每個(gè)家庭以及公司，應(yīng)用范圍十分廣泛。人們生活當(dāng)中幾乎每個(gè)方面都能看到它的身影。電子技術(shù)的涵蓋面十分廣，包括電力設(shè)備，變壓器以及電路的控制三個(gè)主要的部分。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代電子;電子技術(shù);發(fā)展趨勢(shì);發(fā)展要點(diǎn)

電子信息技術(shù)的發(fā)展是市場(chǎng)上非常熱門(mén)且極其受關(guān)注的一個(gè)話題，與人們的日常生活緊密相關(guān)，對(duì)人們生活的各個(gè)方面都有著其獨(dú)特的影響力，已經(jīng)發(fā)展的趨于成熟化，但是還是存在一些問(wèn)題如電能的利用率不夠高，用戶使用電不夠經(jīng)濟(jì)化，發(fā)電的方式仍然十分單一等，需要廣大技術(shù)人員進(jìn)行解決，慢慢完善。在這個(gè)特別的時(shí)代背景下，電力行業(yè)的發(fā)展十分之迅速，用電范圍的擴(kuò)張速度也快到令人驚訝，飛速發(fā)展之下，用戶對(duì)電的要求有所提高，這就要求企業(yè)不斷完善自己，創(chuàng)新發(fā)電方式以給予用戶更好地使用體驗(yàn)。在這個(gè)大數(shù)據(jù)時(shí)代，電氣自動(dòng)化是針對(duì)這個(gè)行業(yè)提出的一個(gè)新技術(shù)可供實(shí)施。

一、電力電子技術(shù)的起源與發(fā)展歷程

電力電子技術(shù)最早出現(xiàn)于五十年代末六十年代初，最開(kāi)始是以硅整電子產(chǎn)品流的形態(tài)出現(xiàn)在市面上，然后歷經(jīng)了整流器的時(shí)代，逆變器的時(shí)代以及變頻器時(shí)代，每個(gè)時(shí)代都有所其特點(diǎn)，最終都促進(jìn)了電力電子信息技術(shù)的整體發(fā)展。在六十年代與七十年代間，電力電子技術(shù)開(kāi)始整合，開(kāi)發(fā)出來(lái)大功率的硅整流管和晶閘管，它的廣泛應(yīng)用標(biāo)志著電子電力技術(shù)的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新的階段，同時(shí)，它還促進(jìn)了電解，牽引，傳動(dòng)等工業(yè)化的發(fā)展。然后就到了七十年代和八十年代，開(kāi)始大力度的開(kāi)發(fā)交流電機(jī)的變頻和提速技術(shù)。其中在將直流電變?yōu)榻涣麟娹D(zhuǎn)換的過(guò)程中，GTR和GTO的大規(guī)模使用時(shí)整流器時(shí)代跨轉(zhuǎn)到了逆變器的時(shí)代。最后到了八十年代，計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)開(kāi)始興起，大規(guī)模集成電路開(kāi)始大跨步的走向了超大規(guī)模的集成電路，將集成電路與高電壓和大電流結(jié)合到了一起。從傳統(tǒng)電力電子技術(shù)轉(zhuǎn)向現(xiàn)代電子電力技術(shù)的里程碑標(biāo)志就是IGBT和MOSFET的出現(xiàn)。

二、電力電子技術(shù)發(fā)展的主要趨勢(shì)

（一）集成化和模塊化的發(fā)展

電源單元和功率器件兩大方面需要集成化和模塊化的更新和發(fā)展，現(xiàn)在的微小的智能化的器件，一方面控制了器件生產(chǎn)出來(lái)的體積，使其以更小的形態(tài)實(shí)現(xiàn)最大的功能，另一方面，它在設(shè)計(jì)制造中表現(xiàn)出來(lái)的模塊化也十分優(yōu)秀。其中，對(duì)模塊化發(fā)展產(chǎn)生關(guān)鍵作用的是要降低電力電子在具體技術(shù)生產(chǎn)出的器件的電應(yīng)力，進(jìn)一步的保證了電力系統(tǒng)的安全性能以及使用過(guò)程中的穩(wěn)定程度。

（二）高頻化發(fā)展

在供電頻率方面，器件的體積和變壓器的電感呈反比例發(fā)展，體積的減少在一定程度上還是會(huì)起到一定的負(fù)面影響。在具體的社會(huì)實(shí)踐過(guò)程中也切實(shí)正式來(lái)了現(xiàn)代的電力電子技術(shù)將要向著高頻化發(fā)展。事實(shí)上，在控制型電子出現(xiàn)的時(shí)候，電力電子技術(shù)已經(jīng)在向高頻化發(fā)展了。

（三） 綠色化發(fā)展目標(biāo)

電力電子技術(shù)在高速發(fā)展的同時(shí)不但要注重技術(shù)的研發(fā)和利益的獲取，還要注重對(duì)生態(tài)的保護(hù)，綠色發(fā)展。當(dāng)然，這里所說(shuō)的綠色發(fā)展也不是傳統(tǒng)意義上所說(shuō)的對(duì)自然環(huán)境的保護(hù)，它指的是在電力電子技術(shù)發(fā)展的過(guò)程中所衍生出來(lái)的一種特有的電網(wǎng)的污染問(wèn)題，是電力電子發(fā)展過(guò)程中必須要著重注意到這個(gè)問(wèn)題。現(xiàn)在對(duì)電網(wǎng)環(huán)境保護(hù)的方法主要是控制發(fā)電的容量，這種方法可以從根源上解決到這種問(wèn)題，降低了因?yàn)榘l(fā)電所造成的污染問(wèn)題，避免治標(biāo)不治本的虛假保護(hù)，而且，現(xiàn)在市面上已經(jīng)研發(fā)出了一種污染過(guò)濾器來(lái)改善這種問(wèn)題。電力電子技術(shù)如今已經(jīng)運(yùn)用到了儲(chǔ)存控制技術(shù)，燃料電池發(fā)電技術(shù)，太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)以及儲(chǔ)存控制技術(shù)的當(dāng)中，這都將是未來(lái)電力電子發(fā)展的主流方向，具有普及運(yùn)用的可能性。

（四）數(shù)字化，全控化的發(fā)展

在這個(gè)信息化的時(shí)代里，很多東西都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)信息的現(xiàn)代化，人們的周?chē)教幎汲錆M著數(shù)字，所以也可以說(shuō)這是一個(gè)數(shù)字化的時(shí)代。電力電子技術(shù)也將突破從前的固定形態(tài)，將信息化的各種技術(shù)運(yùn)用到電力電子技術(shù)的發(fā)展之中，掙脫對(duì)人力的大規(guī)模需求，采用全控化的方式來(lái)對(duì)電力電子進(jìn)行運(yùn)作。

三、現(xiàn)代電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

在電力系統(tǒng)中的核心功能就是電網(wǎng)調(diào)度工作，在以前的電網(wǎng)工作中因?yàn)楫?dāng)時(shí)的技術(shù)還不夠發(fā)達(dá)，所以一般采用的都是人工進(jìn)行調(diào)度，會(huì)浪費(fèi)大量的勞動(dòng)力，而且存在一定的失誤率，對(duì)調(diào)度人員的專業(yè)度要求很高，不能保證人一直都守著機(jī)器，所以用戶在使用過(guò)程中可能就出發(fā)現(xiàn)電路有些不穩(wěn)定，所以這種供電方法是不科學(xué)的。在信息化時(shí)代打來(lái)之后，電力電子技術(shù)緊緊的跟著時(shí)代的步伐，積極采用新思維，新方法，促使人力調(diào)度轉(zhuǎn)向自動(dòng)化調(diào)度，從而很好地提升了電路的穩(wěn)定性，釋放了調(diào)度對(duì)人工勞動(dòng)力的需求壓力，解決了一大問(wèn)題。其中，自動(dòng)化的調(diào)度包含著很多個(gè)子系統(tǒng)，如果要其能夠發(fā)揮最大的優(yōu)勢(shì)，需要子系統(tǒng)相互協(xié)調(diào)，相互配合，一起運(yùn)行工作，以信息時(shí)代特有的電子信息技術(shù)為支撐，保證它們夠正常運(yùn)行。將收集來(lái)的信息進(jìn)行整理和分析，從而得到最有用的數(shù)據(jù)，能夠幫助到后續(xù)的研發(fā)和工作，特別是變壓器，變電站以及發(fā)電廠的數(shù)據(jù)，用途非常大，如果能夠得到妥善的處理，科學(xué)客觀的給出分析結(jié)果，將會(huì)是領(lǐng)導(dǎo)層做決定的一個(gè)強(qiáng)而有力的支持。

四、結(jié)束語(yǔ)

總而言之，21世紀(jì)以來(lái)我國(guó)的現(xiàn)代電力電子技術(shù)發(fā)展的十分迅速，取得了一定的成就，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到了社會(huì)生產(chǎn)生活中，深入到了人們的方方面面。雖然說(shuō)我國(guó)這些年的進(jìn)步已經(jīng)非常巨大了，但與發(fā)達(dá)國(guó)家仍然存在著一定的差距，特別是在電力電子的器件的制造工藝上。但從我國(guó)的良好發(fā)展態(tài)勢(shì)以及重視程度上看，我國(guó)的電力電子技術(shù)在應(yīng)用和發(fā)展方面一定會(huì)越來(lái)越好，給人們帶來(lái)更美好的體驗(yàn)。

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